Οι μέθοδοι καθίζησης για τα προφίλ αλουμινίου που χρησιμοποιούνται στις κατασκευές περιλαμβάνουν γενικά τη ζύγιση της καθίζησης και τη θεωρητική καθίζηση. Η ζύγιση της καθίζησης περιλαμβάνει τη ζύγιση των προϊόντων προφίλ αλουμινίου, συμπεριλαμβανομένων των υλικών συσκευασίας, και τον υπολογισμό της πληρωμής με βάση το πραγματικό βάρος πολλαπλασιασμένο επί την τιμή ανά τόνο. Η θεωρητική καθίζηση υπολογίζεται πολλαπλασιάζοντας το θεωρητικό βάρος των προφίλ επί την τιμή ανά τόνο.
Κατά τη διάρκεια της ζύγισης, υπάρχει διαφορά μεταξύ του πραγματικού ζυγισμένου βάρους και του θεωρητικά υπολογισμένου βάρους. Υπάρχουν πολλοί λόγοι για αυτήν τη διαφορά. Αυτό το άρθρο αναλύει κυρίως τις διαφορές βάρους που προκαλούνται από τρεις παράγοντες: διακυμάνσεις στο πάχος του βασικού υλικού των προφίλ αλουμινίου, διαφορές στα στρώματα επιφανειακής επεξεργασίας και διακυμάνσεις στα υλικά συσκευασίας. Αυτό το άρθρο συζητά τον τρόπο ελέγχου αυτών των παραγόντων για την ελαχιστοποίηση των αποκλίσεων.
1. Διαφορές βάρους που προκαλούνται από διακυμάνσεις στο πάχος του βασικού υλικού
Υπάρχουν διαφορές μεταξύ του πραγματικού πάχους και του θεωρητικού πάχους των προφίλ, με αποτέλεσμα διαφορές μεταξύ του ζυγισμένου βάρους και του θεωρητικού βάρους.
1.1 Υπολογισμός βάρους με βάση τη διακύμανση πάχους
Σύμφωνα με το κινεζικό πρότυπο GB/T5237.1, για προφίλ με εξωτερικό κύκλο που δεν υπερβαίνει τα 100 mm και ονομαστικό πάχος μικρότερο από 3,0 mm, η απόκλιση υψηλής ακρίβειας είναι ±0,13 mm. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα ένα προφίλ πλαισίου παραθύρου πάχους 1,4 mm, το θεωρητικό βάρος ανά μέτρο είναι 1,038 kg/m. Με θετική απόκλιση 0,13 mm, το βάρος ανά μέτρο είναι 1,093 kg/m, διαφορά 0,055 kg/m. Με αρνητική απόκλιση 0,13 mm, το βάρος ανά μέτρο είναι 0,982 kg/m, διαφορά 0,056 kg/m. Υπολογίζοντας για 963 μέτρα, υπάρχει διαφορά 53 kg ανά τόνο, ανατρέξτε στο Σχήμα 1.
Πρέπει να σημειωθεί ότι η απεικόνιση λαμβάνει υπόψη μόνο την απόκλιση πάχους της διατομής ονομαστικού πάχους 1,4 mm. Εάν ληφθούν υπόψη όλες οι αποκλίσεις πάχους, η διαφορά μεταξύ του ζυγισμένου βάρους και του θεωρητικού βάρους θα είναι 0,13/1,4*1000=93 kg. Η ύπαρξη αποκλίσεων στο πάχος του βασικού υλικού των προφίλ αλουμινίου καθορίζει τη διαφορά μεταξύ του ζυγισμένου βάρους και του θεωρητικού βάρους. Όσο πιο κοντά είναι το πραγματικό πάχος στο θεωρητικό πάχος, τόσο πιο κοντά είναι το ζυγισμένο βάρος στο θεωρητικό βάρος. Κατά την παραγωγή προφίλ αλουμινίου, το πάχος αυξάνεται σταδιακά. Με άλλα λόγια, το ζυγισμένο βάρος των προϊόντων που παράγονται από το ίδιο σετ καλουπιών ξεκινά ελαφρύτερο από το θεωρητικό βάρος, στη συνέχεια γίνεται το ίδιο και αργότερα γίνεται βαρύτερο από το θεωρητικό βάρος.
