تتضمن طرق التسوية لمقاطع الألمنيوم المستخدمة في البناء عمومًا تسوية الوزن والتسوية النظرية. تتضمن تسوية الوزن وزن منتجات قطاعات الألومنيوم، بما في ذلك مواد التعبئة والتغليف، وحساب الدفع على أساس الوزن الفعلي مضروبًا في سعر الطن. يتم حساب التسوية النظرية عن طريق ضرب الوزن النظري للمقاطع بسعر الطن.
أثناء تسوية الوزن يكون هناك فرق بين الوزن الموزون الفعلي والوزن المحسوب نظريا. هناك أسباب متعددة لهذا الاختلاف. تحلل هذه المقالة بشكل أساسي اختلافات الوزن الناتجة عن ثلاثة عوامل: الفروق في سمك المادة الأساسية لمقاطع الألمنيوم، والاختلافات في طبقات المعالجة السطحية، والاختلافات في مواد التعبئة والتغليف. تتناول هذه المقالة كيفية التحكم في هذه العوامل لتقليل الانحرافات.
1. اختلافات الوزن الناتجة عن الاختلافات في سمك المادة الأساسية
هناك اختلافات بين السمك الفعلي والسمك النظري للمقاطع، مما يؤدي إلى اختلافات بين الوزن الموزون والوزن النظري.
1.1 حساب الوزن على أساس تباين السُمك
وفقًا للمعيار الصيني GB/T5237.1، بالنسبة للملفات ذات الدائرة الخارجية التي لا تتجاوز 100 مم والسمك الاسمي أقل من 3.0 مم، يكون الانحراف عالي الدقة ±0.13 مم. بأخذ شكل إطار النافذة بسمك 1.4mm كمثال، الوزن النظري لكل متر هو 1.038kg/m. مع انحراف إيجابي قدره 0.13 مم، يكون الوزن لكل متر 1.093 كجم/م، بفارق 0.055 كجم/م. مع انحراف سلبي قدره 0.13 مم، يكون الوزن لكل متر 0.982 كجم/م، بفارق 0.056 كجم/م. عند حساب 963 مترًا، يوجد فرق قدره 53 كجم لكل طن، راجع الشكل 1.
تجدر الإشارة إلى أن الرسم التوضيحي يأخذ في الاعتبار فقط تباين السُمك لقسم السُمك الاسمي البالغ 1.4 مم. إذا تم أخذ جميع فروق السمك بعين الاعتبار، فإن الفرق بين الوزن الموزون والوزن النظري سيكون 0.13/1.4*1000=93 كجم. إن وجود فروق في سمك المادة الأساسية لمقاطع الألمنيوم يحدد الفرق بين الوزن الموزون والوزن النظري. وكلما اقترب السمك الفعلي من السمك النظري كلما اقترب الوزن الموزون من الوزن النظري. أثناء إنتاج مقاطع الألمنيوم، يزداد سمكها تدريجياً. بمعنى آخر، الوزن الموزون للمنتجات المنتجة بواسطة نفس مجموعة القوالب يبدأ أخف من الوزن النظري، ثم يصبح هو نفسه، وبعد ذلك يصبح أثقل من الوزن النظري.
1.2 طرق التحكم في الانحرافات
تعد جودة قوالب قطاعات الألومنيوم العامل الأساسي في التحكم في الوزن لكل متر من المقاطع. أولاً، من الضروري التحكم الصارم في حزام العمل وأبعاد المعالجة للقوالب لضمان أن سمك الإخراج يلبي المتطلبات، مع التحكم الدقيق في نطاق 0.05 مم. ثانيًا، يجب التحكم في عملية الإنتاج من خلال إدارة سرعة البثق بشكل صحيح وإجراء الصيانة بعد مرور عدد معين من القوالب، كما هو منصوص عليه. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تخضع القوالب لمعالجة النيترة لزيادة صلابة حزام العمل وإبطاء الزيادة في السمك.
2. الوزن النظري لمتطلبات سمك الجدار المختلفة
سمك جدار مقاطع الألمنيوم له تفاوتات، والعملاء المختلفون لديهم متطلبات مختلفة لسمك جدار المنتج. في ظل متطلبات تحمل سمك الجدار، يختلف الوزن النظري. بشكل عام، يشترط أن يكون هناك انحراف إيجابي فقط أو انحراف سلبي فقط.
