Ehituses kasutatavad alumiiniumprofiilide vajutusmeetodid hõlmavad üldiselt kaalumist ja teoreetilist vajumist. Kaalumine hõlmab alumiiniumprofiiltoodete, sh pakkematerjalide kaalumist ja makse arvutamist tegeliku kaalu ja tonnihinna korrutisega. Teoreetiline tasaarvestus arvutatakse profiilide teoreetilise kaalu korrutamisel tonnihinnaga.
Kaalumisel tekib erinevus tegeliku kaalutud kaalu ja teoreetiliselt arvutatud kaalu vahel. Sellel erinevusel on mitu põhjust. Selles artiklis analüüsitakse peamiselt kaaluerinevusi, mis on põhjustatud kolmest tegurist: alumiiniumprofiilide alusmaterjali paksuse erinevused, pinnatöötluskihtide erinevused ja pakkematerjalide erinevused. Selles artiklis käsitletakse, kuidas kõrvalekaldeid minimeerida nende tegurite kontrolli all hoidmiseks.
1. Alusmaterjali paksuse kõikumisest tingitud kaaluerinevused
Profiilide tegelik paksus ja teoreetiline paksus erinevad, mille tulemuseks on erinevused kaalutud ja teoreetilise kaalu vahel.
1.1 Kaalu arvutamine paksuse dispersiooni alusel
Hiina standardi GB/T5237.1 kohaselt on profiilide puhul, mille välisring on kuni 100 mm ja nimipaksus alla 3,0 mm, ülitäpne hälve ±0,13 mm. Võttes näiteks 1,4 mm paksuse aknaraami profiili, on meetri teoreetiline kaal 1,038 kg/m. Positiivse hälbega 0,13 mm on kaal meetri kohta 1,093 kg/m, vahe 0,055 kg/m. Negatiivse hälbega 0,13 mm on kaal meetri kohta 0,982 kg/m, erinevus 0,056 kg/m. Arvutades 963 meetri kohta, on erinevus 53 kg tonni kohta, vt joonis 1.
Tuleb märkida, et joonisel on arvestatud ainult 1,4 mm nimipaksusega sektsiooni paksuse varieeruvust. Kui kõik paksuse variatsioonid arvesse võtta, oleks kaalutud massi ja teoreetilise kaalu vahe 0,13/1,4*1000=93kg. Alumiiniumprofiilide alusmaterjali paksuse erinevuste olemasolu määrab kaalutud massi ja teoreetilise kaalu erinevuse. Mida lähemal on tegelik paksus teoreetilisele paksusele, seda lähemal on kaalutud kaal teoreetilisele kaalule. Alumiiniumprofiilide valmistamisel suureneb paksus järk-järgult. Teisisõnu, sama vormikomplektiga toodetud toodete kaalutud kaal algab teoreetilisest kaalust kergemalt, muutub seejärel samaks ja muutub hiljem teoreetilisest kaalust raskemaks.
1.2 Meetodid kõrvalekallete kontrollimiseks
Alumiiniumprofiilvormide kvaliteet on põhitegur profiilide meetri kaalu kontrollimisel. Esiteks on vaja rangelt kontrollida vormide töörihma ja töötlemismõõtmeid, et tagada väljundpaksuse vastavus nõuetele, täpsusega 0,05 mm. Teiseks tuleb tootmisprotsessi kontrollida ekstrusioonikiiruse nõuetekohase juhtimisega ja hooldusega pärast teatud arvu hallitusseente läbimist, nagu on ette nähtud. Lisaks võib vorme töödelda nitriidiga, et suurendada töölindi kõvadust ja aeglustada paksuse suurenemist.
2. Teoreetiline kaal erinevatele seinapaksusnõuetele
Alumiiniumprofiilide seinapaksusel on tolerantsid ning erinevatel klientidel on erinevad nõuded toote seinapaksusele. Seina paksuse tolerantsi nõuete kohaselt varieerub teoreetiline kaal. Üldjuhul nõutakse ainult positiivset või negatiivset kõrvalekallet.
2.1 Positiivse kõrvalekalde teoreetiline kaal
Alumiiniumprofiilide puhul, mille seinapaksuse hälve on positiivne, nõuab alusmaterjali kriitiline kandepind, et mõõdetud seinapaksus ei oleks väiksem kui 1,4 mm või 2,0 mm. Positiivse tolerantsiga teoreetilise kaalu arvutusmeetodiks on seinapaksusega tsentreeritud hälbediagrammi joonistamine ja meetri kaalu arvutamine. Näiteks profiili puhul, mille seinapaksus on 1,4 mm ja mille positiivne tolerants on 0,26 mm (negatiivne tolerants 0 mm), on seina paksus tsentreeritud kõrvalekalde juures 1,53 mm. Selle profiili kaal meetri kohta on 1,251 kg/m. Kaalumise teoreetiline kaal tuleks arvutada 1,251 kg/m alusel. Kui profiili seinapaksus 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.
