Metody vypořádání hliníkových profilů používaných ve stavebnictví obecně zahrnují vážení a teoretické vypořádání. Vážení zahrnuje vážení hliníkových profilů, včetně obalových materiálů, a výpočet platby na základě skutečné hmotnosti vynásobené cenou za tunu. Teoretické vypořádání se vypočítá vynásobením teoretické hmotnosti profilů cenou za tunu.
Během vážení a vyrovnávání se objevuje rozdíl mezi skutečnou váženou hmotností a hmotností vypočítanou teoreticky. Pro tento rozdíl existuje několik důvodů. Tento článek analyzuje především rozdíly v hmotnosti způsobené třemi faktory: rozdíly v tloušťce základního materiálu hliníkových profilů, rozdíly ve vrstvách povrchové úpravy a rozdíly v obalových materiálech. Tento článek pojednává o tom, jak tyto faktory řídit, aby se minimalizovaly odchylky.
1. Rozdíly v hmotnosti způsobené změnami v tloušťce základního materiálu
Mezi skutečnou a teoretickou tloušťkou profilů existují rozdíly, což má za následek rozdíly mezi váženou a teoretickou hmotností.
1.1 Výpočet hmotnosti na základě odchylky tloušťky
Podle čínské normy GB/T5237.1 je pro profily s vnější kružnicí nepřesahující 100 mm a jmenovitou tloušťkou menší než 3,0 mm odchylka s vysokou přesností ±0,13 mm. Na příkladu profilu okenního rámu o tloušťce 1,4 mm je teoretická hmotnost na metr 1,038 kg/m. Při kladné odchylce 0,13 mm je hmotnost na metr 1,093 kg/m, což představuje rozdíl 0,055 kg/m. Při záporné odchylce 0,13 mm je hmotnost na metr 0,982 kg/m, což představuje rozdíl 0,056 kg/m. Při výpočtu pro 963 metrů je rozdíl 53 kg na tunu, viz obrázek 1.
Je třeba poznamenat, že ilustrace zohledňuje pouze odchylku tloušťky profilu o nominální tloušťce 1,4 mm. Pokud se vezmou v úvahu všechny odchylky tloušťky, rozdíl mezi naváženou hmotností a teoretickou hmotností by byl 0,13 / 1,4 * 1000 = 93 kg. Existence odchylek v tloušťce základního materiálu hliníkových profilů určuje rozdíl mezi naváženou hmotností a teoretickou hmotností. Čím blíže je skutečná tloušťka teoretické tloušťce, tím blíže je navážená hmotnost teoretické hmotnosti. Během výroby hliníkových profilů se tloušťka postupně zvyšuje. Jinými slovy, navážená hmotnost výrobků vyrobených stejnou sadou forem je zpočátku lehčí než teoretická hmotnost, poté se vyrovná a později se stane těžší než teoretická hmotnost.
1.2 Metody pro kontrolu odchylek
Kvalita forem na hliníkové profily je základním faktorem pro kontrolu hmotnosti na metr profilů. Zaprvé je nutné přísně kontrolovat pracovní pás a rozměry forem, aby se zajistilo, že výstupní tloušťka splňuje požadavky, s přesností kontrolovanou v rozsahu 0,05 mm. Zadruhé je třeba řídit výrobní proces správným řízením rychlosti vytlačování a prováděním údržby po určitém počtu průchodů formou, jak je stanoveno. Formy mohou být navíc podrobeny nitridačnímu ošetření pro zvýšení tvrdosti pracovního pásu a zpomalení nárůstu tloušťky.
2. Teoretická hmotnost pro různé požadavky na tloušťku stěny
Tloušťka stěny hliníkových profilů má tolerance a různí zákazníci mají různé požadavky na tloušťku stěny výrobku. V rámci požadavků na toleranci tloušťky stěny se teoretická hmotnost liší. Obecně se vyžaduje pouze kladná nebo záporná odchylka.
2.1 Teoretická váha pro kladnou odchylku
U hliníkových profilů s kladnou odchylkou tloušťky stěny vyžaduje kritická nosná plocha základního materiálu, aby naměřená tloušťka stěny nebyla menší než 1,4 mm nebo 2,0 mm. Výpočet teoretické hmotnosti s kladnou tolerancí spočívá v nakreslení diagramu odchylek s vycentrovanou tloušťkou stěny a výpočtu hmotnosti na metr. Například pro profil s tloušťkou stěny 1,4 mm a kladnou tolerancí 0,26 mm (záporná tolerance 0 mm) je tloušťka stěny při vycentrované odchylce 1,53 mm. Hmotnost na metr pro tento profil je 1,251 kg/m. Teoretická hmotnost pro účely vážení by měla být vypočítána na základě 1,251 kg/m. Pokud je tloušťka stěny profilu -0 mm, je hmotnost na metr 1,192 kg/m a pokud je +0,26 mm, je hmotnost na metr 1,309 kg/m, viz obrázek 2.
