Afregningsmetoderne for aluminiumsprofiler, der anvendes i byggeri, involverer generelt vejning og teoretisk afregning. Vejning involverer vejning af aluminiumsprofilprodukter, inklusive emballagematerialer, og beregning af betalingen baseret på den faktiske vægt ganget med prisen pr. ton. Den teoretiske afregning beregnes ved at gange profilernes teoretiske vægt med prisen pr. ton.
Under vejning afregning er der en forskel mellem den faktisk vejede vægt og den teoretisk beregnede vægt. Der er flere årsager til denne forskel. Denne artikel analyserer primært vægtforskellene forårsaget af tre faktorer: variationer i aluminiumsprofilernes basismaterialetykkelse, forskelle i overfladebehandlingslag og variationer i emballagematerialer. Denne artikel diskuterer, hvordan man kontrollerer disse faktorer for at minimere afvigelser.
1. Vægtforskelle forårsaget af variationer i basismaterialets tykkelse
Der er forskelle mellem profilernes faktiske tykkelse og den teoretiske tykkelse, hvilket resulterer i forskelle mellem den vejede vægt og den teoretiske vægt.
1.1 Vægtberegning baseret på tykkelsesvariation
Ifølge den kinesiske standard GB/T5237.1 er afvigelsen ved høj præcision ±0,13 mm for profiler med en udvendig cirkel på ikke over 100 mm og en nominel tykkelse på mindre end 3,0 mm. Hvis man tager en vinduesrammeprofil med en tykkelse på 1,4 mm som eksempel, er den teoretiske vægt pr. meter 1,038 kg/m². Med en positiv afvigelse på 0,13 mm er vægten pr. meter 1,093 kg/m², en forskel på 0,055 kg/m². Med en negativ afvigelse på 0,13 mm er vægten pr. meter 0,982 kg/m², en forskel på 0,056 kg/m². Beregning for 963 meter er der en forskel på 53 kg pr. ton, se figur 1.
Det skal bemærkes, at illustrationen kun tager højde for tykkelsesvariationen for den nominelle tykkelse på 1,4 mm. Hvis alle tykkelsesvariationer tages i betragtning, vil forskellen mellem den vejede vægt og den teoretiske vægt være 0,13/1,4*1000=93 kg. Eksistensen af variationer i basismaterialets tykkelse på aluminiumsprofiler bestemmer forskellen mellem den vejede vægt og den teoretiske vægt. Jo tættere den faktiske tykkelse er på den teoretiske tykkelse, desto tættere er den vejede vægt på den teoretiske vægt. Under produktionen af aluminiumsprofiler øges tykkelsen gradvist. Med andre ord starter den vejede vægt af produkter produceret af det samme sæt forme lettere end den teoretiske vægt, bliver derefter den samme og bliver senere tungere end den teoretiske vægt.
1.2 Metoder til at kontrollere afvigelser
Kvaliteten af aluminiumsprofilformene er den grundlæggende faktor i styringen af profilernes vægt pr. meter. For det første er det nødvendigt nøje at kontrollere arbejdsbåndet og formens bearbejdningsdimensioner for at sikre, at den udgående tykkelse opfylder kravene, med en præcision kontrolleret inden for et område på 0,05 mm. For det andet skal produktionsprocessen styres ved at styre ekstruderingshastigheden korrekt og udføre vedligeholdelse efter et vist antal formgennemløb, som angivet. Derudover kan formene gennemgå nitreringsbehandling for at øge arbejdsbåndets hårdhed og bremse stigningen i tykkelse.
2. Teoretisk vægt for forskellige krav til vægtykkelse
Vægtykkelsen på aluminiumsprofiler har tolerancer, og forskellige kunder har forskellige krav til produktets vægtykkelse. Den teoretiske vægt varierer under kravene til vægtykkelsestolerance. Generelt kræves det, at afvigelsen kun er positiv eller kun er negativ.
2.1 Teoretisk vægt for positiv afvigelse
For aluminiumsprofiler med en positiv afvigelse i vægtykkelse kræver basismaterialets kritiske bærende areal, at den målte vægtykkelse ikke er mindre end 1,4 mm eller 2,0 mm. Beregningsmetoden for den teoretiske vægt med positiv tolerance er at tegne et afvigelsesdiagram med vægtykkelsen centreret og beregne vægten pr. meter. For eksempel, for en profil med en vægtykkelse på 1,4 mm og en positiv tolerance på 0,26 mm (negativ tolerance på 0 mm), er vægtykkelsen ved den centrerede afvigelse 1,53 mm. Vægten pr. meter for denne profil er 1,251 kg/m. Den teoretiske vægt til vejeformål skal beregnes ud fra 1,251 kg/m. Når profilens vægtykkelse er -0 mm, er vægten pr. meter 1,192 kg/m, og når den er +0,26 mm, er vægten pr. meter 1,309 kg/m, se figur 2.
