Profile

Oberflächenqualität Aluminium

Die Oberflächenqualität ist ein Aspekt des Designs Aluminiumprofile, was weniger Aufmerksamkeit bekommt, was er verdient. Diese Frage kommt oft danach, als Prototyp eines neuen Profils wurde bereits gepresst. Meist ist es zu spät, damit etwas getan werden kann.

Es passiert, weil, dass die Entwurfsphase dieser Zeitraum ist, wenn es möglich ist, die Oberflächenqualität des späteren Aluminiumprofils zu beeinflussen.

Die richtige Legierung

Gute Oberflächenqualität beginnt mit der Wahl der richtigen Aluminiumlegierung. Die Höhe der Anforderungen an die Oberflächengüte des Aluminiumprofils hängt von der Wahl der Aluminiumlegierung ab.. Die Anforderungen an die Oberflächenqualität können je nach Verwendungszweck des Profils stark variieren., z.B, für filigrane Dekorationsartikel oder für Bauwerke, das sollte von weitem gut aussehen.

beispielsweise, für Dekoartikel, die eloxiert werden, die offensichtliche Wahl ist die Legierung 6060. Diese Legierung hat einen relativ geringen Siliziumgehalt, was ist wichtig um eine glatte oberfläche zu bekommen. Wenn das Profil auch tragende Funktionen hat, dann wird die Legierung öfter gewählt 6063, die höhere mechanische Eigenschaften hat. In solchen Fällen sind die Legierungen 6005A und 6082, da der erhöhte Siliziumgehalt in ihnen eine matte und streifige Oberfläche ergibt [1].

Profildesign

Wenn Aluminiumprofile aus der Strangpresse kommen, sie sollten am tischfreien Tag mit einer Seite von ihnen liegen. Das Profil ist zu diesem Zeitpunkt noch sehr weich.. deshalb, wenn es mit dem Tisch in Kontakt kommt, dann können sich unweigerlich Spuren darauf bilden, z.B, in Form kleiner Dellen. Deshalb ist es sehr wichtig, mit dem Kunden abzustimmen und auf der Zeichnung die sichtbaren (signifikanten) Profilflächen anzugeben.

Auch die Querschnittsform eines Profils kann seine Oberflächenqualität beeinflussen.. Große Wanddickenunterschiede oder die Fugen zwischen Wänden und Regalen können zu einer inhomogenen Oberflächenstruktur des Metalls führen., das gibt sichtbare streifen, wie eloxieren, und Pulverbeschichtung [1, 3].

Dieses Problem wird gelöst oder gemildert, z.B, durch Anlegen mehrerer großer Verrundungsradien zwischen den Querschnittselementen. Dadurch fließt das Aluminium gleichmäßiger durch die Matrize., Was, wiederum, reduziert die Heterogenität der Metallstruktur auf der Profiloberfläche.

Weitere Maßnahmen sind der Einsatz von Zierwellungen oder Zierrippen, Streifen wie diese maskieren. Bleiben die Unterschiede in der Struktur des Metalls bestehen, aber wir werden sie nicht mehr sehen (Abbildung 1).

Bild 1 - Zeichnen - Auftragen von Zierwellungen
um Oberflächenfehler zu vermeiden:
a - Profil mit Oberflächenfehlern "Streifen";
b - verbessertes Profil mit dekorativer Riffelung

Oberflächenrippen können auch dazu beitragen, dass breite Profiloberflächen vor Beschädigungen geschützt werden.. Kratzer auf der breiten Profilfläche sind immer auffällig, und der gleiche Kratzer auf den Rippen ist fast unsichtbar.

Behandlung, Verpackung und Transport von Profilen

Der Profilentwickler muss aufpassen, welches profil brauchst du

nicht nur drücken,

aber auch:

handhaben,
packen und
transportieren.

Der Umgang mit Profilen während ihrer Bearbeitung ist eine weitere Bedrohung für ihre Oberfläche., als Hersteller, und beim Kunden.

Der Hersteller hat Profile, die der einen oder anderen Oberflächenbehandlung unterzogen werden sollen, können bereits vor dieser Behandlung kontaminiert werden. Diese Verunreinigungen dürfen nicht nur in Form von Ölen oder Fetten vorliegen., aber auch gewöhnliche Fingerabdrücke (Zeichnung 2). Schweiß an den Händen ist sauer und verursacht Säurekorrosion an der Profiloberfläche. Diese Fingerabdrücke bleiben nach dem Eloxieren sichtbar. Das Auftreten dieses Fehlers in der Oberfläche der Profile wird durch die Verwendung sauberer Handschuhe bei allen manuellen Arbeiten mit den Profilen verhindert [1].

