Metode obračuna za aluminijske profile koji se koriste u građevinarstvu općenito uključuju vaganje slijeganja i teoretsko slijeganje. Slijeganje vaganjem uključuje vaganje aluminijskih profilnih proizvoda, uključujući materijale za pakiranje, i izračun plaćanja na temelju stvarne težine pomnožene s cijenom po toni. Teoretsko slijeganje izračunava se množenjem teorijske težine profila s cijenom po toni.
Tijekom vaganja postoji razlika između stvarne izvagane težine i težine izračunate teoretski. Postoji više razloga za tu razliku. Ovaj članak uglavnom analizira razlike u težini uzrokovane trima čimbenicima: varijacijama u debljini osnovnog materijala aluminijskih profila, razlikama u slojevima površinske obrade i varijacijama u materijalima za pakiranje. Ovaj članak raspravlja o tome kako kontrolirati te čimbenike kako bi se odstupanja svela na minimum.
1. Razlike u težini uzrokovane varijacijama u debljini osnovnog materijala
Postoje razlike između stvarne debljine i teorijske debljine profila, što rezultira razlikama između izvagane težine i teorijske težine.
1.1 Izračun težine na temelju varijacije debljine
Prema kineskom standardu GB/T5237.1, za profile s vanjskim krugom koji ne prelazi 100 mm i nominalnom debljinom manjom od 3,0 mm, odstupanje visoke preciznosti iznosi ±0,13 mm. Uzimajući kao primjer profil okvira prozora debljine 1,4 mm, teorijska težina po metru iznosi 1,038 kg/m. S pozitivnim odstupanjem od 0,13 mm, težina po metru iznosi 1,093 kg/m, što je razlika od 0,055 kg/m. S negativnim odstupanjem od 0,13 mm, težina po metru iznosi 0,982 kg/m, što je razlika od 0,056 kg/m. Izračunavajući za 963 metra, postoji razlika od 53 kg po toni, pogledajte sliku 1.
Treba napomenuti da ilustracija uzima u obzir samo varijaciju debljine presjeka nominalne debljine 1,4 mm. Ako se uzmu u obzir sve varijacije debljine, razlika između izvagane težine i teorijske težine bila bi 0,13/1,4*1000=93 kg. Postojanje varijacija u debljini osnovnog materijala aluminijskih profila određuje razliku između izvagane težine i teorijske težine. Što je stvarna debljina bliža teorijskoj debljini, to je izvagana težina bliža teorijskoj težini. Tijekom proizvodnje aluminijskih profila debljina se postupno povećava. Drugim riječima, izvagana težina proizvoda proizvedenih istim setom kalupa u početku je lakša od teorijske težine, zatim postaje ista, a kasnije postaje teža od teorijske težine.
1.2 Metode za kontrolu odstupanja
Kvaliteta aluminijskih profilnih kalupa temeljni je faktor u kontroli težine po metru profila. Prvo, potrebno je strogo kontrolirati radnu traku i dimenzije obrade kalupa kako bi se osiguralo da izlazna debljina zadovoljava zahtjeve, s preciznošću kontroliranom unutar raspona od 0,05 mm. Drugo, proizvodni proces treba kontrolirati pravilnim upravljanjem brzinom ekstruzije i provođenjem održavanja nakon određenog broja prolaza kalupa, kako je propisano. Osim toga, kalupi se mogu podvrgnuti nitriranju kako bi se povećala tvrdoća radne trake i usporilo povećanje debljine.
2. Teorijska težina za različite zahtjeve debljine stijenke
Debljina stijenke aluminijskih profila ima tolerancije, a različiti kupci imaju različite zahtjeve za debljinu stijenke proizvoda. Prema zahtjevima za toleranciju debljine stijenke, teorijska težina varira. Općenito se zahtijeva samo pozitivno ili samo negativno odstupanje.
2.1 Teorijska težina za pozitivno odstupanje
Za aluminijske profile s pozitivnim odstupanjem debljine stijenke, kritično područje nosivosti osnovnog materijala zahtijeva da izmjerena debljina stijenke ne bude manja od 1,4 mm ili 2,0 mm. Metoda izračuna za teorijsku težinu s pozitivnom tolerancijom je crtanje dijagrama odstupanja s debljinom stijenke u sredini i izračun težine po metru. Na primjer, za profil s debljinom stijenke od 1,4 mm i pozitivnom tolerancijom od 0,26 mm (negativna tolerancija od 0 mm), debljina stijenke pri središnjem odstupanju iznosi 1,53 mm. Težina po metru za ovaj profil iznosi 1,251 kg/m. Težina za potrebe vaganja treba se izračunati na temelju 1,251 kg/m. Kada je debljina stijenke profila -0 mm, težina po metru iznosi 1,192 kg/m, a kada je +0,26 mm, težina po metru iznosi 1,309 kg/m, pogledajte sliku 2.