1.2 Μέθοδοι ελέγχου των αποκλίσεων
Η ποιότητα των καλουπιών προφίλ αλουμινίου είναι ο θεμελιώδης παράγοντας για τον έλεγχο του βάρους ανά μέτρο των προφίλ. Πρώτον, είναι απαραίτητο να ελέγχονται αυστηρά οι διαστάσεις της ταινίας εργασίας και της επεξεργασίας των καλουπιών, ώστε να διασφαλίζεται ότι το πάχος εξόδου πληροί τις απαιτήσεις, με ακρίβεια που ελέγχεται εντός εύρους 0,05 mm. Δεύτερον, η διαδικασία παραγωγής πρέπει να ελέγχεται με σωστή διαχείριση της ταχύτητας εξώθησης και διεξαγωγή συντήρησης μετά από έναν ορισμένο αριθμό περασμάτων καλουπιού, όπως ορίζεται. Επιπλέον, τα καλούπια μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία νιτρίωσης για να αυξηθεί η σκληρότητα της ταινίας εργασίας και να επιβραδυνθεί η αύξηση του πάχους.
2. Θεωρητικό βάρος για διαφορετικές απαιτήσεις πάχους τοιχώματος
Το πάχος τοιχώματος των προφίλ αλουμινίου έχει ανοχές και διαφορετικοί πελάτες έχουν διαφορετικές απαιτήσεις για το πάχος τοιχώματος του προϊόντος. Σύμφωνα με τις απαιτήσεις ανοχής πάχους τοιχώματος, το θεωρητικό βάρος ποικίλλει. Γενικά, απαιτείται να υπάρχει μόνο θετική απόκλιση ή μόνο αρνητική απόκλιση.
2.1 Θεωρητικό βάρος για θετική απόκλιση
Για τα προφίλ αλουμινίου με θετική απόκλιση στο πάχος τοιχώματος, η κρίσιμη επιφάνεια φέρουσας ικανότητας του βασικού υλικού απαιτεί το μετρούμενο πάχος τοιχώματος να μην είναι μικρότερο από 1,4 mm ή 2,0 mm. Η μέθοδος υπολογισμού για το θεωρητικό βάρος με θετική ανοχή είναι η σχεδίαση ενός διαγράμματος απόκλισης με το πάχος τοιχώματος στο κέντρο και ο υπολογισμός του βάρους ανά μέτρο. Για παράδειγμα, για ένα προφίλ με πάχος τοιχώματος 1,4 mm και θετική ανοχή 0,26 mm (αρνητική ανοχή 0 mm), το πάχος τοιχώματος στην κεντρική απόκλιση είναι 1,53 mm. Το βάρος ανά μέτρο για αυτό το προφίλ είναι 1,251 kg/m. Το θεωρητικό βάρος για σκοπούς ζύγισης θα πρέπει να υπολογίζεται με βάση τα 1,251 kg/m. Όταν το πάχος τοιχώματος του προφίλ είναι στα -0 mm, το βάρος ανά μέτρο είναι 1,192 kg/m, και όταν είναι στα +0,26 mm, το βάρος ανά μέτρο είναι 1,309 kg/m, ανατρέξτε στο Σχήμα 2.
Με βάση πάχος τοιχώματος 1,53 mm, εάν αυξηθεί μόνο η διατομή των 1,4 mm στη μέγιστη απόκλιση (απόκλιση Z-max), η διαφορά βάρους μεταξύ της θετικής απόκλισης Z-max και του κεντρικού πάχους τοιχώματος είναι (1,309 – 1,251) * 1000 = 58 kg. Εάν όλα τα πάχη τοιχωμάτων έχουν απόκλιση Z-max (κάτι που είναι εξαιρετικά απίθανο), η διαφορά βάρους θα είναι 0,13/1,53 * 1000 = 85 kg.
2.2 Θεωρητικό βάρος για αρνητική απόκλιση
Για τα προφίλ αλουμινίου, το πάχος τοιχώματος δεν πρέπει να υπερβαίνει την καθορισμένη τιμή, πράγμα που σημαίνει αρνητική ανοχή στο πάχος τοιχώματος. Το θεωρητικό βάρος σε αυτήν την περίπτωση θα πρέπει να υπολογίζεται ως το μισό της αρνητικής απόκλισης. Για παράδειγμα, για ένα προφίλ με πάχος τοιχώματος 1,4 mm και αρνητική ανοχή 0,26 mm (θετική ανοχή 0 mm), το θεωρητικό βάρος υπολογίζεται με βάση το μισό της ανοχής (-0,13 mm), ανατρέξτε στο Σχήμα 3.
