Wat is de maximale breedte van extrusieprofielen?

Ik stond ooit voor een uitdaging: kunnen we een profiel maken dat breed genoeg is voor dat grote raamkozijn?

De meeste aluminium extrusiepersen kunnen profielen produceren met een breedte tot ongeveer 800 mm, maar dit brengt extra kosten en gereedschapsproblemen met zich mee.

Ontwerpers moeten weten hoe de breedte de haalbaarheid en het budget beïnvloedt voordat ze verder gaan.

Welke uitrustingslimieten bepalen de breedte?

Ik controleer altijd eerst de pers- en gereedschapsbeperkingen voordat ik ontwerpen afrond.

De maximale profielbreedte hangt af van de billetgrootte, de perscapaciteit en de gereedschapscapaciteit van de matrijs.

De maat van de knuppel is essentieel: voor bredere profielen zijn grotere knuppels nodig. Standaard billets gaan tot een diameter van 700 mm. Sommige op maat gemaakte installaties gaan tot 800 of 900 mm, maar die zijn zeldzaam.

De tonnage van de pers is ook belangrijk. Brede profielen hebben meer kracht nodig om metaal door een grote matrijs te duwen. Perscapaciteiten variëren van 1.000 tot 13.000 ton. Bijvoorbeeld:

• Voor een profiel van 500 mm breed uit een billet van 700 mm is misschien een pers van 6.000 T nodig.
• Bredere profielen tot 800 mm kunnen 10.000 T of meer nodig hebben.

De matrijzen moeten ook bij elkaar passen. Een brede matrijs vereist meer ondersteuning. Hij moet bestand zijn tegen buigen en een gelijkmatige metaalstroom behouden. Gereedschapmakerijen weigeren soms zeer brede matrijzen.

Productielijnen bevatten koelbedden en transportbanden. Deze moeten lang en breed genoeg zijn voor brede profielen. Dat verhoogt de investering voor fabrieksopstellingen.

Hoe breed kunnen industriële persen gaan?

Ik heb ooit een rondleiding gehad in een fabriek met gigantische persen; dat opende mijn ogen.

De breedste commerciële extrusies zijn ongeveer 800 mm breed; er zijn maar heel weinig persen en fabrieken die breder zijn.

Hier is een blik op de persmogelijkheden:

• Klein tot middelgroot: 1.000-3.000?T, tot ~300?mm knuppels → profielen tot ~250?mm
• Grote persen: 6.000-8.000 T, knuppels van 700 mm → profielen ~500 mm
• Extra grote persen: 10.000 T+, knuppels van 800 mm → profielen tot ~800 mm

Om de breedste vormen te extruderen, heb je speciale perslijnen met versterkte structuren nodig. Deze bestaan slechts in een paar landen. Weinig bedrijven beschikken over de giet-, extrusie- en downstreamapparatuur om de breedste vormen te kunnen maken.

Zeer speciale opdrachten kunnen verder gaan dan 800 mm, tot 1 m, maar daarvoor zijn op maat gemaakte persen en matrijzen nodig. Deze zijn zeldzaam en duur.

Welke invloed heeft de breedte op de ontwerpkosten?

Ik waarschuw nieuwe klanten vaak: "Bredere profielen kosten meer - niet alleen in materiaal."

Het ontwerpen van bredere profielen en gereedschappen kost meer door grotere billets, sterkere persen, zwaardere matrijzen en complexe handlingsystemen.

Kostenfactoren

1. Billetkosten: Een grotere billet betekent meer aluminium per meter en duurder gieten.
2. Perskosten: Hogere tonnage en aangepaste persen kosten meer om te gebruiken, plus meer energie.
3. Matrijzen: Brede matrijzen kosten meer om te bewerken, vereisen sterker staal en langere doorlooptijden.
4. Omgaan met: Koelbedden, snijmachines, stapelsystemen moeten breder en sterker zijn.
5. Opbrengst en schroot: Brede extrusies hebben langere runs nodig voor een efficiënte productie. Korte runs schaden de opbrengst en verhogen de kosten per onderdeel.

Ik heb een snelle kostenvergelijking uitgevoerd:

Om break-even te draaien zijn soms lange productieruns nodig. Voor kleine projecten zijn brede profielen niet rendabel.

Kun je profielen combineren voor een grotere breedte?

Ik zag ooit een enorm displayframe gemaakt van samengevoegde smalle profielen.

Je kunt meerdere smallere profielen combineren door lassen, verbinden of mechanisch bevestigen om bredere samenstellingen te krijgen, hoewel de naadloze sterkte verloren gaat.

Verbindingsstrategieën

• Lassen (TIG of MIG): Creëert een sterke naad, maar moet worden geslepen en afgewerkt.
• Mechanische bevestigingsmiddelen: Bouten, beugels, T-moeren. Eenvoudige montage maar zichtbare verbindingen.
• Lijmverbinding: Ziet er netjes uit, verdeelt spanning, maar oppervlaktevoorbereiding en uitharding zijn nodig.
• Koud verbinden: Snap past, krimpt snel voor eenvoudige frames maar beperkt draagvermogen.

Voor- en nadelen

Door segmenten te combineren kun je elke breedte bereiken. Ik heb een displayframe van 3 m laten maken van drie gelaste en afgewerkte 800 mm extrusies. Het presteerde goed.

Conclusie

De maximale breedte van aluminium profielen is afhankelijk van de afmetingen van de billet, de perscapaciteit en de matrijsgereedschappen, en bedraagt meestal maximaal ~800 mm. Grotere profielen vereisen aangepaste opstellingen en hoge kosten. Bredere vormen betekenen hogere gereedschap- en verwerkingskosten. Het combineren van profielen biedt een flexibel alternatief, waarbij breedte, kosten en sterkte in evenwicht zijn.