Na temelju debljine stijenke od 1,53 mm, ako se samo presjek od 1,4 mm poveća do maksimalnog odstupanja (Z-max odstupanje), razlika u težini između pozitivnog Z-max odstupanja i središnje debljine stijenke iznosi (1,309 – 1,251) * 1000 = 58 kg. Ako su sve debljine stijenke na Z-max odstupanju (što je vrlo malo vjerojatno), razlika u težini iznosila bi 0,13/1,53 * 1000 = 85 kg.
2.2 Teorijska težina za negativno odstupanje
Kod aluminijskih profila debljina stijenke ne smije prelaziti navedenu vrijednost, što znači negativnu toleranciju debljine stijenke. Teoretska težina u ovom slučaju treba se izračunati kao polovica negativnog odstupanja. Na primjer, za profil s debljinom stijenke od 1,4 mm i negativnom tolerancijom od 0,26 mm (pozitivna tolerancija od 0 mm), teorijska težina se izračunava na temelju polovice tolerancije (-0,13 mm), pogledajte sliku 3.
S debljinom stijenke od 1,4 mm, težina po metru iznosi 1,192 kg/m, dok je s debljinom stijenke od 1,27 mm težina po metru 1,131 kg/m. Razlika između ta dva iznosi 0,061 kg/m. Ako se duljina proizvoda izračuna kao jedna tona (838 metara), razlika u težini bila bi 0,061 * 838 = 51 kg.
2.3 Metoda izračuna težine s različitim debljinama stijenki
Iz gornjih dijagrama vidljivo je da ovaj članak koristi nominalne priraste ili smanjenja debljine stijenke pri izračunu različitih debljina stijenke, umjesto da ih primjenjuje na sve presjeke. Područja ispunjena dijagonalnim linijama na dijagramu predstavljaju nominalnu debljinu stijenke od 1,4 mm, dok ostala područja odgovaraju debljini stijenke funkcionalnih utora i rebara, koji se razlikuju od nominalne debljine stijenke prema standardima GB/T8478. Stoga se pri podešavanju debljine stijenke fokus uglavnom stavlja na nominalnu debljinu stijenke.
Na temelju promjene debljine stijenke kalupa tijekom uklanjanja materijala, uočeno je da sve debljine stijenke novoizrađenih kalupa imaju negativno odstupanje. Stoga, razmatranje samo promjena nominalne debljine stijenke pruža konzervativniju usporedbu između vaganja i teorijske težine. Debljina stijenke u nenominalnim područjima se mijenja i može se izračunati na temelju proporcionalne debljine stijenke unutar raspona graničnog odstupanja.
Na primjer, za prozore i vrata s nominalnom debljinom stijenke od 1,4 mm, težina po metru iznosi 1,192 kg/m. Za izračun težine po metru za debljinu stijenke od 1,53 mm primjenjuje se proporcionalna metoda izračuna: 1,192/1,4 * 1,53, što rezultira težinom po metru od 1,303 kg/m. Slično tome, za debljinu stijenke od 1,27 mm, težina po metru izračunava se kao 1,192/1,4 * 1,27, što rezultira težinom po metru od 1,081 kg/m. Ista metoda može se primijeniti i na druge debljine stijenke.
Na temelju scenarija debljine stijenke od 1,4 mm, kada se prilagode sve debljine stijenke, razlika u težini između vaganja i teorijske težine iznosi približno 7% do 9%. Na primjer, kao što je prikazano na sljedećem dijagramu:
3. Razlika u težini uzrokovana debljinom sloja površinske obrade
Aluminijski profili koji se koriste u građevinarstvu obično se obrađuju oksidacijom, elektroforezom, prskanjem, fluorougljikom i drugim metodama. Dodavanje slojeva za obradu povećava težinu profila.
3.1 Povećanje težine u profilima oksidacije i elektroforeze
Nakon površinske obrade oksidacijom i elektroforezom, formira se sloj oksidnog filma i kompozitnog filma (oksidni film i elektroforetski film boje) debljine od 10 μm do 25 μm. Film površinske obrade dodaje težinu, ali aluminijski profili gube dio težine tijekom procesa prethodne obrade. Povećanje težine nije značajno, pa je promjena težine nakon oksidacije i elektroforeze općenito zanemariva. Većina proizvođača aluminija obrađuje profile bez dodavanja težine.
