Uppgjörsaðferðir fyrir álprófíla sem notaðar eru í byggingariðnaði fela almennt í sér vigtunaruppgjör og fræðilegt uppgjör. Vigtunaruppgjör felur í sér að vigta álprófílaafurðirnar, þar með talið umbúðaefni, og reikna greiðsluna út frá raunþyngd margfaldaðri með verði á tonn. Fræðilegt uppgjör er reiknað með því að margfalda fræðilega þyngd prófílanna með verði á tonn.
Við vigtun og uppgjör er munur á raunverulegri þyngd og þeirri þyngd sem reiknuð er út fræðilega. Margar ástæður eru fyrir þessum mun. Þessi grein greinir aðallega þyngdarmuninn sem stafar af þremur þáttum: mismunandi þykkt grunnefnis í álprófílum, mismunandi yfirborðsmeðhöndlunarlögum og mismunandi umbúðaefnum. Þessi grein fjallar um hvernig hægt er að stjórna þessum þáttum til að lágmarka frávik.
1. Þyngdarmismunur vegna breytinga á þykkt grunnefnisins
Munur er á raunverulegri þykkt og fræðilegri þykkt sniðanna, sem leiðir til mismunar á vigtuðu þyngdinni og fræðilegri þyngd.
1.1 Þyngdarútreikningur byggður á þykktarfráviki
Samkvæmt kínverska staðlinum GB/T5237.1, fyrir prófíla með ytri hring sem er ekki meiri en 100 mm og nafnþykkt minni en 3,0 mm, er frávikið við mikla nákvæmni ±0,13 mm. Ef tekið er 1,4 mm þykkt gluggakarmsprófíls sem dæmi, er fræðileg þyngd á metra 1,038 kg/m². Með jákvæðu fráviki upp á 0,13 mm er þyngd á metra 1,093 kg/m², sem er 0,055 kg/m². Með neikvæðu fráviki upp á 0,13 mm er þyngd á metra 0,982 kg/m², sem er 0,056 kg/m². Reiknað fyrir 963 metra er munurinn 53 kg/m², sjá mynd 1.
Það skal tekið fram að myndin tekur aðeins tillit til þykktarfráviks 1,4 mm nafnþykktarhluta. Ef öll þykktarfrávik eru tekin með í reikninginn, þá væri mismunurinn á vigtuðu þyngd og fræðilegri þyngd 0,13/1,4*1000=93 kg. Tilvist frávika í þykkt grunnefnis álprófíla ákvarðar mismuninn á vigtuðu þyngd og fræðilegri þyngd. Því nær sem raunverulegur þykkt er fræðilegri þykkt, því nær er vigtuð þyngd fræðilegri þyngd. Við framleiðslu álprófíla eykst þykktin smám saman. Með öðrum orðum, vigtuð þyngd vara sem framleiddar eru með sama mótum byrjar að vera léttari en fræðileg þyngd, verður síðan sú sama og verður síðar þyngri en fræðileg þyngd.
1.2 Aðferðir til að stjórna frávikum
Gæði álprófílamóta eru grundvallarþátturinn í að stjórna þyngd prófílanna á metra. Í fyrsta lagi er nauðsynlegt að hafa strangt eftirlit með vinnslubeltinu og vinnsluvíddum mótanna til að tryggja að úttaksþykktin uppfylli kröfur, með nákvæmni innan 0,05 mm. Í öðru lagi þarf að stjórna framleiðsluferlinu með því að stjórna útpressunarhraðanum rétt og framkvæma viðhald eftir ákveðinn fjölda mótumferða, eins og kveðið er á um. Að auki er hægt að nítríða mótin til að auka hörku vinnslubeltisins og hægja á þykktaraukningunni.
