Алюминиевый профиль. Это почти всегда прессованный алюминиевый профиль. Значительно реже применяются другие виды алюминиевых профилей, например, гнутые или катаные.
Рисунок 1.1 – Метод прямого прессования [1]
Рисунок 1.2 – Типичный пресс для прямого прессования алюминиевых сплавов [4]
Рисунок 1.3 – Типичный комплект прессового инструмента для прямого прессования [1]
Рисунок 1.4 – Метод обратного прессования [1]
Рисунок 1.5 – Метод прессования полых профилей
с применением матрицы типа “портхол” [1]
Рисунок 1.6- Метод прессования труб с применением матрицы и оправки [1]
Рисунок 1.7 – Доля готовой продукции и технологических отходов
из экструзионного алюминиевого слитка (столба) [4]
Выход готовой продукции из алюминиевого слитка-столба:
Рисунок 1.
8 – Технологические отходы экструзии алюминия,
которые сразу идут на переплавку и литье новых экструзионных слитков [4]
Подробнее о технологии экструзии алюминия и алюминиевых сплавов:
Aluminum Extrusion Technology / P. Saha
Extrusion of Aluminium Alloys / T. Sheppard
Каждый алюминиевый профиль имеет свое назначение, свои свойства и характеристики. Если это просто декоративный элемент, главное назначение которого – быть красивым, радовать глаз, то основная его характеристика – хорошее качество поверхности, однородный цвет его декоративного покрытия, порошкового или анодного.
Если для алюминиевого профиля задано, например – матовое бесцветное анодное покрытие, то оно должно быть действительно матовым. Эта самая «матовость» должна быть совершенно однородной при взгляде с заданного расстояния и под заданным углом, без видимых полос и других визуальных неоднородностей поверхности. Чтобы обеспечить все это, необходимо применить алюминиевый сплав с особым химическим составом, особую технологию его изготовления и особую технологию обработки его поверхности.
Алюминиевые профили, как элементы несущих строительных или других конструкций, требуют особого внимания к их механическим характеристикам:
В этом случае важен выбор правильного сплава, его состояния (степени нагартовки или термической обработки), а также необходимой точности размеров при его изготовлении.
В других видов профилей надо принять во внимание такие свойства, как коррозионная стойкость в той среде, в которой будет работать профиль, иногда – электропроводность или теплостойкость.
Рисунок 1.9 – Пространственный каркас автомобиля Ауди А8 из алюминиевых сплавов [1]
Рисунок 1.10 – Проектирование алюминиевых профилей
с повышенной жесткостью [1]
Кроме того, прессованные алюминиевые профили применяют в качестве исходных заготовок для таких технологий обработки алюминия как волочение, холодное прессование и ковка.
Рисунок 1.11 – Назначение алюминиевых профилей,
в том числе для волочения, холодного прессования и ковки [1]
Рисунок 1.12 – Волочение трубы из прессованной алюминиевой полой заготовки [3]
Прессованные алюминиевые профили могут изготавливаться из большого количества сплавов в различных состояниях с тем, чтобы удовлетворить требованиям различных сфер их применения – от бытовых изделий до космических ракетоносителей.
В принципе, из любого деформируемого алюминиевого сплава (и даже литейного) так или иначе можно отпрессовать алюминиевый профиль. Однако, течение металла через отверстия и полости матрицы при высоких температурах прессования требует особых характеристик течения, чтобы металл:
Поэтому разрабатывают специальные алюминиевые сплавы специально для прессования (экструзии). Химический состав этих сплавов оптимизируют таким образом, чтобы они максимально подходили для условий процесса прессования и обеспечивали нужное качество прессованной продукции.
В мировой практике алюминиевые профили из сплавов серии 6ххх дают более 75 % объема всех профилей.
Рисунок 1.13 – Содержание магния и кремния
в алюминиевых сплавах 6060 и 6063,
а также других некоторых сплавах серии 6ххх [1]
Самые популярные алюминиевые сплавы для профилей – это сплавы:
Набирают популярности “более конструкционные” сплавы
Марки алюминия серии 1ххх, например, 1100, применяют для деталей и изделий, к которым не предъявляются требования по прочности. Они лучше всего прессуются – имеют самую высокую прессуемость.
Из сплавов серии 3ххх, например, сплава 3103 прессуют трубы для жидкостных трубопроводов.
