Nguyên nhân gây ra sai lệch trọng lượng trong cấu hình nhôm là gì?

Nguyên nhân gây ra sai lệch trọng lượng trong cấu hình nhôm là gì?

Các phương pháp lún cho cấu hình nhôm được sử dụng trong xây dựng thường liên quan đến độ lún cân và độ lún lý thuyết. Việc quyết toán cân bao gồm việc cân các sản phẩm nhôm định hình, bao gồm cả vật liệu đóng gói và tính toán khoản thanh toán dựa trên trọng lượng thực tế nhân với giá mỗi tấn. Độ lún lý thuyết được tính bằng cách nhân trọng lượng lý thuyết của biên dạng với giá mỗi tấn.

Trong quá trình xử lý cân, có sự chênh lệch giữa trọng lượng cân thực tế và trọng lượng tính toán theo lý thuyết. Có nhiều lý do cho sự khác biệt này. Bài viết này chủ yếu phân tích sự khác biệt về trọng lượng do ba yếu tố gây ra: chênh lệch về độ dày vật liệu cơ bản của cấu hình nhôm, sự khác biệt về các lớp xử lý bề mặt và sự thay đổi về vật liệu đóng gói. Bài viết này thảo luận về cách kiểm soát các yếu tố này để giảm thiểu sai lệch.

1. Sự khác biệt về trọng lượng do sự thay đổi độ dày vật liệu cơ bản

Có sự khác biệt giữa độ dày thực tế và độ dày lý thuyết của biên dạng, dẫn đến sự khác biệt giữa trọng lượng cân và trọng lượng lý thuyết.

1.1 Tính trọng lượng dựa trên phương sai độ dày

Theo tiêu chuẩn GB/T5237.1 của Trung Quốc, đối với các cấu hình có vòng tròn bên ngoài không quá 100mm và độ dày danh nghĩa nhỏ hơn 3,0mm, độ lệch chính xác cao là ± 0,13mm. Lấy cấu hình khung cửa sổ dày 1,4mm làm ví dụ, trọng lượng lý thuyết trên mét là 1,038kg/m. Với độ lệch dương 0,13mm thì trọng lượng trên mét là 1,093kg/m, chênh lệch 0,055kg/m. Với độ lệch âm 0,13mm thì trọng lượng trên mét là 0,982kg/m, chênh lệch 0,056kg/m. Tính cho 963 mét thì chênh lệch là 53kg/tấn, tham khảo Hình 1.

11

Cần lưu ý rằng hình minh họa chỉ xem xét phương sai độ dày của phần có độ dày danh nghĩa 1,4mm. Nếu tính đến tất cả các chênh lệch độ dày, chênh lệch giữa trọng lượng được cân và trọng lượng lý thuyết sẽ là 0,13/1,4*1000=93kg. Sự tồn tại của chênh lệch về độ dày vật liệu cơ bản của nhôm định hình quyết định sự khác biệt giữa trọng lượng được cân và trọng lượng lý thuyết. Độ dày thực tế càng gần với độ dày lý thuyết thì trọng lượng cân càng gần với trọng lượng lý thuyết. Trong quá trình sản xuất nhôm định hình, độ dày tăng dần. Nói cách khác, trọng lượng cân của các sản phẩm được sản xuất bởi cùng một bộ khuôn bắt đầu nhẹ hơn trọng lượng lý thuyết, sau đó trở nên giống nhau và sau đó nặng hơn trọng lượng lý thuyết.

1.2 Phương pháp kiểm soát sai lệch

Chất lượng của khuôn nhôm định hình là yếu tố cơ bản trong việc kiểm soát trọng lượng trên mét của định hình. Thứ nhất, cần kiểm soát chặt chẽ băng chuyền làm việc và kích thước gia công của khuôn để đảm bảo độ dày đầu ra đạt yêu cầu, với độ chính xác được kiểm soát trong phạm vi 0,05mm. Thứ hai, quy trình sản xuất cần được kiểm soát bằng cách quản lý tốc độ đùn hợp lý và tiến hành bảo trì sau một số lần đúc nhất định theo quy định. Ngoài ra, các khuôn có thể trải qua quá trình xử lý thấm nitơ để tăng độ cứng của đai làm việc và làm chậm quá trình tăng độ dày.

