Wszystko o kanałach aluminiowych

W przeciwieństwie do produktów walcowanych ze stali, kanał aluminiowy nie ma dużego marginesu bezpieczeństwa. Nie przeszkadza to jednak w wykorzystywaniu produktów aluminiowych jako konstrukcji pomocniczych, a nie głównych. Opis i cechy profilu aluminiowego w kształcie litery U przedstawiono w tym artykule.

Aluminiowy kanał w kształcie litery U jest niezbędnym elementem do budowy konstrukcji metalowych dla transportu lotniczego i morskiego. Jedną z zalet konstrukcji aluminiowej jest jej względna lekkość. Ma to szczególne znaczenie dla zdolności samolotów do latania, a także pływalności statków.

Kanał aluminiowy produkowany jest metodą prasowania. Jego trzykrotnie większa lekkość pozwala obejść się bez porów, pustek w strukturze wewnętrznej. Przecinając taki produkt w poprzek, upewnisz się, że struktura konstrukcji jest całkowicie solidna. Analogiem kanału U jest profil w kształcie litery H: wyróżnia się obecnością dodatkowych desek półkowych, „patrzących” w innym kierunku.

Numeracja profilu jest zgodna z następującym wzorem: każdy z elementów, np. dwudziesty według wartości nominalnej, ma rozstaw półek 20 mm. Zgodnie z odpowiednimi normami GOST długość segmentu nie przekracza 6 m. Jest to jeden z elementów trudno wymienialnych w produkcji ram wykończeniowych, umieszcza się na nim również stoiska wystawiennicze. Parametry, przy których jest używany, nie wykraczają poza lekkość i względną wytrzymałość.

Taka konstrukcja nie wytrzymuje większych obciążeń kapitałowych - zwisanie elementów, co doprowadziłoby do gwałtownego zniekształcenia całej konstrukcji. Ze względu na niską gęstość w porównaniu ze stalą - 2,6 wobec 7,9 g / cm3 - waga odpowiednio jednej jednostki produkcyjnej zmniejszy się. Wprowadzenie zanieczyszczeń stopowych może znacznie zwiększyć względną wytrzymałość, ale taki materiał nie dotrze do stali.

Zaletą konstrukcji aluminiowych jest również całkowita niewrażliwość na świeżą wodę - warstwa tlenku aluminium ma zauważalnie większą wytrzymałość i tworzy się natychmiast na powierzchni - w ciągu kilku sekund, nie psując wyglądu produktu. Jednak czyste aluminium po kilkuletnim leżakowaniu w słabo zakwaszonej np. deszczowej wodzie stopniowo się kruszy.

Wyroby aluminiowe, ze względu na to, że metal ten jest bardziej rozpowszechniony niż inne jego odpowiedniki, a także ze względu na względną topliwość (i łatwość otrzymywania na jego bazie wszelkiego rodzaju stopów), należą do najtańszych. Pomimo tego, że aluminium jako metal nieżelazny jest kilkakrotnie droższe niż żelazo dostarczane na złom, wysoki koszt wyrobów ze stali nierdzewnej w porównaniu z aluminium jest oczywisty.

Łatwość obróbki takiego kanału, jego lekka instalacja może znacznie obniżyć koszty prac instalacyjnych. Proste brzeszczoty, piły i wiertła umożliwiają szybkie skrócenie kanału w miejscu, w którym nie mieścił się on w wymaganych wymiarach i wychodził poza swoje granice. Kontur pośladków jest również łatwy do regulacji.

Spawanie kanału aluminiowego jest dość łatwe - jednak takie mocowanie uzyskuje się przy niższych prądach i przy użyciu specjalnych elektrod, których pręt wykonany jest z aluminium, a nie ze stopu stali.

Wszystkie rodzaje i odmiany produktów z kanałów aluminiowych są wysoce przyjazne dla środowiska. W środowiskach biurowych i mieszkalnych jest to niezwykle ważne. Kanał aluminiowy nie pali się, nie wydziela toksycznych oparów nawet po podgrzaniu. Jeśli jednak w pomieszczeniu wybuchnie pożar, takie elementy po prostu się stopią - podgrzanie do 700-800 stopni sprawi, że będą płynne. Przewodność elektryczna zwykłego komercyjnego aluminium nie jest tak wysoka, aby mogło przechowywać i przenosić ładunek, na przykład z intensywnych pól elektrycznych i piorunów kulowych.

Napięcie do setek woltów jest stosunkowo bezpieczne dla konstrukcji aluminiowych. Konstrukcje wykonane z kanałów wykonanych z aluminium i jego stopów, ze względu na swoją niską elastyczność, nie kumulują przez długi czas naprężeń zmęczeniowych - nadmierne naprężenia mogą zginać belki i podpory. Prostokątność kanału częściowo niweluje tę wadę, ale nie jest w stanie jej całkowicie zniwelować. Jednak aluminium w dużym stopniu przewodzi ciepło, co powoduje konieczność dodatkowego odizolowania tego materiału od źródeł ciepła.

Aluminium nie jest obojętne - prawie wszystkie sole, zasady i kwasy mogą z nim reagować, zwłaszcza nieorganiczne. Kwasy mineralne, na przykład nadchlorowy, siarkowy i chlorowodorowy, niszczą go, nawet przy znacznym rozcieńczeniu, w katastrofalnym tempie.

Temperatura topnienia czystego aluminium wynosi 660 stopni Celsjusza. Stosując dodatki, udało się znacznie przekroczyć ten limit. Pozwala to na budowanie zespołów konstrukcyjnych, które mogą być następnie podgrzewane. Jeśli nie poddamy aluminiowego kanału zbyt dużym obciążeniom (jak to się dzieje w przypadku podobnych konstrukcji stalowych), to materiał ten będzie służył bez problemu przez kilkadziesiąt lat.

