Демистифицируем экструзионную гибку алюминия

Рынок производства требует снижения затрат и уменьшения веса, и алюминиевые профили, которые часто приходится изгибать, удовлетворяют эту потребность. Хорошо спроектированный и эффективно изогнутый профиль может создать бесшовное соединение в конструкции и в конечном итоге привести к уменьшению количества проблем для субподрядчика, изготовителя и конечного потребителя.

С технической точки зрения, можно согнуть профили всех размеров, однако небольшие гибочные цеха часто ограничиваются профилями высотой 10 дюймов или шириной 6 дюймов. Когда производитель ищет субподрядчика по гибке, ему следует изучить опыт компании в области гибки аналогичных профилей. Один специалист по гибке может сказать, что определенные характеристики работы приемлемы, а другой может сказать, что это не так.

Это связано со специфическим опытом компании в области экструзионной гибки и, что немаловажно, с технологией, которой располагает гибочный цех. Например, если цех заявляет, что может формовать большие конструкционные профили, ему нужен гибочный станок с широкими центрами валов.

Независимо от того, задумываетесь ли о субподряде или выполнении работ собственными силами, производитель должен начать с двух основных вопросов: какие конструктивные особенности позволяют легко сгибать профиль? и если невозможно реализовать все проектные приспособления, какие есть варианты? Ответив на эти два вопроса заранее — до начала проекта экструзионной гибки алюминия — можно помочь производителю избежать огромного количества головных болей в будущем.

Когда дело доходит до формования алюминиевых профилей, инженеру-конструктору приходится многое учитывать. Это выходит за рамки типичных факторов стоимости, включая вес и сплав, используемый при экструзии, которые являются естественными факторами для любого крупномасштабного проекта.

Инженер-конструктор должен иметь общее представление о том, что делает экструзию гибкой. Толщина различных участков экструзии будет влиять на гибкость секции. То же самое касается и симметрии. Довольно часто необходимость сэкономить деньги делает экструзию несогнутой.

Сплав, который выберет проектировщик, будет определять не только прочность, коррозионную стойкость, вес и долговечность экструзии, но и ее гибкость. Как и в любой ситуации формовки, некоторые марки экструдированного алюминия более гибкие, чем другие.

В большинстве случаев при экструзионном изгибе алюминия используются сплавы серии 6000, поскольку эти алюминии обладают хорошей прочностью и формуемостью. Идеальный темперамент зависит от применения. Т6 обладает наибольшей прочностью, но его сложнее всего сформировать (см.Рисунок 1 ). Для более узких радиусов, менее 10D (радиус, в 10 раз превышающий диаметр), проектировщику следует учитывать максимальный отпуск T4. T0 обеспечивает наилучшую формуемость, но имеет низкую прочность и подвержен повреждениям во время установки и эксплуатации. Специалист по гибке может отправить формованный профиль на термообработку, искусственно состарив профиль до более высокого состояния, но это, конечно, увеличивает стоимость.

Требования к обработке поверхности и отделке также должны учитываться. Например, рассмотрим анодированный профиль — обычную обработку для защиты алюминия в суровых условиях. Изгиб секции до небольшого радиуса приведет к «помешательству» поверхности, поскольку микротрещины распространяются по анодированному слою, которому не хватает пластичности. Растрескивание происходит в зоне наращивания анодированного покрытия, а не на подложке. Чтобы этого избежать, операцию анодирования следует выполнять после гибки.

Однако покраска или порошковое покрытие не всегда должны выполняться после гибки (фигура 2 ). Хорошо подготовленный участок с окрашенным или порошковым покрытием можно сформировать без маркировки, если радиус не настолько мал, что приближается к границе профиля, и секция относительно симметрична.

Рисунок 1 Формируемость экструдированных алюминиевых профилей серии 6000 зависит от состояния. Размер 9 на 2,5 дюйма. заготовка со стенкой толщиной 1/16 дюйма слева представляет собой материал Т6, и даже малейший изгиб профиля образовывал рябь. Справа та же заготовка, хотя и податливая, аккуратно отформована до 34 дюймов. радиус. Этот профиль был успешно сформирован на машине с диаметром 44 дюйма. центры.