2. Fræðileg þyngd fyrir mismunandi kröfur um veggþykkt
Veggþykkt álsniðs hefur vikmörk og mismunandi viðskiptavinir hafa mismunandi kröfur um veggþykkt vörunnar. Fræðileg þyngd er mismunandi eftir kröfum um veggþykkt. Almennt er krafist að frávikið sé aðeins jákvætt eða neikvætt.
2.1 Fræðilegt vægi fyrir jákvætt frávik
Fyrir álprófíla með jákvæða frávik í veggþykkt krefst mikilvægs burðarflatarmáls grunnefnisins þess að mæld veggþykkt sé ekki minni en 1,4 mm eða 2,0 mm. Útreikningsaðferðin fyrir fræðilega þyngd með jákvæðu vikmörkum er að teikna fráviksmynd með veggþykktinni miðjuðri og reikna út þyngd á metra. Til dæmis, fyrir prófíl með 1,4 mm veggþykkt og jákvæða vikmörk upp á 0,26 mm (neikvæð vikmörk 0 mm), er veggþykktin við miðjufrávikið 1,53 mm. Þyngd á metra fyrir þennan prófíl er 1,251 kg/m. Fræðileg þyngd til vigtar ætti að vera reiknuð út frá 1,251 kg/m. Þegar veggþykkt prófílsins er -0 mm er þyngd á metra 1,192 kg/m, og þegar hún er +0,26 mm er þyngd á metra 1,309 kg/m, sjá mynd 2.
Miðað við 1,53 mm veggþykkt, ef aðeins 1,4 mm hlutinn er aukinn að hámarksfráviki (Z-max frávik), þá er þyngdarmunurinn á milli jákvæðs Z-max fráviks og miðjuðs veggþykktar (1,309 – 1,251) * 1000 = 58 kg. Ef allar veggþykktir eru við Z-max frávik (sem er mjög ólíklegt), þá væri þyngdarmunurinn 0,13/1,53 * 1000 = 85 kg.
2.2 Fræðilegt vægi fyrir neikvætt frávik
Fyrir álprófíla ætti veggþykktin ekki að fara yfir tilgreint gildi, sem þýðir neikvætt vikmörk í veggþykkt. Fræðileg þyngd í þessu tilfelli ætti að vera reiknuð sem helmingur neikvæðrar fráviks. Til dæmis, fyrir prófíl með 1,4 mm veggþykkt og neikvætt vikmörk upp á 0,26 mm (jákvætt vikmörk upp á 0 mm), er fræðileg þyngd reiknuð út frá helmingi vikmörkanna (-0,13 mm), sjá mynd 3.
Með 1,4 mm veggþykkt er þyngdin á metra 1,192 kg/m², en með 1,27 mm veggþykkt er þyngdin á metra 1,131 kg/m². Munurinn á þessu tvennu er 0,061 kg/m². Ef lengd vörunnar er reiknuð sem eitt tonn (838 metrar), þá væri þyngdarmunurinn 0,061 * 838 = 51 kg.
2.3 Reikningsaðferð fyrir þyngd með mismunandi veggþykktum
Af skýringarmyndunum hér að ofan má sjá að þessi grein notar nafnverðsveggþykktaraukningu eða -minnkun við útreikning á mismunandi veggþykktum, frekar en að beita þeim á alla hluta. Svæðin sem eru fyllt með skálínum á skýringarmyndinni tákna nafnverðsveggþykkt upp á 1,4 mm, en önnur svæði samsvara veggþykkt virkra rifa og rifja, sem eru frábrugðin nafnverðsveggþykkt samkvæmt GB/T8478 stöðlunum. Þess vegna, þegar veggþykktin er leiðrétt, er áherslan aðallega lögð á nafnverðsveggþykkt.
Miðað við breytingar á veggþykkt mótsins við efniseyðingu sést að allar veggþykktir nýsmíðaðra móta hafa neikvæða frávik. Þess vegna er íhaldssamari samanburður á vigtunarþyngd og fræðilegri þyngd ef eingöngu er tekið tillit til breytinga á nafnveggþykkt. Veggþykktin á svæðum sem eru ekki nafnverð breytist og er hægt að reikna hana út frá hlutfallslegri veggþykkt innan fráviksmarka.
