Адрес
Организованная промышленная зона ASO 1, улица Дагестан, № 9, Синджан / АНКАРА / ТУРЦИЯ
1 - Общие характеристики:
Металлы играют важную роль в развитии цивилизации. В этом процессе развития существует небольшое количество металлов, играющих такую же важную роль, как алюминий. Алюминий с уникальными свойствами с древних времён стал более важным материалом, чем многие другие, такие как дерево, медь, железо и сталь. Несмотря на то, что он является относительно молодым металлом, производимым промышленностью с середины XIX века, сегодня медь и её сплавы, свинец, олово и цинк используются в больших объемах по сравнению с общим использованием всех нежелезных металлов.
Основные характеристики алюминия можно кратко описать следующим образом:
♦ Алюминий легок. Его вес всего лишь треть веса стального материала того же объема. ♦ Алюминий устойчив к воздействию атмосферных условий, пищевых продуктов и многих жидкостей и газов, используемых в повседневной жизни. ♦ Алюминий обладает высокой отражательной способностью. С его естественным белым цветом, усиленным свойствами отражения серебра, он обладает привлекательным внешним видом как внутри, так и снаружи архитектурных сооружений. Красивый внешний вид алюминия можно сохранить на длительный срок с использованием методов, таких как анодная оксидация (элоксирование), лакирование и др. Даже естественное оксидное покрытие во многих приложениях бывает достаточным. ♦ Прочность различных алюминиевых сплавов сравнима или даже превосходит прочность обычной конструкционной стали. ♦ Алюминий является упругим материалом, что делает его устойчивым к резким ударам. Кроме того, его прочность не уменьшается при низких температурах. (Прочность сталей уменьшается при низких температурах.) ♦ Алюминий легко обрабатывается. Его можно превратить в фольгу или проволоку с толщиной менее 1/100 мм. ♦ Алюминий хорошо проводит тепло и электричество, сопоставимо с медью. ♦ Для формирования алюминия можно использовать все методы, такие как литье, ковка, прокатка, штамповка, экструзия, вытяжка и другие.
2 - Алюминиевый профиль экструзии:
Профиль определяется как формированный материал с определенным сечением (форма сечения может быть плоской или иметь различные формы в зависимости от назначения) и низким отношением сечения к длине, другими словами, длина гораздо превышает ширину. Как и многие другие металлы, алюминий обрабатывается методами прокатки (вытяжки) или экструзии для производства профилей. Однако для производства профилей сложной формы наиболее часто используется метод экструзии. (См. Пресс для алюминиевой экструзии и алюминиевый экструзионный завод.) Области применения алюминиевых профилей, произведенных экструзией:
♦ Транспортные средства (автомобили, суда, поезда, метро, самолеты и космические аппараты), ♦ Архитектурные приложения и строительная отрасль (системы облицовки фасадов зданий, окна, двери, различные конструкции), ♦ Электротехническая промышленность, ♦ Производство машин и оборудования, ♦ Химическая и пищевая промышленность.
3 - Классификация алюминиевых сплавов по химической структуре:
Для придания алюминию различных свойств в него добавляют различные металлы. Классификация проводится в зависимости от добавленных металлов. Сплав определяется четырехзначной нотацией. Первая цифра указывает основной металл, добавленный к алюминию. В соответствии с американскими стандартами: 1XXX: Чистый алюминий 2XXX: Алюминиевый сплав с медью 3XXX: Алюминиевый сплав с марганцем 4XXX: Алюминиевый сплав с кремнием 5XXX: Алюминиевый сплав с магнием 6XXX: Алюминиевый сплав с кремнием и магнием 7XXX: Алюминиевый сплав с цинком 8XXX: Алюминиевый сплав с железом и кремнием 9XXX: Новые обнаруженные сплавы (Пример: Сплавы с литием)
4 - Классификация алюминиевых сплавов по термическому обработке:
После производства полуфабрикатов или готовой продукции из алюминия они подвергаются определенным процессам для получения определенных физических свойств. Обычно алюминиевые сплавы делятся на две группы:
1 - Сплавы, поддающиеся термической обработке
2 - Сплавы, не поддающиеся термической обработке
Для обеих групп используются обозначения для описания примененных процессов.