Другие сплавы, которые чаще других применяют для изготовления профилей – это “дюрали”:
а также
Рисунок 1.14 – Химический состав некоторых алюминиевых сплавов,
которые производят в виде прессованных изделий [1]
Рисунок 1.15 – Механические свойства некоторых алюминиевых сплавов,
которые производят в виде прессованных изделий [1]
Подробнее об алюминиевых сплавах:
Aluminum and Aluminum Alloys / ed. J.R. Davis – ASM International, 1993
Рисунок 2.1 – Относительная прессуемость алюминиевых сплавов [1]
Рисунок 2.2 – Прессуемость различных алюминиевых сплавов [1]
Влияние сложности поперечного сечения профиля из сплава 6063 на нормальную минимальную толщину стенки/
Рисунок 2.
3 – Рекомендации по минимальной толщине стенки
профилей различной сложности из сплава 6063 [1]
Рисунок 2.4 – Минимальная толщина стенки алюминиевых профилей
(сплошных, труб, полых)
для экструзионных прессов усилием 10-80 МН [2]
Обобщенным размером алюминиевого профиля является диаметр окружности, описывающий его поперечное сечение (рисунки 3.1 и 3.2). Этот параметр называют «диаметр описанной окружности».
Рисунок 3.1 – Диаметр описанной окружности профиля
Диаметр описанной окружности (ДОО) действительно связан со сложностью прессования алюминиевого профиля. При прессовании металл стремится течь через различные участки матрицы с различной скоростью: чем дальше от оси заготовки, тем медленнее. Поэтому, чем больше ДОО, тем сложнее контролировать размеры алюминиевого профиля.
При прессовании больших и тонких профилей, особенно, если эти тонкие стенки профилей находятся на периферии матрицы, необходимо предпринимать специальные меры, чтобы течение металла было равномерным по всему сечению профиля.
Поэтому с увеличением ДОО все стандарты на алюминиевые профили снижают требования по предельным отклонениям геометрических размеров.
Рисунок 3.2 – Круглая заготовка
Рисунок 3.3 – Прямоугольная заготовка для прямоугольного контейнера[1]
Рисунок 3.4 – Полые прессованные алюминиевые профили,
которые производят с применением прямоугольного контейнера [1]
Действующие стандарты на алюминиевые профили – например, российские ГОСТ 22233-2018 и ГОСТ 8617-91, европейские ЕN 755-9 и EN 12020-2 – подразделяют весь сортамент алюминиевых профилей на различные виды:
По определению этих стандартов полые алюминиевые профили – это те, которые имеют в поперечном сечении хотя бы одну замкнутую полость.
Рисунок 4.1 – Полый профиль
Сплошные алюминиевые профили не имеют замкнутых полостей.
Рисунок 4.2 – Сплошной профиль [1]
Сплошные матрицы имеют одно или более отверстий и предназначены для изготовления прессованных профилей без полостей. Отверстие в сплошной матрице в точности повторяет поперечное сечение прессуемого алюминиевого изделия.
Рисунок 5.1 – Матрица для прессования сплошных профилей методом прямого прессования [1]
Рисунок 5.2 – Течение металла при прямом прессовании [1]
«Открытый конец» может быть как у полого, так и у сплошного профиля. Для этих трех видов профилей задаются различные требования по предельным отклонениям геометрических размеров.
Рисунок 6 – Контролируемые размеры алюминиевых профилей по ГОСТ 22233-2018 [5]
(EN 12020-2 [6]: h2 – расстояние между открытыми концами)
Полые алюминиевые профили включают, в том числе, и профили с так называемыми полузамкнутыми (полуоткрытыми) полостями. Часто профили такого вида называют полузамкнутыми (полуоткрытыми).
Они имеют частично замкнутую полость, например, круг или прямоугольник, с входом в нее с одной стороны (рисунок 6).
Рисунок 7 – Полузамкнутый (полуоткрытый) профиль [1]
Не каждая частично замкнутая полость превращает профиль из сплошного полузамкнутый: ее площадь А должна быть существенно больше квадрата ширины ее входа b (А > b), в зависимости от ширины входа – в 2,0-4,5 раза (см. рисунок 6).
Полые и полузамкнутые алюминиевые профили объединяются в один вид, потому что они изготавливают на так называемых «полых» матрицах (рисунки 7 и 8). Полые матрицы бывают трех видов:
Профили, изготавливаемые на таких матрицах, имеют один или несколько продольных сварочных швов из-за течения металла вокруг мостиков, которые поддерживают оправку. Оправка задает внутренний контур профиля. После прохождения этих мостиков, металл перед выходом из матрицы снова сваривается в сварочной камере.
