Alumínium extrudált profilok standard falvastagságai?

Sok vásárló küzd a falvastagság meghatározásával. A túl vékony fal kockázatosnak tűnik. A túl vastag fal pedig költség- és súlypazarlás. Ez a zavar gyakran késlelteti a rajzok elkészítését és lassítja az árajánlatkéréseket.

A standard falvastagság-opciók azért léteznek, mert az extrudálás egyensúlyt teremt az erősség, az áramlás, a költség és a hozam között, és a legtöbb profil a gyártási gyakorlatban bevált, megismételhető vastagsági tartományokba esik.

Ezeknek a tartományoknak a megértése segít a vásárlóknak a mérnökökkel és beszállítókkal való egyértelmű kommunikációban, és elkerülhetővé teszi az újratervezési ciklusokat.

Milyen falvastagságok tekinthetők standardnak az extrudálás során?

A vékony falak anyagot takarítanak meg, de növelik a kockázatot. A vastag falak biztonságérzetet nyújtanak, de megnövelik a költségeket és hibákat okozhatnak. A standard falvastagságok e két szélsőség között helyezkednek el.

A legtöbb alumínium extrudált profil falvastagsága 1,0 mm és 6,0 mm között van, a stabil, nagy hozamú gyártáshoz leggyakrabban 1,5 mm és 3,0 mm közötti vastagságot használnak.

Ez a tartomány okkal létezik. Tükrözi a fém áramlási viselkedését, a szerszám szilárdságát, a préselési képességet és a költségkontrollt.

Miért léteznek egyáltalán szabványok?

Az extrudálás nem csak az alakról szól. Arról is szól, hogy az alumínium hogyan áramlik át a szerszámon. A nagyon vékony falak korlátozzák az áramlást és növelik a nyomást. A nagyon vastag falak lassítják a hűtést és csökkentik a termelékenységet.

Az idő múlásával az iparág olyan gyakorlati korlátokat állapított meg, amelyek számos présgépen és ötvözeten működnek.

Általános szabványos vastagságú szalagok

A napi gyártásban a falvastagság általában néhány sávba csoportosul.

Vékony falú valóság

A vékony falak vonzzák a tervezőket. Csökkentik a súlyt és modern megjelenésűek. Azonban 1,2 mm alatt az extrudálás stabilitása gyorsan csökken.

Gyakran előforduló problémák:

• Egyenetlen áramlás, ami csavarodást vagy ívelést okoz
• Magasabb hulladékmennyiség indításkor
• Érzékeny szerszámkopás
• Korlátozott ötvözetválaszték

Vékony falak is lehetségesek, de szigorúbb ellenőrzést igényelnek. Emellett megnövelik az egységköltséget, még akkor is, ha az anyag súlya csökken.

A biztonságos középutas megoldás

Tapasztalataink szerint az 1,8 mm és 2,5 mm közötti vastagság az ideális. Sok építészeti, ipari és rendszerprofil ebbe a tartományba esik.

Ez a tartomány lehetővé teszi:

• Stabil áramlás
• Normál nyomási sebesség
• Könnyű kiegyenesítés
• Megbízható felületi minőség
• Rugalmas befejezés

Amikor a vásárlók “standard” terméket kérnek, általában ezt értik alatta, még akkor is, ha nem mondják ki a számot.

A vastag falak nem mindig biztonságosabbak

A szükségesnél vastagabb falak nem mindig javítják a teljesítményt. A vastag falak:

• Növelje a belső feszültséget
• Csökkentse a hűtési sebességet
• Növelje az extrudálás méterenkénti költségét
• A megmunkálás későbbi idővesztesége

A szokásos gyakorlat szerint csak ott kell megvastagítani, ahol a terhelés vagy a megmunkálás megköveteli, nem pedig mindenhol.

Hogyan befolyásolják a különböző alkalmazások a fal méretének megválasztását?

Az alkalmazás jobban befolyásolja a falvastagságot, mint az elmélet. Azok a rajzok, amelyek figyelmen kívül hagyják a használati feltételeket, gyakran visszakerülnek felülvizsgálatra.

A különböző alkalmazások befolyásolják a falvastagság választását, mivel mindegyik másképp egyensúlyozza a terhelést, a tartósságot, az összeszerelési módszert és a költségeket.

Építészeti alkalmazások

Az építészet nagy hangsúlyt fektet a megjelenésre, a korrózióállóságra és a rendszerhez való illeszkedésre.

