Профилирование алюминия: выбор сплава, настройка оснастки и допуски для производства

Линейные менеджеры, которые переводят производство со стальных рулонов на профилирование алюминия, редко имеют возможность вести технологическую ведомость. Производитель, использующий 1,5 мм 5052-H32 для монтажного кронштейна для солнечной батареи, может видеть краевую волну каждые 40 метров или наблюдать, как пружина опоры профиля раскрывается на 4 градуса, когда она покидает конечную станцию. Ширина полосы была идентична, валки были чистыми, а скорость линии не менялась. Что изменилось, так это материал: алюминий затвердевает быстрее, чем сталь, сохраняет больше упругой энергии по сравнению с его пределом текучести и проводит тепло примерно в три раза быстрее, чем сталь.

Профилирование алюминиевых профилей представляет собой непрерывный постепенный изгиб алюминиевого рулона с помощью последовательности контурных прокатных станций для получения профиля постоянного поперечного сечения. Принцип формовки аналогичен стали, но приведенные выше различия влияют на каждое дальнейшее решение: выбор сплава, обработка оснастки, смазка, скорость линии и допуски, которые вы можете честно указать.

Какие алюминиевые сплавы на самом деле хорошо раскатываются

Сплавы, которые преобладают при формовке алюминиевого проката, - это серии 1xxx, 3xxx и 5xxx, а сплавы 6xxx следует формовать только в мягких состояниях; чем тверже закалка, тем больше вероятность того, что профиль треснет на линии сгиба.

Серия 1xxx, состоящая по существу из чистого алюминия, обеспечивает наилучшую формуемость, но очень низкую прочность, поэтому подходит для декоративной отделки, отливов и прокладок. В серию 3xxx добавлен марганец, а марганец 3003 используется по умолчанию для кровельных профилей, желобов и солнечных рам, поскольку он обеспечивает баланс между удлинением, устойчивостью к коррозии и стоимостью. В серию 5xxx добавлен магний: 5052 и 5056 обеспечивают примерно вдвое больший предел текучести, чем 3003-H14, и становятся стандартом для морских, транспортных профилей и резервуаров. Серия 6xxx подлежит термообработке; 6061-Т4 можно формовать с большим радиусом, но 6061-Т6 обычно трескается, и его никогда не следует использовать для холодной гибки.

Как меняется поведение алюминия внутри формовочной машины

Алюминий пружинит примерно в два раза сильнее, чем мягкая сталь равной жесткости, и он затвердевает настолько быстро, что полоса, поступающая на пятую станцию, механически отличается от материала, поступающего на первую.

Каждая станция формовки повышает локальный предел текучести, что увеличивает силу изгиба для следующей станции. Совокупный эффект проявляется в виде расширяющейся краевой волны, изогнутого профиля или угла участка, который смещается по витку катушки. Алюминий быстро отводит тепло от трения, поэтому видимым признаком неправильной настройки является мелкая алюминиевая пыль или налипания на поверхности валка, а не горячая полоса.

Регулировка инструмента, скорости и смазки

Роликовые инструменты для алюминия должны быть отполированы до чистоты поверхности Ra от 0,2 до 0,4 микрометра, обработаны из инструментальной стали D2 или DC53 и обычно работают со скоростью от 15 до 30 метров в минуту.

Склонность алюминия к истиранию и налипанию на инструментальную сталь делает обработку поверхности и смазку более важными, чем при формовке стальных валков. Эти настройки предотвращают наиболее распространенные дефекты:

• Материал инструмента: D2 или DC53, с хромированными роликами для очень длинной обработки сплавов 5xxx.
• Отделка валков: полированная или зеркальная для уменьшения налипания и истирания алюминия.
• Смазка: легкое минеральное масло или пленкообразующая смазка; избегайте масел с добавками хлора.
• Состояние полосы: края обработаны фрезеровкой, без заусенцев, допуск на ширину рулона плюс-минус 0,1 мм.
• Скорость линии: от 15 до 30 м/мин для большинства профилей; снижайте скорость на участках с глубокими или множественными изгибами.

