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幕墙铝材壁厚控制

发布时间:2022-6-24 0:00:13浏览次数:10017文章出处:昆明幕墙设计公司哪家好

本文对铝合金型材的壁厚进行了探讨,讲解了壁厚的知识,客户与型材厂家对壁厚的不同要求,生产过程中如何控制壁厚,以达到型材产品的壁厚更趋于合理。 


1.前言


关于铝合金型材的壁厚问题一直是铝型材行业讨论的话题,壁厚偏差多少合适,壁厚为多厚合适。虽然铝合金型材有国家标准,铝合金门窗也有国家标准,但在实际执行过程中或多或少的存在差异。分析其原因主要是对型材的壁厚标准理解不同,对型材壁厚偏差产生的原因不清楚。铝合金型材包括了铝合金建筑型材、铝合金工业型材等,本文主要对铝合金建筑型材的壁厚进行阐述,其它类的产品的壁厚控制不做说明。下面就对铝合金建筑型材的壁厚知识及控制进行说明。


2.壁厚的概念


2.1国标对壁厚的分类铝合金建筑型材标准GB5237.1中规定见如图1




国标将型材的壁厚分成了三类,因BC两类的公差是一样的,所以在行业中通常将壁厚分成两类,即翅壁壁厚与腔体壁厚。按型材壁厚1.5举例,翅壁壁厚的高精级公差是±0.13mm;腔体壁厚的公差是±0.21mm。见图2



2.2门窗系列壁厚门窗型材,客户在选择时首先要选壁厚,就是要壁厚多少的产品系列,这也是门窗系列型材的一个特点。其次选择的是门窗系列大小、隔热条宽度、是否是系统门窗等等。门窗系列的壁厚一般分为1.8mm2.2mm等。而我们通常说的某某系列壁厚为1.5mm,是指该系列的主要产品壁厚是1.5mm。比如平开系列的窗框、窗扇、中梃等主要受力杆件品种的壁厚为1.5mm。推拉窗则是指边封、上滑、下滑、上固、光企、勾企、上方、下方等受力杆件品种。在此特别注意,国标GB/T8478-2020标准明确规定:所以对于外门外窗,窗的主型材受力部位壁厚要达到1.8mm以上,门的要达到2.2mm以上。
2.3公称壁厚    所谓公称,是指统一公认的称呼,机器性能、图纸尺寸等的规格或标准,也可指产品合乎法规的准确公正的名称标识。公称壁厚,铝行业内一般认为是能够表示出这个产品的壁厚指标,都认可的那个壁厚值。比如图2的产品公称壁厚是1.5mm而产品的不同壁厚有多处,选择哪个壁厚值为公称壁厚呢?我们认为选择这个产品的数量多的那个壁厚为公称壁厚。见图3



3是普通平开窗的窗框产品,各处的壁厚不相同,1.2mm1.3mm1.5mm1.8mm,而其中是1.5mm的壁厚有腔体一周的壁厚和大面的翅壁厚,1.5mm的壁厚占了多数,所以这个窗框产品的公称壁厚就是1.5mm2.4未注壁厚在制图中,一个产品标注尺寸时,有未注壁厚一说,就是没有标记的壁厚都是一个数值。铝合金型材产品在制图时也是按此规定,产品图纸中没有标记的壁厚就是未注壁厚。如图3的窗框壁厚,在实际图纸中就不标1.5这个数值,而是在说明中标出:未注壁厚为1.5mm可见,在一定程度上可以理解为公称壁厚与未注壁厚是同一数值。
3壁厚的要求
3.1国标对型材壁厚的要求国标对型材壁厚有明确的规定的,属于刚性要求,也就是型材生产厂家必须要执行。而客户提出的壁厚要求超出国标规定的就是柔性要求,客户提出的柔性壁厚要求可以跟客户协调解决。GB5237.1-2008标准中对型材的壁厚的要求是:




GB5237里规定的型材的壁厚公差,在公差范围内都是符合国标要求的。如图2带筋方管的壁厚尺寸标注,腔体的1.5mm壁厚为1.5±0.21mm1.29~1.71mm都是合格的,符合国标要求。3.2客户对壁厚的要求GB5237里对于壁厚的规定公差有时客户会不认可。试想,客户要的壁厚是1.5mm,而实际测量的壁厚是1.7mm,那么成本增加14%。客户不想增加成本,提出壁厚公差要在±0.05mm的范围内。这就是柔性的壁厚要求了,可以协商。3.3喷涂产品的壁厚喷涂产品如粉末喷涂、氟碳漆喷涂产品都有涂层的厚度江西幕墙设计公司,测量产品壁厚时应考虑在内。粉末喷涂的涂层厚度国标要求不小于40μm,实际喷涂时的厚度一般在60~80μm,也就是约0.07mm的厚度。如里是返喷料进行二次喷涂,喷涂层厚可达到100μm以上。粉末喷涂型材的腔体壁厚部位喷涂后增加的涂层壁厚是单面,而翅状部位的增加涂层厚度则是正反两面,也就是增加两个0.07mm厚度。见图4



