Methoden voor het controleren van de rechtheid van aluminium extrusies?

Problemen met de rechtheid komen stilletjes aan het licht. Profielen zien er in eerste instantie prima uit. Na opslag of montage treden er echter vervormingen op. Frames sluiten niet goed op elkaar aan. Lange onderdelen voldoen niet aan de inspectie-eisen. De meeste problemen met de rechtheid ontstaan tijdens het extruderen en worden later steeds erger.

De rechtheid van aluminium extrusie wordt gecontroleerd door middel van het ontwerp van de matrijs, de extrusiesnelheid, de temperatuurbalans, de koelingsregeling en het rechtmaken na het proces. Een stabiele rechtheid is nooit toevallig.

Rechtheid is belangrijk omdat extrusies langer, dunner en complexer zijn dan voorheen. Inzicht in controlemethoden helpt verspilling, herbewerking en geschillen te verminderen.

Hoe wordt de rechtheid tijdens extrusie gehandhaafd?

De rechtheidscontrole begint voordat de pers start. Zodra het aluminium uit de matrijs komt, zijn er slechts beperkte correcties mogelijk.

De rechtheid tijdens extrusie wordt gehandhaafd door een evenwichtige metaalstroom, stabiele matrijsondersteuning, gecontroleerde uitgangssnelheid en gelijkmatige aftrekspanning.

Ontwerpbalans

Rechte profielen beginnen met een uitgebalanceerde matrijs. Als het metaal ongelijkmatig vloeit, begint het onmiddellijk te buigen.

Een goed matrijsontwerp richt zich op:

• Evenwichtige wanddikte
• Symmetrie rond de middellijn
• Gelijke lagerlengtes
• Goede brugondersteuning in holtes

Zelfs een kleine onbalans zorgt voor een kromming of verdraaiing over de lengte.

Extrusiesnelheidsregeling

Snelheid beïnvloedt de temperatuur en de vloei-stabiliteit van metaal.

Als de snelheid te hoog is:

• Dunne secties verlaten sneller
• De temperatuur stijgt ongelijkmatig.
• Profielen buigen wanneer ze zacht zijn

Een lagere snelheid verbetert de rechtheid, maar vermindert de output.

Tabeluitgang uitlijnen

De uitlooptafel moet waterpas staan en uitgelijnd zijn met het midden van de pers.

Problemen doen zich voor wanneer:

• De rollen van de tafel zijn niet goed uitgelijnd.
• De afstand tussen de steunen is ongelijkmatig
• Profiel zakt door onder zijn eigen gewicht

Lange profielen hebben veel steunpunten nodig.

Consistentie van de trekkracht van de trekker

De trekker begeleidt het profiel na het verlaten.

Als de trekkracht ongelijkmatig is:

• De ene kant rekt meer uit
• Boogvorm langs de lengte
• Twist neemt toe

De treksnelheid moet exact overeenkomen met de extrusiesnelheid.

Temperatuuruniformiteit bij uitgang

Profielen komen heet en zacht uit de oven. Een ongelijkmatige temperatuur zorgt voor een ongelijkmatige stijfheid.

Oorzaken zijn onder meer:

• Ongelijkmatige verwarming van de matrijs
• Tocht rond uitgang
• Ongelijkmatig contact met tafel

Deze fase is cruciaal voor de rechtheid.

Ervaringsfactor van de operator

Rechtlijnigheidcontrole is deels gebaseerd op vaardigheid.

Ervaren operators:

• Pas de snelheid vroegtijdig aan
• Profielgedrag bekijken
• Corrigeer voordat defecten groter worden

Automatisering helpt, maar menselijk oordeel blijft belangrijk.

Welke gereedschappen meten de rechtheid in de productie?

De rechtheid moet correct worden gemeten. Verkeerde gereedschappen leiden tot onterechte afkeuringen of gemiste defecten.

De rechtheid bij de productie van extrusieprofielen wordt gemeten met behulp van linialen, voelermaatjes, lasersystemen en coördinatenmetingen, afhankelijk van de lengte en de vereiste toleranties.

Eenvoudige liniaalmethode

De meest gebruikelijke methode maakt gebruik van een liniaal en een voelermaat.

Het proces omvat:

• Plaats het profiel op een vlakke ondergrond
• Leg een liniaal langs de lengte
• Meet de maximale opening

Dit werkt goed voor routinecontroles.

Roltafel meting

Sommige fabrieken gebruiken lange rollenbanen met referentierails.

Voordelen zijn onder andere:

• Ondersteuning voor lange profielen
• Visuele boogdetectie
• Snelle controle

De nauwkeurigheid hangt af van de vlakheid van de tafel.

Laser-rechtheidssystemen

Lasersystemen bieden contactloze metingen.

Voordelen zijn onder meer:

• Continu scannen van lengtes
• Digitale gegevensuitvoer
• Hoge herhaalbaarheid

Deze systemen worden vaak gebruikt voor productielijnen met grote volumes.

Coördinatenmeetmachines

CMM's meten de rechtheid met hoge nauwkeurigheid.

Beperkingen zijn onder meer:

• Langzame meting
• Hoge kosten
• Beperkte lengtecapaciteit

Voornamelijk gebruikt voor validatie, niet voor dagelijkse controles.

Algemene rechtheidsmetriek

Rechtheid wordt meestal gedefinieerd als afwijking over de lengte.

Profiel lengte	Typische rechtheidslimiet
Minder dan 2 m	1/1000 lengte
2 m tot 6 m	1,5/1000 lengte
Boven 6 m	2/1000 lengte

Langere profielen laten altijd meer afwijkingen toe.