Til dæmis, fyrir glugga og hurðir með 1,4 mm veggþykkt, er þyngdin á metra 1,192 kg/m². Til að reikna út þyngdina á metra fyrir 1,53 mm veggþykkt er notuð hlutfallsleg útreikningsaðferð: 1,192/1,4 * 1,53, sem gefur 1,303 kg/m² þyngd á metra. Á sama hátt, fyrir 1,27 mm veggþykkt, er þyngdin á metra reiknuð sem 1,192/1,4 * 1,27, sem gefur 1,081 kg/m² þyngd á metra. Sömu aðferð má nota fyrir aðrar veggþykktir.
Miðað við 1,4 mm veggþykkt, þegar allar veggþykktir eru leiðréttar, er þyngdarmunurinn á vigtunarþyngdinni og fræðilegri þyngd um það bil 7% til 9%. Til dæmis, eins og sýnt er á eftirfarandi skýringarmynd:
3. Þyngdarmunur af völdum þykktar yfirborðsmeðferðarlags
Álprófílar sem notaðir eru í byggingariðnaði eru almennt meðhöndlaðir með oxun, rafgreiningu, úðahúðun, flúorkolefni og öðrum aðferðum. Viðbót meðferðarlaganna eykur þyngd prófílanna.
3.1 Þyngdaraukning í oxunar- og rafgreiningarprófílum
Eftir yfirborðsmeðhöndlun með oxun og rafdrátt myndast lag af oxíðfilmu og samsettri filmu (oxíðfilmu og rafdráttarmálningarfilmu), með þykkt frá 10 μm til 25 μm. Yfirborðsmeðhöndlunarfilman bætir við þyngd, en álprófílarnir tapa einhverju þyngd við forvinnsluna. Þyngdaraukningin er ekki marktæk, þannig að breytingin á þyngd eftir oxun og rafdráttarmeðferð er almennt hverfandi. Flestir álframleiðendur vinna prófílana án þess að bæta við þyngd.
3.2 Þyngdaraukning í úðahúðunarprófílum
Úðahúðaðir prófílar eru með duftlakkslagi á yfirborðinu, sem er ekki minna en 40 μm þykkt. Þyngd duftlakksins er breytileg eftir þykktinni. Landsstaðallinn mælir með þykkt frá 60 μm til 120 μm. Mismunandi gerðir af duftlakk hafa mismunandi þyngd fyrir sömu filmuþykkt. Fyrir fjöldaframleiddar vörur eins og gluggakarma, gluggaslóðir og gluggakarma er einni filmuþykkt úðað á jaðarinn og upplýsingar um jaðarlengd má sjá á mynd 4. Þyngdaraukninguna eftir úðahúðun prófílanna má finna í töflu 1.
Samkvæmt gögnunum í töflunni nemur þyngdaraukningin eftir úðahúðun á hurða- og gluggaprófílum um 4% til 5%. Fyrir eitt tonn af prófílum er það um það bil 40 kg til 50 kg.
3.3 Þyngdaraukning í flúorkolefnisúðaþekjusniðum
Meðalþykkt húðunarinnar á sniðum sem eru sprautuð með flúorkolefnismálningu er ekki minni en 30 μm fyrir tvö lög, 40 μm fyrir þrjú lög og 65 μm fyrir fjögur lög. Flestir flúorkolefnismálningar sem eru sprautuð með flúorkolefnismálningu nota tvö eða þrjú lög. Vegna mismunandi gerða af flúorkolefnismálningu er þéttleikinn eftir herðingu einnig breytilegur. Ef venjuleg flúorkolefnismálning er tekin sem dæmi má sjá í eftirfarandi töflu 2.
