Ehituses kasutatavate alumiiniumprofiilide arveldusmeetodid hõlmavad üldiselt kaalumispõhist arveldust ja teoreetilist arveldust. Kaalumispõhine arveldus hõlmab alumiiniumprofiiltoodete, sealhulgas pakkematerjalide kaalumist ja makse arvutamist tegeliku kaalu ja tonnihinna korrutise põhjal. Teoreetiline arveldus arvutatakse profiilide teoreetilise kaalu korrutamisel tonnihinnaga.
Kaalumise käigus tekib tegeliku kaalutud kaalu ja teoreetiliselt arvutatud kaalu vahel erinevus. Sellel erinevusel on mitu põhjust. See artikkel analüüsib peamiselt kolme teguri põhjustatud kaaluerinevusi: alumiiniumprofiilide alusmaterjali paksuse erinevused, pinnatöötluskihtide erinevused ja pakkematerjalide erinevused. See artikkel käsitleb, kuidas neid tegureid kõrvalekallete minimeerimiseks kontrollida.
1. Alusmaterjali paksuse varieerumisest tingitud kaaluerinevused
Profiilide tegeliku ja teoreetilise paksuse vahel on erinevusi, mille tulemuseks on erinevused kaalutud ja teoreetilise kaalu vahel.
1.1 Paksuse dispersioonil põhinev kaalu arvutamine
Hiina standardi GB/T5237.1 kohaselt on profiilide puhul, mille välisringmõõt ei ületa 100 mm ja nimipaksus alla 3,0 mm, suure täpsusega hälve ±0,13 mm. Näiteks 1,4 mm paksuse aknaraami profiili teoreetiline kaal meetri kohta on 1,038 kg/m. Positiivse hälbe korral 0,13 mm on kaal meetri kohta 1,093 kg/m, erinevus 0,055 kg/m. Negatiivse hälbe korral 0,13 mm on kaal meetri kohta 0,982 kg/m, erinevus 0,056 kg/m. 963 meetri puhul on erinevus 53 kg tonni kohta, vt joonis 1.
Tuleb märkida, et illustratsioon arvestab ainult 1,4 mm nimipaksusega sektsiooni paksuse varieeruvust. Kui kõik paksuse varieeruvused arvesse võtta, oleks kaalutud kaalu ja teoreetilise kaalu erinevus 0,13/1,4*1000=93 kg. Alumiiniumprofiilide alusmaterjali paksuse varieeruvuse olemasolu määrab kaalutud kaalu ja teoreetilise kaalu erinevuse. Mida lähemal on tegelik paksus teoreetilisele paksusele, seda lähemal on kaalutud kaal teoreetilisele kaalule. Alumiiniumprofiilide tootmise ajal suureneb paksus järk-järgult. Teisisõnu, sama vormikomplekti abil toodetud toodete kaalutud kaal on alguses teoreetilisest kaalust kergem, seejärel muutub samaks ja hiljem raskemaks kui teoreetiline kaal.
1.2 Kõrvalekallete kontrollimise meetodid
Alumiiniumprofiilivormide kvaliteet on profiilide meetrikaalu kontrollimise põhitegur. Esiteks on vaja rangelt kontrollida töörihma ja vormide töötlemismõõtmeid, et tagada väljundpaksuse vastavus nõuetele täpsusega 0,05 mm piires. Teiseks tuleb tootmisprotsessi kontrollida, juhtides ekstrusioonikiirust õigesti ja tehes hooldust pärast teatud arvu vormi läbimisi vastavalt ettekirjutustele. Lisaks saab vorme nitrideerida, et suurendada töörihma kõvadust ja aeglustada paksuse suurenemist.
2. Erinevate seinapaksuse nõuete teoreetiline kaal
Alumiiniumprofiilide seina paksusel on tolerantsid ja erinevatel klientidel on toote seina paksuse osas erinevad nõuded. Seina paksuse tolerantsi nõuete kohaselt on teoreetiline kaal erinev. Üldiselt on nõutav ainult positiivne või ainult negatiivne hälve.
2.1 Positiivse hälbe teoreetiline kaal
Alumiiniumprofiilide puhul, mille seina paksuse hälve on positiivne, nõuab alusmaterjali kriitiline kandepindala, et mõõdetud seina paksus ei oleks väiksem kui 1,4 mm või 2,0 mm. Positiivse tolerantsiga teoreetilise kaalu arvutamise meetod on joonistada hälbediagramm, mille seina paksus on keskel, ja arvutada kaal meetri kohta. Näiteks profiili puhul, mille seina paksus on 1,4 mm ja positiivne tolerants 0,26 mm (negatiivne tolerants 0 mm), on seina paksus tsentreeritud hälbe juures 1,53 mm. Selle profiili kaal meetri kohta on 1,251 kg/m. Kaalumise eesmärgil kasutatav teoreetiline kaal tuleks arvutada 1,251 kg/m alusel. Kui profiili seina paksus on -0 mm, on kaal meetri kohta 1,192 kg/m ja kui see on +0,26 mm, on kaal meetri kohta 1,309 kg/m, vt joonis 2.
