Profil konstrukcyjny
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