Jellemző falvastagság:

• Ablakok és ajtók: 1,2–1,8 mm
• Függönyfal oszlopok: 2,0–3,0 mm
• Redőnyök és árnyékolás: 1,0–2,0 mm

Miért működnek ezek a tartományok:

• A profilok szilárdsága nemcsak a falvastagságon, hanem a rendszer geometriáján is múlik.
• A nagy mennyiségek stabil, megismételhető extrudálást tesznek lehetővé
• Az eloxáláshoz hasonló felületkezelések egyenletes faleloszlást igényelnek.

A vékony falak gyakoriak, de kamrák, bordák és mélység támasztja őket.

Ipari és gépkeretek

Az ipari rendszereknél fontos a merevség, az ismételhetőség és az egyszerű összeszerelés.

Jellemző falvastagság:

• Gépvázak: 2,0–3,0 mm
• Védőburkolatok és fedlapok: 1,5–2,0 mm
• Szállítószalagok és sínek: 2,0–4,0 mm

Itt a falak vastagabbak, mert:

• A profilok csavar terhelést vesznek fel
• A CNC megmunkálás gyakori
• A profilok több gépen is újra felhasználhatók

A kissé vastagabb fal csökkenti a menet kopását és deformálódását.

Szállítás és autóipar

A közlekedés a súlykontrollra, az ütközési viselkedésre és az integrációra összpontosít.

Jellemző falvastagság:

• Szerkezeti gerendák: 2,0–4,0 mm
• Akkumulátor tálcák: 2,5–4,0 mm
• Belső támasztékok: 1,5–2,5 mm

A tervezők gyakran változtatják a vastagságot egy profilon belül. A vékony falak csökkentik a tömeget. A vastag szakaszok kezelik a terhelési útvonalakat.

Elektronika és hőtechnika

Az elektronikai eszközök hőelvezetést és méretellenőrzést igényelnek.

Jellemző falvastagság:

• Hűtőbordák: 1,5–3,0 mm vastag bordák
• Házak: 1,2–2,0 mm
• LED profilok: 1,0–1,8 mm

Nagyon vékony bordák is lehetségesek, de csak bizonyos ötvözetekkel és szigorú szerszámellenőrzéssel.

Megújuló energia struktúrák

A megújuló rendszerek előtérbe helyezik a kültéri életet és a gyors összeszerelést.

Jellemző falvastagság:

• Napelemes sínek: 1,8–2,5 mm
• Szerelőkeretek: 2,0–3,0 mm
• Inverter házak: 1,5–2,5 mm

Ezeknek a profiloknak évtizedekig ki kell állniuk a szél, a hó és a korrózió hatását. A kissé vastagabb falak csökkentik a hosszú távú kockázatot.

Egyszerű alkalmazás-összehasonlítás

A gyakorlatban az alkalmazás választása határozza meg a tartományt. Ezután az ötvözet, a prés mérete és a befejezés tovább szűkíti azt.

Vannak-e vastagságtartományok bizonyos ötvözettípusokhoz?

Az ötvözetek extrudálás során eltérő módon viselkednek. Ennek figyelmen kívül hagyása instabil áramláshoz vagy rossz felületi minőséghez vezet.

Igen, a különböző alumíniumötvözeteknek gyakorlati falvastagság-tartományuk van, mivel az erősség, a folyási feszültség és a képlékenység az ötvözetcsaládok szerint változik.

Miért fontos az ötvözet?

Az extrudálás során az alumíniumnak keskeny szerszámnyílásokon kell átfolynia. A lágyabb ötvözetek könnyebben folynak. Az erősebb ötvözetek ellenállnak az áramlásnak.

Ez hatással van:

• Minimálisan elérhető falvastagság
• Felületminőség
• Sajtó sebessége
• Die élet

Gyakori ötvözetcsaládok és vastagság viselkedése

6xxx sorozat (6063, 6061)

Ez a leggyakoribb extrudált profilcsalád.

Jellemző falvastagság:

• Minimális gyakorlati érték: 0,8–1,0 mm
• Általános tartomány: 1,5–3,0 mm
• Felső gyakorlati: 6,0 mm és felett

A 6063 könnyen önthető és jó felületi minőséget biztosít. Vékony falak esetén jobb teljesítményt nyújt, mint sok más ötvözet.

A 6061 erősebb, de kevésbé folyékony. Kissé vastagabb falakat igényel.