Lähtudes 1,53 mm seina paksusest ja kui ainult 1,4 mm ristlõiget suurendatakse maksimaalse hälbeni (Z-max hälbeni), on Z-max positiivse hälbe ja tsentreeritud seinapaksuse kaaluvahe (1,309 – 1,251) * 1000 = 58 kg. Kui kõik seinapaksused on Z-max hälbe juures (mis on väga ebatõenäoline), oleks kaaluvahe 0,13/1,53 * 1000 = 85 kg.
2.2 Negatiivse hälbe teoreetiline kaal
Alumiiniumprofiilide puhul ei tohiks seina paksus ületada määratud väärtust, mis tähendab seina paksuse negatiivset tolerantsi. Teoreetiline kaal tuleks sel juhul arvutada negatiivse hälbe poolena. Näiteks profiili puhul, mille seina paksus on 1,4 mm ja negatiivne tolerants 0,26 mm (positiivne tolerants 0 mm), arvutatakse teoreetiline kaal tolerantsi poole (-0,13 mm) alusel, vt joonis 3.
1,4 mm seinapaksuse korral on meetri kaal 1,192 kg/m, samas kui 1,27 mm seinapaksuse korral on meetri kaal 1,131 kg/m. Nende kahe vahe on 0,061 kg/m. Kui toote pikkus arvutatakse ühe tonnina (838 meetrit), on kaalu vahe 0,061 * 838 = 51 kg.
2.3 Kaalu arvutamise meetod erineva seinapaksusega toodete puhul
Ülaltoodud diagrammidelt on näha, et see artikkel kasutab erinevate seinapaksuste arvutamisel nominaalse seinapaksuse suurenemist või vähenemist, selle asemel et rakendada seda kõigile sektsioonidele. Diagrammil diagonaaljoontega täidetud alad tähistavad nominaalset seinapaksust 1,4 mm, teised alad vastavad funktsionaalsete pilude ja ribide seinapaksusele, mis erineb GB/T8478 standardite kohasest nominaalsest seinapaksusest. Seetõttu keskendutakse seinapaksuse reguleerimisel peamiselt nominaalsele seinapaksusele.
Materjali eemaldamise ajal vormi seina paksuse varieerumise põhjal on täheldatud, et kõigil äsjavalminud vormide seina paksustel on negatiivne hälve. Seega annab ainult nominaalse seina paksuse muutuste arvestamine kaalukaalu ja teoreetilise kaalu vahel konservatiivsema võrdluse. Mittenominaalsetes piirkondades seina paksus muutub ja seda saab arvutada proportsionaalse seina paksuse põhjal hälbe piires.
Näiteks akna- ja uksetoote puhul, mille nimiseina paksus on 1,4 mm, on meetri kaal 1,192 kg/m². 1,53 mm seinapaksuse korral meetri kaalu arvutamiseks rakendatakse proportsionaalset arvutusmeetodit: 1,192/1,4 * 1,53, mille tulemuseks on meetri kaal 1,303 kg/m². Samamoodi arvutatakse 1,27 mm seinapaksuse korral meetri kaal järgmiselt: 1,192/1,4 * 1,27, mille tulemuseks on meetri kaal 1,081 kg/m². Sama meetodit saab rakendada ka teiste seinapaksuste puhul.
1,4 mm seinapaksuse stsenaariumi põhjal, kui kõik seinapaksused on reguleeritud, on kaalukaalu ja teoreetilise kaalu erinevus ligikaudu 7–9%. Näiteks nagu on näidatud järgmisel diagrammil:
3. Pinnatöötluskihi paksusest tingitud kaaluerinevus
Ehituses kasutatavaid alumiiniumprofiile töödeldakse tavaliselt oksüdeerimise, elektroforeesi, pihustuskatte, fluorosüsiniku ja muude meetoditega. Töötlemiskihtide lisamine suurendab profiilide kaalu.
3.1 Oksüdatsiooni- ja elektroforeesiprofiilide kaalutõus
Pärast oksüdeerimise ja elektroforeesi teel pinnatöötlust moodustub 10–25 μm paksune oksiidkile ja komposiitkile (oksiidkile ja elektroforeetiline värvikile) kiht. Pinnatöötluskile lisab kaalu, kuid alumiiniumprofiilid kaotavad eeltöötlusprotsessi käigus kaalu. Kaalutõus ei ole märkimisväärne, seega on kaalu muutus pärast oksüdeerimist ja elektroforeesiga töötlemist üldiselt tühine. Enamik alumiiniumitootjaid töötleb profiile kaalu lisamata.
