Специальные алюминиевые профили

Стандартные алюминиевые профили

Любой завод по производству алюминиевых профилей обычно, как минимум, изготавливает так называемые стандартные профили. К стандартным профилям относят:

• полосы,
• шины,
• прутки (круглые, квадратные, шестигранные),
• различные виды труб (круглые, квадратные, прямоугольные),
• равнополочные и разнополочные уголки,
• тавры и двутавры,
• U-профили,
• профили зетового сечения.

Эти стандартные алюминиевые профили включены в каталоги предприятий и, как правило, их производят, то, что называется, «на склад» и поэтому они почти всегда есть в наличии.

Алюминиевый профиль под заказ

Специальными профилями называют профили, которые имеют более сложную форму, чем стандартные профили, а также – иногда – специальный алюминиевый сплав. Их специально разрабатывают в соответствии с требованиями, как правило, одного заказчика. Часто их так и называют – “алюминиевые профили по чертежам заказчика“.

Примерами специальных алюминиевых профилей могут служить профили для:

• модульных систем для сборки различных промышленных конструкций;
• строительных ограждающих конструкций (окон, дверей, фасадов и входов в магазины);
• балюстрад, перил и ограждений;
• солнечных защитных экранов,
• бассейнов;
• деталей автомобилей и других транспортных средств;
• рам и креплений для солнечных панелей;
• мачт, флагштоков и дорожных знаков и
• многих других изделий.

Рисунок – Примеры специальных алюминиевых профилей (Источник: eural.com)

Рабочий чертеж профиля

Существуют общие рекомендации по оптимальному проектированию поперечного сечения алюминиевых профилей (например, такие как здесь). Однако часто дизайнеру  или конструктору инновационного изделия трудно реализовать свои идеи при такого рода ограничениях. В таких случаях опытные конструкторы-прессовщики алюминия всегда помогут найти выход из положения и реализовать в конструкции профиля эти самые идеи.

Если у заказчика специального алюминиевого профиля уже есть его чертеж или эскиз, то заводские конструкторы обязательно должны проанализировать его с точки зрения пригодности к технологии прессования на экструзионном прессе. Они должны учесть не только принципиальную возможность отпрессовать новый профиль, но и обеспечить его передачу без повреждений и дефектов по всей линии прессования, вплоть до упаковки.

Поэтому нередко в исходный чертеж специального алюминиевого профиля, конечно, по согласованию с заказчиком вносятся значительные изменения, которые позволят изготовить профиль с максимальным качеством на всех этапах производства.

Обычно профили чертят в программе AutoCAD. Если какой-либо специальные профиль входит в качестве детали в сборочную единицу, то для моделирования сочетания профиля с другими деталями привлекают и такую программу как  SolidWorks.

По этим согласованным чертежам сам производитель профилей или специализированное предприятие изготавливает стальную матрицу – прессовый инструмент для установки на экструзионный пресс.

Выбор алюминиевого сплава

Специальные профили могут отличаются от стандартных профилей не только сложной формой, но также и специальными алюминиевыми сплавами.

Правильный выбор алюминиевого сплава является критическим этапом при разработке нового специального профиля. Правильный выбор алюминиевого сплава и способа его термической и другой обработок может обеспечить успех нового профиля.

При выборе сплава учитывают особые требования – одно или несколько – к новому специальному алюминиевому профилю, в том числе:

• минимальные прочностные свойства,
• легкость механической обработки,
• способность к защитному анодированию,
• способность к декоративному анодированию,
• способность к твердому анодированию,
• стойкость к атмосферной коррозии,
• стойкость к коррозии в морской атмосфере,
• пригодность к дуговой сварке,
• способность к контактной сварке,
• способность к пайке,
• способность к формовке в холодном состоянии, например, к гибке.

Иногда может потребоваться выполнение санитарных норм, например, по максимальному содержанию, свинца или висмута, которые вводятся в некоторые сплавы, предназначенные для механической обработки.

Алюминиевые сплавы для специальных профилей

Из алюминиевых сплавов серии 6ххх для стандартных и специальных профилей – чаще всего применяют сплавы 6060, 6063, 6005, 6005А, 6061, 6082, 6061. При этом профили со сложной формой и тонкими стенками порядка 1 мм обычно прессуют только из самых “мягких” сплавов – 6060 и 6063.

Более узкие интервалы химического состава сплава

Важно иметь в виду, что стандарты на деформируемые алюминиевые сплавы дают их производителям широкие интервалы допускаемого химического состава. На практике это означает, что одни и те же профили из одного и того же сплава могут иметь значительные различия по прочностным свойствам и не всегда удовлетворять заданному уровню прочности или пластичности. Поэтому часто заказчики специальных алюминиевых профилей требуют для них более узких интервалов химического состава сплавов. Это обеспечивает более однородные свойства профилей внутри партии и от партии к партии, а также позволяет получать профили с оптимальными механическими свойствами.

Контроль качества специальных профилей

Контроль качества специальных алюминиевых профилей может начинаться с контроля качества слитков-столбов для прессования. Например, к ответственным алюминиевым деталям для авиастроения или военной техники могут быть повышенные требования на наличие внутренних дефектов. В таком случае слитки-столбы подвергают ультразвуковому контролю.

Специальные алюминиевые профили, как правило, требуют более жестких допусков на размеры и форму. Это потому, что они, чаще всего, являются деталями сложной сборочной единицы и чрезмерные отклонения от номинальных размеров и формы просто недопустимы.

Каждую матрицу перед началом первого прессования тщательно обмеривают и проверяют. Для каждого профиля опытным путем подбирают и опробуют оптимальные параметры прессования, в том числе, температуру заготовки, скорость прессования и интенсивность охлаждения после выхода из матрицы.

В ходе прессования форму и размеры прессуемого профиля регулярно проверяют. После термической обработки в печи старения производят испытания механических свойств профилей. Результаты испытаний образцов на разрыв и замеры твердости должны подтвердить соответствие требованиям стандартов, которые согласованы между производителем и заказчиком.

Если профили подвергаются механической обработке, то в ходе ее производят серию замеров, чтобы обеспечить соответствие обработки чертежам c согласованными допусками.