5 - Профили, произведенные для архитектурных применений
По всему миру профили, произведенные для архитектурных целей, обычно изготавливаются из сплавов 6XXX с использованием метода экструзии и покрываются анодированным оксидированием (элоксацией), либо цветным, либо бесцветным, чтобы сохранить их внешний вид на многие годы. Среди этих сплавов наиболее часто используются сплавы 6063, 6060 или AlMgSi0.5, которые имеют схожий химический состав и физические свойства.
5.1. Общие характеристики алюминиевых сплавов серии 6xxx
Сплавы серии 6xxx содержат магний (Mg) и кремний (Si). Изменяющиеся значения этих элементов и других примесей (таких как Fe, Cu, Mn, Zn и др.) в пределах определенных значений позволяют производить профили с различными свойствами в зависимости от намеченного использования сплавов. В сплавах серии 6xxx, где содержание железа (Fe) составляет 0,20% или менее, полированный профиль обеспечивает блестящую поверхность. Если содержание железа превышает это значение, цвет профиля начинает сереть, и блеск тускнеет. Чтобы получить матовую поверхность, содержание железа должно быть не менее 0,18%. При увеличении содержания железа достигается удобная и привлекательная матовая поверхность. Содержание железа более 0,30% не только приводит к тусклому внешнему виду после анодирования, но также усложняет процесс экструзии. Количества Mg и Si имеют большое значение для твердости профиля после искусственного старения (термической) обработки. Однако для достижения максимальной твердости после тепловой обработки эти элементы должны находиться в верхних пределах, что требует медленного производства, так как использованный алюминиевый заготовок также тверд. В заключение, для производства профилей в зависимости от предназначения их использования целесообразно использовать подходящий сплав настолько, насколько это возможно. При желаемых характеристиках профиля может потребоваться пожертвовать одним свойством в пользу другого.
Самые часто используемые сплавы в архитектурном строительстве в пределах серии 6XXX (AlMgSi) - это 6060 и 6063 (в EN и новой TS нотации), а также AlMgSi0.5 (в DIN и старой TS нотации). Их химический состав в целом одинаков, но проявляют нюансы в различиях между нижними и верхними пределами. Алюминиевые сплавы EN AW / AA 6005, 6005A и 6082 предпочтительны для инженерных применений, где требуются более высокие механические свойства.
Rm: Предел прочности Rp0.2: Предел текучести кг/мм2 = 10 МПа
Термическая обработка и механические свойства алюминиевых профилей и листов могут быть легко и практически поняты с использованием измерительных щек Вебстера. Для определения значений предела текучести и прочности на разрыв необходимо провести испытание на растяжение в соответствии со стандартами, подготовив образцы соответственно.
5.2. Производство алюминиевых профилей методом экструзии
Производство алюминиевых профилей методом экструзии требует трех основных компонентов.