2.1 الوزن النظري للانحراف الإيجابي
بالنسبة لمقاطع الألمنيوم ذات الانحراف الإيجابي في سمك الجدار، فإن منطقة الحمل الحرجة للمادة الأساسية تتطلب ألا يقل سمك الجدار المقاس عن 1.4 مم أو 2.0 مم. طريقة حساب الوزن النظري مع التسامح الإيجابي هي رسم مخطط الانحراف مع توسيط سمك الجدار وحساب الوزن لكل متر. على سبيل المثال، بالنسبة للقطاعات ذات سمك الجدار 1.4 مم والتسامح الإيجابي 0.26 مم (التسامح السلبي 0 مم)، يكون سمك الجدار عند الانحراف المركزي 1.53 مم. الوزن لكل متر لهذا الملف هو 1.251 كجم/م. يجب حساب الوزن النظري لأغراض الوزن على أساس 1.251 كجم/م. عندما يكون سمك جدار المقطع -0 مم، يكون الوزن لكل متر 1.192 كجم/م، وعندما يكون +0.26 مم، يكون الوزن لكل متر 1.309 كجم/م، راجع الشكل 2.
استنادًا إلى سمك جدار يبلغ 1.53 مم، إذا تمت زيادة القسم 1.4 مم فقط إلى الحد الأقصى للانحراف (انحراف Z-max)، فإن فرق الوزن بين الانحراف الإيجابي Z-max وسمك الجدار المركزي هو (1.309 - 1.251) * 1000 = 58 كجم. إذا كانت جميع سماكات الجدار عند انحراف Z-max (وهو أمر مستبعد جدًا)، فسيكون فرق الوزن 0.13/1.53 * 1000 = 85 كجم.
2.2 الوزن النظري للانحراف السلبي
بالنسبة لمقاطع الألمنيوم، يجب ألا يتجاوز سمك الجدار القيمة المحددة، مما يعني تسامحًا سلبيًا في سمك الجدار. وينبغي حساب الوزن النظري في هذه الحالة على أنه نصف الانحراف السلبي. على سبيل المثال، بالنسبة لملف تعريف بسمك جدار 1.4 مم وتسامح سلبي قدره 0.26 مم (تسامح إيجابي 0 مم)، يتم حساب الوزن النظري على أساس نصف التسامح (-0.13 مم)، راجع الشكل 3.
مع سمك الجدار 1.4 مم، الوزن لكل متر هو 1.192 كجم/م، بينما مع سمك الجدار 1.27 مم، الوزن لكل متر هو 1.131 كجم/م. الفرق بين الاثنين هو 0.061 كجم/م. إذا تم حساب طول المنتج على أنه طن واحد (838 مترًا)، فسيكون فرق الوزن 0.061 * 838 = 51 كجم.
2.3 طريقة حساب الوزن بسماكات مختلفة للجدار
من الرسوم البيانية أعلاه، يمكن ملاحظة أن هذه المقالة تستخدم زيادات أو تخفيضات سمك الجدار الاسمية عند حساب سمك الجدار المختلفة، بدلاً من تطبيقها على جميع الأقسام. تمثل المناطق المملوءة بخطوط قطرية في المخطط سمك جدار اسمي يبلغ 1.4 مم، بينما تتوافق المناطق الأخرى مع سمك جدار الفتحات والزعانف الوظيفية، والتي تختلف عن سمك الجدار الاسمي وفقًا لمعايير GB/T8478. ولذلك، عند ضبط سمك الجدار، يتم التركيز بشكل أساسي على سمك الجدار الاسمي.
استناداً إلى اختلاف سمك جدار القالب أثناء إزالة المواد، لوحظ أن جميع سمك جدار القوالب المصنوعة حديثاً لها انحراف سلبي. ولذلك، فإن النظر فقط في التغيرات في سمك الجدار الاسمي يوفر مقارنة أكثر تحفظًا بين وزن الوزن والوزن النظري. يتغير سمك الجدار في المناطق غير الاسمية ويمكن حسابه على أساس سمك الجدار النسبي ضمن نطاق الانحراف الحدي.
