Profil konstrukcyjny

Aluminiowa rama okienna
Trzy profile konstrukcyjne
Profile aluminiowe_item_Industrietechnik
Profile aluminiowe

Konstrukcja profili (również komory puste profile , montaż profili lub rowki ) są zwykle wykonane z aluminium w procesie wytłaczania lub rzadziej wydłużone półprodukty wykonane z innych metali .

Istnieją różne rozmiary profili konstrukcyjnych i geometrie profili, a także elementy łączące i funkcjonalne akcesoria i są stosowane głównie w inżynierii mechanicznej i technologii automatyzacji do konstrukcji ramowych, okładzin, urządzeń ochronnych i zastosowań funkcjonalnych.

Z jednej strony profile konstrukcyjne wykonane z aluminium konkurują ze stalami profilowymi , z drugiej strony, w zależności od zadania, najlepszym rozwiązaniem może być mieszanka obu materiałów, B. Konstrukcja ramy wykonana z profilu aluminiowego z elementami usztywniającymi z blachy stalowej.

Materiał i wytrzymałość

Wytrzymałość aluminium jest ograniczona do wytrzymałości na rozciąganie około 250 N / mm², ponieważ stopy aluminium o wyższej jakości wiążą się ze zbyt dużym ryzykiem w procesie wytłaczania. Niebezpieczeństwo: pęknięcie narzędzia z powodu niekorzystnych właściwości płynięcia. Gęstość aluminium jest znacznie niższa niż stali (aluminium ~ 2,7 g / cm³ | stal ~ 7,8 g / cm³). W porównaniu do stali (210 000 N / mm²), moduł sprężystości aluminium (70 000 N / mm²) wynosi około Czynnik trzeci niższy. Dlatego aluminium jest mniej odporne na rozciąganie i ściskanie. Ponieważ odkształcalność aluminium jest znacznie wyższa, ta wada jest kompensowana przez zoptymalizowaną geometrię profili. Przy opracowywaniu i wytwarzaniu profili konstrukcyjnych należy zwiększyć moment oporu jak najwięcej materiału umieszczonego na krawędzi geometrii. Gotowe do montażu aluminiowe profile konstrukcyjne w przeważającej części pokryte są anodową warstwą utleniającą ( anodowanie ), co oznacza, że ochrona antykorozyjna jest już uwzględniona. Można pominąć gruntowanie i malowanie.

funkcje

Profile konstrukcyjne wykonane z aluminium mogą być stosowane bardzo indywidualnie ze względu na ich mniejszy ciężar i idealną plastyczność podczas produkcji. Większość profili posiada podłużne rowki, w które można wsuwać lub obracać ślizgacze (stare oznaczenie: ślizgacze). Te nakrętki rowkowe mają gwintowany otwór i można je przesuwać w rowku. Nakrętkę rowkową można zatem nazwać otworem gwintowanym, który można swobodnie przesuwać w kierunku wzdłużnym, co jest wielką zaletą w przypadku nowoczesnej produkcji maszynowej.

Oprócz nakrętek wpustowych w podłużnych rowkach można zamontować inne akcesoria: materiał arkuszowy, taki jak szkło akrylowe, podwójne blachy ścienne, szyby poliwęglanowe itp. Rowki wzdłużne służą również do umieszczenia uszczelek, regulowanych nóżek i elementów ślizgowych. Na przekroju profili konstrukcyjnych często występują tak zwane kanały śrubowe, które są już prasowane podczas produkcji. Tolerancje tych kanałów są tak małe, że odpowiednią śrubę z gwintem metrycznym można wkręcić bezpośrednio bez żadnych prac przygotowawczych. Jeżeli zachowana jest głębokość wkręcania (2,5 x d (d = średnica wkręta)), można w pełni wykorzystać minimalną wytrzymałość wkręta na rozciąganie. Przykład: Głębokość wkręcenia śruby metrycznej o rozmiarze M6 wynosi 2,5 × 6 mm = 15 mm.

Technologia połączeń

W przeciwieństwie do konstrukcji stalowych, w których preferowane są połączenia spawane , aluminiowe profile konstrukcyjne są zwykle skręcane lub zaciskane. Każdy dostawca preferuje jedną lub więcej technologii połączeń. Główna różnica polega na tym, czy profile muszą być obrabiane na końcach, czy nie.

Z obróbką końcówek profili
Najprostszą formą połączenia jest połączenie śrubowe, w którym w profilu należy wykonać otwór przelotowy. Śruba jest wkręcana w kanał śrubowy przeciwprofilu. Istnieje również szereg specjalnych łączników, z których wszystkie wymagają mniej lub bardziej skomplikowanej obróbki końcówek profili. Ogólnie rzecz biorąc, profil konstrukcji jest osłabiany przez obróbkę całej konstrukcji.
Bez obróbki końcówek profili
Oferowane są technologie połączeń bez obróbki mechanicznej. Koniec profilu nie jest „uszkadzany” przy pomocy obejmy lub łączników kołnierzowych - zachowana jest jego konstrukcja. Ponadto nie ma żadnych kosztów przetwarzania, a profile można ponownie wykorzystać do innych zadań.

niekorzyść

Zwłaszcza w porównaniu z materiałami stalowymi wytłaczalne stopy aluminium mają tendencję - ze względu na niższy moduł sprężystości - do większego odkształcenia sprężystego i dlatego muszą mieć geometrię o zwiększonym geometrycznym momencie bezwładności . Stale konstrukcyjne, takie jak B. S235 mają nieco lepsze właściwości wytrzymałościowe (wyraźna granica plastyczności Re) niż zwykłe materiały aluminiowe, takie jak. B. AlMgSi0,5. Moduł sprężystości stali (ok. 210 000 N / mm²) jest ok. Trzykrotnie większy niż w materiałach aluminiowych (np .: Al Mn 1 F12 przy 70 000 N / mm²), dzięki czemu przy tej samej geometrii odkształcenia sprężyste są o jedną trzecią wyższe okazuje się duży.

Specjalność

Producenci nie uzgodnili jeszcze żadnej normy dotyczącej geometrii rowka i opcji połączeń. Jednak wymiary zewnętrzne są identyczne dla większości dostawców. Tak zwana seria 40 to standardowy wymiar automatyki. Należą do nich profile o wymiarach zewnętrznych 40 mm × 40 mm, 40 mm × 80 mm lub 80 mm × 80 mm. Te rozmiary można znaleźć u prawie każdego dostawcy. W zależności od zastosowania w tej serii dostępne są również wersje o lekkiej konstrukcji lub wykonane z innych materiałów, takich jak stal nierdzewna do użytku w branży spożywczej lub wykonane z kompozytów włóknistych. Profile są zwykle nazywane od szerokości rowka, na przykład Profil 5 dla profili budowlanych z rowkiem o szerokości 5 mm. Oprócz typowych geometrii profili znanych producentów, takich jak Item lub Bosch Rexroth, istnieje wielu mniejszych producentów, którzy oferują profile i zestawy połączeniowe kompatybilne z tymi geometriami profili.

literatura

  • Technologia aplikacji aluminium . VDI Springer, ISBN 3-540-62706-5
  • Aluminiowa miękka oprawa . Aluminium Verlag, Düsseldorf, ISBN 3-87017-169-3
  • Podręcznik dla projektantów Sapa Gränges Group