Nguyên nhân nào gây ra độ lệch trọng lượng trong thanh nhôm?

Nguyên nhân nào gây ra độ lệch trọng lượng trong thanh nhôm?

Phương pháp định giá cho các thanh nhôm định hình dùng trong xây dựng thường bao gồm định giá theo trọng lượng và định giá theo lý thuyết. Định giá theo trọng lượng bao gồm việc cân các sản phẩm thanh nhôm định hình, bao gồm vật liệu đóng gói, và tính toán khoản thanh toán dựa trên trọng lượng thực tế nhân với giá mỗi tấn. Định giá theo lý thuyết được tính bằng cách nhân trọng lượng lý thuyết của các thanh nhôm định hình với giá mỗi tấn.

Trong quá trình cân lắng, có sự khác biệt giữa trọng lượng thực tế đã cân 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: sự khác biệt về độ dày vật liệu cơ bản của các thanh nhôm, sự khác biệt về lớp xử lý bề mặt và sự khác biệt về vật liệu đóng gói. Bài viết này thảo luận về cách kiểm soát các yếu tố này để giảm thiểu độ lệch.

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

Có sự khác biệt giữa độ dày thực tế và độ dày lý thuyết của các cấu hình, dẫn đến sự khác biệt giữa trọng lượng cân được và trọng lượng lý thuyết.

1.1 Tính toán trọng lượng dựa trên độ dày thay đổi

Theo tiêu chuẩn Trung Quốc GB/T5237.1, đối với các cấu hình có đường tròn ngoài không quá 100mm và độ dày danh nghĩa nhỏ hơn 3.0mm, độ lệch độ chính xác cao là ±0.13mm. Lấy cấu hình khung cửa sổ dày 1.4mm làm ví dụ, trọng lượng lý thuyết trên một mét là 1.038kg/m. Với độ lệch dương là 0.13mm, trọng lượng trên một mét là 1.093kg/m, chênh lệch 0.055kg/m. Với độ lệch âm là 0.13mm, trọng lượng trên một mét là 0.982kg/m, chênh lệch 0.056kg/m. Tính toán cho 963 mét, có chênh lệch 53kg trên một tấn, tham khảo Hình 1.

11

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

1.2 Phương pháp kiểm soát độ lệch

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

12

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

Độ dày thành của thanh nhôm có dung sai, khách hàng khác nhau có yêu cầu khác nhau về độ dày thành của sản phẩm. Trong yêu cầu dung sai độ dày thành, trọng lượng lý thuyết thay đổi. Nói chung, chỉ cần có độ lệch dương hoặc chỉ cần độ lệch âm.

2.1 Trọng số lý thuyết cho độ lệch dương

Đối với các thanh nhôm có độ lệch dương về độ dày thành, diện tích chịu tải quan trọng của vật liệu cơ bản yêu cầu độ dày thành đo được không được nhỏ hơn 1,4mm hoặc 2,0mm. Phương pháp tính toán trọng lượng lý thuyết có dung sai dương là vẽ sơ đồ độ lệch với độ dày thành được căn giữa và tính trọng lượng trên một mét. Ví dụ, đối với một thanh có độ dày thành 1,4mm và dung sai dương là 0,26mm (dung sai âm là 0mm), độ dày thành tại độ lệch căn giữa là 1,53mm. Trọng lượng trên một mét đối với thanh 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 của thanh là -0mm, trọng lượng trên một mét là 1,192kg/m và khi ở +0,26mm, trọng lượng trên một mét là 1,309kg/m, tham khảo Hình 2.

13

Dựa trên độ dày thành là 1,53mm, nếu chỉ tăng phần 1,4mm lên độ lệch tối đa (độ lệch Z-max), thì chênh lệch trọng lượng giữa độ lệch dương Z-max và độ dày thành ở giữa là (1,309 – 1,251) * 1000 = 58kg. Nếu tất cả độ dày thành đều ở độ lệch Z-max (rất khó xảy ra), thì 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 thanh nhôm, độ dày thành không được vượt quá giá trị quy định, nghĩa là độ dày thành có dung sai âm. Trọng lượng lý thuyết trong trường hợp này phải được tính bằng một nửa độ lệch âm. Ví dụ, đối với thanh nhôm có độ dày thành 1,4mm và dung sai âm là 0,26mm (dung sai dương là 0mm), trọng lượng lý thuyết được tính dựa trên một nửa dung sai (-0,13mm), tham khảo Hình 3.

14

Với độ dày thành 1,4mm, trọng lượng mỗi mét là 1,192kg/m, trong khi với độ dày thành 1,27mm, trọng lượng mỗi mét là 1,131kg/m. Chênh lệch giữa hai giá trị này 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 toán trọng lượng với độ dày thành khác nhau

Từ các sơ đồ trên, có thể thấy rằng bài viết này sử dụng các gia số hoặc giảm độ dày thành danh nghĩa khi tính toán các độ dày thành khác nhau, thay vì áp dụng chúng cho tất cả các mặt cắt. Các khu vực được tô bằng các đường chéo trong sơ đồ biểu thị độ dày thành danh nghĩa là 1,4mm, trong khi các khu vực khác tương ứng với độ dày thành của các khe và cánh 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, có thể thấy rằng tất cả độ dày thành khuôn mới đều có độ lệch âm. Do đó, chỉ xem xét những thay đổi về độ dày thành danh nghĩa sẽ cung cấp sự so sánh bảo thủ hơn giữa trọng lượng cân và trọng lượng lý thuyết. Độ dày thành ở các khu vực không danh nghĩa có thay đổi và có thể được tính toán dựa trên độ dày thành tương ứng trong phạm vi độ lệch giới hạn.