على سبيل المثال، بالنسبة لمنتج النوافذ والأبواب بسمك جدار اسمي 1.4 مم، يكون الوزن لكل متر 1.192 كجم/م. لحساب الوزن لكل متر لسمك جدار 1.53 مم، يتم تطبيق طريقة الحساب التناسبي: 1.192/1.4 * 1.53، مما يؤدي إلى وزن لكل متر 1.303 كجم/م. وبالمثل، بالنسبة لسمك الجدار 1.27 مم، يتم حساب الوزن لكل متر بـ 1.192/1.4 * 1.27، مما يؤدي إلى وزن لكل متر قدره 1.081 كجم/م. يمكن تطبيق نفس الطريقة على سمك الجدار الآخر.
استنادًا إلى سيناريو سمك الجدار 1.4 مم، عندما يتم ضبط جميع سمك الجدار، يكون فرق الوزن بين وزن الوزن والوزن النظري حوالي 7% إلى 9%. على سبيل المثال، كما هو موضح في الرسم البياني التالي:
3. فرق الوزن الناتج عن سماكة طبقة المعالجة السطحية
عادة ما تتم معالجة مقاطع الألمنيوم المستخدمة في البناء بالأكسدة، والرحلان الكهربائي، وطلاء الرش، والفلوروكربون، وغيرها من الطرق. إضافة طبقات المعالجة يزيد من وزن المقاطع.
3.1 زيادة الوزن في ملفات الأكسدة والرحلان الكهربائي
بعد المعالجة السطحية للأكسدة والرحلان الكهربائي، يتم تشكيل طبقة من فيلم الأكسيد والفيلم المركب (فيلم الأكسيد وفيلم الطلاء الكهربي) بسماكة تتراوح من 10μm إلى 25μm. يضيف فيلم المعالجة السطحية وزنًا، لكن مقاطع الألمنيوم تفقد بعض الوزن أثناء عملية المعالجة المسبقة. الزيادة في الوزن ليست كبيرة، وبالتالي فإن التغير في الوزن بعد الأكسدة والعلاج الكهربائي لا يكاد يذكر بشكل عام. تقوم معظم الشركات المصنعة للألمنيوم بمعالجة المقاطع دون إضافة وزن.
3.2 زيادة الوزن في قطاعات طلاء الرش
تتميز المقاطع المطلية بالرش بطبقة من مسحوق الطلاء على السطح، بسمك لا يقل عن 40μm. يختلف وزن مسحوق الطلاء باختلاف سمكه. يوصي المعيار الوطني بسماكة تتراوح بين 60μm إلى 120μm. أنواع مختلفة من مسحوق الطلاء لها أوزان مختلفة لنفس سمك الفيلم. بالنسبة للمنتجات ذات الإنتاج الضخم مثل إطارات النوافذ، وقوائم النوافذ، وأوشحة النوافذ، يتم رش طبقة واحدة بسماكة على المحيط، ويمكن رؤية بيانات الطول المحيطي في الشكل 4. يمكن قياس زيادة الوزن بعد طلاء الرش للمقاطع الجانبية وجدت في الجدول 1.
وفقًا للبيانات الواردة في الجدول، فإن زيادة الوزن بعد الطلاء بالرش لجوانب الأبواب والنوافذ تمثل حوالي 4% إلى 5%. للطن الواحد من المقاطع، يتراوح ما بين 40 كجم إلى 50 كجم تقريبًا.
3.3 زيادة الوزن في قطاعات طلاء رذاذ طلاء الفلوروكربون
لا يقل متوسط سمك الطلاء على المقاطع المطلية بالرش لطلاء الفلوروكربون عن 30 ميكرومتر لطبقتين، و40 ميكرومتر لثلاث طبقات، و65 ميكرومتر لأربع طبقات. تستخدم غالبية المنتجات المطلية بالرش بالفلوروكربون طبقتين أو ثلاث طبقات. نظرًا للأنواع المختلفة من طلاء الفلوروكربون، فإن الكثافة بعد المعالجة تختلف أيضًا. وبأخذ طلاء الفلوروكربون العادي كمثال، يمكن ملاحظة زيادة الوزن في الجدول 2 التالي.