Bild 2 - Korrosion durch Fingerabdrücke

Auch eine zu lange Lagerung von Profilen in Stapeln und Stapeln kann deren Oberflächenqualität beeinträchtigen.. Dies geschieht durch natürliche Korrosionsprozesse..

Für jedes Profil muss eine Verpackungsmethode definiert werden.. Es ist notwendig, im Voraus nicht nur die Art der Verpackung zu denken, aber auch Materialien, was in diesem Fall angewendet wird. beispielsweise, Einige Karton- und Papiermaterialien haben säurehaltige Eigenschaften und können im nassen Zustand deutliche Spuren von Säurekorrosion auf den Profilen hinterlassen (Bild 3).

Bild 3 - Säurekorrosion von Papierverpackungen

Oberflächenqualitätskontrolle bei SAPA

Weltmarktführer in der Herstellung von stranggepressten Aluminiumprofilen, SAPA-Unternehmen, hat ein gut durchdachtes System zur Qualitätskontrolle ihrer Oberfläche [2].

Faktoren der Oberflächenqualität

SAPA verwendet bei der Zusammenarbeit mit Kunden sechs Oberflächenqualitäten für Aluminiumprofile.. Bei der Zuordnung von Profilen zu einer bestimmten Klasse werden folgende Faktoren berücksichtigt:

Profilzuordnung;
gebrauchte Aluminiumlegierung;
das Vorhandensein und die Lage von sichtbaren Oberflächen;
Vorhandensein und Art der schützenden und dekorativen Beschichtung.

Unter Berücksichtigung all dieser Faktoren gehören die Profile zu einer von sechs Oberflächengüteklassen.. Der Grad der Oberflächengüte sinkt von der Klasse 1 bis zur klasse 6.

Für jede Klasse, außer klasse 6, Entfernung ermittelt, aus dem die Oberflächenqualität auf das Vorhandensein sichtbarer Fehler beurteilt wird. Dieser Abstand variiert von 0,6 m für klasse 1 zu 5 m für klasse 5. An die Oberfläche der Klasse 6 keine Anforderungen an die Oberflächenqualität.

Der interessante Punkt ist die Zeit, während der der Controller - Hersteller oder Kunde - die Fähigkeit hat, Oberflächenfehler zu erkennen. Diesmal ist nur 5-10 Sekunden. Dies ist eine sehr wichtige Bedingung., da diese Zeit normalerweise nicht angegeben ist, und der Prüfer kann unbegrenzt nach Oberflächenfehlern "suchen".

Eine wichtige Bedingung für den Kunden ist, dass mit steigender Oberflächengüte die Kosten für Profile steigen. Dies trägt zu, dass der Kunde Anforderungen an die Oberflächenqualität der Profile stellt, die wirklich ihren Zweck erfüllen.

Die Oberflächengüteklasse der Profile wird zwischen Hersteller und Kunde vereinbart und in die Auftrags- bzw. Vertragsdokumentation eingetragen..

Oberflächengüteklassen

Klasse 1 - Höchste Anforderungen

Gilt für Haushaltsgeräteteile, Leuchten, Dekorationsartikel usw.. P.
Maximale Lieferlänge: 2,4 ich, es sei denn, es ist eine andere Länge vereinbart.
Klasse 1 nur bei eloxierten Profilen mit spezieller Vorbehandlung erreichbar – chemisch oder mechanisch. Diese mechanische Oberflächenbehandlung beinhaltet in der Regel das Schleifen, Metall bürsten und polieren.
Profile, wo die Oberfläche von allen Seiten sichtbar ist, kann nur von dieser Klasse verarbeitet werden, wenn das Profil von allen Seiten geschliffen wurde.
Beim Transport muss jedes Profil separat vor Beschädigungen geschützt werden..
Jedes Profil erfordert eine individuelle Bearbeitung und Sichtkontrolle, was eine Erhöhung der Arbeitskosten mit sich bringt.
Nur Legierungen 6060, 6063 und 6463.
Oberflächenqualität wird aus der Ferne beurteilt 0,6 m während 5-10 Sekunden.