12

2. Trọng lượng lý thuyết cho các yêu cầu về độ dày của tường khác nhau

Độ dày thành của nhôm định hình có dung sai và các khách hàng khác nhau có yêu cầu khác nhau về độ dày thành của sản phẩm. Theo yêu cầu về dung sai độ dày của tường, trọng lượng lý thuyết sẽ khác nhau. Nói chung, chỉ cần có độ lệch dương hoặc chỉ có độ lệch âm.

2.1 Trọng số lý thuyết cho độ lệch dương

Đối với các cấu hình nhôm có độ dày thành chênh lệch dương, diện tích chịu tải tới hạn của vật liệu nền yêu cầu độ dày thành đo được không nhỏ hơn 1,4mm hoặc 2,0mm. Phương pháp tính trọng lượng lý thuyết có dung sai dương là vẽ sơ đồ sai lệch lấy chiều dày thành làm trung tâm và tính trọng lượng trên mét. Ví dụ: đối với cấu hình có độ dày thành 1,4mm và dung sai dương 0,26mm (dung sai âm 0mm), độ dày thành ở độ lệch tâm là 1,53mm. Trọng lượng trên mét của profile này là 1,251kg/m. Trọng lượng lý thuyết cho mục đích cân phải được tính toán dựa trên 1,251kg/m. Khi độ dày thành profile ở -0mm, trọng lượng trên mét là 1,192kg/m và khi ở mức +0,26mm, trọng lượng trên mét là 1,309kg/m, tham khảo Hình 2.

13

Dựa trên độ dày thành 1,53mm, nếu chỉ tăng phần 1,4mm lên độ lệch tối đa (độ lệch Z-max), chênh lệch trọng lượng giữa độ lệch dương Z-max và độ dày thành tâm là (1,309 – 1,251) * 1000 = 58kg. Nếu tất cả độ dày của thành đều ở độ lệch Z-max (rất khó xảy ra), chênh lệch trọng lượng sẽ là 0,13/1,53 * 1000 = 85kg.

2.2 Trọng số lý thuyết cho độ lệch âm

Đối với các cấu hình nhôm, độ dày thành không được vượt quá giá trị quy định, nghĩa là dung sai âm của độ dày thành. Trọng số lý thuyết trong trường hợp này phải được tính bằng một nửa độ lệch âm. Ví dụ: đối với cấu hình có độ dày thành 1,4mm và dung sai âm 0,26mm (dung sai dương 0mm), trọng lượng lý thuyết được tính dựa trên một nửa dung sai (-0,13mm), hãy tham khảo Hình 3.

14

Với độ dày thành 1,4mm, trọng lượng trên mét là 1,192kg/m, trong khi với độ dày thành 1,27mm, trọng lượng trên mét là 1,131kg/m. Sự khác biệt giữa hai là 0,061kg/m. Nếu chiều dài của sản phẩm được tính là một tấn (838 mét) thì chênh lệch trọng lượng sẽ là 0,061 * 838 = 51kg.

2.3 Phương pháp tính trọng lượng với các độ dày thành khác nhau

Từ các sơ đồ trên, có thể thấy rằng bài viết này sử dụng mức tăng hoặc giảm độ dày danh nghĩa khi tính toán các độ dày thành khác nhau, thay vì áp dụng chúng cho tất cả các phần. Các khu vực chứa đầy các đường chéo trong sơ đồ thể hiện độ dày thành danh nghĩa là 1,4mm, trong khi các khu vực khác tương ứng với độ dày thành của các khe và vây chức năng, khác với độ dày thành danh nghĩa theo tiêu chuẩn GB/T8478. Do đó, khi điều chỉnh độ dày thành, trọng tâm chủ yếu là độ dày thành danh nghĩa.

Dựa trên sự thay đổi độ dày thành khuôn trong quá trình loại bỏ vật liệu, người ta nhận thấy rằng tất cả độ dày thành của khuôn mới chế tạo đều có độ lệch âm. Do đó, việc chỉ xem xét những thay đổi về độ dày thành danh nghĩa sẽ mang lại sự so sánh thận trọng hơn giữa trọng lượng cân và trọng lượng lý thuyết. Độ dày thành ở các khu vực không danh nghĩa sẽ thay đổi và có thể được tính toán dựa trên độ dày thành tỷ lệ trong phạm vi độ lệch giới hạn.