a - Алюминиевый брусок (билет, заготовка) b - Экструзионный пресс c - Экструзионная форма
В общем экструзия может быть определена как процесс, при котором алюминиевый брусок с помощью большой силы, предоставляемой прессом, проходит через форму, чтобы получить профиль в форме формы. Алюминиевая экструзия происходит горячей; заготовки нагреваются до 420-470 ºC, формы должны быть нагреты до 450 ºC, и температура выходящего из пресса профиля превышает 500 ºC. Экструзия также является процессом уменьшения поперечного сечения. Сечение алюминиевого бруска превращается в сечение алюминиевого профиля. Следовательно, процесс становится проще, чем ближе сечение используемого бруска к измерению поверхности профиля, который предстоит произвести. Этот факт вызывает множество технических альтернатив, таких как проектирование форм профилей и выбор производственного пресса (силы, диаметр патрубка). В результате для производства тонких и малых профилей поперечного сечения требуется небольшое количество бруска и, следовательно, соответствующий по размеру пресс. Для больших профилей требуются большие формы, бруски и прессы. Попытка производства маленьких профилей на больших прессах с использованием больших брусков приводит к потере времени и энергии, а также снижению эффективности. Напротив, большие профили часто не могут быть произведены на маленьких прессах с использованием маленьких брусков. Профиль, выходящий из экструзионного пресса, охлаждается, подвергается процессу холодной вытяжки и режется до нужной длины. Затем применяются термические обработки (в соответствии с заказанными характеристиками), подробно описанные ниже. (Те, которые помечены буквой T, используются.) Рекомендуется использовать измеритель твердости для алюминиевых профилей, чтобы обеспечить сохранность поверхности алюминиевого профиля после выхода из пресса, и избежать появления черных/серых пятен охлаждения после анодирования. Для этого вместо дерева или графита на конвейерах экструзионного пресса следует использовать специальные теплостойкие текстильные изделия. В различных стандартах указано, какие размеры профилей будут иметь форму и допуски по размерам. Производство размеров вне стандартов зависит от соглашения между заказчиком и производителем. Тем не менее стоит помнить, что производство профилей с гораздо более узкими допусками, чем установлено стандартами, всегда более затратно, чем обычно.
5.3. Анодирование алюминиевых профилей (Элоксация)
Архитектурно произведенные алюминиевые профили предпочтительны с точки зрения визуального воздействия. Желательно, чтобы их внешний вид и цвет оставались неизменными на протяжении многих лет на месте использования. На самом деле естественный слой оксида алюминия, существующий по природе, защищает его от коррозии в течение многих лет без необходимости какого-либо обработки. Однако, увеличив толщину этого слоя (которая составляет 12 микрон), до 10-25 микрон, гарантируется сохранение внешнего вида. Этот процесс известен как "Анодирование" (Anodizing, Анодирование) на английском или "Элоксация" на немецком. В этом тексте оба выражения используются одинаково.
Анодирование выполняется электролитически, и для этого существует много методов. В принципе, алюминиевые профили погружаются в качестве анода в кислотный электролит. Между анодом и катодом подается определенное напряжение (постоянный ток). Электролит растворяется, и на поверхности профиля образуется оксидное покрытие. Этот слой прозрачен, как стекло. Алюминий защищен от коррозии этим слоем. Из множества методов анодирования наиболее широко используется "Метод постоянного тока с серной кислотой". Алюминиевая анодировочная установка (Анодирование)
5.3.1. Предварительная обработка профилей перед анодированием:
Поскольку слой анодного окисла прозрачен, он обнажает поверхность профиля. Если желаемая поверхность должна быть матовой или блестящей, эти предварительные обработки следует выполнять перед анодированием.
5.3.1.1. Процесс полировки (Полирование):
Для полировки поверхностей профилей используются щетки изготовленные из специальных тканей для нанесения полировочного средства на поверхность. Если на поверхности есть избыточные царапины, которые не удается удалить полировочными щетками, царапины устраняются перед полировкой с помощью специальной щетки из сизаля или шлифовального процесса, после чего проводится полировка.
5.3.1.2. Процесс шлифования (Валяние):
Могут быть две цели процесса шлифования:
5.3.1.3. Процесс сатинирования:
Процесс сатинирования используется для придания матового вида поверхности путем оборудования ее многочисленными линиями, обычно выполняемыми с помощью круглых щеток из нержавеющей стали или специальных круглых щеток Scotchbrush. (Машины для обоих типов щеток различны.) В зависимости от характеристик используемых щеток, внешний вид поверхности может варьироваться.