Baseret på en vægtykkelse på 1,53 mm, hvis kun 1,4 mm-sektionen øges til den maksimale afvigelse (Z-maks. afvigelse), er vægtforskellen mellem den positive Z-maks. afvigelse og den centrerede vægtykkelse (1,309 – 1,251) * 1000 = 58 kg. Hvis alle vægtykkelser har Z-maks. afvigelse (hvilket er meget usandsynligt), ville vægtforskellen være 0,13/1,53 * 1000 = 85 kg.
2.2 Teoretisk vægt for negativ afvigelse
For aluminiumsprofiler bør vægtykkelsen ikke overstige den angivne værdi, hvilket betyder en negativ tolerance i vægtykkelsen. Den teoretiske vægt skal i dette tilfælde beregnes som halvdelen af den negative afvigelse. For eksempel, for en profil med en vægtykkelse på 1,4 mm og en negativ tolerance på 0,26 mm (positiv tolerance på 0 mm), beregnes den teoretiske vægt ud fra halvdelen af tolerancen (-0,13 mm), se figur 3.
Med en vægtykkelse på 1,4 mm er vægten pr. meter 1,192 kg/m², mens vægten pr. meter med en vægtykkelse på 1,27 mm er 1,131 kg/m². Forskellen mellem de to er 0,061 kg/m². Hvis produktets længde beregnes som et ton (838 meter), ville vægtforskellen være 0,061 * 838 = 51 kg.
2.3 Beregningsmetode for vægt med forskellige vægtykkelser
Ud fra ovenstående diagrammer kan det ses, at denne artikel bruger nominelle vægtykkelsesforøgelser eller -reduktioner ved beregning af forskellige vægtykkelser, i stedet for at anvende dem på alle sektioner. De områder, der er udfyldt med diagonale linjer i diagrammet, repræsenterer en nominel vægtykkelse på 1,4 mm, mens andre områder svarer til vægtykkelsen af funktionelle slidser og finner, som afviger fra den nominelle vægtykkelse i henhold til GB/T8478-standarderne. Derfor er fokus primært på den nominelle vægtykkelse, når vægtykkelsen justeres.
Baseret på variationen i formens vægtykkelse under materialefjernelse observeres det, at alle vægtykkelser i nyfremstillede forme har en negativ afvigelse. Derfor giver det en mere konservativ sammenligning mellem vejevægten og den teoretiske vægt at betragte kun ændringerne i den nominelle vægtykkelse. Vægtykkelsen i ikke-nominelle områder ændrer sig og kan beregnes ud fra den proportionale vægtykkelse inden for grænseafvigelsesområdet.
For eksempel, for et vindues- og dørprodukt med en nominel vægtykkelse på 1,4 mm, er vægten pr. meter 1,192 kg/m². For at beregne vægten pr. meter for en vægtykkelse på 1,53 mm anvendes den proportionale beregningsmetode: 1,192/1,4 * 1,53, hvilket resulterer i en vægt pr. meter på 1,303 kg/m². Tilsvarende beregnes vægten pr. meter for en vægtykkelse på 1,27 mm som 1,192/1,4 * 1,27, hvilket resulterer i en vægt pr. meter på 1,081 kg/m². Den samme metode kan anvendes på andre vægtykkelser.
Baseret på scenariet med en vægtykkelse på 1,4 mm, er vægtforskellen mellem vejevægten og den teoretiske vægt cirka 7 % til 9 %, når alle vægtykkelser justeres. For eksempel, som vist i følgende diagram:
3. Vægtforskel forårsaget af overfladebehandlingslagets tykkelse
Aluminiumsprofiler, der anvendes i byggeri, behandles almindeligvis med oxidation, elektroforese, sprøjtebelægning, fluorcarbon og andre metoder. Tilføjelsen af behandlingslagene øger profilernes vægt.
3.1 Vægtforøgelse i oxidations- og elektroforeseprofiler
Efter overfladebehandlingen med oxidation og elektroforese dannes et lag af oxidfilm og kompositfilm (oxidfilm og elektroforetisk malingsfilm) med en tykkelse på 10 μm til 25 μm. Overfladebehandlingsfilmen tilføjer vægt, men aluminiumsprofilerne taber noget vægt under forbehandlingsprocessen. Vægtforøgelsen er ikke signifikant, så ændringen i vægt efter oxidation og elektroforesebehandling er generelt ubetydelig. De fleste aluminiumsproducenter forarbejder profilerne uden at tilføje vægt.