Ví dụ: đối với sản phẩm cửa sổ và cửa đi có độ dày thành danh nghĩa 1,4mm, trọng lượng trên mét là 1,192kg/m. Để tính trọng lượng trên mét cho chiều dày thành 1,53mm, áp dụng phương pháp tính tỷ lệ: 1,192/1,4 * 1,53, dẫn đến trọng lượng trên mét là 1,303kg/m. Tương tự, đối với độ dày thành 1,27mm, trọng lượng trên mét được tính là 1,192/1,4 * 1,27, dẫn đến trọng lượng trên mét là 1,081kg/m. Phương pháp tương tự có thể được áp dụng cho các độ dày tường khác.

Dựa trên kịch bản độ dày thành 1,4mm, khi tất cả độ dày thành được điều chỉnh, chênh lệch trọng lượng giữa trọng lượng cân và trọng lượng lý thuyết là khoảng 7% đến 9%. Ví dụ, như thể hiện trong sơ đồ sau:

15

3. Chênh lệch trọng lượng do độ dày lớp xử lý bề mặt gây ra

Các cấu hình nhôm được sử dụng trong xây dựng thường được xử lý bằng quá trình oxy hóa, điện di, phun sơn, fluorocarbon và các phương pháp khác. Việc bổ sung các lớp xử lý làm tăng trọng lượng của các biên dạng.

3.1 Tăng trọng lượng trong hồ sơ oxy hóa và điện di

Sau khi xử lý bề mặt bằng quá trình oxy hóa và điện di, một lớp màng oxit và màng composite (màng oxit và màng sơn điện di) được hình thành, có độ dày từ 10μm đến 25μm. Màng xử lý bề mặt làm tăng thêm trọng lượng, nhưng các cấu hình nhôm sẽ giảm một phần trọng lượng trong quá trình xử lý trước. Sự gia tăng trọng lượng không đáng kể, do đó sự thay đổi trọng lượng sau khi xử lý oxy hóa và điện di nói chung là không đáng kể. Hầu hết các nhà sản xuất nhôm đều xử lý các cấu hình mà không tăng thêm trọng lượng.

3.2 Tăng trọng lượng của hồ sơ lớp phủ phun

Profile phun sơn có một lớp sơn tĩnh điện trên bề mặt, có độ dày không nhỏ hơn 40μm. Trọng lượng của lớp phủ bột thay đổi theo độ dày. Tiêu chuẩn quốc gia khuyến nghị độ dày từ 60μm đến 120μm. Các loại sơn bột khác nhau có trọng lượng khác nhau cho cùng độ dày màng. Đối với các sản phẩm được sản xuất hàng loạt như khung cửa sổ, thanh cửa sổ và khung cửa sổ, độ dày màng duy nhất được phun ở ngoại vi và dữ liệu chiều dài ngoại vi có thể được xem trong Hình 4. Trọng lượng tăng sau khi phun sơn của các biên dạng có thể là được tìm thấy trong Bảng 1.

16

17

Theo số liệu trong bảng, trọng lượng tăng lên sau khi phun sơn cửa và cửa sổ chiếm khoảng 4% đến 5%. Một tấn profile là khoảng 40kg đến 50kg.

3.3 Tăng trọng lượng của hồ sơ sơn phun sơn Fluorocarbon

Độ dày trung bình của lớp phủ trên các biên dạng phun sơn fluorocarbon không nhỏ hơn 30μm đối với hai lớp, 40μm đối với ba lớp và 65μm đối với bốn lớp. Phần lớn các sản phẩm phun sơn fluorocarbon sử dụng hai hoặc ba lớp sơn. Do có nhiều loại sơn fluorocarbon khác nhau nên mật độ sau khi đóng rắn cũng khác nhau. Lấy sơn fluorocarbon thông thường làm ví dụ, có thể thấy sự gia tăng trọng lượng trong Bảng 2 sau đây.

