De zettingsmethoden voor aluminiumprofielen die in de bouw worden gebruikt, omvatten doorgaans weegzettingen en theoretische zettingen. Bij de weegafrekening worden de aluminium profielproducten, inclusief verpakkingsmaterialen, gewogen en wordt de vergoeding berekend op basis van het werkelijke gewicht vermenigvuldigd met de prijs per ton. De theoretische zetting wordt berekend door het theoretische gewicht van de profielen te vermenigvuldigen met de prijs per ton.
Bij het afrekenen van de weging is er een verschil tussen het daadwerkelijk gewogen gewicht en het theoretisch berekende gewicht. Er zijn meerdere redenen voor dit verschil. Dit artikel analyseert voornamelijk de gewichtsverschillen die worden veroorzaakt door drie factoren: variaties in de dikte van het basismateriaal van de aluminium profielen, verschillen in oppervlaktebehandelingslagen en variaties in verpakkingsmaterialen. In dit artikel wordt besproken hoe u deze factoren kunt beheersen om afwijkingen te minimaliseren.
1. Gewichtsverschillen veroorzaakt door variaties in de dikte van het basismateriaal
Er zijn verschillen tussen de werkelijke dikte en de theoretische dikte van de profielen, waardoor er verschillen ontstaan tussen het gewogen gewicht en het theoretische gewicht.
1.1 Gewichtsberekening op basis van diktevariantie
Volgens de Chinese standaard GB/T5237.1 bedraagt de zeer nauwkeurige afwijking voor profielen met een buitencirkel van maximaal 100 mm en een nominale dikte van minder dan 3,0 mm ± 0,13 mm. Als we een raamkozijnprofiel van 1,4 mm dik als voorbeeld nemen, bedraagt het theoretische gewicht per meter 1,038 kg/m. Bij een positieve afwijking van 0,13 mm bedraagt het gewicht per meter 1,093 kg/m, een verschil van 0,055 kg/m. Bij een negatieve afwijking van 0,13 mm bedraagt het gewicht per meter 0,982 kg/m, een verschil van 0,056 kg/m. Berekend voor 963 meter is er een verschil van 53 kg per ton, zie Figuur 1.
Opgemerkt moet worden dat de illustratie alleen rekening houdt met de diktevariantie van het nominale diktegedeelte van 1,4 mm. Als alle diktevariaties in aanmerking worden genomen, zou het verschil tussen het gewogen gewicht en het theoretische gewicht 0,13/1,4*1000=93kg zijn. Het bestaan van variaties in de basismateriaaldikte van aluminium profielen bepaalt het verschil tussen het gewogen gewicht en het theoretische gewicht. Hoe dichter de werkelijke dikte bij de theoretische dikte ligt, hoe dichter het gewogen gewicht bij het theoretische gewicht ligt. Tijdens de productie van aluminium profielen neemt de dikte geleidelijk toe. Met andere woorden, het gewogen gewicht van producten geproduceerd door dezelfde set mallen begint lichter dan het theoretische gewicht, wordt vervolgens hetzelfde en wordt later zwaarder dan het theoretische gewicht.
1.2 Methoden om afwijkingen te beheersen
De kwaliteit van de aluminium profielmallen is de fundamentele factor bij het beheersen van het gewicht per meter van de profielen. Ten eerste is het noodzakelijk om de werkband en de verwerkingsafmetingen van de mallen strikt te controleren om ervoor te zorgen dat de uitvoerdikte aan de vereisten voldoet, met een precisiecontrole binnen een bereik van 0,05 mm. Ten tweede moet het productieproces worden gecontroleerd door de extrusiesnelheid goed te beheersen en onderhoud uit te voeren na een bepaald aantal matrijspassages, zoals bepaald. Bovendien kunnen de mallen een nitreerbehandeling ondergaan om de hardheid van de werkband te vergroten en de toename in dikte te vertragen.