3.2 Pihustuskatte profiilide kaalutõus
Pihustusvärvitud profiilidel on pinnal pulbervärvi kiht paksusega vähemalt 40 μm. Pulbervärvi kaal varieerub sõltuvalt paksusest. Riiklik standard soovitab paksust 60 μm kuni 120 μm. Erinevat tüüpi pulbervärvidel on sama kile paksuse korral erinev kaal. Masstootmises toodetud toodete, näiteks aknaraamide, aknapiitade ja aknaraamide puhul pihustatakse perimeetrile ühekordne kile paksus ja perimeetri pikkuse andmed on toodud joonisel 4. Profiilide kaalu suurenemine pärast pihustusvärvimist on esitatud tabelis 1.
Tabelis esitatud andmete kohaselt on ukse- ja aknaprofiilide kaalutõus pärast pihustusvärvimist umbes 4–5%. Ühe tonni profiilide puhul on see umbes 40–50 kg.
3.3 Fluorosüsiniku värvipihustuskatte profiilide kaalutõus
Fluorosüsinikvärviga pihustatud profiilide kattekihi keskmine paksus on kahe kihi puhul vähemalt 30 μm, kolme kihi puhul 40 μm ja nelja kihi puhul 65 μm. Enamiku fluorosüsinikvärviga pihustatud toodete puhul kasutatakse kahte või kolme kihti. Fluorosüsinikvärvide erinevate variantide tõttu varieerub ka tihedus pärast kõvenemist. Tavalise fluorosüsinikvärvi näitel on kaalu suurenemine näha järgmises tabelis 2.
Tabelis esitatud andmete kohaselt on ukse- ja aknaprofiilide kaalutõus pärast fluorosüsinikvärviga katmist umbes 2,0–3,0%. Ühe tonni profiilide puhul on see umbes 20–30 kg.
3.4 Pulber- ja fluorosüsiniku värvipihustuskatte toodete pinnatöötluskihi paksuse kontroll
Pulber- ja fluorosüsinikvärvi pihustuskattega toodete kattekihi kontroll on tootmises oluline protsessi kontrollpunkt, mis kontrollib peamiselt pihustuspüstolist tuleva pulber- või värvipihusti stabiilsust ja ühtlust, tagades värvikihi ühtlase paksuse. Tegelikus tootmises on kattekihi liiga paksus üks sekundaarse pihustuskatte põhjuseid. Isegi kui pind on poleeritud, võib pihustuskattekiht ikkagi olla liiga paks. Tootjad peavad tugevdama pihustuskatmisprotsessi kontrolli ja tagama pihustuskatte paksuse.
4. Pakkimismeetodite põhjustatud kaaluerinevus
Alumiiniumprofiilid pakendatakse tavaliselt paber- või kilekilepakendisse ning pakkematerjalide kaal varieerub sõltuvalt pakendamismeetodist.
4.1 Paberpakendi kaalutõus
Lepingus on tavaliselt sätestatud paberpakendi kaalupiirang, mis üldiselt ei ületa 6%. Teisisõnu, ühe tonni profiilide paberi kaal ei tohiks ületada 60 kg.
4.2 Kaalutõus kahaneva kilega pakkimisel
Kilest pakendamise tõttu suureneb kaal üldiselt umbes 4%. Ühe tonni profiilide puhul ei tohiks kile kaal ületada 40 kg.
4.3 Pakendistiili mõju kaalule
Profiilpakendite põhimõte on kaitsta profiile ja hõlbustada käsitsemist. Ühe profiilipaki kaal peaks olema umbes 15–25 kg. Profiilide arv pakis mõjutab pakendi kaaluprotsenti. Näiteks kui aknaraamiprofiilid on pakendatud 4-osaliste komplektidena pikkusega 6 meetrit, on kaal 25 kg ja pakkepaber kaalub 1,5 kg, mis moodustab 6% (vt joonis 5). Kui pakendatud 6-osaliste komplektidena, on kaal 37 kg ja pakkepaber kaalub 2 kg, mis moodustab 5,4% (vt joonis 6).
Ülaltoodud joonistelt on näha, et mida rohkem on pakendis profiile, seda väiksem on pakkematerjalide kaaluprotsent. Sama arvu profiilide korral pakendis on profiilide suurem kaal ja seda väiksem on pakkematerjalide kaaluprotsent. Tootjad saavad kontrollida profiilide arvu pakendis ja pakkematerjalide kogust, et täita lepingus sätestatud kaalunõudeid.
Kokkuvõte
Eeltoodud analüüsi põhjal on profiilide tegeliku kaalu ja teoreetilise kaalu vahel hälve. Kaaluhälbe peamine põhjus on seina paksuse hälve. Pinnatöötluskihi kaalu on suhteliselt lihtne kontrollida ja pakkematerjalide kaalu on võimalik kontrollida. Standardnõuetele vastab kaalu ja arvutatud kaalu vaheline kaalu erinevus 7% piires ning tootmistootja eesmärk on 5% piires erinevus.
Toimetanud May Jiang MAT Aluminiumist
Postituse aeg: 30. september 2023