Με πάχος τοιχώματος 1,4 mm, το βάρος ανά μέτρο είναι 1,192 kg/m, ενώ με πάχος τοιχώματος 1,27 mm, το βάρος ανά μέτρο είναι 1,131 kg/m. Η διαφορά μεταξύ των δύο είναι 0,061 kg/m. Εάν το μήκος του προϊόντος υπολογιστεί ως ένας τόνος (838 μέτρα), η διαφορά βάρους θα είναι 0,061 * 838 = 51 kg.
2.3 Μέθοδος Υπολογισμού για Βάρος με Διαφορετικά Πάχη Τοίχων
Από τα παραπάνω διαγράμματα, φαίνεται ότι αυτό το άρθρο χρησιμοποιεί ονομαστικά βήματα ή μειώσεις πάχους τοιχώματος κατά τον υπολογισμό διαφορετικών πάχους τοιχώματος, αντί να τα εφαρμόζει σε όλα τα τμήματα. Οι περιοχές που γεμίζουν με διαγώνιες γραμμές στο διάγραμμα αντιπροσωπεύουν ονομαστικό πάχος τοιχώματος 1,4 mm, ενώ άλλες περιοχές αντιστοιχούν στο πάχος τοιχώματος λειτουργικών σχισμών και πτερυγίων, τα οποία διαφέρουν από το ονομαστικό πάχος τοιχώματος σύμφωνα με τα πρότυπα GB/T8478. Επομένως, κατά την προσαρμογή του πάχους τοιχώματος, η εστίαση γίνεται κυρίως στο ονομαστικό πάχος τοιχώματος.
Με βάση τη μεταβολή του πάχους τοιχώματος του καλουπιού κατά την αφαίρεση του υλικού, παρατηρείται ότι όλα τα πάχη τοιχώματος των νεοκατασκευασμένων καλουπιών έχουν αρνητική απόκλιση. Επομένως, λαμβάνοντας υπόψη μόνο τις αλλαγές στο ονομαστικό πάχος τοιχώματος, παρέχεται μια πιο συντηρητική σύγκριση μεταξύ του βάρους ζύγισης και του θεωρητικού βάρους. Το πάχος τοιχώματος σε μη ονομαστικές περιοχές αλλάζει και μπορεί να υπολογιστεί με βάση το αναλογικό πάχος τοιχώματος εντός του εύρους οριακής απόκλισης.
Για παράδειγμα, για ένα προϊόν παραθύρων και θυρών με ονομαστικό πάχος τοιχώματος 1,4 mm, το βάρος ανά μέτρο είναι 1,192 kg/m. Για τον υπολογισμό του βάρους ανά μέτρο για πάχος τοιχώματος 1,53 mm, εφαρμόζεται η αναλογική μέθοδος υπολογισμού: 1,192/1,4 * 1,53, με αποτέλεσμα βάρος ανά μέτρο 1,303 kg/m. Ομοίως, για πάχος τοιχώματος 1,27 mm, το βάρος ανά μέτρο υπολογίζεται ως 1,192/1,4 * 1,27, με αποτέλεσμα βάρος ανά μέτρο 1,081 kg/m. Η ίδια μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί και σε άλλα πάχη τοιχωμάτων.
Με βάση το σενάριο πάχους τοιχώματος 1,4 mm, όταν όλα τα πάχη τοιχωμάτων έχουν ρυθμιστεί, η διαφορά βάρους μεταξύ του βάρους ζύγισης και του θεωρητικού βάρους είναι περίπου 7% έως 9%. Για παράδειγμα, όπως φαίνεται στο ακόλουθο διάγραμμα:
3. Διαφορά βάρους που προκαλείται από το πάχος της στρώσης επιφανειακής επεξεργασίας
Τα προφίλ αλουμινίου που χρησιμοποιούνται στις κατασκευές υποβάλλονται συνήθως σε επεξεργασία με οξείδωση, ηλεκτροφόρηση, επίστρωση με ψεκασμό, φθοράνθρακα και άλλες μεθόδους. Η προσθήκη των στρώσεων επεξεργασίας αυξάνει το βάρος των προφίλ.
