Todo sobre canales de aluminio
A diferencia de los productos laminados de acero, un canal de aluminio no tiene un gran margen de seguridad. Pero esto no impide que los productos de aluminio se utilicen como estructuras auxiliares, en lugar de principales. La descripción y las características del perfil de aluminio en forma de U se presentan en este artículo.
descripción general
El canal de aluminio en forma de U es un elemento indispensable para la construcción de estructuras metálicas para el transporte aéreo y marítimo. Una de las ventajas de la construcción de aluminio es su relativa ligereza. Esto es de particular importancia para la capacidad de vuelo de las aeronaves, así como para la flotabilidad de los barcos.
El canal de aluminio se fabrica mediante el método de prensado. Su ligereza tres veces mayor permite prescindir de poros, huecos en la estructura interna. Después de cortar un producto de este tipo, se asegurará de que la estructura de la estructura sea completamente sólida. El análogo del canal en U es el perfil en forma de H: se distingue por la presencia de tableros de estantes adicionales, "mirando" en la otra dirección.
La numeración del perfil obedece al siguiente patrón: cada uno de los elementos, por ejemplo, el vigésimo en su valor nominal, tiene una distancia entre estantes de 20 mm. De acuerdo con los estándares GOST relevantes, la longitud del segmento no excede los 6 m. Este es uno de los elementos que apenas son reemplazables en la producción de marcos de acabado, también se colocan stands de exhibición. Los parámetros en los que se utiliza no van más allá de la ligereza y la fuerza relativa.
Tal estructura no soporta más cargas de capital: los elementos se comban, lo que conduciría a una fuerte distorsión de toda la estructura. Debido a la baja densidad en comparación con el acero, 2,6 contra 7,9 g / cm3, el peso de una unidad de producción, respectivamente, disminuirá. La introducción de impurezas de aleación puede aumentar significativamente la resistencia relativa, pero dicho material no llegará al acero.
Debido a esto, las estructuras de soporte están diseñadas para un peso varias veces menor que en el caso en el que se usarían elementos de acero similares.
La ventaja de las estructuras de aluminio es también una total insensibilidad al agua dulce. - una película de óxido de aluminio tiene una resistencia notablemente mayor y se forma instantáneamente en la superficie, en cuestión de segundos, sin estropear la apariencia del producto. Sin embargo, el aluminio puro, después de permanecer durante varios años en agua débilmente acidificada, por ejemplo, de lluvia, se desmorona gradualmente.
Los productos de aluminio, debido a que este metal está más extendido que sus contrapartes, y también por su relativa fusibilidad (y la facilidad para obtener todo tipo de aleaciones a partir de él), son unos de los más baratos. A pesar de que, como metal no ferroso, el aluminio es varias veces más caro que el hierro cuando se entrega como chatarra, el alto costo de los productos de acero inoxidable en comparación con el aluminio es obvio.
La facilidad de procesamiento de dicho canal, su instalación liviana puede reducir significativamente el costo del trabajo de instalación. Hojas de sierra, sierras y taladros simples permiten acortar rápidamente el canal en el punto en el que no encaja en las dimensiones requeridas y supera sus límites. El contorno de los glúteos también es fácil de ajustar.
Es bastante fácil soldar un canal de aluminio; sin embargo, dicha fijación se logra a corrientes más bajas y utilizando electrodos especiales, cuya varilla está hecha de aluminio, no de aleación de acero.
Todos los tipos y variedades de productos de canales de aluminio son altamente respetuosos con el medio ambiente. En entornos residenciales y de oficinas, esto es extremadamente importante. El canal de aluminio no se quema, no emite humos tóxicos, incluso cuando se calienta. Sin embargo, si hay un incendio en la habitación, tales elementos simplemente se derretirán; calentarlos a 700-800 grados los hará líquidos. La conductividad eléctrica del aluminio comercial ordinario no es tan alta que pueda almacenar y transmitir una carga, por ejemplo, de campos eléctricos intensos y rayos de bolas.
El voltaje de hasta cientos de voltios es relativamente seguro para las estructuras de aluminio. Estructuras hechas de canales de aluminio y sus aleaciones, debido a su baja elasticidad, no acumulan esfuerzos de fatiga durante mucho tiempo. - una tensión excesiva puede doblar vigas y soportes. La rectangularidad del canal elimina en parte este defecto, pero no es capaz de nivelarlo por completo. Sin embargo, el aluminio conduce el calor en gran medida, lo que hace necesario aislar adicionalmente este material de las fuentes de calor.
El aluminio está lejos de ser inerte: casi todas las sales, álcalis y ácidos son capaces de reaccionar con él, especialmente los inorgánicos. Los ácidos minerales, por ejemplo, el perclórico, el sulfúrico y el clorhídrico, lo destruyen, incluso cuando se diluyen significativamente, a un ritmo catastrófico.
Además del endurecimiento y el índice de resistencia, algunos elementos han mejorado la conductividad eléctrica. Esto es importante cuando, por ejemplo, la conexión a tierra de protección se extiende a lo largo de la estructura metálica de soporte.
Características de producción
El punto de fusión del aluminio puro es de 660 grados Celsius. Usando aditivos, fue posible exceder significativamente este límite. Esto permite construir conjuntos estructurales que posteriormente se pueden calentar. Si no somete el canal de aluminio a cargas demasiado intensas (como se hace en relación con estructuras de acero similares), este material servirá sin problemas durante decenas de años.