3.2 Vægtforøgelse i sprøjtebelægningsprofiler
Sprøjtebelagte profiler har et lag pulverlakering på overfladen med en tykkelse på ikke mindre end 40 μm. Vægten af pulverlakeringen varierer med tykkelsen. Den nationale standard anbefaler en tykkelse på 60 μm til 120 μm. Forskellige typer pulverlakeringer har forskellige vægte for den samme filmtykkelse. For masseproducerede produkter såsom vinduesrammer, vinduesposter og vinduesrammer sprøjtes en enkelt filmtykkelse på periferien, og dataene for den perifere længde kan ses i figur 4. Vægtforøgelsen efter sprøjtebelægning af profilerne kan findes i tabel 1.
Ifølge dataene i tabellen udgør vægtøgningen efter sprøjtebehandling af dør- og vinduesprofiler omkring 4% til 5%. For et ton profiler er det cirka 40 kg til 50 kg.
3.3 Vægtforøgelse i fluorcarbonmalingssprayprofiler
Den gennemsnitlige tykkelse af belægningen på profiler, der er sprøjtebelagt med fluorcarbonmaling, er ikke mindre end 30 μm for to lag, 40 μm for tre lag og 65 μm for fire lag. Størstedelen af sprøjtebelagte fluorcarbonmalingsprodukter bruger to eller tre lag. På grund af de forskellige varianter af fluorcarbonmaling varierer densiteten efter hærdning også. Hvis man tager almindelig fluorcarbonmaling som eksempel, kan vægtforøgelsen ses i følgende tabel 2.
Ifølge dataene i tabellen udgør vægtforøgelsen efter sprøjtebehandling af dør- og vinduesprofiler med fluorcarbonmaling omkring 2,0 % til 3,0 %. For et ton profiler er det cirka 20 kg til 30 kg.
3.4 Tykkelseskontrol af overfladebehandlingslag i pulver- og fluorcarbonmalingssprayprodukter
Kontrol af belægningslaget i pulver- og fluorcarbonmalingsprodukter, der sprøjtebehandles, er et centralt proceskontrolpunkt i produktionen, primært kontrol af stabiliteten og ensartetheden af pulver- eller sprøjtemaling fra sprøjtepistolen og dermed sikring af en ensartet tykkelse af malingsfilmen. I den faktiske produktion er en for stor tykkelse af belægningslaget en af årsagerne til sekundær sprøjtebelægning. Selvom overfladen er poleret, kan sprøjtebelægningslaget stadig være for tykt. Producenter skal styrke kontrollen med sprøjtebelægningsprocessen og sikre sprøjtebelægningens tykkelse.
4. Vægtforskel forårsaget af emballeringsmetoder
Aluminiumsprofiler pakkes normalt med papirindpakning eller krympefilmindpakning, og emballagematerialernes vægt varierer afhængigt af emballeringsmetoden.
4.1 Vægtforøgelse i papirindpakning
Kontrakten specificerer normalt vægtgrænsen for papiremballage, som generelt ikke må overstige 6 %. Med andre ord bør vægten af papir i et ton profiler ikke overstige 60 kg.
4.2 Vægtforøgelse ved krympefilmindpakning
Vægtforøgelsen på grund af krympefilmemballage er generelt omkring 4%. Vægten af krympefilm i et ton profiler bør ikke overstige 40 kg.
4.3 Indflydelse af emballagestil på vægt
Princippet bag profilemballage er at beskytte profilerne og lette håndteringen. Vægten af en pakke profiler bør være omkring 15 kg til 25 kg. Antallet af profiler pr. pakke påvirker emballagens vægtprocent. For eksempel, når vinduesrammeprofilerne er pakket i sæt af 4 stykker med en længde på 6 meter, er vægten 25 kg, og emballagepapiret vejer 1,5 kg, hvilket tegner sig for 6 %, se figur 5. Når de er pakket i sæt af 6 stykker, er vægten 37 kg, og emballagepapiret vejer 2 kg, hvilket tegner sig for 5,4 %, se figur 6.
Ud fra ovenstående figurer kan det ses, at jo flere profiler der er i en pakke, desto mindre er vægtprocenten af emballagematerialerne. Med det samme antal profiler pr. pakke, jo højere profilernes vægt er, desto mindre er vægtprocenten af emballagematerialerne. Producenter kan kontrollere antallet af profiler pr. pakke og mængden af emballagematerialer for at opfylde de vægtkrav, der er angivet i kontrakten.
Konklusion
Baseret på ovenstående analyse er der en afvigelse mellem profilernes faktiske vejevægt og den teoretiske vægt. Afvigelsen i vægtykkelsen er hovedårsagen til vægtafvigelsen. Vægten af overfladebehandlingslaget kan relativt let kontrolleres, og vægten af emballagematerialerne er kontrollerbar. En vægtforskel inden for 7% mellem vejevægten og den beregnede vægt opfylder standardkravene, og en forskel inden for 5% er produktionsproducentens mål.
Redigeret af May Jiang fra MAT Aluminum
Opslagstidspunkt: 30. september 2023