3.2 Povećanje težine profila nanesenih prskanjem
Profili premazani prskanjem imaju sloj praškastog premaza na površini, debljine ne manje od 40 μm. Težina praškastog premaza varira ovisno o debljini. Nacionalni standard preporučuje debljinu od 60 μm do 120 μm. Različite vrste praškastih premaza imaju različite težine za istu debljinu filma. Za masovno proizvedene proizvode kao što su okviri prozora, dovratnici i prozorska krila, jedna debljina filma se prska po obodu, a podaci o obodnoj duljini mogu se vidjeti na slici 4. Povećanje težine nakon prskanja profila može se pronaći u tablici 1.
Prema podacima u tablici, povećanje težine nakon nanošenja prskanjem profila vrata i prozora iznosi oko 4% do 5%. Za jednu tonu profila to je otprilike 40 kg do 50 kg.
3.3 Povećanje težine profila premaza fluorougljičnim bojama u spreju
Prosječna debljina premaza na profilima premazanim fluorougljičnom bojom u spreju nije manja od 30 μm za dva sloja, 40 μm za tri sloja i 65 μm za četiri sloja. Većina proizvoda premazanih fluorougljičnom bojom u spreju koristi dva ili tri sloja. Zbog različitih vrsta fluorougljične boje, gustoća nakon sušenja također varira. Uzimajući običnu fluorougljičnu boju kao primjer, povećanje težine može se vidjeti u sljedećoj Tablici 2.
Prema podacima u tablici, povećanje težine nakon prskanja profila vrata i prozora fluorougljičnom bojom iznosi oko 2,0% do 3,0%. Za jednu tonu profila to je otprilike 20 kg do 30 kg.
3.4 Kontrola debljine sloja površinske obrade kod proizvoda za premazivanje prahom i fluorougljikom u spreju
Kontrola sloja premaza kod proizvoda premazanih prskanjem praškastim i fluorougljičnim bojama ključna je točka kontrole procesa u proizvodnji, uglavnom kontrolirajući stabilnost i ujednačenost praha ili prskanja boje iz pištolja za prskanje, osiguravajući ujednačenu debljinu filma boje. U stvarnoj proizvodnji, prekomjerna debljina sloja premaza jedan je od razloga za sekundarno prskanje. Čak i ako je površina polirana, sloj prskanja i dalje može biti pretjerano debeo. Proizvođači moraju pojačati kontrolu procesa prskanja i osigurati debljinu prskanog premaza.
4. Razlika u težini uzrokovana metodama pakiranja
Aluminijski profili obično se pakiraju papirnatim omotom ili folijom za skupljajuću foliju, a težina ambalažnog materijala varira ovisno o načinu pakiranja.
4.1 Povećanje težine pri omatanju papira
Ugovor obično određuje ograničenje težine za papirnatu ambalažu, koje općenito ne prelazi 6%. Drugim riječima, težina papira u jednoj toni profila ne smije prelaziti 60 kg.
4.2 Povećanje težine pri omatanju skupljajućom folijom
Povećanje težine zbog pakiranja u skupljajuću foliju općenito je oko 4%. Težina skupljajuće folije u jednoj toni profila ne bi trebala prelaziti 40 kg.
4.3 Utjecaj stila pakiranja na težinu
Princip pakiranja profila je zaštita profila i olakšavanje rukovanja. Težina jednog paketa profila trebala bi biti oko 15 kg do 25 kg. Broj profila po paketu utječe na postotak težine pakiranja. Na primjer, kada su profili okvira prozora pakirani u setovima od 4 komada duljine 6 metara, težina je 25 kg, a papir za pakiranje teži 1,5 kg, što čini 6%, vidi sliku 5. Kada su pakirani u setovima od 6 komada, težina je 37 kg, a papir za pakiranje teži 2 kg, što čini 5,4%, vidi sliku 6.
Iz gornjih slika vidljivo je da što je više profila u paketu, to je manji postotak težine ambalažnog materijala. Pri istom broju profila po paketu, što je veća težina profila, to je manji postotak težine ambalažnog materijala. Proizvođači mogu kontrolirati broj profila po paketu i količinu ambalažnog materijala kako bi zadovoljili zahtjeve težine navedene u ugovoru.
Zaključak
Na temelju gornje analize, postoji odstupanje između stvarne težine profila i teorijske težine. Odstupanje u debljini stijenke glavni je razlog odstupanja težine. Težina sloja površinske obrade može se relativno lako kontrolirati, a težina materijala za pakiranje je kontrolirana. Razlika u težini unutar 7% između težine i izračunate težine zadovoljava standardne zahtjeve, a razlika unutar 5% je cilj proizvođača.
Uredio May Jiang iz MAT Aluminuma
Vrijeme objave: 30. rujna 2023.