Klasse 2 - Sehr hohe Anforderungen

Gilt für Möbelstücke, Teile von Haushaltsgeräten, Bilderrahmen usw.. P.
Maximale Lieferlänge: 2,4 ich, es sei denn, es ist eine andere Länge vereinbart.
Höchste Qualität für brillantes Eloxieren, einschließlich, mit zusätzlicher Bearbeitung. Brillantes Eloxieren deckt alle Oberflächenfehler auf und verstärkt sie.
Profile, bei denen alle Seiten sichtbar sind, normalerweise nicht in dieser Oberflächengüteklasse hergestellt.
Diese Klasse, allgemein, gilt für eloxierte Profile.
Beim Transport muss jedes Profil separat vor Beschädigungen geschützt werden..
Jedes Profil erfordert eine individuelle Bearbeitung und Sichtkontrolle, was eine Erhöhung der Arbeitskosten mit sich bringt.
Nur Legierungen 6060, 6063 und 6463.
Oberflächenqualität wird aus der Ferne beurteilt 1 m während 5-10 Sekunden.

Klasse 3 - Hohe Anforderungen

Gilt für Möbelstücke, Leuchten, Kühlschränke, Duschkabinen, dekorative Innenausstattung.
Wird normalerweise auf eloxierte Profile angewendet.
Profile, bei denen alle Seiten sichtbar sind, normalerweise nicht in dieser Oberflächengüteklasse hergestellt.
Nur Legierungen 6060, 6063 und 6463.
Oberflächenqualität wird aus der Ferne beurteilt 2 m während 5-10 Sekunden.

Klasse 4 - Normale Anforderungen

Gilt für Gebäudesysteme, Fassaden, Fenster, Türen und Handläufe, sowie Produkte für öffentliche Gebäude, z.B, Möbel, Messestände, Duschkabinen.
Gilt für lackierte und eloxierte Profile.
Nur Legierungen 6060, 6063 und 6463.
Oberflächenqualität wird aus der Ferne beurteilt 3 m während 5-10 Sekunden.

Klasse 5 - Geringe Anforderungen

Wird für Gebäudesysteme verwendet, Balkone, Dächer, Fenster, Türen, Öffnungen, Geländer, Segelmasten, Treppe, Fußballtor, klappbare Trennwände.
Standardprofile, z.B, Ecken und Kanäle.
Legierungen 6060, 6063, 6463, 6005ABER, 6082, 6101.
Oberflächenqualität wird aus der Ferne beurteilt 5 m während 5-10 Sekunden.

Klasse 6 - Keine Anforderungen

Geeignet für tragende Konstruktionsprofile, handlicher, Wälder, Gerüst, Schiebetrennwände.
Standardprofile, einschließlich mittelfester Legierungen, solche wie 6082. Strukturprofile, z.B, für LKW-Aufbauten.
Profile, für die keine Sichtflächen angegeben sind.
Profile aus Aluminium 1050A können nur in dieser Oberflächengüteklasse extrudiert werden.

Sichtbare und halbsichtbare Oberflächen

Neben sichtbaren Oberflächen unterscheidet SAPA zwischen halbsichtbaren Oberflächen.. Halbsichtbare Oberflächen sind diese Oberflächen, die im fertigen Produkt meist nicht sichtbar sind, z.B, Falten von Fensterrahmen. Sichtbare Flächen sind in der Profilzeichnung mit gestrichelten Linien gekennzeichnet., halb sichtbar - in zwei durchgezogenen Linien.

Für Sichtflächen wird die Oberflächengüteklasse des Profils eingestellt.. Halbsichtbare Flächen erhalten automatisch eine Qualitätsklasse um eine Einheit niedriger. beispielsweise, wenn die Klasse sichtbaren Flächen zugeordnet ist 4, dann haben die halbsichtbaren Flächen die Klasse 5.

Profile, für die keine Sichtflächen angegeben sind, gehören zu den niedrigsten, sechste, Klasse. Bei diesen Profilen werden nur Maß- und Formtoleranzen kontrolliert., sowie Festigkeitseigenschaften.

Quellen:

Wie Design die Oberflächenqualität beeinflussen kann, SAPA-HYDRO, 2020
Konstruktionshandbuch. Erfolg mit Aluminiumprofilen – SAPA, 2014.
Intelligentes Design kann das Risiko von Oberflächenfehlern reduzieren, WASSER, 2020