5.3.1.4. Промышленная анодировка:
Для этого вида поверхности никакие механические (физические) процессы перед анодированием не выполняются. Профиль направляется непосредственно в анодировочное предприятие и подвергается только обработке погружением в щелочной раствор на определенное время для придания матового вида. Этот полученный матовый эффект часто достаточен для устранения поверхностных царапин. Из-за низкой стоимости это предпочтительный тип поверхности в большинстве западных стран.
5.3.2. Процесс анодирования:
Профили проходят ряд химических процессов, прежде чем погружаются в электролит анодирования и подвергаются воздействию тока. К эти процессам относятся: a) Очистка от жира: Для очистки поверхности профилей. b) Щелочная очистка: Для удаления загрязнений и масел, которые не могут быть удалены процессом очистки от жира, и при необходимости для создания матового эффекта на поверхности. c) Нейтрализация: Удаляет осадок, образующийся в результате щелочного процесса. d) Анодирование (Анодирование): Защитный слой оксида наносится на поверхность в соответствии с описанным в разделе 5.3. процессом. Для обеспечения долговечности слоя оксида выполняется "процесс уплотнения". e) Процесс уплотнения: Профили выдерживают в ванне с горячей водой с регулированным уровнем pH или в специальной ванне с импрегнирующим составом на определенное время. Таким образом, поры оксидированного слоя увеличиваются объемно, что увеличивает устойчивость к физическим и химическим воздействиям. С учетом всех описанных выше процессов гарантируется высокое качество процесса за счет тщательного промывания и предотвращения смешивания химикатов.
5.4. Окрашивание алюминиевых профилей
Помимо серебристо-белого цвета алюминия, профили готовятся в различных цветах для архитектурных и декоративных целей. В общем, окрашивание выполняется двумя альтернативными методами.
♦ Покраска ♦ Окрашивание для анодированного алюминия
5.4.1. Покраска:
Процесс покраски аналогичен покраске дерева, стали и других материалов. Однако для алюминиевых профилей выполняется химическое преобразование (хромирование или эквивалентное хроматирование), а затем профили покрываются желаемыми цветами с использованием одного из методов "порошкового напыления". Недавним нововведением в этой области является применение деревянных узоров на алюминии. Для применения деревянных узоров на алюминиевых профилях сначала алюминиевый профиль покрывается порошковым покрытием в базовом цвете узора. Затем профиль покрывается специальной пленкой из пластика или бумаги, на которой деревянный узор передается на окрашенную алюминиевую поверхность методом вакуумной трансферной печати. Для получения подробной информации о процессе покраски см. Спецификации Qualicoat, разработанные QUALICOAT. Электростатическая установка порошковой покраски Центр нанесения деревянных узоров Пленки для нанесения деревянных узоров.
5.4.2. Окрашивание анодированного алюминия:
Окрашивание анодированного алюминия является наиболее распространенным методом. Это потому, что анодированный слой в настоящее время является лучшим и самым долговечным из всех известных методов защиты алюминия. Окрашивание алюминиевых профилей с использованием анодирования также может осуществляться двумя альтернативными методами: ♦ Одноступенчатое окрашивание, ♦ Двухступенчатое окрашивание
5.4.2.1. Одноступенчатое окрашивание:
Этот метод известен как "Integral Colour Anodizing" и используется в основном в США. Ванна анодирования одновременно служит ванной окрашивания. Электролит этой ванны отличается от обычного раствора ванны анодирования и также потребляет гораздо больше энергии, поскольку работает при более высоком напряжении. Кроме того, он работает в ограниченных условиях, поскольку достижимая окраска зависит от профиля сплава. По всем этим причинам американские компании также переходят к двухступенчатому методу окрашивания.
5.4.2.2. Двухэтапное окрашивание:
Как следует из названия, для анодной окислительной обработки и окрашивания используются две отдельные ванны. Предпосылкой является проведение профилем сначала анодной окислительной обработки. Затем профиль моется и погружается в ванну для окрашивания для нанесения желаемого цвета. Этот метод окрашивания делится на два этапа: ♦ Погружение в краску ♦ Электролитическое окрашивание
5.4.2.2.1. Погружение в краску:
Ванна окрашивания (Красящая ванна) представляет собой водный раствор специальной краски, предлагаемой различными компаниями. В этом методе краски красящие пигменты впитываются между порами анодированного слоя и проникают с поверхности слоя до некоторой глубины. После извлечения из красящей ванны профиль проходит процесс герметизации после мойки.