Seina paksuse 1,53 mm põhjal, kui ainult 1,4 mm lõiku suurendatakse maksimaalse kõrvalekaldeni (Z-max kõrvalekalle), on Z-max positiivse hälbe ja tsentreeritud seina paksuse kaalu erinevus (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 kõrvalekalde teoreetiline kaal
Alumiiniumprofiilide puhul ei tohiks seina paksus ületada määratud väärtust, mis tähendab seina paksuse negatiivset tolerantsi. Teoreetiline kaal tuleks sel juhul arvutada poolena negatiivsest hälbest. Näiteks profiili puhul, mille seinapaksus on 1,4 mm ja mille negatiivne tolerants on 0,26 mm (positiivne tolerants 0 mm), arvutatakse teoreetiline kaal poole tolerantsi (-0,13 mm) põhjal, vt joonist 3.
1,4 mm seinapaksusega on meetri kaal 1,192 kg/m, 1,27 mm seinapaksusega meetri kaal aga 1,131 kg/m. Nende kahe erinevus on 0,061 kg/m. Kui toote pikkuseks arvutada üks tonn (838 meetrit), oleks kaaluvahe 0,061 * 838 = 51 kg.
2.3 Kaalu arvutamise meetod erineva seinapaksusega
Ülaltoodud diagrammidelt on näha, et see artikkel kasutab erinevate seinapaksuste arvutamisel seina paksuse nimipaksuse juurdekasvu või vähendamist, mitte ei rakenda neid kõikidele sektsioonidele. Diagonaaljoontega täidetud alad diagrammil tähistavad seina nimipaksust 1,4 mm, samas kui teised alad vastavad funktsionaalsete pilude ja ribide seinapaksusele, mis erinevad GB/T8478 standardite järgi seina nimipaksusest. Seetõttu keskendutakse seina paksuse reguleerimisel peamiselt seina nimipaksusele.
Vormi seina paksuse muutumise põhjal materjali eemaldamise ajal on täheldatud, et äsja valmistatud vormide kõik seinapaksused on negatiivse hälbega. Seetõttu annab ainult seina nimipaksuse muutuste arvessevõtmine kaalumiskaalu ja teoreetilise kaalu konservatiivsema võrdluse. Seina paksus mittenominaalsetes piirkondades muutub ja seda saab arvutada proportsionaalse seinapaksuse alusel piirhälbe vahemikus.
Näiteks akna- ja uksetoote puhul, mille seinapaksus on 1,4 mm, on meetri kaal 1,192 kg/m. 1,53 mm paksuse seina paksuse meetri kaalu arvutamiseks kasutatakse proportsionaalset arvutusmeetodit: 1,192/1,4 * 1,53, mille tulemuseks on kaal meetri kohta 1,303 kg/m. Samamoodi arvutatakse 1,27 mm seina paksuse korral kaal meetri kohta 1,192/1,4 * 1,27, mille tulemuseks on kaal meetri kohta 1,081 kg/m. Sama meetodit saab rakendada ka muude seinapaksuste puhul.
1,4 mm seina paksuse stsenaariumi põhjal on kõigi seinapaksuste reguleerimisel kaalu erinevus kaalumiskaalu ja teoreetilise kaalu vahel ligikaudu 7–9%. Näiteks nagu on näidatud järgmisel diagrammil:
3. Pinnatöötluskihi paksusest põhjustatud kaaluerinevus
Ehituses kasutatavaid alumiiniumprofiile töödeldakse tavaliselt oksüdatsiooni, elektroforeesi, pihustuskatte, fluorosüsiniku ja muude meetoditega. Töötluskihtide lisamine suurendab profiilide kaalu.
3.1 Oksüdatsiooni- ja elektroforeesiprofiilide kaalutõus
Pärast oksüdatsiooni ja elektroforeesi pinnatöötlust moodustub oksiidkile ja komposiitkile (oksiidkile ja elektroforeetiline värvikile) kiht paksusega 10 μm kuni 25 μm. Pinnatöötluskile lisab kaalu, kuid alumiiniumprofiilid kaotavad eeltöötlusprotsessi käigus kaalu. Kaalutõus ei ole märkimisväärne, seega on kaalu muutus pärast oksüdatsiooni ja elektroforeesiga töötlemist üldiselt tühine. Enamik alumiiniumitootjaid töötleb profiile ilma kaalu lisamata.
