Alüminyum alaşımlı profillerin yaşamda ve üretimde yaygın olarak kullanılmasının nedeni, düşük yoğunluk, korozyon direnci, mükemmel elektrik iletkenliği, ferromanyetik olmayan özellikler, şekillendirilebilirlik ve geri dönüştürülebilirlik gibi avantajlarının herkesin tam olarak farkına varmasıdır.
Çin'in alüminyum profil endüstrisi, küçükten büyüğe sıfırdan büyüyerek, üretimde dünyada birinci sırada yer alan büyük bir alüminyum profil üretim ülkesi haline geldi. Ancak pazarın alüminyum profil ürünlerine yönelik gereksinimleri artmaya devam ettikçe, alüminyum profil üretimi karmaşıklık, yüksek hassasiyet ve büyük ölçekli üretim yönünde gelişmiş ve bu da bir dizi üretim sorununu beraberinde getirmiştir.
Alüminyum profiller çoğunlukla ekstrüzyon yöntemiyle üretilir. Üretim sırasında ekstruderin performansı, kalıbın tasarımı, alüminyum çubuğun bileşimi, ısıl işlem ve diğer proses faktörlerinin yanı sıra profilin kesit tasarımı da dikkate alınmalıdır. En iyi profil kesit tasarımı, yalnızca kaynaktan gelen proses zorluğunu azaltmakla kalmaz, aynı zamanda ürünün kalitesini ve kullanım etkisini de artırabilir, maliyetleri azaltabilir ve teslimat süresini kısaltabilir.
Bu makale, alüminyum profil kesit tasarımında yaygın olarak kullanılan birkaç tekniği, üretimdeki gerçek durumlar aracılığıyla özetlemektedir.
1. Alüminyum profil kesit tasarım ilkeleri
Alüminyum profil ekstrüzyonu, ısıtılmış bir alüminyum çubuğun bir ekstrüzyon haznesine yüklendiği ve belirli bir şekil ve boyuttaki bir kalıp deliğinden ekstrüzyon yapmak için bir ekstrüder aracılığıyla basınç uygulandığı ve gerekli ürünü elde etmek için plastik deformasyona neden olduğu bir işleme yöntemidir. Alüminyum çubuk deformasyon işlemi sırasında sıcaklık, ekstrüzyon hızı, deformasyon miktarı ve kalıp gibi çeşitli faktörlerden etkilendiğinden, metal akışının düzgünlüğünün kontrol edilmesi zordur, bu da kalıp tasarımında bazı zorluklara neden olur. Kalıbın sağlamlığını sağlamak ve çatlak, çökme, ufalanma vb. durumları önlemek için profil kesit tasarımında aşağıdakilerden kaçınılmalıdır: büyük konsollar, küçük açıklıklar, küçük delikler, gözenekli, asimetrik, ince duvarlı, düzgün olmayan duvar kalınlık vb. Tasarım yaparken öncelikle kullanım, dekorasyon vb. açısından performansını tatmin etmeliyiz. Ortaya çıkan bölüm kullanışlıdır ancak en iyi çözüm değildir. Çünkü tasarımcılar ekstrüzyon prosesi konusunda bilgi sahibi olmadığında ve ilgili proses ekipmanlarını anlamadığında, üretim prosesi gereksinimleri çok yüksek ve katı olduğunda kalifikasyon oranı düşecek, maliyet artacak ve ideal profil üretilmeyecektir. Bu nedenle alüminyum profil kesit tasarımının prensibi, fonksiyonel tasarımı tatmin ederken mümkün olan en basit prosesi kullanmaktır.
2. Alüminyum profil arayüz tasarımına ilişkin bazı ipuçları
2.1 Hata telafisi
Kapatma, profil üretiminde sık görülen kusurlardan biridir. Başlıca nedenleri aşağıdaki gibidir:
(1) Derin kesit açıklıklarına sahip profiller, ekstrüzyona tabi tutulduğunda sıklıkla kapanır.
(2) Profillerin esnetilmesi ve düzleştirilmesi kapanmayı yoğunlaştıracaktır.
(3) Belirli yapılara sahip tutkal enjekte edilmiş profiller, tutkal enjekte edildikten sonra kolloidin büzülmesi nedeniyle de kapanma özelliğine sahip olacaktır.
Yukarıda bahsedilen kapanma ciddi değilse kalıp tasarımı yoluyla akış hızı kontrol edilerek önlenebilir; ancak birkaç faktörün üst üste gelmesi ve kalıp tasarımı ve ilgili proseslerin kapatmayı çözememesi durumunda kesit tasarımında ön telafi yani ön açma verilebilir.
Açılış öncesi tazminat miktarı, spesifik yapısına ve önceki kapanış tecrübelerine göre seçilmelidir. Şu anda kalıp açma çiziminin (ön açma) ve bitmiş çizimin tasarımı farklıdır (Şekil 1).