La desventaja de un canal de aluminio es la destrucción repentina bajo cargas extremas: estas aleaciones no amortiguan las vibraciones como lo hace el acero. Está permitido, pero no es deseable, utilizar aluminio como perfil en forma de H.
Para que la aleación adquiera las cualidades requeridas, necesitará un tratamiento termoquímico. Básicamente, para la producción del canal se utiliza la aleación AD31, obtenida según Gosstandart 4784-1997. La composición de la aleación AD31 son los siguientes componentes, además de la cantidad de aluminio en ella al menos 97,25%:
- hasta 0,5% de hierro;
- hasta 0,7% de silicio;
- hasta 1,5 ppm de titanio;
- hasta 1 ppm de cobre;
- hasta 2 ppm de zinc;
- hasta 9 ppm de manganeso.
El marcador "D" es responsable de la presencia de cobre ("cobre", literalmente). Todas estas impurezas eliminan la excesiva fragilidad de la aleación, mejorando sus propiedades de procesamiento. El conformado del canal de aluminio se lleva a cabo en el tren de laminación.
Puntos de vista
Las tecnologías de prensado y embutición profunda permiten obtener productos que cumplen con todos los requisitos modernos, incluida la precisión de la forma y el bajo peso, combinados con una resistencia considerable (según los estándares generales). La designación de la composición coincide con la característica general de una aleación en particular:
- productos que han pasado el endurecimiento y el envejecimiento externo natural ("T");
- productos endurecidos, pero envejecidos artificialmente ("T-1");
- elementos que han sufrido un endurecimiento parcial, envejecimiento acelerado ("T5");
- elementos recocidos para hacerlos más flexibles ("M").
En términos de fuerza, los productos de canal están representados por los siguientes tipos:
- productos normalmente duraderos (no indicados);
- elementos de mayor resistencia ("PP").
Estos elementos están pintados con pinturas y barnices, también están recubiertos con un recubrimiento de electrólisis (anodizado) de otro metal. Esto es similar a la aplicación de una capa de cobre (revestimiento de cobre) a conductores de aluminio conductores de electricidad. Sin embargo, son los elementos del canal los que están recubiertos con otros metales y sus aleaciones más baratos que el cobre.
Pintura en polvo y líquida, los recubrimientos compuestos de dos capas se han abierto camino en el mercado.
Dado que el canal se produce mediante prensado en caliente y laminado en frío, se producen tipos desiguales, iguales y doblados. Para su producción, existe una aleación de aluminio AD31T1 (AD31 tratado térmicamente) y AMg5. Este último contiene:
- magnesio - 4.8 ... 5.8%;
- manganeso - 0,3 ... 0,8%;
- hierro - hasta 0,5%;
- silicio - la misma cantidad;
- cobre - hasta 0,1%;
- titanio - la misma cantidad;
- berilio - 0,005%.
El resto es completamente de aluminio.
Dimensiones (editar)
Tamaños típicos que encuentran más comúnmente los constructores y acabados domésticos: 100x50x5, 50x50x4, 35x65x35, 40x40x40, 50x100x50x5, 10x10, tamaño de estante de pared 50x30, 30x30x30x2, 50x50x3, 80x40x5, 150x65x7, 25x30x25, 25x60x25, 40x40x4 y una docena más. El surtido está determinado por el grosor del estante y su ancho, el grosor y el ancho de la tira principal, que desempeña el papel de una pared, así como la composición (aleación) de la que están hechos estos productos.
Cuanto más grueso y ancho sea el elemento, en todas sus dimensiones, mayor será la carga de capital que afrontará. Pero esto no significa que deba intentar reemplazar las vigas de acero de carga con canales de aluminio: el colapso, el aplastamiento de la estructura erigida ya es inevitable con la instalación activa de materiales de construcción superpuestos y de acabado. Si los requisitos de carga son serios, abandone el aluminio y cambie al acero.
Solicitud
La industria de la ingeniería que utiliza un canal de aluminio está representada por docenas de tipos de piezas. Comencemos con el ejemplo más simple: aviones de vuelo bajo para entrenamiento y trabajo agrícola en grandes áreas, aviones de planificación con o sin motor. Finalmente, un avión de pasajeros, incluso construido con acero fino o aleación de titanio, no despegará; requeriría una aceleración a la velocidad de un cohete, lo cual no es realista.
Se han utilizado aleaciones de aluminio de alta calidad para construir rovers. Los rovers y rovers lunares contienen exactamente cascos, marcos y distancia entre ejes de aluminio; la ligereza reduce el consumo de energía.
Los modelos de equipos controlados por radio contienen pequeños canales y esquinas.
El aluminio para construcción y decoración es un buen elemento del interior. Para pantallas y tabiques de luz, se justificó por completo. Sin embargo, las láminas de yeso están unidas a perfiles de acero de paredes delgadas y no a un canal de aluminio de paredes gruesas. Las barras de cortina para cortinas, cortinas y persianas están hechas de un canal de aluminio estrecho.
La producción de ventanas y ventanas de doble acristalamiento, aunque utiliza perfiles y canales de aluminio, no está completa sin espaciadores de acero de refuerzo. El peso de una ventana, puerta o unidad de vidrio de metal y plástico para acristalamientos panorámicos se reduce significativamente.
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