I metodi di assestamento per i profili di alluminio utilizzati in edilizia prevedono generalmente la pesatura dell'assestamento e l'assestamento teorico. La liquidazione della pesata prevede la pesatura dei prodotti profilati in alluminio, compresi i materiali di imballaggio, e il calcolo del pagamento in base al peso effettivo moltiplicato per il prezzo per tonnellata. L'assestamento teorico si calcola moltiplicando il peso teorico dei profili per il prezzo alla tonnellata.
Durante la determinazione della pesatura si verifica una differenza tra il peso pesato effettivo e il peso calcolato teoricamente. Ci sono molteplici ragioni per questa differenza. Questo articolo analizza principalmente le differenze di peso causate da tre fattori: variazioni nello spessore del materiale di base dei profili di alluminio, differenze negli strati di trattamento superficiale e variazioni nei materiali di imballaggio. In questo articolo viene illustrato come controllare questi fattori per ridurre al minimo le deviazioni.
1.Differenze di peso causate da variazioni nello spessore del materiale di base
Esistono differenze tra lo spessore effettivo e lo spessore teorico dei profili, con conseguenti differenze tra il peso pesato e il peso teorico.
1.1 Calcolo del peso in base alla variazione dello spessore
Secondo lo standard cinese GB/T5237.1, per i profili con un cerchio esterno non superiore a 100 mm e uno spessore nominale inferiore a 3,0 mm, la deviazione ad alta precisione è ±0,13 mm. Prendendo come esempio un profilo per serramento di 1,4 mm di spessore, il peso teorico al metro è di 1,038 Kg/m. Con una deviazione positiva di 0,13 mm, il peso per metro è 1,093 kg/m, una differenza di 0,055 kg/m. Con una deviazione negativa di 0,13 mm, il peso per metro è 0,982 kg/m, una differenza di 0,056 kg/m. Calcolando per 963 metri, c'è una differenza di 53 kg per tonnellata, fare riferimento alla Figura 1.
Va notato che l'illustrazione considera solo la variazione di spessore della sezione con spessore nominale di 1,4 mm. Se si prendessero in considerazione tutte le variazioni di spessore, la differenza tra il peso pesato e il peso teorico sarebbe 0,13/1,4*1000=93 kg. L'esistenza di variazioni nello spessore del materiale base dei profili di alluminio determina la differenza tra il peso pesato e il peso teorico. Quanto più lo spessore reale si avvicina a quello teorico, tanto più il peso pesato si avvicina al peso teorico. Durante la produzione dei profili in alluminio lo spessore aumenta gradualmente. In altre parole, il peso pesato dei prodotti realizzati con lo stesso insieme di stampi inizialmente è più leggero del peso teorico, poi diventa lo stesso e infine diventa più pesante del peso teorico.
1.2 Metodi per controllare le deviazioni
La qualità degli stampi per profili in alluminio è il fattore fondamentale per controllare il peso al metro dei profili. In primo luogo, è necessario controllare rigorosamente il nastro di lavoro e le dimensioni di lavorazione degli stampi per garantire che lo spessore in uscita soddisfi i requisiti, con una precisione controllata entro un intervallo di 0,05 mm. In secondo luogo, il processo produttivo deve essere controllato gestendo adeguatamente la velocità di estrusione ed effettuando la manutenzione dopo un certo numero di passaggi dello stampo, come previsto. Inoltre gli stampi possono subire un trattamento di nitrurazione per aumentare la durezza del nastro di lavoro e rallentare l'aumento di spessore.
2. Peso teorico per diversi requisiti di spessore della parete
Lo spessore delle pareti dei profili in alluminio presenta delle tolleranze e clienti diversi hanno requisiti diversi per lo spessore delle pareti del prodotto. In base ai requisiti di tolleranza dello spessore della parete, il peso teorico varia. In genere, è necessario avere solo una deviazione positiva o solo una deviazione negativa.