3.2 Pihustuskatteprofiilide massi suurenemine
Pihustuskattega profiilide pinnal on pulbervärvi kiht, paksusega vähemalt 40 μm. Pulbervärvi kaal sõltub paksusest. Riiklik standard soovitab paksuseks 60 μm kuni 120 μm. Erinevat tüüpi pulbervärvidel on sama kile paksuse puhul erinev kaal. Masstoodangu puhul, nagu aknaraamid, aknaraamid ja aknatiivad, pihustatakse perifeeriale üks kilepaksus ja perifeerse pikkuse andmed on näha joonisel 4. Kaalu suurenemine pärast profiilide pihustuskatmist võib olla leitud tabelist 1.
Tabeli andmetel moodustab kaalutõus pärast ukse- ja aknaprofiilide pihustuskatmist umbes 4% kuni 5%. Ühe tonni profiilide puhul on see ligikaudu 40 kg kuni 50 kg.
3.3 Fluorosüsinikvärvi pihustuskatte profiilide kaalu suurenemine
Katte keskmine paksus fluorosüsinikvärviga kaetud profiilidel on vähemalt 30 μm kahe kihi, 40 μm kolme kihi ja 65 μm nelja kihi puhul. Enamik fluorosüsinikvärviga pihustuskattega tooteid katab kaks või kolm kihti. Fluorosüsinikvärvide erinevate sortide tõttu on ka kõvenemisjärgne tihedus erinev. Võttes näiteks tavalise fluorosüsinikvärvi, on kaalu suurenemine näha järgmises tabelis 2.
Tabeli andmetel moodustab kaalutõus pärast uste ja akende profiilide fluorosüsinikvärviga pihustuskatmist umbes 2,0% kuni 3,0%. Ühe tonni profiilide puhul on see ligikaudu 20 kg kuni 30 kg.
3.4 Pinnatöötluskihi paksuse kontroll pulber- ja fluorosüsinikvärvi pihustusvärvides
Kattekihi juhtimine pulber- ja fluorosüsinikvärviga pihustuskattega toodetes on tootmises võtmetähtsusega protsessi kontrollpunkt, mis kontrollib peamiselt pihustuspüstolist pulbri või värvipihustuse stabiilsust ja ühtlust, tagades värvikile ühtlase paksuse. Tegelikus tootmises on kattekihi liigne paksus üks sekundaarse pihustuskatmise põhjusi. Kuigi pind on poleeritud, võib pihustuskattekiht olla liiga paks. Tootjad peavad tugevdama pihustuskatmise protsessi kontrolli ja tagama pihustuskatte paksuse.
4. Pakkimismeetoditest põhjustatud kaaluerinevus
Alumiiniumprofiilid on tavaliselt pakendatud paber- või kokkutõmbumiskilega ning pakkematerjalide kaal varieerub olenevalt pakendamisviisist.
4.1 Paberi pakkimise kaalu suurendamine
Lepingus on tavaliselt määratud paberpakendite kaalupiirang, üldjuhul mitte üle 6%. Teisisõnu, paberi kaal ühes tonni profiilides ei tohiks ületada 60 kg.
4.2 Kahaneva kilega pakkimise kaalu suurendamine
Kahaneva kile pakendamise tõttu on kaalutõus üldiselt umbes 4%. Kokkutõmbuva kile kaal ühes tonni profiilides ei tohi ületada 40 kg.
4.3 Pakkimisstiili mõju kaalule
Profiili pakendamise põhimõte on kaitsta profiile ja hõlbustada käsitsemist. Ühe profiilipaki kaal peaks olema umbes 15–25 kg. Profiilide arv pakendi kohta mõjutab pakendi massiprotsenti. Näiteks kui aknaraami profiilid on pakendatud 4-osalistesse komplektidesse pikkusega 6 meetrit, on kaal 25 kg ja pakkepaber 1,5 kg, mis moodustab 6%, vaadake joonist 5. Kui pakendatakse komplektidesse 6 tükki, kaal on 37 kg ja pakkepaber kaalub 2 kg, moodustades 5,4%, vt joonis 6.
Ülaltoodud joonistelt on näha, et mida rohkem profiile on pakendis, seda väiksem on pakkematerjalide massiprotsent. Kui ühe pakendi kohta on sama arv profiile, siis mida suurem on profiilide kaal, seda väiksem on pakkematerjalide massiprotsent. Tootjad saavad kontrollida profiilide arvu pakendi kohta ja pakkematerjalide kogust, et täita lepingus sätestatud kaalunõudeid.
Järeldus
Ülaltoodud analüüsi põhjal on profiilide tegeliku kaalumise ja teoreetilise kaalu vahel erinevus. Seina paksuse kõrvalekalle on kaaluhälbe peamine põhjus. Pinnatöötluskihi kaalu saab suhteliselt lihtsalt kontrollida ja pakkematerjalide kaal on kontrollitav. Kaaluvahe 7% piires kaalumismassi ja arvestusliku massi vahel vastab standardnõuetele ning 5% piires on toodangu tootja eesmärk.
Toimetanud May Jiang ettevõttest MAT Aluminium
Postitusaeg: 30. september 2023