2.2 Büyük boyutlu bölümleri birden çok küçük bölüme ayırın
Büyük ölçekli alüminyum profillerin geliştirilmesiyle birlikte birçok profilin kesit tasarımları gittikçe büyüyor; bu da onları desteklemek için büyük ekstrüderler, büyük kalıplar, büyük alüminyum çubuklar vb. gibi bir dizi ekipmana ihtiyaç duyulduğu anlamına geliyor. ve üretim maliyetleri hızla artıyor. Birleştirme yoluyla elde edilebilecek bazı büyük boyutlu bölümler, tasarım sırasında birkaç küçük bölüme ayrılmalıdır. Bu sadece maliyetleri düşürmekle kalmaz, aynı zamanda düzlük, eğrilik ve doğruluğun sağlanmasını da kolaylaştırır (Şekil 2).
2.3 Düzlüğünü iyileştirmek için takviye kaburgalarını ayarlayın
Profil kesitleri tasarlanırken düzlük gereksinimleriyle sıklıkla karşılaşılmaktadır. Küçük açıklıklı profillerin yüksek yapısal dayanımları nedeniyle düzlüğü sağlamak kolaydır. Uzun açıklıklı profiller ekstrüzyondan hemen sonra kendi yerçekimi nedeniyle sarkacak ve ortada en fazla bükülme gerilimine sahip parça en içbükey olacaktır. Ayrıca duvar paneli uzun olduğu için düzlemin aralıklılığını kötüleştirecek dalgaların üretilmesi kolaydır. Bu nedenle kesit tasarımında büyük boyutlu düz levha yapılardan kaçınılmalıdır. Gerekirse, düzlüğünü iyileştirmek için ortasına takviye kaburgaları yerleştirilebilir. (Şekil 3)
2.4 İkincil işleme
Profil üretim sürecinde bazı bölümlerin ekstrüzyon işlemiyle tamamlanması zordur. Yapılabilse bile işleme ve üretim maliyetleri çok yüksek olacaktır. Şu anda diğer işleme yöntemleri düşünülebilir.
Durum 1: Profil kesitinde çapı 4 mm'den küçük olan delikler, kalıbın mukavemetinin yetersiz kalmasına, kolay hasar görmesine ve işlenmesinin zorlaşmasına neden olacaktır. Küçük deliklerin çıkarılması ve bunun yerine delme kullanılması önerilir.
Durum 2: Sıradan U şeklindeki olukların üretimi zor değildir ancak oluk derinliği ve oluk genişliği 100 mm'yi aşarsa veya oluk genişliğinin oluk derinliğine oranı mantıksız ise kalıp mukavemetinin yetersiz olması ve açıklığın sağlanmasında zorluk gibi sorunlar ortaya çıkar. Üretim sırasında da karşılaşılacak. Profil bölümünü tasarlarken açıklığın kapalı olduğu düşünülebilir, böylece yetersiz mukavemete sahip orijinal katı kalıp stabil bir bölünmüş kalıba dönüştürülebilir ve ekstrüzyon sırasında açılma deformasyonu sorunu yaşanmaz, bu da şeklin daha kolay şekillendirilmesini sağlar. sürdürmek. Ayrıca tasarım sırasında açıklığın iki ucu arasındaki bağlantıda da bazı detaylar yapılabilir. Örneğin: son işleme sırasında kolayca çıkarılabilmesi için V şeklindeki işaretleri, küçük olukları vb. ayarlayın (Şekil 4).
2.5 Dışarıdan karmaşık ama içeriden basit
Alüminyum profil ekstrüzyon kalıpları kesitinin boşluklu olup olmamasına göre katı kalıp ve şönt kalıp olarak ikiye ayrılabilir. Katı kalıpların işlenmesi nispeten basittir, şönt kalıpların işlenmesi ise oyuklar ve maça kafaları gibi nispeten karmaşık işlemleri içerir. Bu nedenle profil bölümünün tasarımına tam anlamıyla önem verilmeli, yani bölümün dış konturu daha karmaşık tasarlanmalı ve mümkün olduğunca çevreye oluklar, vida delikleri vb. yerleştirilmelidir. İç mekan mümkün olduğu kadar basit olmalı ve doğruluk gereksinimleri çok yüksek olmamalıdır. Bu sayede hem kalıp işleme ve bakımı çok daha basitleşecek, hem de verim oranı artacaktır.
