ალუმინის პროფილის განივი კვეთის დიზაინის უნარები ექსტრუზიის წარმოების პრობლემების გადასაჭრელად

მიზეზი, რის გამოც ალუმინის შენადნობის პროფილები ფართოდ გამოიყენება ცხოვრებაში და წარმოებაში, არის ის, რომ ყველამ სრულად იცის მისი უპირატესობები, როგორიცაა დაბალი სიმკვრივე, კოროზიის წინააღმდეგობა, შესანიშნავი ელექტრული გამტარობა, არაფერომაგნიტური თვისებები, ფორმირებადობა და გადამუშავება.

ჩინეთის ალუმინის პროფილის ინდუსტრია ნულიდან გაიზარდა, პატარადან დიდამდე, სანამ არ ჩამოყალიბდა ალუმინის პროფილის მთავარ მწარმოებელ ქვეყანაში, გამოშვებით პირველ ადგილზეა მსოფლიოში. თუმცა, რამდენადაც ბაზრის მოთხოვნები ალუმინის პროფილის პროდუქტებზე იზრდება, ალუმინის პროფილების წარმოება განვითარდა სირთულის, მაღალი სიზუსტის და ფართომასშტაბიანი წარმოების მიმართულებით, რამაც წარმოების მთელი რიგი პრობლემები გამოიწვია.

ალუმინის პროფილები ძირითადად წარმოებულია ექსტრუზიით. წარმოების დროს, ექსტრუდერის მუშაობის, ყალიბის დიზაინის, ალუმინის ღეროს შემადგენლობის, თერმული დამუშავებისა და სხვა პროცესის ფაქტორების გათვალისწინების გარდა, ასევე გასათვალისწინებელია პროფილის განივი დიზაინი. საუკეთესო პროფილის კვეთის დიზაინს შეუძლია არა მხოლოდ შეამციროს პროცესის სირთულე წყაროდან, არამედ გააუმჯობესოს პროდუქტის ხარისხი და გამოყენების ეფექტი, შეამციროს ხარჯები და შეამციროს მიწოდების დრო.

ეს სტატია აჯამებს რამდენიმე ხშირად გამოყენებულ ტექნიკას ალუმინის პროფილის განივი კვეთის დიზაინში წარმოების რეალური შემთხვევების მეშვეობით.

1. ალუმინის პროფილის მონაკვეთის დიზაინის პრინციპები

ალუმინის პროფილის ექსტრუზია არის დამუშავების მეთოდი, რომლის დროსაც ალუმინის გაცხელებული ღერო იტვირთება ექსტრუზიის კასრში და ზეწოლა ხდება ექსტრუდერის მეშვეობით, რათა მოხდეს ის მოცემული ფორმისა და ზომის ჭურჭლის ხვრელიდან, რაც იწვევს პლასტმასის დეფორმაციას საჭირო პროდუქტის მისაღებად. მას შემდეგ, რაც ალუმინის ღეროზე გავლენას ახდენს სხვადასხვა ფაქტორები, როგორიცაა ტემპერატურა, ექსტრუზიის სიჩქარე, დეფორმაციის რაოდენობა და ჩამოსხმა დეფორმაციის პროცესში, ლითონის ნაკადის ერთგვაროვნების კონტროლი რთულია, რაც გარკვეულ სირთულეებს მოაქვს ფორმის დიზაინში. იმისათვის, რომ უზრუნველვყოთ ყალიბის სიმტკიცე და თავიდან ავიცილოთ ბზარები, ნგრევა, ჩიპები და ა.შ., პროფილის განყოფილების დიზაინში თავიდან უნდა იქნას აცილებული შემდეგი: დიდი კონსოლები, პატარა ღიობები, პატარა ხვრელები, ფოროვანი, ასიმეტრიული, თხელკედლიანი, არათანაბარი კედელი. სისქე და ა.შ. დაპროექტებისას ჯერ უნდა დავაკმაყოფილოთ მისი შესრულება გამოყენების, გაფორმების და ა.შ. მიღებული განყოფილება გამოსაყენებელია, მაგრამ არა საუკეთესო გამოსავალი. იმის გამო, რომ როდესაც დიზაინერებს არ აქვთ ცოდნა ექსტრუზიის პროცესის შესახებ და არ ესმით შესაბამისი პროცესის აღჭურვილობა, ხოლო წარმოების პროცესის მოთხოვნები ძალიან მაღალი და მკაცრია, კვალიფიკაციის მაჩვენებელი შემცირდება, გაიზრდება ღირებულება და იდეალური პროფილი არ იქნება წარმოებული. აქედან გამომდინარე, ალუმინის პროფილის მონაკვეთის დიზაინის პრინციპი არის მაქსიმალურად მარტივი პროცესის გამოყენება მისი ფუნქციური დიზაინის დაკმაყოფილებისას.