3.1 Αύξηση βάρους στα προφίλ οξείδωσης και ηλεκτροφόρησης
Μετά την επιφανειακή επεξεργασία οξείδωσης και ηλεκτροφόρησης, σχηματίζεται ένα στρώμα μεμβράνης οξειδίου και σύνθετης μεμβράνης (μεμβράνη οξειδίου και μεμβράνη ηλεκτροφορητικής βαφής), με πάχος από 10μm έως 25μm. Η μεμβράνη επιφανειακής επεξεργασίας προσθέτει βάρος, αλλά τα προφίλ αλουμινίου χάνουν κάποιο βάρος κατά τη διάρκεια της διαδικασίας προεπεξεργασίας. Η αύξηση βάρους δεν είναι σημαντική, επομένως η αλλαγή στο βάρος μετά την οξείδωση και την ηλεκτροφόρηση είναι γενικά αμελητέα. Οι περισσότεροι κατασκευαστές αλουμινίου επεξεργάζονται τα προφίλ χωρίς να προσθέτουν βάρος.
3.2 Αύξηση βάρους στα προφίλ ψεκασμού
Τα προφίλ με επίστρωση ψεκασμού έχουν ένα στρώμα ηλεκτροστατικής βαφής στην επιφάνεια, με πάχος όχι μικρότερο από 40μm. Το βάρος της ηλεκτροστατικής βαφής ποικίλλει ανάλογα με το πάχος. Το εθνικό πρότυπο συνιστά πάχος από 60μm έως 120μm. Διαφορετικοί τύποι ηλεκτροστατικών βαφών έχουν διαφορετικά βάρη για το ίδιο πάχος μεμβράνης. Για προϊόντα μαζικής παραγωγής, όπως κουφώματα παραθύρων, κολώνες παραθύρων και φύλλα παραθύρων, ψεκάζεται ένα ενιαίο πάχος μεμβράνης στην περιφέρεια και τα δεδομένα περιφερειακού μήκους φαίνονται στο Σχήμα 4. Η αύξηση βάρους μετά την επίστρωση ψεκασμού των προφίλ φαίνεται στον Πίνακα 1.
Σύμφωνα με τα δεδομένα του πίνακα, η αύξηση βάρους μετά την επίστρωση με ψεκασμό των προφίλ πορτών και παραθύρων αντιπροσωπεύει περίπου 4% έως 5%. Για έναν τόνο προφίλ, είναι περίπου 40kg έως 50kg.
3.3 Αύξηση βάρους σε προφίλ ψεκασμού βαφής με φθοράνθρακα
Το μέσο πάχος της επίστρωσης σε προφίλ με βαφή φθοράνθρακα που έχουν επικαλυφθεί με ψεκασμό δεν είναι μικρότερο από 30μm για δύο στρώσεις, 40μm για τρεις στρώσεις και 65μm για τέσσερις στρώσεις. Η πλειονότητα των προϊόντων με βαφή φθοράνθρακα που έχουν επικαλυφθεί με ψεκασμό χρησιμοποιούν δύο ή τρεις στρώσεις. Λόγω των διαφορετικών ποικιλιών βαφής φθοράνθρακα, η πυκνότητα μετά τη σκλήρυνση ποικίλλει επίσης. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τη συνηθισμένη βαφή φθοράνθρακα, η αύξηση βάρους φαίνεται στον ακόλουθο Πίνακα 2.
Σύμφωνα με τα δεδομένα του πίνακα, η αύξηση βάρους μετά την επίστρωση με ψεκασμό των προφίλ πορτών και παραθύρων με φθοράνθρακα αντιστοιχεί σε περίπου 2,0% έως 3,0%. Για έναν τόνο προφίλ, είναι περίπου 20kg έως 30kg.
3.4 Έλεγχος πάχους στρώσης επιφανειακής επεξεργασίας σε προϊόντα βαφής με σκόνη και φθοράνθρακα με ψεκασμό
Ο έλεγχος του στρώματος επίστρωσης σε προϊόντα με ψεκασμό σε σκόνη και φθοράνθρακες αποτελεί βασικό σημείο ελέγχου της διαδικασίας παραγωγής, ελέγχοντας κυρίως τη σταθερότητα και την ομοιομορφία του ψεκασμού σε σκόνη ή βαφής από το πιστόλι ψεκασμού, διασφαλίζοντας το ομοιόμορφο πάχος της μεμβράνης βαφής. Στην πραγματική παραγωγή, το υπερβολικό πάχος του στρώματος επίστρωσης είναι ένας από τους λόγους για τη δευτερογενή επίστρωση ψεκασμού. Ακόμα κι αν η επιφάνεια είναι γυαλισμένη, το στρώμα επίστρωσης ψεκασμού μπορεί να είναι υπερβολικά παχύ. Οι κατασκευαστές πρέπει να ενισχύσουν τον έλεγχο της διαδικασίας επίστρωσης ψεκασμού και να διασφαλίσουν το πάχος της επίστρωσης ψεκασμού.