Рисунок 7 – Комбинированная матрица для прессования полузамкнутых (полуоткрытых) профилей
Рисунок 8- Комбинированная матрица для прессования полых профилей
Каждый вид профилей – сплошных, полузамкнутых и полых – различаются на типы по сложности их поперечного сечения. Эту сложность оценивают по коэффициенту формы алюминиевого профиля.
Коэффициент формы алюминиевого профиля вычисляется как площадь всех поверхностей, образующихся при прессовании единицы массы металла. Очевидно, что этот коэффициент прямо пропорционален длине периметра поперечного сечения. Коэффициент формы влияет на производительность прессования профиля, а также на стоимость производства и технического обслуживания матриц.
Поэтому он нередко применяется производителями-прессовщиками в качестве основы для установки цены профиля и дает разработчикам профилей определенный инструмент для сравнения альтернативных вариантов разрабатываемых алюминиевых профилей.
Рисунок 9.1 – Коэффициенты формы различных типов профилей [1]
Классификация типов прессованных алюминиевых профилей по степени сложности их изготовления представлена в таблице ниже. Типы сложности от A до N расположены в порядке повышения сложности. Каждый тип иллюстрируется несколькими примерами.
Рисунок 9.2 – Типы сложности алюминиевых профилей
Сложность прессования возрастает в следующем порядке типов профилей:
Рисунок 10 – Оптимизация поперечного сечения алюминиевых профилей [2]
Цена алюминиевых профилей обычно напрямую связана с его категорией сложности. Однако, вместе с тем, сложные многофункциональные алюминиевые профили открывают более эффективные технические возможности, и их более высокая цена часто бывает вполне оправданной.
Источники:
29.04.2021
В производстве алюминиевых светопрозрачных конструкций используется 2 типа профилей, различающихся теплотехническими харакеристиками: ТЁПЛЫЙ и ХОЛОДНЫЙ.
Сам по себе алюминий – хороший проводник, что в советские времена делало его не очень хорошим и функциональным материалом для производства окон и дверей.
Алюминиевые конструкции служили разве что для защиты от ветра и пыли. Но сегодня современные компании-производители алюминиевого профиля предлагают варианты профильных систем как с термоизоляцией (тёплый), так и без термоизоляции (холодный)
Холодным профилем обычно застекляют: беседки, мангальные зоны, изолированные тамбуры, летние кухни, крытые бассейны без подогрева и прочие аналогичные объекты. Это надежный вариант для защиты от ветра и пыли. А в случае с москитными сетками – еще и от насекомых. Для неотапливаемых помещений такие окна и двери могут стать отличным решением.
Конструкции из теплого алюминиевого профиля устанавливают в отапливаемые помещения: кухни, спальни, гостиные и другие комнаты, где предъявляются повышенные требования к энергосбережению. Некоторые люди скептически относятся к эффективности теплого алюминия, но все показатели теплопроводности подтверждаются лабораторно-техническими испытаниями и регламентируются межгосударственными стандартами 22233-2001, 21519-2003, 23747-2015
Разница между ними заключается в наличии, или отсутствии полимерных вставок внутри профиля.
Термовставка не передает холод от одной стенки к другой, так как сама является плохим проводником. В итоге холод и жара с наружной части вашего окна или двери за счет терморазрыва не проходит ко внутренней части. Это обеспечивает поддержание комфортной температуры помещения как зимой, так и знойным летом.
Термовставка (он же термоизолятор) — это соединительная деталь с низкой теплопроводностью между алюминиевыми элементами «теплого» профиля. Эту деталь еще называют называют «термомостом»
От размера и структуры термовставки зависят теплотехнические характеристики профиля: чем она больше (то есть шире), тем более удалены холодные элементы друг от друга. Следовательно, лучше теплоизоляция. Чем больше воздушных камер образуется в зоне терморазрыва, тем лучше теплоизоляция. Термовставки изготавливают из таких материалов как:
Полиамид
Ударовязкий ПВХ
Вспененный полиэтилен
В термовставках для витражного алюминиевого остекления могут быть использованы все три вида материалов (хотя наиболее эффективен с точки зрения теплоизоляции вспененный полиэтилен).
Окна и двери испытывают бОльшую вертикальную нагрузку, чем витражи. Поэтому в термовставках для оконных и дверных профилей производители используют полиамид или ПВХ, ввиду их хорошей жесткости. Вспененный полиэтилен из-за малой жесткости может быть использован только в качестве дополнительного термоизолятора, чтобы повысить энергоэффективность профильной системы.