Wadą kanału aluminiowego jest nagłe zniszczenie pod wpływem ekstremalnych obciążeń: stopy te nie tłumią wibracji jak stal. Dopuszczalne, ale niepożądane jest stosowanie aluminium jako profilu w kształcie litery H.

Aby stop uzyskał wymagane właściwości, będzie wymagał obróbki termochemicznej. Zasadniczo do produkcji kanału używany jest stop AD31, otrzymany według Gosstandart 4784-1997. Skład stopu AD31 to następujące składniki, oprócz ilości zawartego w nim aluminium co najmniej 97,25%:

• do 0,5% żelaza;
• do 0,7% krzemu;
• do 1,5 ppm tytanu;
• do 1 ppm miedzi;
• do 2 ppm cynku;
• do 9 ppm manganu.

Znacznik „D” odpowiada za obecność miedzi („miedź”, dosłownie). Wszystkie te zanieczyszczenia eliminują nadmierną kruchość stopu, poprawiając jego właściwości przetwórcze. Formowanie kanału aluminiowego odbywa się na walcowni.

Technologie tłoczenia i głębokiego tłoczenia umożliwiają uzyskanie produktów spełniających wszystkie współczesne wymagania, w tym dokładność kształtu i niską wagę, połączoną ze znaczną (wg ogólnych norm) wytrzymałością. Oznaczenie składu pokrywa się z ogólną, charakterystyczną dla danego stopu:

• produkty, które przeszły twardnienie i naturalne starzenie zewnętrzne („T”);
• produkty utwardzone, ale sztucznie starzone ("T-1");
• elementy poddane częściowemu utwardzeniu, przyspieszonemu starzeniu ("T5");
• elementy wyżarzone, aby były bardziej giętkie ("M").

Pod względem siły produkty kanałowe są reprezentowane przez następujące typy:

• produkty normalnie trwałe (nie wskazano);
• elementy o zwiększonej wytrzymałości („PP”).

Elementy te są malowane farbami i lakierami, dodatkowo pokrywane są powłoką elektrolizy (anodowania) z innego metalu. Jest to podobne do nakładania warstwy miedzi (miedziowania) na przewodzące prąd elektryczny przewodniki aluminiowe. Jednak to elementy kanału pokrywane są innymi, tańszymi od miedzi metalami i ich stopami.

Ponieważ kanał jest wytwarzany przez prasowanie na gorąco i walcowanie na zimno, produkowane są typy nierówne, równe i gięte. Do ich produkcji służy stop aluminium AD31T1 (poddawany obróbce cieplnej AD31) i AMg5. Ten ostatni zawiera:

• magnez - 4,8 ... 5,8%;
• mangan - 0,3 ... 0,8%;
• żelazo - do 0,5%;
• krzem - ta sama ilość;
• miedź - do 0,1%;
• tytan - ta sama ilość;
• beryl - 0,005%.

Reszta jest w całości aluminiowa.

Typowe rozmiary najczęściej spotykane przez budowniczych i wykańczających gospodarstw domowych: 100x50x5, 50x50x4, 35x65x35, 40x40x40, 50x100x50x5, 10x10, wymiar półki 50x30, 30x30x30x2, 50x50x3, 80x40x5, 150x65x7, 25x30x25, 25x60x25, 40x40x4 i kilkanaście innych. Asortyment określany jest przez grubość półki i jej szerokość, grubość i szerokość listwy głównej, która pełni rolę ściany, a także skład (stop), z którego te produkty są wykonane.

Im grubszy i szerszy element – ​​we wszystkich jego wymiarach – tym większe obciążenie kapitałowe sobie z nim poradzi. Ale to nie znaczy, że trzeba próbować zastąpić stalowe belki nośne aluminiowymi kanałami - zawalenie, zmiażdżenie wzniesionej konstrukcji jest nieuniknione już przy aktywnej instalacji nakładających się i wykończeniowych materiałów budowlanych. Jeśli wymagania dotyczące obciążenia są poważne, porzuć aluminium i przestaw się na stal.

Przemysł maszynowy wykorzystujący kanał aluminiowy jest reprezentowany przez dziesiątki rodzajów części. Zacznijmy od najprostszego przykładu – nisko latające samoloty do szkolenia i prac rolniczych na dużych obszarach, planowanie samolotów z silnikiem lub bez. Wreszcie samolot pasażerski, nawet zbudowany z cienkiej stali lub stopu tytanu, nie wystartuje - wymagałby przyspieszenia do prędkości rakiety, co jest nierealne.

Do budowy łazików użyto wysokiej jakości stopów aluminium. Łaziki i łaziki księżycowe zawierają dokładnie aluminiowe kadłuby, ramy, rozstaw osi - lekkość zmniejsza zużycie energii.

Aluminium do budowy i dekoracji to dobry element wnętrza. W przypadku ekranów i lekkich przegród usprawiedliwiał się całkowicie. Jednak płyty gipsowo-kartonowe są mocowane do cienkościennych profili stalowych, a nie do grubościennego kanału aluminiowego. Karnisze do zasłon, zasłon i żaluzji wykonane są z wąskiego kanału aluminiowego.

Produkcja okien i okien z podwójnymi szybami, choć wykorzystuje profile i ceowniki aluminiowe, nie jest kompletna bez stalowych przekładek wzmacniających. Ciężar okna, drzwi lub szyby metalowo-plastikowej do przeszklenia panoramicznego jest znacznie zmniejszony.