2. Theoretisch gewicht voor verschillende wanddiktevereisten
De wanddikte van aluminium profielen heeft toleranties en verschillende klanten hebben verschillende eisen aan de wanddikte van het product. Onder de tolerantievereisten voor de wanddikte varieert het theoretische gewicht. Over het algemeen is het vereist dat er alleen een positieve afwijking of alleen een negatieve afwijking is.
2.1 Theoretisch gewicht voor positieve afwijking
Voor aluminium profielen met een positieve afwijking in de wanddikte vereist het kritische draagvlak van het basismateriaal dat de gemeten wanddikte niet minder is dan 1,4 mm of 2,0 mm. De berekeningsmethode voor het theoretische gewicht met positieve tolerantie is het tekenen van een afwijkingsdiagram met de wanddikte in het midden en het berekenen van het gewicht per meter. Voor een profiel met een wanddikte van 1,4 mm en een positieve tolerantie van 0,26 mm (negatieve tolerantie van 0 mm) is de wanddikte bij de gecentreerde afwijking bijvoorbeeld 1,53 mm. Het gewicht per meter voor dit profiel bedraagt 1,251kg/m. Het theoretische gewicht voor weegdoeleinden moet worden berekend op basis van 1,251 kg/m. Wanneer de wanddikte van het profiel -0 mm is, is het gewicht per meter 1,192 kg/m, en wanneer het +0,26 mm bedraagt, is het gewicht per meter 1,309 kg/m, zie Figuur 2.
Gebaseerd op een wanddikte van 1,53 mm en als alleen het gedeelte van 1,4 mm wordt vergroot tot de maximale afwijking (Z-max afwijking), is het gewichtsverschil tussen de Z-max positieve afwijking en de gecentreerde wanddikte (1,309 – 1,251) * 1000 = 58kg. Als alle wanddiktes een Z-max afwijking hebben (wat zeer onwaarschijnlijk is), zou het gewichtsverschil 0,13/1,53 * 1000 = 85kg zijn.
2.2 Theoretisch gewicht voor negatieve afwijking
Bij aluminium profielen mag de wanddikte de opgegeven waarde niet overschrijden, wat een negatieve tolerantie in de wanddikte betekent. Het theoretische gewicht moet in dit geval worden berekend als de helft van de negatieve afwijking. Voor een profiel met een wanddikte van 1,4 mm en een negatieve tolerantie van 0,26 mm (positieve tolerantie van 0 mm) wordt het theoretische gewicht bijvoorbeeld berekend op basis van de helft van de tolerantie (-0,13 mm), zie Figuur 3.
Bij een wanddikte van 1,4 mm bedraagt het gewicht per meter 1,192 kg/m, terwijl bij een wanddikte van 1,27 mm het gewicht per meter 1,131 kg/m bedraagt. Het verschil tussen de twee bedraagt 0,061 kg/m. Als de lengte van het product wordt berekend als één ton (838 meter), zou het gewichtsverschil 0,061 * 838 = 51 kg zijn.
2.3 Berekeningsmethode voor gewicht bij verschillende wanddiktes
Uit de bovenstaande diagrammen blijkt dat dit artikel bij het berekenen van verschillende wanddiktes gebruik maakt van nominale wanddikteverhogingen of -reducties, in plaats van deze op alle secties toe te passen. De gebieden gevuld met diagonale lijnen in het diagram vertegenwoordigen een nominale wanddikte van 1,4 mm, terwijl andere gebieden overeenkomen met de wanddikte van functionele sleuven en vinnen, die verschillen van de nominale wanddikte volgens GB/T8478-normen. Bij het aanpassen van de wanddikte ligt de focus daarom vooral op de nominale wanddikte.