Na základě tloušťky stěny 1,53 mm, pokud se pouze průřez 1,4 mm zvětší na maximální odchylku (odchylka Z-max), rozdíl hmotnosti mezi kladnou odchylkou Z-max a středovou tloušťkou stěny je (1,309 – 1,251) * 1000 = 58 kg. Pokud by všechny tloušťky stěn byly v odchylce Z-max (což je velmi nepravděpodobné), rozdíl hmotnosti by byl 0,13 / 1,53 * 1000 = 85 kg.
2.2 Teoretická váha pro negativní odchylku
U hliníkových profilů by tloušťka stěny neměla překročit stanovenou hodnotu, což znamená zápornou toleranci tloušťky stěny. Teoretická hmotnost by se v tomto případě měla vypočítat jako polovina záporné odchylky. Například pro profil s tloušťkou stěny 1,4 mm a zápornou tolerancí 0,26 mm (kladná tolerance 0 mm) se teoretická hmotnost vypočítá na základě poloviny tolerance (-0,13 mm), viz obrázek 3.
Při tloušťce stěny 1,4 mm je hmotnost na metr 1,192 kg/m, zatímco při tloušťce stěny 1,27 mm je hmotnost na metr 1,131 kg/m. Rozdíl mezi těmito dvěma hodnotami je 0,061 kg/m. Pokud se délka produktu vypočítá jako jedna tuna (838 metrů), rozdíl v hmotnosti by byl 0,061 * 838 = 51 kg.
2.3 Metoda výpočtu hmotnosti s různými tloušťkami stěn
Z výše uvedených diagramů je patrné, že tento článek používá při výpočtu různých tloušťek stěn jmenovité přírůstky nebo redukce tloušťky stěny, spíše než aby je aplikoval na všechny průřezy. Oblasti vyplněné diagonálními čarami v diagramu představují jmenovitou tloušťku stěny 1,4 mm, zatímco ostatní oblasti odpovídají tloušťce stěny funkčních drážek a žeber, které se liší od jmenovité tloušťky stěny podle norem GB/T8478. Proto se při úpravě tloušťky stěny zaměřujeme především na jmenovitou tloušťku stěny.
Na základě změny tloušťky stěny formy během odebírání materiálu bylo pozorováno, že všechny tloušťky stěn nově vyrobených forem mají negativní odchylku. Proto zohlednění pouze změn nominální tloušťky stěny poskytuje konzervativnější srovnání mezi váženou hmotností a teoretickou hmotností. Tloušťka stěny v nenominálních oblastech se mění a lze ji vypočítat na základě proporcionální tloušťky stěny v rámci rozsahu mezní odchylky.
Například pro okno a dveře s nominální tloušťkou stěny 1,4 mm je hmotnost na metr 1,192 kg/m. Pro výpočet hmotnosti na metr pro tloušťku stěny 1,53 mm se použije metoda proporcionálního výpočtu: 1,192/1,4 * 1,53, což vede k hmotnosti na metr 1,303 kg/m. Podobně pro tloušťku stěny 1,27 mm se hmotnost na metr vypočítá jako 1,192/1,4 * 1,27, což vede k hmotnosti na metr 1,081 kg/m. Stejnou metodu lze použít i pro jiné tloušťky stěn.
Na základě scénáře s tloušťkou stěny 1,4 mm, po úpravě všech tlouštěk stěn, je rozdíl hmotnosti mezi váženou hmotností a teoretickou hmotností přibližně 7 % až 9 %. Například, jak je znázorněno na následujícím diagramu:
3. Rozdíl hmotnosti způsobený tloušťkou vrstvy povrchové úpravy
Hliníkové profily používané ve stavebnictví se běžně ošetřují oxidací, elektroforézou, nástřikem, fluorouhlíkem a dalšími metodami. Přidání ošetřovacích vrstev zvyšuje hmotnost profilů.
3.1 Zvýšení hmotnosti v oxidačních a elektroforetických profilech
Po povrchové úpravě oxidací a elektroforézou se vytvoří vrstva oxidového filmu a kompozitního filmu (oxidový film a elektroforetický lakový film) o tloušťce 10 μm až 25 μm. Povrchová úprava sice zvyšuje hmotnost, ale hliníkové profily během procesu předúpravy ztrácejí na hmotnosti. Zvýšení hmotnosti není významné, takže změna hmotnosti po oxidaci a elektroforéze je obecně zanedbatelná. Většina výrobců hliníku zpracovává profily bez zvýšení hmotnosti.