2.6 Rezerve marj
Ekstrüzyon sonrası alüminyum profiller müşteri ihtiyaçlarına göre farklı yüzey işleme yöntemlerine sahiptir. Bunlar arasında eloksal ve elektroforez yöntemlerinin ince film tabakası nedeniyle boyuta etkisi çok azdır. Toz kaplamanın yüzey işleme yöntemi kullanılırsa, köşelerde ve oyuklarda toz kolaylıkla birikecek ve tek bir katmanın kalınlığı 100 μm'ye ulaşabilecektir. Bu, kaydırıcı gibi bir montaj konumuysa, 4 kat sprey kaplama olduğu anlamına gelecektir. 400 μm'ye kadar kalınlık montajı imkansız hale getirecek ve kullanımı etkileyecektir.
Ayrıca ekstrüzyon sayısı arttıkça ve kalıp aşındıkça profil yuvalarının boyutu küçüldükçe küçülecek, sürgü boyutu ise büyüyüp büyüyecek ve montajı zorlaştıracaktır. Yukarıdaki sebeplerden dolayı, montajın sağlanması için tasarım sırasında belirli koşullara göre uygun kenar boşlukları bırakılmalıdır.
2.7 Tolerans işaretlemesi
Kesit tasarımı için öncelikle montaj resmi, daha sonra profil ürün resmi üretilir. Montaj çiziminin doğru olması, profil ürün çiziminin mükemmel olduğu anlamına gelmez. Bazı tasarımcılar boyut ve tolerans işaretlemesinin önemini göz ardı ediyor. İşaretlenen konumlar genellikle garanti edilmesi gereken boyutlardır; örneğin montaj konumu, açıklık, oluk derinliği, oluk genişliği vb. ve ölçülmesi ve incelenmesi kolaydır. Genel boyut toleransları için ilgili doğruluk düzeyi ulusal standarda göre seçilebilir. Bazı önemli montaj boyutlarının çizimde belirli tolerans değerleriyle işaretlenmesi gerekir. Tolerans çok büyükse montaj zorlaşacak, tolerans çok küçükse üretim maliyeti artacaktır. Makul bir tolerans aralığı, tasarımcının günlük tecrübe birikimini gerektirir.
2.8 Ayrıntılı ayarlamalar
Ayrıntılar başarıyı veya başarısızlığı belirler ve aynı durum profil kesit tasarımı için de geçerlidir. Küçük değişiklikler sadece kalıbı korumakla ve akış hızını kontrol etmekle kalmaz, aynı zamanda yüzey kalitesini iyileştirerek verim oranını da artırır. Yaygın olarak kullanılan tekniklerden biri köşelerin yuvarlatılmasıdır. Ekstrüde profillerin köşeleri kesinlikle keskin olamaz çünkü tel kesmede kullanılan ince bakır tellerin de çapları vardır. Bununla birlikte, köşelerdeki akış hızı yavaştır, sürtünme büyüktür ve stres yoğunlaşmıştır; ekstrüzyon izlerinin belirgin olduğu, boyutun kontrol edilmesinin zor olduğu ve kalıpların ufalanmaya eğilimli olduğu durumlar sıklıkla vardır. Bu nedenle yuvarlama yarıçapı, kullanımını etkilemeden mümkün olduğunca artırılmalıdır.
Küçük bir ekstrüzyon makinesiyle üretilse bile profilin et kalınlığı 0,8 mm'den az olmamalı ve kesitin her bir parçasının et kalınlığı 4 kattan fazla farklılık göstermemelidir. Tasarım sırasında duvar kalınlığındaki ani değişikliklerde, düzenli boşaltma şekli ve kalıp onarımının kolay olması için çapraz çizgiler veya yay geçişleri kullanılabilir. Ayrıca ince duvarlı profiller daha iyi esnekliğe sahiptir ve bazı köşebentlerin, çıtaların vb. duvar kalınlığı yaklaşık 1 mm olabilir. Tasarımda detayların ayarlanmasına yönelik açıların ayarlanması, yönlerin değiştirilmesi, konsolların kısaltılması, boşlukların arttırılması, simetrinin iyileştirilmesi, toleransların ayarlanması vb. pek çok uygulama vardır. Kısacası profil kesit tasarımı sürekli özetleme ve yenilik gerektirir ve tasarımı tam olarak dikkate alır. kalıp tasarımı, imalat ve üretim süreçleri ile ilişkisi.
3. Sonuç
Bir tasarımcı olarak, profil üretiminden en iyi ekonomik faydayı elde etmek için, tasarım sırasında ürünün tüm yaşam döngüsüne ait kullanıcı ihtiyaçları, tasarım, üretim, kalite, maliyet vb. tüm faktörler dikkate alınmalı ve bu faktörlere ulaşılmaya çalışılmalıdır. ürün geliştirme başarısı ilk kez. Bunlar, tasarım sonuçlarını önceden tahmin etmek ve düzeltmek için ürün üretiminin günlük olarak izlenmesini ve ilk elden bilgilerin toplanıp biriktirilmesini gerektirir.
Gönderim zamanı: Eylül-10-2024
