Avregningsmetodene for aluminiumsprofiler som brukes i konstruksjon involverer vanligvis veiing og teoretisk avregning. Veiing innebærer å veie aluminiumsprofilproduktene, inkludert emballasjematerialer, og beregne betalingen basert på den faktiske vekten multiplisert med prisen per tonn. Det teoretiske avregninget beregnes ved å multiplisere den teoretiske vekten av profilene med prisen per tonn.
Under veiing og avregning er det en forskjell mellom den faktisk veide vekten og vekten som beregnes teoretisk. Det er flere årsaker til denne forskjellen. Denne artikkelen analyserer hovedsakelig vektforskjellene forårsaket av tre faktorer: variasjoner i grunnmaterialets tykkelse på aluminiumsprofilene, forskjeller i overflatebehandlingslag og variasjoner i emballasjematerialer. Denne artikkelen diskuterer hvordan man kan kontrollere disse faktorene for å minimere avvik.
1. Vektforskjeller forårsaket av variasjoner i tykkelsen på grunnmaterialet
Det er forskjeller mellom den faktiske tykkelsen og den teoretiske tykkelsen på profilene, noe som resulterer i forskjeller mellom den veide vekten og den teoretiske vekten.
1.1 Vektberegning basert på tykkelsesvariasjon
I henhold til den kinesiske standarden GB/T5237.1 er avviket for høy presisjon ±0,13 mm for profiler med en utvendig sirkel som ikke overstiger 100 mm og en nominell tykkelse på mindre enn 3,0 mm. Hvis vi tar en 1,4 mm tykk vindusrammeprofil som et eksempel, er den teoretiske vekten per meter 1,038 kg/m². Med et positivt avvik på 0,13 mm er vekten per meter 1,093 kg/m², en forskjell på 0,055 kg/m². Med et negativt avvik på 0,13 mm er vekten per meter 0,982 kg/m², en forskjell på 0,056 kg/m². Beregnes det for 963 meter, er det en forskjell på 53 kg per tonn, se figur 1.
Det skal bemerkes at illustrasjonen kun tar hensyn til tykkelsesvariasjonen for den nominelle tykkelsesseksjonen på 1,4 mm. Hvis alle tykkelsesvariasjoner tas med i betraktningen, vil forskjellen mellom den veide vekten og den teoretiske vekten være 0,13/1,4*1000=93 kg. Eksistensen av variasjoner i basismaterialets tykkelse på aluminiumsprofiler bestemmer forskjellen mellom den veide vekten og den teoretiske vekten. Jo nærmere den faktiske tykkelsen er den teoretiske tykkelsen, desto nærmere er den veide vekten den teoretiske vekten. Under produksjonen av aluminiumsprofiler øker tykkelsen gradvis. Med andre ord, den veide vekten av produkter produsert av samme sett med former starter lettere enn den teoretiske vekten, blir deretter den samme, og blir senere tyngre enn den teoretiske vekten.
1.2 Metoder for å kontrollere avvik
Kvaliteten på aluminiumsprofilformene er den grunnleggende faktoren for å kontrollere vekten per meter av profilene. For det første er det nødvendig å kontrollere arbeidsbåndet og prosesseringsdimensjonene til formene strengt for å sikre at utgangstykkelsen oppfyller kravene, med en presisjonskontroll innenfor et område på 0,05 mm. For det andre må produksjonsprosessen kontrolleres ved å styre ekstruderingshastigheten riktig og utføre vedlikehold etter et visst antall formpassasjer, som angitt. I tillegg kan formene gjennomgå nitreringsbehandling for å øke hardheten til arbeidsbåndet og redusere tykkelsesøkningen.
2. Teoretisk vekt for ulike krav til veggtykkelse
Veggtykkelsen på aluminiumsprofiler har toleranser, og forskjellige kunder har forskjellige krav til produktets veggtykkelse. Under kravene til veggtykkelsestoleranse varierer den teoretiske vekten. Generelt kreves det bare et positivt avvik eller bare et negativt avvik.
2.1 Teoretisk vekt for positivt avvik
For aluminiumsprofiler med positivt avvik i veggtykkelse krever basismaterialets kritiske bærende areal at den målte veggtykkelsen ikke er mindre enn 1,4 mm eller 2,0 mm. Beregningsmetoden for den teoretiske vekten med positiv toleranse er å tegne et avviksdiagram med veggtykkelsen sentrert og beregne vekten per meter. For eksempel, for en profil med en veggtykkelse på 1,4 mm og en positiv toleranse på 0,26 mm (negativ toleranse på 0 mm), er veggtykkelsen ved det sentrerte avviket 1,53 mm. Vekten per meter for denne profilen er 1,251 kg/m. Den teoretiske vekten for veieformål bør beregnes basert på 1,251 kg/m. Når profilens veggtykkelse er på -0 mm, er vekten per meter 1,192 kg/m, og når den er på +0,26 mm, er vekten per meter 1,309 kg/m, se figur 2.