Например, производитель алюминиевого профиля Reynaers в линейке своей продукции чаще всего используется комбинированный вариант термомоста, сочетая жесткий полиамид или ПВХ со вспененным полиэтиленом. Это обеспечивает исключительные теплотехнические характеристики изделиям из него.
Компании Алнео или Alutech, выпускающие более бюджетные варианты алюминиевых систем, чаще всего имеют внутри теплого профиля полиамидные термовставки. При выборе алюминиевого профиля стоит ориентироваться на ваши потребности и особенности помещения, нуждающегося в остеклении
При заказе гораздо важнее понимать, насколько теплым и практичным окажется готовое изделие, какие дополнительные требования к нему предъявляются.
На тепловые, звуковые и прочие показатели влияет не только сам профиль, но и стеклопакеты, фурнитура, особенности монтажа.
Своим клиентам мы предлагаем смотреть на алюминиевые конструкции комплексно, учитывая как можно больше нюансов. Это позволит вам заказать такое остекление, которое будет почти вечным, функциональным и удобным в эксплуатации.
Более подробно ознакомиться с информацией про алюминиевые окна и двери, посмотреть фото выполненных работ ООО АЛЮМИНИУМ можно по этой ссылке
Полезные советы
Читайте статьи о том как лучше подобрать окна, двери, ворота, стоит ли красить и многое другое.
Читать все статьи
04.01.2021
От грамотного выбора фурнитуры зависит долговечность, надежность, энергоэффективность, звукоизоляция, противовзломность, внешний вид конструкций и многое другое
Читать статью
02.12.2020
В этой статье мы хотели дать некоторые пояснения относительно технического устройства раздвижных дверей из алюминиевого профиля, или раздвижных порталов.
Читать статью
02.11.2020
Хорошо, когда есть, где посидеть с друзьями или родственниками, отметить день рождения или детский праздник. Частный дом с небольшим строением на участке подойдет в самый раз!
Читать статью
После завершения экструзии профили могут быть подвергнуты термообработке для улучшения их свойств.
Затем, после термической обработки, они могут быть обработаны различными поверхностями для улучшения их внешнего вида и защиты от коррозии.
Они также могут подвергаться производственным операциям, чтобы довести их до окончательных размеров.
Сплавы серий 2000, 6000 и 7000 могут подвергаться термической обработке для повышения их предела прочности при растяжении и предела текучести.
Для достижения этих улучшений профили помещают в печи, где ускоряется процесс их старения, и они доводятся до состояний Т5 или Т6.
Как меняются их свойства? Например, необработанный алюминий 6061 (T4) имеет предел прочности при растяжении 241 МПа (35000 фунтов на кв. дюйм). Термообработанный алюминий 6061 (T6) имеет предел прочности при растяжении 310 МПа (45000 фунтов на квадратный дюйм).
Для заказчика важно понимать потребности в прочности своего проекта, чтобы обеспечить правильный выбор сплава и отпуска.
После термической обработки профили также могут быть обработаны.
Алюминиевые профили могут подвергаться различным операциям отделки.
Профили могут быть обработаны и изготовлены различными способами
Две основные причины, по которым следует их учитывать, заключаются в том, что они могут улучшить внешний вид алюминия, а также улучшить его коррозионные свойства.
Но есть и другие преимущества.
Например, процесс анодирования утолщает естественный оксидный слой металла, повышая его коррозионную стойкость, а также делая металл более устойчивым к износу, улучшая коэффициент излучения поверхности и создавая пористую поверхность, которая может принимать различные цветные красители.
Другие процессы отделки, такие как покраска, порошковое покрытие, пескоструйная обработка и сублимация (для создания имитации дерева), также могут быть выполнены.
Кроме того, существует множество вариантов изготовления профилей.
Варианты изготовления позволяют достичь окончательных размеров, которые вы ищете в своих профилях.
Профили можно перфорировать, сверлить, обрабатывать, резать и т. д. в соответствии с вашими требованиями.
Например, ребра на экструдированных алюминиевых радиаторах могут быть подвергнуты поперечной механической обработке для создания штифтовой конструкции, или отверстия для винтов могут быть просверлены в конструктивном элементе.
Независимо от ваших требований, существует широкий спектр операций, которые можно выполнять с алюминиевыми профилями, чтобы они идеально подходили для вашего проекта.
Экструзия алюминия — это процесс создания деталей с определенным профилем поперечного сечения путем проталкивания нагретого сплава через матрицу.
Создаваемые формы могут быть сплошными, полыми и полупустыми; и они могут быть простыми или сложными.