4带筋方管产品,如喷涂层厚度为60μm,则腔体壁厚测量值为1.56mm,而筋的壁厚为1.62mm
4壁厚控制的意义
4.1客户对壁厚控制的意义铝型材产品的结算方式有理论结算与过磅结算。理论结算是按产品理论数值结算;过磅结算是按产品的过磅重量结算。型材产品的重量包括型材本身重量、包装物重量(含保护膜)、喷涂层重量等附加品重量。以喷涂产品纸包装为例,纸包装的重量占总重量的6%,喷涂粉末的重量占总重量的5%,即一吨铝型材产品中有60kg是包装物,有50kg是喷涂粉末。型材本身重量跟型材断面的壁厚有关,壁厚越厚,型材越重。以1.5mm壁厚的产品为例,增加壁厚0.1mm则产品重量增加7%。这个增重跟包装的重量相当,对于客户来讲,实际使用的是产品的长度,不是重量,所以客户都想买壁厚刚好的,或是薄点的产品,以实现自己利益的最大化。4.2生产厂家对壁厚控制的意义铝型材产品是通过模具挤压而成,挤压模具是消耗品,挤压到一定程度后会报废。所以模具的使用量是生产厂家要控制的成本。模具上机挤压,铝合金在高温、高压下通过模具工作带而形成产品形状。模具的挤压缝隙就是型材的壁厚。模具的工作带受到铝合金的连续摩擦而变的粗糙,挤压出的产品表面不光滑,会有挤压痕。当挤压痕严重了模具就需要下机进行抛光处理。模具的工作带每进行一次抛光处理,模具的挤压缝隙就会增加,也就是型材的壁厚就会增加。如型材翅的最初的壁厚是1.20mm,抛光一次后变为1.22mm,两次变为1.24mm园林博览会园博园,多次后变为1.33mm,达到标准的最大值后模具报废。所以,对于生产厂家来讲,壁厚的公差范围越大,其模具的使用寿命越长,生产成本越低。4.3壁厚按理论结算铝型材产品的结算方式为理论结算,理论重量是产品设计时的重量。壁厚是设计壁厚,不存在壁厚超不超的问题。理论结算时需要对图纸的理论壁厚进行确认。按图纸设计壁厚结算,壁厚公差按国标要求为正负值。如壁厚1.5mm,公差为±0.13mm。铝型材产品最初壁厚是1.37mm,最终壁厚是1.63mm,生产的产品过磅重量跟理论重量相当。理论结算客户要求壁厚公差不按国标正负值幕墙开启扇设计,而是要求壁厚不低于1.5mm,理论壁厚还按1.5mm时计算则对生产厂家不利。壁厚不能低于1.5mm,实际壁厚则超过1.5mm,实际重量大于理论重量。型材厂家要提前确认好理论重量,按正公差一半的壁厚重新计算型材米重。比如壁厚要求是1.5+0.15mm,则按1.575mm的壁厚计算米重。这样计算对于供需双方比较合理。
5壁厚偏差产生原因
5.1抛光铝型材产品的壁厚偏差产生原因有多种,前面讲模具抛光是一种原因。抛光次数越多,壁厚越厚,产品米重越重。为了减少抛光次数,生产厂家通过模具氮化来提高模具的工作带硬度,使通过工作带的铝量增加。5.2模具加工误差模具加工时的误差是产生壁厚偏差的原因之一。因挤压时存在铝的收缩,模具设计时的开模壁厚要大于图纸壁厚,这样铝降温收缩后才正好是图纸壁厚。而实际生产时的铝收缩率跟理论收缩率不完全相同,这样就造成产品的壁厚与图纸壁厚存在偏差。再者,模具加工使用的线切割也存在加工精度的问题,有0.03mm的偏差。5.3模具的弹性变形模具在挤压时,受力了高温高压的作用,模具会产生弹性变形,从而导致挤压通过的缝隙改变,型材壁厚产生偏差。另,带工头的组合模具,工头在挤压过程中发生摆动,致使腔体壁厚发生偏差。见图5



对于带腔体的产品,其腔体壁厚是上模与下模配合间隙决定挤压产品壁厚,而翅壁壁厚是下模直接线切割的缝隙。由于模具上下模的配合公差的存在,换句说就是腔体的壁厚偏差更不容易控制,所以腔体壁厚公差大于翅壁壁厚公差。见图5产品,公差为±0.21mm与±0.13mm
6型材生产厂家的壁厚控制
6.1开模壁厚控制型材生产厂家在开模时要对型材壁厚进行控制,因为型材壁厚会越来越厚,所以挤压模具的第一次出材壁厚是综合考虑后的合理壁厚。考虑到客户对产品壁厚的要求,一般认为符合±0.1mm能够接受,同时考虑到模具的加工精度,第一次的出材壁厚控制在-0.05mm,例如壁厚是1.5mm的产品,第一次的出材壁厚是1.45mm为好。6.2理论结算的开模壁厚理论结算的型材壁厚,第一次的出材壁厚控制在客户接受的最薄壁厚。这是生产厂家最大利润壁厚。6.3生产过程中壁厚的控制因模具在生产过程中壁厚会增加,所以要记录每次上机的出材壁厚。这样能够最大程度满足不同客户要求。比如客户要求壁厚1.5mm以上。就要使用壁厚达到1.5mm以上的模具进行上机生产。实现生产中常以“新模具”、“正常模具”、“老模具”加以区分,客户要薄壁厚的使用“新模具”,要壁厚厚的使用“老模具”进行生产。
7 总结
铝合金型材壁厚的控制是一个系统工程,从产品的设计、模具的控制、生产的控制等方向都要有严格的程序才能实现。型材壁厚公差的存在,给了生产厂家的生产空间,要与客户进行有效的勾通,以达到双方都能接受的壁厚公差,相互理解,实现共赢。




(文章来源:幕墙江湖)

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