Basert på en veggtykkelse på 1,53 mm, hvis bare 1,4 mm-seksjonen økes til maksimalt avvik (Z-maks-avvik), er vektforskjellen mellom Z-maks positivt avvik og den sentrerte veggtykkelsen (1,309 – 1,251) * 1000 = 58 kg. Hvis alle veggtykkelser har Z-maks-avvik (noe som er svært usannsynlig), vil vektforskjellen være 0,13/1,53 * 1000 = 85 kg.
2.2 Teoretisk vekt for negativt avvik
For aluminiumsprofiler skal ikke veggtykkelsen overstige den spesifiserte verdien, noe som betyr en negativ toleranse i veggtykkelsen. Den teoretiske vekten skal i dette tilfellet beregnes som halvparten av det negative avviket. For eksempel, for en profil med en veggtykkelse på 1,4 mm og en negativ toleranse på 0,26 mm (positiv toleranse på 0 mm), beregnes den teoretiske vekten basert på halvparten av toleransen (-0,13 mm), se figur 3.
Med en veggtykkelse på 1,4 mm er vekten per meter 1,192 kg/m², mens med en veggtykkelse på 1,27 mm er vekten per meter 1,131 kg/m². Forskjellen mellom de to er 0,061 kg/m². Hvis produktets lengde beregnes som ett tonn (838 meter), vil vektforskjellen være 0,061 * 838 = 51 kg.
2.3 Beregningsmetode for vekt med forskjellige veggtykkelser
Fra diagrammene ovenfor kan man se at denne artikkelen bruker nominelle veggtykkelsesøkninger eller -reduksjoner ved beregning av forskjellige veggtykkelser, i stedet for å bruke dem på alle seksjoner. Områdene fylt med diagonale linjer i diagrammet representerer en nominell veggtykkelse på 1,4 mm, mens andre områder tilsvarer veggtykkelsen til funksjonelle spor og finner, som avviker fra den nominelle veggtykkelsen i henhold til GB/T8478-standardene. Derfor, når man justerer veggtykkelsen, er fokuset hovedsakelig på den nominelle veggtykkelsen.
Basert på variasjonen i formens veggtykkelse under materialfjerning, observeres det at alle veggtykkelser i nylagde former har et negativt avvik. Derfor gir det å kun vurdere endringene i nominell veggtykkelse en mer konservativ sammenligning mellom veievekten og den teoretiske vekten. Veggtykkelsen i ikke-nominelle områder endres og kan beregnes basert på den proporsjonale veggtykkelsen innenfor grenseavviksområdet.
For eksempel, for et vindu- og dørprodukt med en nominell veggtykkelse på 1,4 mm, er vekten per meter 1,192 kg/m². For å beregne vekten per meter for en veggtykkelse på 1,53 mm, brukes den proporsjonale beregningsmetoden: 1,192/1,4 * 1,53, noe som resulterer i en vekt per meter på 1,303 kg/m². Tilsvarende, for en veggtykkelse på 1,27 mm, beregnes vekten per meter som 1,192/1,4 * 1,27, noe som resulterer i en vekt per meter på 1,081 kg/m². Den samme metoden kan brukes på andre veggtykkelser.
Basert på scenariet med en veggtykkelse på 1,4 mm, når alle veggtykkelser justeres, er vektforskjellen mellom veievekten og den teoretiske vekten omtrent 7 % til 9 %. For eksempel, som vist i følgende diagram:
3. Vektforskjell forårsaket av tykkelsen på overflatebehandlingslaget
Aluminiumsprofiler som brukes i konstruksjon behandles ofte med oksidasjon, elektroforese, sprøytebelegg, fluorkarbon og andre metoder. Tilsetningen av behandlingslagene øker vekten på profilene.
3.1 Vektøkning i oksidasjons- og elektroforeseprofiler
Etter overflatebehandlingen med oksidasjon og elektroforese dannes et lag med oksidfilm og komposittfilm (oksidfilm og elektroforetisk malingsfilm), med en tykkelse på 10 μm til 25 μm. Overflatebehandlingsfilmen tilfører vekt, men aluminiumsprofilene mister noe vekt under forbehandlingsprosessen. Vektøkningen er ikke signifikant, så vektendringen etter oksidasjon og elektroforesebehandling er vanligvis ubetydelig. De fleste aluminiumprodusenter bearbeider profilene uten å legge til vekt.