Te vermijden meetfouten

Veelvoorkomende fouten zijn onder andere:

• Meten op oneffen vloeren
• Draaiing negeren bij het controleren van de boog
• Gebruik van versleten linialen

De meetopstelling is net zo belangrijk als de keuze van het gereedschap.

Productierealiteit

Bij de meeste productieprocessen worden eenvoudige gereedschappen gebruikt in combinatie met ervaring. Geavanceerde gereedschappen ondersteunen de procescontrole, maar vervangen het oordeel niet.

Kan de afkoelsnelheid invloed hebben op de rechtheid van het profiel?

Koeling wordt vaak onderschat. Veel rechte profielen worden tijdens het afschrikken verbogen.

De koelsnelheid heeft een grote invloed op de rechtheid van aluminium extrusies, omdat ongelijkmatige koeling interne spanning en differentiële krimp veroorzaakt.

Waarom koeling buiging veroorzaakt

Aluminium krimpt als het afkoelt. Als een deel sneller afkoelt, krimpt het eerst.

Dit veroorzaakt:

• Naar de koelere kant buigen
• Draaiing in asymmetrische profielen
• Resterende interne spanning

Deze effecten blijven in vorm.

Luchtkoeling versus waterkoeling

Verschillende koelmethoden brengen verschillende risico's met zich mee.

Luchtkoeling:

• Langzamer
• Meer uniform
• Lager risico op verstoring

Waterblussen:

• Sneller
• Hogere sterkte
• Hoger risico op verstoring

De keuze hangt af van de legering en de hardheid.

Spuitpatroonregeling

Voor waterblussing is de gelijkmatigheid van de verstuiving van belang.

Problemen doen zich voor wanneer:

• Sproeiers verstopt
• De spuithoeken verschillen
• Het debiet varieert

Ongelijkmatig spuiten veroorzaakt ongelijkmatige krimp.

Profieloriëntatie tijdens koeling

De oriëntatie beïnvloedt de zwaartekracht en de blootstelling aan afkoeling.

Voor lange profielen:

• Horizontale koeling kan doorhangen
• Verticale koeling vermindert doorhangen
• Roterende profielen kunnen effecten in evenwicht brengen

De opstelling is belangrijk.

Verschillen in gevoeligheid voor legeringen

Sommige legeringen zijn gevoeliger voor afkoelingsspanning.

Hoge sterkte legeringen:

• Snelle afkoeling vereist
• Hoger risico op verstoring

Legeringen met een lagere sterkte zijn minder gevoelig voor fouten.

Stressaccumulatie over lengte

Kleine lokale vervormingen stapelen zich op over meters.

Een lichte kromming per meter wordt een grote kromming bij lange profielen.

Praktische controlemethoden

Een goede koelingsregeling omvat:

• Regelmatige inspectie van de sproeiers
• Evenwichtige luchtstroom
• Gecontroleerde afkoelafstand

Koeling is een hulpmiddel om de rechtheid te controleren, niet alleen een stap in de warmtebehandeling.

Zijn er nabewerkingen nodig voor lange extrusies?

Zelfs met een goede controle komen lange extrusies zelden perfect recht uit.

Voor lange aluminium extrusies is vaak een nabewerking nodig om aan de specificaties voor rechtheid te voldoen.

Strekken en rechtmaken

Strekken is de meest gebruikelijke methode.

Het proces omvat:

• Beide uiteinden vastklemmen
• Gecontroleerde spanning toepassen
• Bocht en verdraaiing verwijderen

Dit werkt goed voor de meeste profielen.

Beperkingen van het strekken

Rekken kan niet alles oplossen.

Beperkingen zijn onder meer:

• Dunne secties kunnen barsten
• Er kan een ernstige verdraaiing achterblijven.
• Lokale deuken kunnen niet worden verwijderd

Profielen moeten binnen het correctiebereik vallen.

Rolrichten

Rolrichtmachines maken gebruik van gecontroleerde buiging.

Voordelen zijn onder andere:

• Continue verwerking
• Geschikt voor middellange lengtes
• Instelbare druk

Wordt voornamelijk gebruikt voor massieve of dikke profielen.

Handmatige correctie

Sommige correcties worden handmatig uitgevoerd.

Operators kunnen:

• Lokale kracht uitoefenen
• Gebruik persblokken
• Kleine buigingen corrigeren

Dit is sterk afhankelijk van vaardigheid.

Impact op kosten en opbrengst

Het rechtmaken brengt extra kosten met zich mee, maar bespaart afval.

Methode	Nauwkeurigheid	Kosten
Strekken en rechtmaken	Hoog	Medium
Rolrichten	Medium	Laag
Handmatige correctie	Variabele	Laag

Bij het kiezen van de juiste methode moet een evenwicht worden gevonden tussen kosten en kwaliteit.

Wanneer rechtzetten verplicht is

Rechten is meestal nodig wanneer:

• Lengte is meer dan 4 m
• De rechtheidstolerantie is streng.
• De montagepasvorm is van cruciaal belang

Het overslaan van het rechttrekken verhoogt het risico op afstoting.

Invloed op het ontwerp

Ontwerp kan de noodzaak tot rechtzetten verminderen.

Handige ontwerpkeuzes:

• Vermijd extreem dunne wanden
• Beperk niet-ondersteunde lengte
• Accepteer realistische toleranties

Rechtlijnigheid begint bij het ontwerp.

Conclusie

Bij het controleren van de rechtheid van aluminium extrusies moet in elke fase aandacht worden besteed aan het ontwerp van de matrijs, de extrusiesnelheid, de koeling en het rechttrekken. Rechte profielen zijn het resultaat van een gedisciplineerd proces, niet van geluk.