Op basis van de variatie van de wanddikte van de mal tijdens het verwijderen van materiaal, wordt waargenomen dat alle wanddiktes van nieuw gemaakte mallen een negatieve afwijking hebben. Daarom levert het beschouwen van alleen de veranderingen in de nominale wanddikte een conservatievere vergelijking op tussen het weeggewicht en het theoretische gewicht. De wanddikte in niet-nominale gebieden verandert wel en kan worden berekend op basis van de proportionele wanddikte binnen het grensafwijkingsbereik.
Voor een raam- en deurproduct met een nominale wanddikte van 1,4 mm is het gewicht per meter bijvoorbeeld 1,192 kg/m. Om het gewicht per meter te berekenen voor een wanddikte van 1,53 mm wordt de proportionele rekenmethode toegepast: 1,192/1,4 * 1,53, resulterend in een gewicht per meter van 1,303 kg/m. Op dezelfde manier wordt voor een wanddikte van 1,27 mm het gewicht per meter berekend als 1,192/1,4 * 1,27, wat resulteert in een gewicht per meter van 1,081 kg/m. Dezelfde methode kan worden toegepast op andere wanddiktes.
Gebaseerd op het scenario van een wanddikte van 1,4 mm, wanneer alle wanddiktes worden aangepast, bedraagt het gewichtsverschil tussen het weeggewicht en het theoretische gewicht ongeveer 7% tot 9%. Zoals bijvoorbeeld weergegeven in het volgende diagram:
3. Gewichtsverschil veroorzaakt door de laagdikte van de oppervlaktebehandeling
Aluminiumprofielen die in de bouw worden gebruikt, worden gewoonlijk behandeld met oxidatie, elektroforese, spuitcoating, fluorkoolstof en andere methoden. Door het toevoegen van de behandelingslagen wordt het gewicht van de profielen vergroot.
3.1 Gewichtstoename in oxidatie- en elektroforeseprofielen
Na de oppervlaktebehandeling van oxidatie en elektroforese wordt een laag oxidefilm en composietfilm (oxidefilm en elektroforetische verffilm) gevormd, met een dikte van 10 μm tot 25 μm. De oppervlaktebehandelingsfilm voegt gewicht toe, maar de aluminium profielen verliezen wat gewicht tijdens het voorbehandelingsproces. De gewichtstoename is niet significant, dus de gewichtsverandering na oxidatie- en elektroforesebehandeling is over het algemeen verwaarloosbaar. De meeste aluminiumfabrikanten verwerken de profielen zonder gewicht toe te voegen.
3.2 Gewichtstoename bij spuitcoatingprofielen
Spuitgecoate profielen zijn voorzien van een laag poedercoating op het oppervlak, met een dikte van maar liefst 40μm. Het gewicht van de poedercoating varieert met de dikte. De nationale norm beveelt een dikte van 60 μm tot 120 μm aan. Verschillende soorten poedercoatings hebben verschillende gewichten voor dezelfde laagdikte. Voor in massa geproduceerde producten zoals raamkozijnen, raamstijlen en raamkozijnen wordt een enkele filmdikte op de omtrek gespoten, en de gegevens over de omtrekslengte zijn te zien in Figuur 4. De gewichtstoename na het spuiten van de profielen kan worden gevonden in Tabel 1.
Volgens de gegevens in de tabel bedraagt de gewichtstoename na het spuiten van deuren en raamprofielen ongeveer 4% tot 5%. Voor één ton profielen is dit ongeveer 40 kg tot 50 kg.
3.3 Gewichtstoename van fluorkoolstof verfspuitcoatingprofielen
De gemiddelde dikte van de coating op met fluorkoolstofverf gespoten profielen bedraagt niet minder dan 30 μm voor twee lagen, 40 μm voor drie lagen en 65 μm voor vier lagen. De meeste producten die met fluorkoolstofverf worden gespoten, gebruiken twee of drie lagen. Door de verschillende soorten fluorkoolstofverf varieert ook de dichtheid na uitharding. Als we gewone fluorkoolstofverf als voorbeeld nemen, is de gewichtstoename te zien in de volgende tabel 2.