3.2 Vektøkning i sprøytebeleggprofiler
Sprøytebelagte profiler har et lag med pulverlakkering på overflaten, med en tykkelse på ikke mindre enn 40 μm. Vekten på pulverlakkeringen varierer med tykkelsen. Den nasjonale standarden anbefaler en tykkelse på 60 μm til 120 μm. Ulike typer pulverlakkering har ulik vekt for samme filmtykkelse. For masseproduserte produkter som vindusrammer, vindusposter og vindusrammer sprøytes en enkelt filmtykkelse på periferien, og dataene for perifer lengde kan sees i figur 4. Vektøkningen etter sprøytebelegg av profilene finnes i tabell 1.
I følge dataene i tabellen utgjør vektøkningen etter sprøytebehandling av dør- og vindusprofiler omtrent 4 % til 5 %. For ett tonn profiler er det omtrent 40 kg til 50 kg.
3.3 Vektøkning i fluorkarbonmalingssprayprofiler
Gjennomsnittlig tykkelse på belegget på profiler som er sprøytestrøket med fluorkarbonmaling er ikke mindre enn 30 μm for to strøk, 40 μm for tre strøk og 65 μm for fire strøk. De fleste sprøytestrøkede fluorkarbonmalingsprodukter bruker to eller tre strøk. På grunn av de forskjellige variantene av fluorkarbonmaling varierer også tettheten etter herding. Hvis vi tar vanlig fluorkarbonmaling som et eksempel, kan vektøkningen sees i tabell 2 nedenfor.
I følge dataene i tabellen utgjør vektøkningen etter sprøytebehandling av dør- og vindusprofiler med fluorkarbonmaling omtrent 2,0 % til 3,0 %. For ett tonn profiler er det omtrent 20 kg til 30 kg.
3.4 Tykkelseskontroll av overflatebehandlingslag i pulver- og fluorkarbonmalingssprayprodukter
Kontroll av belegglaget i pulver- og fluorkarbonmalingsprodukter som sprøytebelegges er et sentralt prosesskontrollpunkt i produksjonen, hovedsakelig for å kontrollere stabiliteten og ensartetheten til pulver- eller malingsspray fra sprøytepistolen, og sikre jevn tykkelse på malingsfilmen. I faktisk produksjon er for tykk belegglag en av årsakene til sekundær sprøytebelegg. Selv om overflaten er polert, kan sprøytebelegglaget fortsatt være for tykt. Produsenter må styrke kontrollen av sprøytebeleggprosessen og sikre tykkelsen på sprøytebelegget.
4. Vektforskjell forårsaket av emballasjemetoder
Aluminiumsprofiler pakkes vanligvis med papirinnpakning eller krympefilminnpakning, og vekten på emballasjematerialene varierer avhengig av emballasjemetoden.
4.1 Vektøkning i papirinnpakning
Kontrakten spesifiserer vanligvis vektgrensen for papiremballasje, vanligvis ikke over 6 %. Med andre ord, vekten av papir i ett tonn profiler bør ikke overstige 60 kg.
4.2 Vektøkning ved innpakning av krympefilm
Vektøkningen på grunn av krympefilmemballasje er vanligvis rundt 4 %. Vekten av krympefilm i ett tonn profiler bør ikke overstige 40 kg.
4.3 Innflytelse av emballasjestil på vekt
Prinsippet for profilemballasje er å beskytte profilene og forenkle håndteringen. Vekten av én pakke med profiler bør være rundt 15 kg til 25 kg. Antall profiler per pakke påvirker vektprosenten av emballasjen. For eksempel, når vindusrammeprofilene er pakket i sett på 4 deler med en lengde på 6 meter, er vekten 25 kg, og emballasjepapiret veier 1,5 kg, som utgjør 6 %, se figur 5. Når de er pakket i sett på 6 deler, er vekten 37 kg, og emballasjepapiret veier 2 kg, som utgjør 5,4 %, se figur 6.
Fra figurene ovenfor kan man se at jo flere profiler i en pakke, desto mindre er vektprosenten av emballasjematerialene. Med samme antall profiler per pakke, jo høyere vekten av profilene er, desto mindre er vektprosenten av emballasjematerialene. Produsenter kan kontrollere antall profiler per pakke og mengden emballasjematerialer for å oppfylle vektkravene spesifisert i kontrakten.
Konklusjon
Basert på analysen ovenfor er det et avvik mellom den faktiske veievekten til profilene og den teoretiske vekten. Avviket i veggtykkelse er hovedårsaken til vektavviket. Vekten av overflatebehandlingslaget kan relativt enkelt kontrolleres, og vekten av emballasjematerialene er kontrollerbar. En vektforskjell på innenfor 7 % mellom veievekten og den beregnede vekten oppfyller standardkravene, og en forskjell på innenfor 5 % er produksjonsprodusentens mål.
Redigert av May Jiang fra MAT Aluminum
Publisert: 30. september 2023