18

Theo số liệu trong bảng, trọng lượng tăng lên sau khi phun sơn fluorocarbon cho cửa ra vào và cửa sổ chiếm khoảng 2,0% đến 3,0%. Một tấn profile là khoảng 20kg đến 30kg.

3.4 Kiểm soát độ dày của lớp xử lý bề mặt trong các sản phẩm sơn phun bột và sơn Fluorocarbon

Việc kiểm soát lớp phủ trong các sản phẩm phun sơn bột và sơn fluorocarbon là khâu kiểm soát quá trình quan trọng trong sản xuất, chủ yếu kiểm soát độ ổn định và đồng đều của bột hoặc sơn phun từ súng phun, đảm bảo độ dày đồng đều của màng sơn. Trong thực tế sản xuất, độ dày của lớp sơn phủ quá dày là một trong những nguyên nhân dẫn đến phải phun sơn thứ cấp. Mặc dù bề mặt đã được đánh bóng nhưng lớp sơn phun vẫn có thể quá dày. Các nhà sản xuất cần tăng cường kiểm soát quá trình phun sơn và đảm bảo độ dày của lớp sơn phun.

19

4. Chênh lệch trọng lượng do phương pháp đóng gói gây ra

Nhôm định hình thường được đóng gói bằng giấy gói hoặc màng co, trọng lượng của vật liệu đóng gói thay đổi tùy theo phương pháp đóng gói.

4.1 Tăng trọng lượng của giấy gói

Hợp đồng thường quy định giới hạn trọng lượng đối với bao bì giấy, thông thường không vượt quá 6%. Nói cách khác, trọng lượng giấy trong một tấn profile không được vượt quá 60kg.

4.2 Tăng trọng lượng khi bọc màng co

Trọng lượng tăng do bao bì màng co thường khoảng 4%. Trọng lượng màng co trong một tấn profile không được vượt quá 40kg.

4.3 Ảnh hưởng của phong cách đóng gói đến trọng lượng

Nguyên tắc đóng gói hồ sơ là để bảo vệ hồ sơ và tạo điều kiện thuận lợi cho việc xử lý. Trọng lượng của một gói profile nên vào khoảng 15kg đến 25kg. Số lượng hồ sơ trên mỗi gói ảnh hưởng đến tỷ lệ phần trăm trọng lượng của bao bì. Ví dụ: khi các profile khung cửa sổ được đóng gói theo bộ 4 miếng dài 6 mét, trọng lượng là 25kg và giấy bao bì nặng 1,5kg, chiếm 6%, hãy tham khảo Hình 5. Khi đóng gói theo bộ 6 miếng, trọng lượng 37kg, giấy đóng gói nặng 2kg, chiếm 5,4%, tham khảo hình 6.

20

21

Từ những số liệu trên, có thể thấy rằng một gói càng có nhiều profile thì tỷ lệ trọng lượng của vật liệu đóng gói càng nhỏ. Trong cùng một số lượng hồ sơ trên mỗi gói, trọng lượng của hồ sơ càng cao thì tỷ lệ phần trăm trọng lượng của vật liệu đóng gói càng nhỏ. Nhà sản xuất có thể kiểm soát số lượng profile trên mỗi gói hàng và số lượng vật liệu đóng gói để đáp ứng yêu cầu về trọng lượng quy định trong hợp đồng.

22

Phần kết luận

Dựa trên phân tích trên, có sự sai lệch giữa trọng lượng cân thực tế của biên dạng và trọng lượng lý thuyết. Sự sai lệch về độ dày của tường là nguyên nhân chính dẫn đến sai lệch trọng lượng. Trọng lượng của lớp xử lý bề mặt có thể được kiểm soát tương đối dễ dàng và trọng lượng của vật liệu đóng gói cũng có thể được kiểm soát. Chênh lệch trọng lượng trong khoảng 7% giữa trọng lượng cân và trọng lượng tính toán đáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn và chênh lệch trong khoảng 5% là mục tiêu của nhà sản xuất sản xuất.

Được chỉnh sửa bởi May Jiang từ MAT Aluminium


Thời gian đăng: 30-09-2023