Volgens de gegevens in de tabel bedraagt de gewichtstoename na het spuiten van deuren en raamprofielen met fluorkoolstofverf ongeveer 2,0% tot 3,0%. Voor één ton profielen is dit ongeveer 20 kg tot 30 kg.
3.4 Controle van de dikte van de oppervlaktebehandelingslaag in poeder- en fluorkoolstofverfspuitcoatingproducten
De controle van de coatinglaag in producten met poeder- en fluorkoolstofverfspuitcoating is een belangrijk procescontrolepunt in de productie, waarbij voornamelijk de stabiliteit en uniformiteit van poeder- of verfspray uit het spuitpistool wordt gecontroleerd, waardoor de uniforme dikte van de verffilm wordt gegarandeerd. Bij de daadwerkelijke productie is een overmatige dikte van de coatinglaag een van de redenen voor secundaire spuitcoating. Ook al is het oppervlak gepolijst, de spuitcoatinglaag kan nog steeds te dik zijn. Fabrikanten moeten de controle op het spuitcoatingproces versterken en de dikte van de spuitcoating garanderen.
4. Gewichtsverschil veroorzaakt door verpakkingsmethoden
Aluminiumprofielen worden meestal verpakt in papieren of krimpfolieverpakking, en het gewicht van de verpakkingsmaterialen varieert afhankelijk van de verpakkingsmethode.
4.1 Gewichtstoename bij papieren verpakkingen
Het contract specificeert doorgaans de gewichtslimiet voor papieren verpakkingen, die doorgaans niet meer dan 6% bedraagt. Met andere woorden: het gewicht van het papier in één ton profielen mag niet groter zijn dan 60 kg.
4.2 Gewichtstoename bij krimpfolieverpakkingen
De gewichtstoename als gevolg van krimpfolieverpakkingen ligt doorgaans rond de 4%. Het gewicht van de krimpfolie in één ton profielen mag niet groter zijn dan 40 kg.
4.3 Invloed van verpakkingsstijl op gewicht
Het principe van profielverpakking is om de profielen te beschermen en het hanteren te vergemakkelijken. Het gewicht van één pakket profielen moet ongeveer 15 kg tot 25 kg bedragen. Het aantal profielen per verpakking heeft invloed op het gewichtspercentage van de verpakking. Wanneer de raamkozijnprofielen bijvoorbeeld zijn verpakt in sets van 4 stuks met een lengte van 6 meter, is het gewicht 25 kg en weegt het verpakkingspapier 1,5 kg, goed voor 6%, zie Figuur 5. Wanneer verpakt in sets van 6 stuks, het gewicht is 37 kg en het verpakkingspapier weegt 2 kg, goed voor 5,4%, zie figuur 6.
Uit bovenstaande cijfers blijkt dat hoe meer profielen in een verpakking, hoe kleiner het gewichtspercentage van de verpakkingsmaterialen. Bij hetzelfde aantal profielen per verpakking geldt: hoe hoger het gewicht van de profielen, hoe kleiner het gewichtspercentage van de verpakkingsmaterialen. Fabrikanten kunnen het aantal profielen per pakket en de hoeveelheid verpakkingsmateriaal controleren om te voldoen aan de gewichtseisen die in het contract zijn vastgelegd.
Conclusie
Op basis van bovenstaande analyse is er sprake van een afwijking tussen het werkelijke weeggewicht van profielen en het theoretische gewicht. De afwijking in wanddikte is de belangrijkste reden voor gewichtsafwijking. Het gewicht van de oppervlaktebehandelingslaag kan relatief eenvoudig worden gecontroleerd en het gewicht van de verpakkingsmaterialen is controleerbaar. Een gewichtsverschil binnen 7% tussen het weeggewicht en het berekende gewicht voldoet aan de normeisen, een verschil binnen 5% is het streven van de productiefabrikant.
Bewerkt door May Jiang van MAT Aluminium
Posttijd: 30 september 2023