2. რამდენიმე რჩევა ალუმინის პროფილის ინტერფეისის დიზაინზე

2.1 შეცდომის კომპენსაცია

დახურვა არის პროფილის წარმოების ერთ-ერთი გავრცელებული დეფექტი. ძირითადი მიზეზები შემდეგია:

(1) ღრმა განივი ღიობების მქონე პროფილები ხშირად იკეტება ექსტრუდირებისას.

(2) პროფილების დაჭიმვა და გასწორება გააძლიერებს დახურვას.

(3) წებოს ინექციურ პროფილებს გარკვეული სტრუქტურებით ასევე ექნებათ დახურვა წებოს შეყვანის შემდეგ კოლოიდის შეკუმშვის გამო.

თუ ზემოაღნიშნული დახურვა არ არის სერიოზული, მისი თავიდან აცილება შესაძლებელია ყალიბის დიზაინის მეშვეობით ნაკადის სიჩქარის კონტროლით; მაგრამ თუ რამდენიმე ფაქტორი ზედმეტად არის გადანაწილებული და ყალიბის დიზაინი და მასთან დაკავშირებული პროცესები ვერ გადაჭრის დახურვას, წინასწარი კომპენსაცია შეიძლება მიენიჭოს განივი კვეთის დიზაინში, ანუ წინასწარ გახსნას.

წინასწარი გახსნის კომპენსაციის ოდენობა უნდა შეირჩეს მისი სპეციფიკური სტრუქტურისა და წინა დახურვის გამოცდილებიდან გამომდინარე. ამ დროს ყალიბის გახსნის ნახაზის დიზაინი (წინასწარ გახსნა) და დასრულებული ნახაზი განსხვავებულია (სურათი 1).

2.2 დაყავით დიდი ზომის სექციები მრავალ პატარა ნაწილად

ფართომასშტაბიანი ალუმინის პროფილების შემუშავებით, მრავალი პროფილის განივი სექციები სულ უფრო და უფრო დიდი ხდება, რაც ნიშნავს, რომ მათ დასაყრდენად საჭიროა მოწყობილობების სერია, როგორიცაა დიდი ექსტრუდერები, დიდი ფორმები, დიდი ალუმინის ღეროები და ა.შ. და წარმოების ხარჯები მკვეთრად იზრდება. ზოგიერთი დიდი ზომის მონაკვეთისთვის, რომელიც შეიძლება მიღწეული იყოს შერწყმის გზით, ისინი უნდა დაიყოს რამდენიმე პატარა ნაწილად დიზაინის დროს. ამან შეიძლება არა მხოლოდ შეამციროს ხარჯები, არამედ გააადვილოს სიბრტყის, გამრუდების და სიზუსტის უზრუნველყოფა (სურათი 2).

2.3 დააყენეთ გამაგრებითი ნეკნები მისი სიბრტყის გასაუმჯობესებლად

სიბრტყის მოთხოვნები ხშირად გვხვდება პროფილის სექციების დიზაინის დროს. მცირე ზომის პროფილები ადვილად უზრუნველყოფენ სიბრტყეს მათი მაღალი სტრუქტურული სიმტკიცის გამო. გრძელვადიანი პროფილები იშლება საკუთარი სიმძიმის გამო ექსტრუზიის შემდეგ, ხოლო ნაწილი, რომელსაც აქვს ყველაზე დიდი ღუნვის ძაბვა შუაში, ყველაზე ჩაზნექილი იქნება. ასევე, იმის გამო, რომ კედლის პანელი გრძელია, ადვილია ტალღების წარმოქმნა, რაც გააუარესებს თვითმფრინავის წყვეტას. ამიტომ, დიდი ზომის ბრტყელი ფირფიტების კონსტრუქციები თავიდან უნდა იქნას აცილებული ჯვრის მონაკვეთის დიზაინში. საჭიროების შემთხვევაში, გამაძლიერებელი ნეკნები შეიძლება დამონტაჟდეს შუაში მისი სიბრტყის გასაუმჯობესებლად. (სურათი 3)

2.4 მეორადი დამუშავება

პროფილის წარმოების პროცესში ზოგიერთი მონაკვეთის დასრულება რთულია ექსტრუზიის დამუშავებით. მაშინაც კი, თუ ეს შეიძლება გაკეთდეს, გადამუშავებისა და წარმოების ხარჯები ძალიან მაღალი იქნება. ამ დროს შეიძლება განიხილებოდეს დამუშავების სხვა მეთოდები.

შემთხვევა 1: ხვრელები, რომელთა დიამეტრი 4 მმ-ზე ნაკლებია, პროფილის მონაკვეთზე გახდის ფორმას არასაკმარისი სიმტკიცე, ადვილად დაზიანებული და რთული დასამუშავებელი. რეკომენდებულია პატარა ხვრელების ამოღება და ნაცვლად ბურღვის გამოყენება.