4. Διαφορά βάρους που προκαλείται από μεθόδους συσκευασίας
Τα προφίλ αλουμινίου συνήθως συσκευάζονται με περιτύλιγμα χαρτιού ή μεμβράνης συρρίκνωσης και το βάρος των υλικών συσκευασίας ποικίλλει ανάλογα με τη μέθοδο συσκευασίας.
4.1 Αύξηση βάρους στο χαρτί περιτυλίγματος
Η σύμβαση συνήθως καθορίζει το όριο βάρους για τις χάρτινες συσκευασίες, το οποίο γενικά δεν υπερβαίνει το 6%. Με άλλα λόγια, το βάρος του χαρτιού ανά τόνο προφίλ δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 60 κιλά.
4.2 Αύξηση βάρους στην περιτύλιξη με συρρικνούμενη μεμβράνη
Η αύξηση βάρους λόγω της συσκευασίας με συρρικνούμενη μεμβράνη είναι γενικά περίπου 4%. Το βάρος της συρρικνούμενης μεμβράνης σε έναν τόνο προφίλ δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 40 κιλά.
4.3 Επίδραση του στυλ συσκευασίας στο βάρος
Η αρχή της συσκευασίας προφίλ είναι η προστασία των προφίλ και η διευκόλυνση του χειρισμού. Το βάρος μιας συσκευασίας προφίλ πρέπει να είναι περίπου 15kg έως 25kg. Ο αριθμός των προφίλ ανά συσκευασία επηρεάζει το ποσοστό βάρους της συσκευασίας. Για παράδειγμα, όταν τα προφίλ πλαισίων παραθύρων συσκευάζονται σε σετ των 4 τεμαχίων με μήκος 6 μέτρα, το βάρος είναι 25kg και το χαρτί συσκευασίας ζυγίζει 1,5kg, αντιπροσωπεύοντας το 6%, ανατρέξτε στο Σχήμα 5. Όταν συσκευάζονται σε σετ των 6 τεμαχίων, το βάρος είναι 37kg και το χαρτί συσκευασίας ζυγίζει 2kg, αντιπροσωπεύοντας το 5,4%, ανατρέξτε στο Σχήμα 6.
Από τα παραπάνω σχήματα, φαίνεται ότι όσο περισσότερα προφίλ υπάρχουν σε μια συσκευασία, τόσο μικρότερο είναι το ποσοστό βάρους των υλικών συσκευασίας. Με τον ίδιο αριθμό προφίλ ανά συσκευασία, όσο μεγαλύτερο είναι το βάρος των προφίλ, τόσο μικρότερο είναι το ποσοστό βάρους των υλικών συσκευασίας. Οι κατασκευαστές μπορούν να ελέγχουν τον αριθμό των προφίλ ανά συσκευασία και την ποσότητα των υλικών συσκευασίας για να πληρούν τις απαιτήσεις βάρους που καθορίζονται στη σύμβαση.
Σύναψη
Με βάση την παραπάνω ανάλυση, υπάρχει απόκλιση μεταξύ του πραγματικού βάρους ζύγισης των προφίλ και του θεωρητικού βάρους. Η απόκλιση στο πάχος του τοιχώματος είναι ο κύριος λόγος για την απόκλιση βάρους. Το βάρος του στρώματος επιφανειακής επεξεργασίας μπορεί να ελεγχθεί σχετικά εύκολα και το βάρος των υλικών συσκευασίας είναι ελεγχόμενο. Μια διαφορά βάρους εντός 7% μεταξύ του βάρους ζύγισης και του υπολογισμένου βάρους πληροί τις τυπικές απαιτήσεις και μια διαφορά εντός 5% είναι ο στόχος του κατασκευαστή παραγωγής.
Επιμέλεια: May Jiang από το MAT Aluminum
Ώρα δημοσίευσης: 30 Σεπτεμβρίου 2023
