Какова максимальная ширина экструзионных профилей?

Однажды я столкнулся с проблемой: можно ли сделать профиль достаточно широким для этой большой оконной рамы?

Большинство алюминиевых экструзионных прессов могут производить профили шириной до 800 мм, хотя это требует дополнительных затрат и усложняет оснастку.

Дизайнерам необходимо знать, как ширина влияет на осуществимость и бюджет, прежде чем двигаться вперед.

Какие ограничения оборудования определяют ширину?

Я всегда сначала проверяю ограничения по прессам и оснастке, прежде чем завершить разработку дизайна.

Максимальная ширина профиля зависит от размера заготовки, тоннажа пресса и возможностей штамповой оснастки.

Размер заготовки имеет ключевое значение: более широкие профили требуют больших заготовок. Стандартные заготовки имеют диаметр до 700 мм. Некоторые заказные установки доходят до 800 или 900 мм, но это редкость.

Тоннаж пресса также имеет значение. Широкие профили требуют большего усилия для проталкивания металла через большую матрицу. Мощность прессов варьируется от 1 000 до 13 000 тонн. Например:

• Для изготовления профиля шириной 500 мм из заготовки диаметром 700 мм может потребоваться пресс мощностью 6 000 Т.
• Для более широких профилей до 800 мм может потребоваться 10 000 Тл и более.

Оснастка штампа также должна соответствовать. Широкий штамп требует большей поддержки. Он должен противостоять изгибу и поддерживать равномерную подачу металла. Инструментальные цеха иногда отказываются от очень широких штампов.

Производственные линии включают в себя холодильники и конвейеры. Они должны быть достаточно длинными и широкими для широких профилей. Это увеличивает инвестиции в оборудование завода.

Какой ширины могут быть промышленные прессы?

Однажды я посетил завод с гигантскими прессами, и это открыло мне глаза.

Самые широкие промышленные экструзии достигают ширины около 800 мм; лишь немногие прессы и заводы выходят за эти пределы.

Вот обзор возможностей прессы:

• Малый и средний размер: 1 000-3 000 т, заготовки до ~300 мм → профили до ~250 мм
• Большие прессы: 6 000-8 000 Т, заготовки 700 мм → профили ~500 мм
• Очень большие прессы: 10 000?T+, заготовки 800?мм → профили до ~800?мм

Для экструзии самых широких форм нужны специальные прессовые линии с усиленными конструкциями. Такие линии существуют лишь в нескольких странах. Немногие компании имеют оборудование для литья, экструзии и последующей обработки, чтобы поддерживать максимальную ширину.

Очень индивидуальные работы могут выходить за пределы 800 мм, вплоть до 1 м, но для них требуются пресса и штампы, изготовленные по индивидуальному заказу. Это редкие и дорогостоящие изделия.

Как ширина влияет на стоимость конструкции?

Я часто предупреждаю новых клиентов: "Более широкие профили стоят дороже - и не только в материальном плане".

Конструкция более широкого профиля и оснастка стоят дороже из-за больших заготовок, более мощных прессов, более тяжелых штампов и сложных систем перемещения.

Факторы стоимости

1. Стоимость заготовки: Большая заготовка означает больше алюминия на метр и более дорогое литье.
2. Стоимость прессы: Более мощные прессы и прессы, изготовленные по индивидуальному заказу, требуют больше затрат на эксплуатацию, а также больше энергии.
3. Штамповая оснастка: Широкие штампы требуют больших затрат на обработку, более прочной стали и более длительного времени изготовления.
4. Обработка: Охлаждающие станины, резальные машины, системы штабелирования должны быть шире и прочнее.
5. Урожайность и отходы: Для эффективного производства широких экструзий требуются более длинные тиражи. Короткие тиражи снижают производительность и повышают стоимость одной детали.

Я провел быстрое сравнение стоимости:

Для достижения безубыточности может потребоваться длительное производство. Для небольших проектов широкие профили не окупаются.

Можно ли комбинировать профили для увеличения ширины?

Однажды я видел массивную раму для выставки, сделанную из соединенных узких профилей.

Вы можете соединить несколько узких профилей с помощью сварки, соединения или механического крепления, чтобы получить более широкую сборку, но при этом теряется прочность бесшовного соединения.

Стратегии присоединения

• Сварка (TIG или MIG): Создает прочный шов, но требует шлифовки и доводки.
• Механический крепеж: Болты, кронштейны, тройники. Простая сборка, но видимые стыки.
• Клеевое соединение: Чистый вид, распределяет нагрузку, но требуется подготовка поверхности и отверждение.
• Холодное соединение: Защелкивается, быстро обжимается для простых рам, но с ограниченной грузоподъемностью.

Плюсы и минусы

Комбинируя сегменты, можно добиться любой ширины. У меня была рама для дисплея длиной 3 м, собранная из трех 800-миллиметровых экструзий, сваренных и обработанных. Она хорошо себя показала.

Заключение

Максимальная ширина алюминиевых профилей зависит от размера заготовки, тоннажа пресса и оснастки, и обычно составляет ~800 мм. Больший размер требует индивидуальной настройки и высоких затрат. Более широкие формы означают более высокие расходы на оснастку и обработку. Комбинирование профилей предлагает гибкую альтернативу, обеспечивающую баланс между шириной, стоимостью и прочностью.