შემთხვევა 2: ჩვეულებრივი U-ს ფორმის ღარების დამზადება არ არის რთული, მაგრამ თუ ღარის სიღრმე და ღარის სიგანე აღემატება 100 მმ-ს, ან ღარის სიგანის შეფარდება ღარების სიღრმეზე არაგონივრულია, პრობლემები, როგორიცაა ჩამოსხმის არასაკმარისი სიმტკიცე და გახსნის უზრუნველყოფის სირთულე. ასევე შეგვხვდება წარმოების დროს. პროფილის განყოფილების დაპროექტებისას ღიობა შეიძლება ჩაითვალოს დახურულად, ისე რომ ორიგინალური მყარი ყალიბი, არასაკმარისი სიმტკიცით, გადაიქცევა მდგრად გაყოფილ ყალიბად და არ შეექმნება დეფორმაციის გახსნის პრობლემა ექსტრუზიის დროს, რაც აადვილებს ფორმას. შენარჩუნება. გარდა ამისა, ზოგიერთი დეტალი შეიძლება გაკეთდეს დიზაინის დროს გახსნის ორ ბოლოს შორის შეერთებისას. მაგალითად: დააყენეთ V-ს ფორმის ნიშნები, პატარა ღარები და ა.შ., რათა მათი ადვილად ამოღება საბოლოო დამუშავებისას (სურათი 4).

2.5 რთული გარედან, მაგრამ მარტივი შიგნით

ალუმინის პროფილის ექსტრუზიის ფორმები შეიძლება დაიყოს მყარ ფორმებად და შუნტირებულ ფორმებად იმის მიხედვით, აქვს თუ არა კვეთას ღრუ. მყარი ფორმების დამუშავება შედარებით მარტივია, ხოლო შუნტის ფორმების დამუშავება მოიცავს შედარებით რთულ პროცესებს, როგორიცაა ღრუები და ბირთვის თავები. ამიტომ, სრულად უნდა გავითვალისწინოთ პროფილის მონაკვეთის დიზაინი, ანუ მონაკვეთის გარე კონტური დაპროექტდეს უფრო რთულად და პერიფერიაზე მაქსიმალურად განთავსდეს ღარები, ხრახნიანი ხვრელები და ა.შ. , მაშინ როდესაც ინტერიერი უნდა იყოს რაც შეიძლება მარტივი და სიზუსტის მოთხოვნები არ შეიძლება იყოს ძალიან მაღალი. ამგვარად, ყალიბის დამუშავებაც და მოვლაც გაცილებით მარტივი იქნება და მოსავლიანობის მაჩვენებელიც გაუმჯობესდება.

2.6 რეზერვირებული ზღვარი

ექსტრუზიის შემდეგ, ალუმინის პროფილებს აქვთ ზედაპირის დამუშავების სხვადასხვა მეთოდი მომხმარებლის საჭიროებების შესაბამისად. მათ შორის, ანოდიზაციისა და ელექტროფორეზის მეთოდები მცირე გავლენას ახდენს ზომაზე თხელი ფირის ფენის გამო. თუ გამოიყენება ფხვნილის საფარის ზედაპირის დამუშავების მეთოდი, ფხვნილი ადვილად დაგროვდება კუთხეებში და ღარებში, ხოლო ერთი ფენის სისქე შეიძლება მიაღწიოს 100 მკმ-ს. თუ ეს არის ასამბლეის პოზიცია, როგორიცაა სლაიდერი, ეს ნიშნავს, რომ არსებობს 4 ფენა სპრეის საფარი. 400 მკმ-მდე სისქე შეუძლებელს გახდის შეკრებას და გავლენას მოახდენს გამოყენებაზე.

გარდა ამისა, ექსტრუზიების რაოდენობის მატებასთან ერთად და ყალიბის აცვიათ, პროფილის სლოტების ზომა უფრო და უფრო მცირე გახდება, ხოლო სლაიდერის ზომა უფრო და უფრო დიდი გახდება, რაც ართულებს შეკრებას. ზემოაღნიშნული მიზეზებიდან გამომდინარე, შეკრების უზრუნველსაყოფად, შეკრების უზრუნველსაყოფად უნდა იყოს დაცული შესაბამისი მინდვრები დიზაინის დროს კონკრეტული პირობების მიხედვით.