Ví dụ, đối với sản phẩm cửa sổ và cửa ra vào có độ dày thành danh nghĩa là 1,4mm, trọng lượng trên một mét là 1,192kg/m. Để tính trọng lượng trên một mét cho độ dày thành là 1,53mm, áp dụng phương pháp tính theo tỷ lệ: 1,192/1,4 * 1,53, cho kết quả là trọng lượng trên một mét là 1,303kg/m. Tương tự, đối với độ dày thành là 1,27mm, trọng lượng trên một mét được tính là 1,192/1,4 * 1,27, cho kết quả là trọng lượng trên một mét là 1,081kg/m. Có thể áp dụng phương pháp tương tự cho các độ dày thành khác.

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

15

3. Sự khác biệt về trọng lượng do độ dày lớp xử lý bề mặt

Các thanh nhôm dùng trong xây dựng thường được xử lý bằng phương pháp oxy hóa, điện di, phun phủ, fluorocarbon và các phương pháp khác. Việc bổ sung các lớp xử lý làm tăng trọng lượng của các thanh nhôm.

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, với độ dày từ 10μm đến 25μm. Màng xử lý bề mặt làm tăng trọng lượng, nhưng các thanh nhôm mất một số trọng lượng trong quá trình xử lý trước. Sự gia tăng trọng lượng không đáng kể, vì vậy sự thay đổi về trọng lượng sau khi xử lý oxy hóa và điện di thường không đáng kể. Hầu hết các nhà sản xuất nhôm đều xử lý các thanh mà không làm tăng trọng lượng.

3.2 Tăng trọng lượng trong các cấu hình phun sơn

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

16

17

Theo dữ liệu trong bảng, trọng lượng tăng thêm sau khi phun phủ các thanh profile cửa sổ và cửa ra vào chiếm khoảng 4% đến 5%. Đối với một tấn profile, trọng lượng tăng thêm khoảng 40kg đến 50kg.

3.3 Tăng trọng lượng trong các cấu hình lớp phủ phun sơn Fluorocarbon

Độ dày trung bình của lớp phủ trên các cấu hình 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. Do các loại sơn fluorocarbon khác nhau, 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.

18

Theo dữ liệu trong bảng, trọng lượng tăng thêm sau khi phun sơn cửa sổ và cửa ra vào bằng sơn fluorocarbon chiếm khoảng 2,0% đến 3,0%. Đối với một tấn profile, trọng lượng tăng thêm 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

Kiểm soát lớp phủ trong các sản phẩm phun sơn bột và sơn fluorocarbon là một điểm kiểm soát quy trình quan trọng trong sản xuất, chủ yếu kiểm soát độ ổn định và tính đồng nhất của bột hoặc sơn phun từ súng phun, đảm bảo độ dày đồng đều của màng sơn. Trong sản xuất thực tế, độ dày quá mức của lớp phủ là một trong những lý do cho lớp phủ phun thứ cấp. Mặc dù bề mặt được đánh bóng, lớp phủ phun vẫn có thể quá dày. Các nhà sản xuất cần tăng cường kiểm soát quy trình phun sơn và đảm bảo độ dày của lớp phủ phun.

19

4. Sự khác biệt về trọng lượng do phương pháp đóng gói

Thanh nhôm 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 trong giấy gói

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

4.2 Tăng trọng lượng trong màng co

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

4.3 Ảnh hưởng của phong cách đóng gói đến trọng lượng

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

20

21

Từ các số liệu trên, có thể thấy rằng càng nhiều profile trong một gói, tỷ lệ phần trăm trọng lượng của vật liệu đóng gói càng nhỏ. Trong cùng một số lượng profile trên một gói, trọng lượng của profile càng cao, tỷ lệ phần trăm trọng lượng của vật liệu đóng gói càng nhỏ. Các nhà sản xuất có thể kiểm soát số lượng profile trên một gói và số lượng vật liệu đóng gói để đáp ứng các yêu cầu về trọng lượng được chỉ định trong hợp đồng.

22

Phần kết luận

Dựa trên phân tích trên, có sự sai lệch giữa trọng lượng cân thực tế của các cấu hình và trọng lượng lý thuyết. Độ lệch về độ dày thành là lý do chính gây ra độ 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 có thể kiểm soát được. Chênh lệch trọng lượng trong vòng 7% giữa trọng lượng cân và trọng lượng tính toán đáp ứng các yêu cầu tiêu chuẩn và chênh lệch trong vòng 5% là mục tiêu của nhà sản xuất sản xuất.

Biên tập bởi May Jiang từ MAT Aluminum


Thời gian đăng: 30-09-2023