5.4.2.2.2. Электролитическое окрашивание:
В этом методе красящая ванна представляет собой водный раствор некоторых металлических солей и содержит электроды, поскольку окрашивание происходит методом электролиза. Профиль помещается в ванну, и между профилем и электродами проходит переменный ток. Ионы металла в растворе начинают двигаться и проникают в анодированный слой. Поскольку в этом методе вместо абсорбции используется электрическая энергия, красящие пигменты достигают самой глубокой границы слоя, границы между поверхностью профиля и анодированным слоем. Таким образом, цвета, полученные с использованием электролитического метода, гораздо устойчивы к физическим и химическим воздействиям по сравнению с цветами, полученными методом погружения. Для электролитического окрашивания доступно много коммерческих химикатов. Самым старым из них является метод ANOLOK, выпускаемый по лицензии Alcan Aluminium и использующий металлическую соль кобальта (Co).
Качество используемого для архитектурных целей алюминиевого профиля определяется следующими факторами:
Этот осмотр проводится визуально. Поверхность профиля не должна содержать нежелательные элементы, такие как глубокие царапины, порезы, вмятины и другие.
Алюминиевый профиль после производства должен соответствовать заранее согласованным с заказчиком размерам и допускам. Эти контроли проводятся с использованием инструментов, таких как штангенциркуль, микрометр, весы и другие.
Твердость алюминиевых профилей, используемых в архитектурных целях (60-75 BHN), обычно является хорошим показателем других физических свойств (предел прочности при разрыве, коэффициент удлинения и т. д.). Твердость может быть измерена практически с помощью прибора Вебстера. Тесты контроля материала для различных серий сплавов, используемых в промышленности, таких как 2xxx, 7xxx, 5xxx, имеют большее значение, и для этих тестов используются специальные оборудование.
Особенно важно качество цвета и поверхности алюминиевых профилей после анодирования. Профиль, будь то белый или цветной, должен соответствовать образцу. Блеск и матовость поверхности также важны. В настоящее время этот контроль осуществляется визуально, но новое устройство "рефлектометр" начинает использоваться, давая хорошие результаты и удобство.
Толщина анодного покрытия и качество его фиксации имеют большое значение. Эти два фактора определяют долговечность внешнего вида профиля, будь то цветной или бесцветный.
Прежде всего, толщина анодного покрытия не должна быть меньше требуемой заказчиком. В западных странах для профилей, используемых во внутренних помещениях зданий, требуется минимальная толщина анодного покрытия 10 микрон, для профилей, используемых на внешних частях зданий, требуется минимальная толщина анодирования 15 микрон. Однако эти толщины могут варьироваться в зависимости от заказчика. Некоторые страны имеют обязательные стандарты в этом вопросе. Существует несколько методов измерения толщины анодного покрытия, но наиболее распространенным и практичным на сегодняшний день является использование электронного прибора, называемого PERMASCOPE. Спецификация QUALANOD является наиболее распространенной в Европе. Нажмите здесь для ознакомления с Спецификациями QUALANOD.
Даже если толщина анодного покрытия соответствует стандартам, если качество фиксации неудовлетворительно, срок службы анодированного покрытия будет коротким. Поэтому последним и важным фактором качества является качество фиксации.
Для определения качества фиксации существует несколько методов. Эти методы и области их общего применения кратко описаны ниже:
Алюминиевые сплавы имеют показатели термической обработки (темпер), которые обычно определяются добавлением одной или нескольких букв, обозначающих состояние термической обработки алюминия и алюминиевых сплавов, полученных литьем или формовкой.