Интересен процесс экструзии, в результате которого получаются профили длиной от 8 до 24 футов, которые затем можно подвергать термообработке, отделке и изготовлению в соответствии со спецификациями заказчика.
Если вы хотите узнать больше о том, как оптимизировать конструкцию детали для процесса экструзии, загрузите наше Руководство по проектированию экструзии алюминия.
Профили бывают разных размеров и типов.
В Parco мы предлагаем как дробные, так и метрические профили.
Дробный : Серии 10 и 15 (гладкие и рифленые) со складской длиной 240 дюймов, 120 дюймов, 92 дюйма или нарезанные по длине
Метрическая система : Серии 30, 40 и 45 (гладкие) 23040 мм, 3048 мм, 3040 мм, 3040 мм, 3040 мм, 3040 мм, 3040 мм, 3040 мм , 6000 мм, или нарезать до длины
Наши конструкционные алюминиевые профили для серий 10 и 15 включают 1”x 1”, 1”x 1” QR, 1”x 2”, 1”x 3”, 2”x 2” и 2”x 4”. . В серии 10 Т-образные пазы имеют ширину 0,255 дюйма и являются модульными друг для друга. Они совместимы со слотом 6.
При использовании наших аксессуаров вы обнаружите, что можете построить полную структуру с серией 10 и, при необходимости, перенести ее на нашу серию 15. Внутренний радиус конструкции Т-образных пазов серии 10 составляет 0,125 дюйма, что упрощает установку Т-образных гаек.
Серия 15 имеет размеры от 1,5 x 1,5 дюйма до 3 x 6 дюймов. Т-образные пазы серии 15 имеют ширину паза 0,322 дюйма и являются модульными по отношению друг к другу.
Они совместимы со слотом 8. Как и в серии 10, аксессуары серии 15 при необходимости можно заменить на серию 10. Для серии 15 конструкция Т-образного паза имеет внутренний радиус 0,187 дюйма
Для метрических профилей они измеряются в миллиметрах: 30 мм, 40 мм, 45 мм и 60 мм. 30 мм и 40 мм имеют слот 8 мм, а 45 мм и 60 мм имеют слот 10 мм.
Этот профиль часто используется для настройки ограждений машин, кожухов, тележек и рабочих станций. Эти профили имеют каналы на всех четырех сторонах, предлагая множество дизайнерских возможностей. В отличие от закрытых профилей, одиночные открыты для различных вариантов крепления и комплектующих.
Двойные профили также используются для таких решений, как ограждения машин, корпуса, тележки и т. д. Двойные, а также тройные и четырехугольные профили используются для больших конструкций, таких как балки и ограждения. Эти профили имеют от шести до двенадцати открытых Т-образных пазов для соединения фитингов, компонентов и аксессуаров.
Для большинства конструкционных или архитектурных профилей алюминия используется состав алюминиевого сплава серии 6000. Этот сплав имеет:
— Умеренная прочность
— Expural Wersatile
— Высокообразные
— Corrosion Resistant
Aluminum Alloy Allumy Alloy. Основные элементы этого сплава включают следующее:
– Магний (Mg) 0,45-0,9%
– Кремний (Si) 0,20-0,6%
Буква «Т» после обозначения серии алюминия относится к типу термической обработки или отпуска алюминиевого профиля получил. Закалка — это нагрев алюминия для изменения его характеристик, чаще всего для повышения прочности. Процесс отпуска Т6 включает обработку на твердый раствор, закалку и искусственное старение.
Обработка раствором потребует нагревания до 1000 F в течение нескольких часов с последующей закалкой или резким охлаждением детали. Оттуда он повторно нагревается до 300–400 F.
Процесс отпуска T6 увеличивает прочность сплава до 30%.
Размещение заказа у нас легко сделать, если вы знаете, как читать наши номера деталей.
При чтении наших номеров деталей вы увидите букву в начале. Эта буква обозначает тип детали. Если вы посмотрите на две колонки слева вверху, то увидите все буквенные обозначения наших деталей.
Последняя цифра в номере детали — это серия, к которой принадлежит деталь. Для профилей будут использоваться от 1 до 6. Что касается застежек, то они используют цифру 0. Для цифр 8 и 9, они будут либо для переходной, либо для универсальной части. Например, номер детали h30302 — это аппаратная часть, принадлежащая серии 15.
При заказе в Parco вы можете отправить заказ одним из трех способов:
– Отправьте свои данные : факс 260-451-0843 или электронная почта [email protected]
– Чертеж SolidWorks