Минимальный радиус изгиба рулонного алюминия

Минимальный радиус изгиба — это самый быстрый способ сравнить качество алюминия для профилирования. Значение выражается кратным толщине материала, превышение которого приводит к растрескиванию на внешней поверхности изгиба.

Типичная практика для изгибов на 90 градусов с осью изгиба, перпендикулярной направлению прокатки:

Допуски и качество поверхности при профилировании алюминия

Правильно настроенная линия для профилирования алюминиевых рулонов обеспечивает допуски по ширине формования плюс-минус 0,2 мм и по длине полки плюс-минус 0,3 мм при условии, что ширина и толщина входящей полосы остаются в пределах спецификации.

Наиболее распространенными дефектами качества алюминиевых профилей являются краевая волна, продольный изгиб и микроцарапины на видимой поверхности. Краевая волна обычно возникает из-за неравномерной ширины полосы или изношенного набора валков; лук получается из-за полосы непостоянной толщины; царапины возникают из-за дефектов поверхности валков, грязи или недостаточной смазки. Все три становятся более заметными после анодирования или покрытия ПВДФ, поэтому требования к поверхности должны быть указаны на этапе предложения, а не обнаруживаться после запуска первой катушки.

Области применения профилирования алюминия и выбор машины

Производство алюминиевых профилей делится на четыре группы приложений: монтаж солнечных батарей, электрическая поддержка, архитектурные и транспортные услуги, и конфигурация станков различается больше в этих группах, чем в зависимости от выбора сплава.

Монтажные профили для солнечных батарей обычно изготавливаются из стали 3003-H14 или 5052 толщиной от 1,5 до 2,5 мм с предварительно пробитыми отверстиями, которые должны выдерживать продольный допуск плюс или минус 0,5 мм. Такой допуск практически невозможно обеспечить с помощью отдельного этапа штамповки, поэтому в ту же линию встроена линейная станция штамповки с сервоприводом.

8-осевая штамповочная машина для производства солнечных фотоэлектрических кронштейнов с сервоприводом Эта линия сочетает в себе сервопробивку и профилирование для обеспечения жестких допусков отверстий в монтажных профилях солнечных батарей, решая проблему продольной точности ±0,5 мм, упомянутую ранее. Посмотреть продукт →

Электрические опорные профили, такие как алюминиевые кабельные лотки и стоечные каналы, изготавливаются из более тонкой полосы, обычно толщиной от 0,8 до 1,5 мм, и одна и та же машина часто обрабатывает несколько профилей ширины за одну смену. Быстросменные кассетные инструменты позволяют сократить время переналадки до 30 минут.

Профилегибочная машина для производства рулонных лотков с регулируемой шириной Этот станок, созданный для быстрого переключения между кабельными лотками различной ширины, подходит для тонких полосовых электрических опорных профилей и позволяет менять инструменты менее чем за 30 минут. Посмотреть продукт →

К архитектурным профилям относятся рамы фотоэлектрических модулей и оконно-дверные рамы, где качество изгиба определяет, сомкнуты ли углы рамы в пределах 0,5 мм. Эти линии работают медленнее и требуют высочайшей степени обработки валков в цехе.

Профилегибочная машина для производства профилей для фотоэлектрических рам и оконных дверей Этот станок обеспечивает точную гибку архитектурных профилей, таких как рамы фотоэлектрических модулей и оконно-дверные рамы, помогая добиться закрытия углов в пределах 0,5 мм, как описано в тексте. Посмотреть продукт →

Прежде чем заказывать линию, сравните примеры применения и запросите пробный запуск с вашей собственной катушкой. библиотека обращений клиентов показывает, как подобные профили обрабатываются на производственных линиях, а компания Shanghai Sihua Precision Machinery Co., Ltd. поддерживает испытания своих машин для формования алюминиевых рулонов.

Часто задаваемые вопросы