В основном используются четыре типа индикаторов термической обработки: (O) отпущенный; (F) состояние "как изготовлено"; (H) обозначающий увеличение твердости и прочности вследствие пластической деформации при температуре ниже температуры рекристаллизации; и (T) обозначающий состояние термической обработки. (W) обозначает не постоянную структуру после термической обработки раствора, и если указано время, это означает определенную термическую обработку.
Ниже приведены описания характеристик различных термических обработок.
F: Состояние "как изготовлено" (как изготовлено) Это состояние указывает на физическую структуру после изготовления без дополнительной обработки, без гарантии механических свойств формируемых алюминиевых сплавов. Для состояния литья, например, используется обозначение 43F.
O: Отпущен, рекристаллизованный Это самое мягкое состояние формируемых алюминиевых сплавов.
H: Обычно используется для плоских изделий (лист/плита). Обозначает увеличение прочности и твердости, полученное в формируемых алюминиевых сплавах, вне зависимости от того, проводится ли дополнительная термическая обработка для частичного отпуска после холодной формовки (пластической деформации) ниже температуры рекристаллизации или нет.
После (H) обычно следуют две или более цифр. Первая цифра представляет собой основную обработку, и последующие цифры указывают на конечные физические свойства в пределах пластической деформации.
Характеристики, представленные этими цифрами, указаны ниже:
Третья цифра обычно используется для указания дополнительных характеристик. Например, (H141) имеет те же минимальные характеристики, что и (H14), но максимальные значения ближе к стандартным значениям. Третья цифра, будь она или нет, не представляет собой значительно отличающихся значений от (H14) и недостаточна для замены (H13) или (H15). Очень твердые характеристики указываются с использованием цифры (9) в качестве второй цифры, будь она или нет третья цифра. Обозначение (H112) означает "контролируемое" состояние, так как оно гарантирует механические характеристики состояния после формовки.
H 2: Представляет собой частичное отпуск после пластической деформации. После того, как сплав достигает определенной прочности и твердости вследствие пластической деформации, он частично отпускается для снижения этих значений до желаемых пределов. Это обозначается написанием первой цифры 2. Желаемая постоянная прочность и твердость указываются так же, как и в (H1). Например, H28 указывает на полное отпуск, H24 - на полутвердый отпуск. Состояние H2 для сплавов, обеспечивающих мягкость от старения при комнатной температуре, эквивалентно физическим свойствам H3. Для других сплавов H2 примерно эквивалентен физическим свойствам H1, хотя коэффициент удлинения может быть немного больше.
H 3: Пластическая деформация и последующее стабилизационное состояние. Алюминиевые сплавы, содержащие магний, стабилизируются при низких температурах для увеличения их формовочных характеристик при некотором снижении прочности. Если этот процесс не выполняется, эти изменения происходят очень медленно при комнатной температуре. Этот процесс обозначается третьей цифрой после (H). Процесс пластической деформации также указывается двумя цифрами после (H) или первой цифрой.
W: Показывает не постоянную структуру после термической обработки раствора. Это состояние указывается из-за естественного старения, указывая продолжительность старения. Например, 2024 W (1/2 часа), 7075 W (2 месяца) и т. д.
I: Показывает термические обработки, применяемые для стабилизации структуры, за исключением состояний F, O, H, вне зависимости от того, проводится ли формовка или нет, чтобы сделать структуру стабильной. Можно добавить цифры от 2 до 9 после буквы T, обозначая определенные термические обработки.
Например, когда указан код 6061-T6, дополнительные обработки могут быть добавлены к основному коду, чтобы обеспечить различные характеристики, как например, 6061T62.
Естественное старение при комнатной температуре может проводиться во время или после основной термической обработки. Если время играет важную роль с металлургической точки зрения, оно контролируется, в противном случае оно может не указываться.
T: Обозначает темперы, полученные термической обработкой. Различные виды термической обработки обозначаются следующими буквенными и цифровыми индикаторами.