5xxx sorozat

Ezek az ötvözetek jó korrózióállósággal és szilárdsággal rendelkeznek.

Jellemző falvastagság:

• Minimális gyakorlati: 1,5 mm
• Általános tartomány: 2,0–4,0 mm

Az áramlásnak jobban ellenállnak, mint a 6063-as típus, ezért a vékony falak nehezebbek.

7xxx sorozat

Nagy szilárdságú, de nehezen extrudálható.

Jellemző falvastagság:

• Minimális gyakorlati érték: 2,0–2,5 mm
• Általános tartomány: 3,0 mm és felett

A vékony falak kockázatosak és drágák ezekkel az ötvözetekkel.

Ötvözet és vastagság közötti kompromisszumok

Az erősebb ötvözet választása nem mindig teszi lehetővé a falak vékonyítását. Gyakran éppen ellenkezőleg.

A tervező feltételezheti, hogy a nagyobb szilárdság vékonyabb falakat tesz lehetővé. Az extrudálás során a nagyobb szilárdság gyakran azt jelenti, hogy:

• Magasabb nyomás
• Alacsonyabb sebesség
• Több hulladék

Ez elmoshatja az elméleti előnyöket.

Gyakorlati ötvözet-útmutató

A kiegyensúlyozott kialakítás gyakran 6063 vagy 6061 szabványos vastagságot használ, majd az ötvözet cseréje helyett a szilárdság érdekében geometriát ad hozzá.

A szerszámok megoszthatók-e a falvastagságok között?

A szerszámköltségek jelentős gondot jelentenek. A vásárlók gyakran kérdezik, hogy egy szerszám többféle falváltozatot is lefedhet-e.

A szerszámok néha hasonló falvastagságok esetén megoszthatók, de a jelentősebb vastagságváltozások esetén általában új szerszámokra van szükség a minőség és a hozam védelme érdekében.

Miért van szükség vastagságspecifikus szerszámokra?

Az extrudáló szerszám szabályozza a fém áramlását. A falvastagság hatással van:

• Csapágy hossza
• Áramlási egyensúly
• Nyomáseloszlás
• A stressz

A 2,0 mm-es falakhoz tervezett szerszám nem fog ugyanúgy viselkedni 3,0 mm-es falaknál.

Amikor a megosztás lehetséges

Korlátozott esetekben kisebb módosítások lehetségesek.

Példák:

• 2,0 mm-től 2,2 mm-ig, kisebb csapágyváltozásokkal
• Kis helyi megvastagodás a megmunkáló párnákhoz
• Széles áramlási tartományú profilok

Ezek az esetek még mindig műszaki vizsgálatot igényelnek.

Amikor a megosztás kockázatos

A szerszámokat nem szabad megosztani, ha:

• A vastagságváltozás meghaladja a 15-20 százalékot.
• A profilnak már vannak vékony és vastag szakaszai
• Szűk tűréshatárok szükségesek
• A felületi kivitel kritikus fontosságú

A nem megfelelő szerszám használata gyakran okozhatja a következőket:

• Áramlási vonalak
• Dimenziós eltérés
• Többlet hulladék
• Rövid szerszámélettartam

Költség kontra kockázat gondolkodásmód

Egyes vásárlók a kezdeti költségek megtakarítása érdekében a szerszámok újrafelhasználását szorgalmazzák. Ez azonban visszaüthet.

A szerszámköltség általában a következő költségek kis hányada:

• Hulladék költség
• Késedelmi költség
• Minőségi igény kockázata

A vastagsághoz illeszkedő stabil szerszám gyakran gyorsan megtérül.

Hatékony szerszámstratégia

A jobb megközelítés a következő:

• A falvastagság-családok szabványosítása
• Ugyanazon családon belüli újrafelhasználás
• Készítsen külön szerszámokat a nagyobb vastagságú lépésekhez

Például a 2,0 mm-es terveket tartsuk együtt, a 3,0 mm-es terveket pedig együtt.

Ez egy olyan eszközkönyvtárat hoz létre, amely támogatja a növekedést káosz nélkül.

Következtetés

A standard alumínium extrudált falvastagság opciók azért léteznek, mert tükrözik a valós gyártási korlátokat. A legtöbb tervezés 1,5 mm és 3,0 mm között sikeres. Az alkalmazások, ötvözetek és szerszámok választása finomítja ezt a tartományt. A világos vastagságstratégia csökkenti a költségeket, a kockázatokat és az újratervezési ciklusokat.