2.7 ტოლერანტობის აღნიშვნა

განივი კვეთის დიზაინისთვის, ჯერ მზადდება აწყობის ნახაზი და შემდეგ ხდება პროფილის პროდუქტის ნახაზი. შეკრების სწორი ნახაზი არ ნიშნავს, რომ პროფილის პროდუქტის ნახაზი სრულყოფილია. ზოგიერთი დიზაინერი უგულებელყოფს განზომილების და ტოლერანტობის მარკირების მნიშვნელობას. მონიშნული პოზიციები, როგორც წესი, არის ის ზომები, რომლებიც უნდა იყოს გარანტირებული, როგორიცაა: შეკრების პოზიცია, გახსნა, ღარის სიღრმე, ღარის სიგანე და ა.შ. და ადვილად გაზომვა და შემოწმება. ზოგადი განზომილებიანი ტოლერანტებისთვის, შესაბამისი სიზუსტის დონე შეიძლება შეირჩეს ეროვნული სტანდარტის მიხედვით. აწყობის ზოგიერთი მნიშვნელოვანი განზომილება ნახაზზე უნდა იყოს მონიშნული ტოლერანტობის სპეციფიკური მნიშვნელობებით. თუ ტოლერანტობა ძალიან დიდია, შეკრება უფრო რთული იქნება, ხოლო თუ ტოლერანტობა ძალიან მცირეა, წარმოების ღირებულება გაიზრდება. გონივრული ტოლერანტობის დიაპაზონი მოითხოვს დიზაინერის ყოველდღიური გამოცდილების დაგროვებას.

2.8 დეტალური კორექტირება

დეტალები განსაზღვრავს წარმატებას ან წარუმატებლობას და იგივე ეხება პროფილის კვეთის დიზაინს. მცირე ცვლილებებს შეუძლიათ არა მხოლოდ დაიცვან ყალიბი და გააკონტროლონ ნაკადის სიჩქარე, არამედ გააუმჯობესონ ზედაპირის ხარისხი და გაზარდონ მოსავლიანობის მაჩვენებელი. ერთ-ერთი ყველაზე ხშირად გამოყენებული ტექნიკაა კუთხეების დამრგვალება. წნეხილ პროფილებს არ შეიძლება ჰქონდეს აბსოლუტურად მკვეთრი კუთხეები, რადგან მავთულის ჭრისას გამოყენებული თხელი სპილენძის მავთულები ასევე აქვთ დიამეტრი. თუმცა, კუთხეებში ნაკადის სიჩქარე ნელია, ხახუნი დიდია და სტრესი კონცენტრირებულია, ხშირად არის სიტუაციები, როდესაც ექსტრუზიის ნიშნები აშკარაა, ზომის კონტროლი ძნელია და ყალიბები მიდრეკილია ჭრისკენ. ამიტომ, დამრგვალების რადიუსი მაქსიმალურად უნდა გაიზარდოს მის გამოყენებაზე ზემოქმედების გარეშე.

მაშინაც კი, თუ იგი დამზადებულია მცირე ექსტრუზიის მანქანით, პროფილის კედლის სისქე არ უნდა იყოს 0,8 მმ-ზე ნაკლები, ხოლო მონაკვეთის თითოეული ნაწილის კედლის სისქე არ უნდა განსხვავდებოდეს 4-ჯერ მეტით. დიზაინის დროს, დიაგონალური ხაზები ან რკალის გადასვლები შეიძლება გამოყენებულ იქნას კედლის სისქის უეცარი ცვლილებების დროს, რათა უზრუნველყოს გამონადენის რეგულარული ფორმა და ადვილად შეკეთება. გარდა ამისა, თხელკედლიან პროფილებს აქვთ უკეთესი ელასტიურობა, ხოლო ზოგიერთი სამაგრის, ღვედის და ა.შ. კედლის სისქე შეიძლება იყოს დაახლოებით 1 მმ. დიზაინის დეტალების კორექტირების მრავალი აპლიკაცია არსებობს, როგორიცაა კუთხეების რეგულირება, მიმართულებების შეცვლა, კონსოლების შემცირება, ხარვეზების გაზრდა, სიმეტრიის გაუმჯობესება, ტოლერანტობის რეგულირება და ა.შ. მოკლედ, პროფილის კვეთის დიზაინი მოითხოვს უწყვეტ შეჯამებას და ინოვაციებს და სრულად ითვალისწინებს კავშირი ფორმის დიზაინთან, წარმოებასთან და წარმოების პროცესებთან.

3. დასკვნა

როგორც დიზაინერი, პროფილის წარმოებიდან საუკეთესო ეკონომიკური სარგებლის მისაღებად, დიზაინის დროს უნდა იყოს გათვალისწინებული პროდუქტის მთელი სასიცოცხლო ციკლის ყველა ფაქტორი, მათ შორის მომხმარებლის საჭიროებები, დიზაინი, წარმოება, ხარისხი, ღირებულება და ა.შ. პროდუქტის განვითარების წარმატება პირველად. ეს მოითხოვს პროდუქტის წარმოების ყოველდღიურ თვალყურის დევნებას და პირველადი ინფორმაციის შეგროვებას და დაგროვებას, რათა მოხდეს დიზაინის შედეგების პროგნოზირება და მათი წინასწარ გამოსწორება.