وفقًا للبيانات الواردة في الجدول، فإن الزيادة في الوزن بعد رش جوانب الأبواب والنوافذ باستخدام طلاء الفلوروكربون تمثل حوالي 2.0% إلى 3.0%. للطن الواحد من التشكيلات، يتراوح ما يقرب من 20 كجم إلى 30 كجم.
3.4 التحكم في سُمك طبقة المعالجة السطحية في منتجات الطلاء بالرش بالمسحوق والطلاء الفلوروكربوني
يعد التحكم في طبقة الطلاء في المنتجات المطلية بالرش لمسحوق وطلاء الفلوروكربون نقطة تحكم رئيسية في عملية الإنتاج، حيث يتم التحكم بشكل أساسي في ثبات وتوحيد مسحوق الطلاء أو رش الطلاء من مسدس الرش، مما يضمن السمك الموحد لفيلم الطلاء. في الإنتاج الفعلي، يعد السُمك الزائد لطبقة الطلاء أحد أسباب الطلاء بالرش الثانوي. على الرغم من أن السطح مصقول، إلا أن طبقة الطلاء بالرش يمكن أن تكون سميكة للغاية. يحتاج المصنعون إلى تعزيز التحكم في عملية الطلاء بالرش والتأكد من سمك طلاء الرش.
4. فرق الوزن الناتج عن طرق التغليف
عادة ما يتم تعبئة مقاطع الألمنيوم بغلاف ورقي أو غلاف متقلص، ويختلف وزن مواد التغليف حسب طريقة التغليف.
4.1 زيادة الوزن في ورق التغليف
يحدد العقد عادةً الحد الأقصى لوزن العبوات الورقية، والذي لا يتجاوز عمومًا 6%. بمعنى آخر، يجب ألا يتجاوز وزن الورق في طن واحد من الملفات الشخصية 60 كجم.
4.2 زيادة الوزن في غلاف الفيلم المنكمش
تبلغ الزيادة في الوزن بسبب تغليف الفيلم المتقلص بشكل عام حوالي 4٪. يجب ألا يتجاوز وزن الفيلم المتقلص في طن واحد من المقاطع 40 كجم.
4.3 تأثير أسلوب التغليف على الوزن
مبدأ تغليف الملفات الشخصية هو حماية الملفات الشخصية وتسهيل التعامل معها. يجب أن يكون وزن الحزمة الواحدة من الملفات حوالي 15 كجم إلى 25 كجم. يؤثر عدد الملفات الشخصية لكل عبوة على نسبة وزن العبوة. على سبيل المثال، عندما يتم تعبئة مقاطع إطار النافذة في مجموعات من 4 قطع بطول 6 أمتار، يكون الوزن 25 كجم، ويزن ورق التغليف 1.5 كجم، وهو ما يمثل 6%، راجع الشكل 5. عند التعبئة في مجموعات من 6 قطع، الوزن 37 كجم، ووزن ورق التغليف 2 كجم، وهو ما يمثل 5.4%، راجع الشكل 6.
من الأرقام المذكورة أعلاه، يمكن ملاحظة أنه كلما زاد عدد الملفات الشخصية في العبوة، قلت نسبة وزن مواد التعبئة والتغليف. في ظل نفس عدد الملفات لكل عبوة، كلما زاد وزن الملفات، قلت نسبة وزن مواد التعبئة والتغليف. يمكن للمصنعين التحكم في عدد الملفات لكل عبوة وكمية مواد التعبئة والتغليف لتلبية متطلبات الوزن المحددة في العقد.
خاتمة
استنادا إلى التحليل أعلاه، هناك انحراف بين الوزن الفعلي للمقاطع والوزن النظري. الانحراف في سمك الجدار هو السبب الرئيسي لانحراف الوزن. يمكن التحكم بسهولة في وزن طبقة المعالجة السطحية، كما يمكن التحكم في وزن مواد التغليف. إن فرق الوزن في حدود 7% بين الوزن الوزني والوزن المحسوب يلبي المتطلبات القياسية، والفرق في حدود 5% هو هدف الشركة المصنعة للإنتاج.
حرره ماي جيانغ من MAT Aluminium
وقت النشر: 30 سبتمبر 2023