Samkvæmt gögnunum í töflunni nemur þyngdaraukningin eftir úðahúðun á hurða- og gluggaprófílum með flúorkolefnismálningu um 2,0% til 3,0%. Fyrir eitt tonn af prófílum er það um það bil 20 kg til 30 kg.
3.4 Þykktarstýring á yfirborðsmeðhöndlunarlagi í duft- og flúorkolefnismálningarúðavörum
Stjórnun á húðunarlaginu í duft- og flúorkolefnismálningu sem er úðahúðuð með úða er lykilatriði í framleiðsluferlinu, aðallega til að stjórna stöðugleika og einsleitni duft- eða málningarúðans frá úðabyssunni, til að tryggja jafna þykkt málningarfilmunnar. Í raunverulegri framleiðslu er of þykkt húðunarlagsins ein af ástæðunum fyrir aukaúðahúðun. Jafnvel þótt yfirborðið sé slípað getur úðahúðunarlagið samt verið of þykkt. Framleiðendur þurfa að styrkja stjórnun á úðahúðunarferlinu og tryggja þykkt úðahúðarinnar.
4. Þyngdarmunur af völdum umbúðaaðferða
Álprófílar eru venjulega pakkaðir í pappírsumbúðir eða filmuumbúðir og þyngd umbúðaefnisins er mismunandi eftir umbúðaaðferð.
4.1 Þyngdaraukning í pappírsumbúðum
Í samningnum er venjulega tilgreint þyngdarmörk fyrir pappírsumbúðir, sem almennt má ekki fara yfir 6%. Með öðrum orðum, þyngd pappírs í einu tonni af prófílum ætti ekki að fara yfir 60 kg.
4.2 Þyngdaraukning í umbúðum með krympufilmu
Þyngdaraukning vegna umbúða með krympufilmu er almennt um 4%. Þyngd krympufilmu í einu tonni af sniðum ætti ekki að fara yfir 40 kg.
4.3 Áhrif umbúðastíls á þyngd
Meginreglan við umbúðir prófíla er að vernda prófíla og auðvelda meðhöndlun. Þyngd eins pakka af prófílum ætti að vera á bilinu 15 kg til 25 kg. Fjöldi prófíla í hverjum pakka hefur áhrif á þyngdarprósentu umbúðanna. Til dæmis, þegar gluggakarmsprófílar eru pakkaðir í settum með 4 stykkjum sem eru 6 metrar að lengd, er þyngdin 25 kg og umbúðapappírinn vegur 1,5 kg, sem nemur 6%, sjá mynd 5. Þegar pakkað er í settum með 6 stykkjum er þyngdin 37 kg og umbúðapappírinn vegur 2 kg, sem nemur 5,4%, sjá mynd 6.
Af ofangreindum myndum má sjá að því fleiri prófílar sem eru í pakka, því minni er þyngdarhlutfall umbúðaefnisins. Undir sama fjölda prófíla í pakka, því meiri þyngd prófílanna, því minni er þyngdarhlutfall umbúðaefnisins. Framleiðendur geta stjórnað fjölda prófíla í pakka og magni umbúðaefnis til að uppfylla þyngdarkröfur sem tilgreindar eru í samningnum.
Niðurstaða
Samkvæmt ofangreindri greiningu er frávik á milli raunverulegrar vigtarþyngdar sniða og fræðilegrar þyngdar. Frávik í veggþykkt er aðalástæðan fyrir vigtarfrávikinu. Þyngd yfirborðsmeðhöndlunarlagsins er tiltölulega auðveldlega stjórnanleg og þyngd umbúðaefnisins er stjórnanleg. Þyngdarmunur innan við 7% á milli vigtarþyngdar og útreiknaðrar þyngdar uppfyllir staðlaðar kröfur og markmið framleiðanda er að munur innan við 5% sé til staðar.
Ritstýrt af May Jiang frá MAT Aluminum
Birtingartími: 30. september 2023