3.2 Zvýšení hmotnosti profilů stříkaného laku
Profily s nástřikem mají na povrchu vrstvu práškového laku o tloušťce nejméně 40 μm. Hmotnost práškového laku se mění v závislosti na tloušťce. Národní norma doporučuje tloušťku 60 μm až 120 μm. Různé typy práškových laků mají pro stejnou tloušťku filmu různou hmotnost. U sériově vyráběných výrobků, jako jsou okenní rámy, sloupky a křídla oken, se po obvodu stříká jedna tloušťka filmu a údaje o obvodové délce jsou uvedeny na obrázku 4. Nárůst hmotnosti po nástřiku profilů je uveden v tabulce 1.
Podle údajů v tabulce představuje nárůst hmotnosti po nástřiku profilů dveří a oken přibližně 4 % až 5 %. Na jednu tunu profilů je to přibližně 40 kg až 50 kg.
3.3 Zvýšení hmotnosti profilů nátěrů stříkanými fluorouhlíkovými barvami
Průměrná tloušťka povlaku na profilech nanesených stříkanou fluorouhlíkovou barvou není menší než 30 μm pro dvě vrstvy, 40 μm pro tři vrstvy a 65 μm pro čtyři vrstvy. Většina výrobků nanesených stříkanou fluorouhlíkovou barvou používá dvě nebo tři vrstvy. Vzhledem k různým druhům fluorouhlíkové barvy se liší i hustota po vytvrzení. Na příkladu běžné fluorouhlíkové barvy je nárůst hmotnosti patrný z následující tabulky 2.
Podle údajů v tabulce představuje nárůst hmotnosti po nástřiku profilů dveří a oken fluorouhlíkovou barvou přibližně 2,0 % až 3,0 %. Na jednu tunu profilů je to přibližně 20 kg až 30 kg.
3.4 Řízení tloušťky vrstvy povrchové úpravy u práškových a fluorouhlíkových barev nanášených stříkáním
Řízení povlakové vrstvy u produktů s práškovým a fluorouhlíkovým stříkáním barev je klíčovým bodem řízení procesu ve výrobě, zejména řízením stability a rovnoměrnosti práškového nebo stříkaného laku ze stříkací pistole, čímž se zajišťuje rovnoměrná tloušťka lakového filmu. Ve skutečné výrobě je nadměrná tloušťka povlakové vrstvy jedním z důvodů pro sekundární stříkání. I když je povrch leštěný, vrstva stříkaného laku může být stále příliš silná. Výrobci musí posílit kontrolu procesu stříkání a zajistit tloušťku stříkaného laku.
4. Rozdíl v hmotnosti způsobený metodami balení
Hliníkové profily jsou obvykle baleny do papírového obalu nebo smršťovací fólie a hmotnost obalových materiálů se liší v závislosti na způsobu balení.
4.1 Zvýšení hmotnosti při balení papíru
Smlouva obvykle specifikuje hmotnostní limit pro papírové obaly, obecně nepřesahující 6 %. Jinými slovy, hmotnost papíru v jedné tuně profilů by neměla překročit 60 kg.
4.2 Zvýšení hmotnosti při balení smršťovací fólií
Nárůst hmotnosti v důsledku balení smršťovací fólií je obvykle kolem 4 %. Hmotnost smršťovací fólie v jedné tuně profilů by neměla překročit 40 kg.
4.3 Vliv stylu balení na hmotnost
Principem balení profilů je ochrana profilů a usnadnění manipulace. Hmotnost jednoho balení profilů by se měla pohybovat kolem 15 kg až 25 kg. Počet profilů v balení ovlivňuje hmotnostní procento balení. Například pokud jsou profily okenních rámů baleny v sadách po 4 kusech o délce 6 metrů, hmotnost je 25 kg a balicí papír váží 1,5 kg, což představuje 6 %, viz obrázek 5. Při balení v sadách po 6 kusech je hmotnost 37 kg a balicí papír váží 2 kg, což představuje 5,4 %, viz obrázek 6.
Z výše uvedených čísel je patrné, že čím více profilů v balení, tím menší je hmotnostní procento obalových materiálů. Při stejném počtu profilů na balení platí, že čím vyšší je hmotnost profilů, tím menší je hmotnostní procento obalových materiálů. Výrobci mohou kontrolovat počet profilů na balení a množství obalových materiálů tak, aby splňovaly hmotnostní požadavky uvedené ve smlouvě.
Závěr
Na základě výše uvedené analýzy existuje odchylka mezi skutečnou hmotností profilů a teoretickou hmotností. Hlavním důvodem odchylky hmotnosti je odchylka v tloušťce stěny. Hmotnost vrstvy povrchové úpravy lze relativně snadno regulovat a hmotnost obalových materiálů je také regulovatelná. Rozdíl hmotnosti do 7 % mezi hmotností a vypočítanou hmotností splňuje požadavky normy a cílem výrobce je rozdíl do 5 %.
Upraveno May Jiang z MAT Aluminum
Čas zveřejnění: 30. září 2023
