Hvad er den maksimale bredde på ekstruderingsprofiler?

Jeg stod engang over for en udfordring: Kunne vi lave en profil, der var bred nok til den store vinduesramme?

De fleste ekstruderingspresser til aluminium kan producere profiler på op til ca. 800 mm i bredden, men det koster ekstra og gør værktøjet mere kompliceret.

Designere skal vide, hvordan bredden påvirker gennemførligheden og budgettet, før de går videre.

Hvilke udstyrsgrænser bestemmer bredden?

Jeg tjekker altid pressens og værktøjets begrænsninger først, før jeg færdiggør designet.

Maks. profilbredde afhænger af billedstørrelse, pressetonnage og værktøjskapacitet.

Billetstørrelse er nøglen: Bredere profiler kræver større billets. Standardbolte går op til 700 mm i diameter. Nogle specialopsætninger går op til 800 mm eller 900 mm, men det er sjældent.

Pressens tonnage har også betydning. Brede profiler kræver mere kraft for at skubbe metallet gennem en stor matrice. Pressekapaciteter spænder fra 1.000 til 13.000 tons. Et eksempel:

• En 500 mm bred profil fra et 700 mm stort emne kan kræve en 6.000 T presse.
• Bredere profiler på op til 800 mm kan kræve 10.000 T eller mere.

Formværktøjet skal også matche. En bred matrice kræver mere støtte. Den skal kunne modstå bøjning og opretholde et ensartet metalflow. Værktøjsværksteder afviser nogle gange meget brede matricer.

Produktionslinjerne omfatter kølesenge og håndteringstransportører. Disse skal være lange og brede nok til brede profiler. Det øger investeringerne i fabriksopsætninger.

Hvor brede kan industrielle presser blive?

Jeg besøgte engang en fabrik med gigantiske presser; det åbnede mine øjne.

De bredeste kommercielle profiler når op på ca. 800 mm i bredden; meget få presser og anlæg går længere end det.

Her er et kig på pressens muligheder:

• Lille til mellemstor: 1.000-3.000?T, op til ~300?mm billets → profiler til ~250?mm
• Store presser: 6.000-8.000?T, 700?mm billets → profiler ~500?mm
• Ekstra store presser: 10.000?T+, 800?mm billets → profiler til ~800?mm

For at ekstrudere de bredeste former skal man bruge specielle presselinjer med forstærkede strukturer. De findes kun i nogle få lande. Kun få virksomheder har støbe-, ekstruderings- og downstream-udstyr til at understøtte top-end-bredde.

Meget specielle opgaver kan gå ud over 800 mm, op til 1 m, men de kræver specialbyggede presser og matricer. De er sjældne og dyre.

Hvordan påvirker bredden designomkostningerne?

Jeg advarer ofte nye kunder: "Bredere profiler koster mere - ikke kun i materiale."

Design og værktøj til bredere profiler koster mere på grund af større emner, stærkere presser, tungere matricer og komplekse håndteringssystemer.

Omkostningsfaktorer

1. Omkostninger til filet: En større billet betyder mere aluminium pr. meter og dyrere støbning.
2. Presseomkostninger: Højere tonnage og brugerdefinerede presser koster mere i drift, plus mere energi.
3. Formværktøj: Brede matricer koster mere at bearbejde, kræver stærkere stål og længere leveringstider.
4. Håndtering: Kølesenge, skæremaskiner og stablingssystemer skal være bredere og stærkere.
5. Udbytte og skrot: Brede ekstruderinger kræver længere serier for at opnå en effektiv produktion. Korte serier skader udbyttet og øger omkostningerne pr. del.

Jeg laver en hurtig sammenligning af omkostningerne:

Break-even kan kræve lange produktionskørsler. Til små projekter kan brede profiler ikke betale sig.

Kan man kombinere profiler for at få større bredde?

Jeg så engang en massiv udstillingsramme lavet af sammenføjede smalle profiler.

Du kan kombinere flere smalle profiler via svejsning, sammenføjning eller mekanisk fastgørelse for at få bredere samlinger, men den sømløse styrke går tabt.

Sammenføjningsstrategier

• Svejsning (TIG eller MIG): Skaber en stærk søm, men kræver slibning og efterbehandling.
• Mekaniske fastgørelsesmidler: Bolte, beslag, T-møtrikker. Nem montering, men synlige samlinger.
• Selvklæbende limning: Rent udseende, fordeler stress, men overfladeforberedelse og hærdning er nødvendig.
• Kold sammenføjning: Snap fits, krympefast til enkle rammer, men begrænset belastningskapacitet.

Fordele og ulemper

Ved at kombinere segmenter kan du nå en hvilken som helst bredde. Jeg fik bygget en 3 m lang udstillingsramme af tre 800 mm profiler, som blev svejset og færdiggjort. Det fungerede godt.

Konklusion

Den maksimale bredde på aluminiumsprofiler er bundet til billetstørrelse, pressetonnage og værktøj, typisk med et maksimum på ca. 800 mm. Større kræver tilpassede opsætninger og høje omkostninger. Bredere former betyder højere værktøjs- og håndteringsomkostninger. Kombination af profiler giver et fleksibelt alternativ, der afbalancerer bredde, omkostninger og styrke.