2.1 Peso teorico per la deviazione positiva
Per i profili in alluminio con una deviazione positiva nello spessore della parete, l'area portante critica del materiale di base richiede che lo spessore della parete misurato non sia inferiore a 1,4 mm o 2,0 mm. Il metodo di calcolo del peso teorico con tolleranza positiva consiste nel tracciare un diagramma di deviazione con lo spessore della parete centrato e calcolare il peso al metro. Ad esempio, per un profilo con uno spessore della parete di 1,4 mm e una tolleranza positiva di 0,26 mm (tolleranza negativa di 0 mm), lo spessore della parete in corrispondenza della deviazione centrata è 1,53 mm. Il peso al metro per questo profilo è di 1.251 kg/m. Il peso teorico ai fini della pesatura deve essere calcolato sulla base di 1.251 kg/m. Quando lo spessore della parete del profilo è a -0 mm, il peso per metro è 1,192 kg/m, e quando è a +0,26 mm, il peso per metro è 1,309 kg/m, fare riferimento alla Figura 2.
Sulla base di uno spessore della parete di 1,53 mm, se solo la sezione di 1,4 mm viene aumentata fino alla deviazione massima (deviazione Z-max), la differenza di peso tra la deviazione positiva Z-max e lo spessore della parete centrato è (1,309 – 1,251) * 1000 = 58 kg. Se tutti gli spessori delle pareti fossero alla deviazione Z-max (il che è altamente improbabile), la differenza di peso sarebbe 0,13/1,53 * 1000 = 85 kg.
2.2 Peso teorico per la deviazione negativa
Per i profili in alluminio lo spessore della parete non deve superare il valore specificato, il che significa una tolleranza negativa nello spessore della parete. Il peso teorico in questo caso dovrebbe essere calcolato come metà della deviazione negativa. Ad esempio, per un profilo con uno spessore di parete di 1,4 mm e una tolleranza negativa di 0,26 mm (tolleranza positiva di 0 mm), il peso teorico viene calcolato in base alla metà della tolleranza (-0,13 mm), fare riferimento alla Figura 3.
Con uno spessore della parete di 1,4 mm, il peso al metro è di 1,192 kg/m, mentre con uno spessore della parete di 1,27 mm, il peso al metro è di 1,131 kg/m. La differenza tra i due è 0,061 kg/m. Se la lunghezza del prodotto viene calcolata come una tonnellata (838 metri), la differenza di peso sarebbe 0,061 * 838 = 51 kg.
2.3 Metodo di calcolo per il peso con diversi spessori di parete
Dai diagrammi precedenti, si può vedere che questo articolo utilizza incrementi o riduzioni dello spessore nominale della parete quando si calcolano spessori di parete diversi, anziché applicarli a tutte le sezioni. Le aree riempite con linee diagonali nel diagramma rappresentano uno spessore di parete nominale di 1,4 mm, mentre le altre aree corrispondono allo spessore di parete di fessure e alette funzionali, che differiscono dallo spessore di parete nominale secondo gli standard GB/T8478. Pertanto, quando si regola lo spessore della parete, l'attenzione si concentra principalmente sullo spessore nominale della parete.
In base alla variazione dello spessore delle pareti dello stampo durante la rimozione del materiale, si osserva che tutti gli spessori delle pareti degli stampi appena realizzati presentano una deviazione negativa. Pertanto, considerando solo le variazioni dello spessore nominale della parete si ottiene un confronto più conservativo tra il peso di pesatura e il peso teorico. Lo spessore della parete nelle aree non nominali cambia e può essere calcolato in base allo spessore della parete proporzionale entro l'intervallo di deviazione limite.
Ad esempio, per un prodotto per finestre e porte con uno spessore nominale della parete di 1,4 mm, il peso per metro è 1,192 kg/m. Per calcolare il peso al metro per uno spessore di parete di 1,53 mm, viene applicato il metodo di calcolo proporzionale: 1,192/1,4 * 1,53, ottenendo un peso al metro di 1,303 kg/m. Allo stesso modo, per uno spessore di parete di 1,27 mm, il peso per metro viene calcolato come 1,192/1,4 * 1,27, risultando in un peso per metro di 1,081 kg/m. Lo stesso metodo può essere applicato ad altri spessori di parete.
Basandosi sullo scenario di uno spessore della parete di 1,4 mm, quando tutti gli spessori della parete sono regolati, la differenza di peso tra il peso di pesatura e il peso teorico è compresa tra il 7% e il 9% circa. Ad esempio, come mostrato nel diagramma seguente:
3. Differenza di peso causata dallo spessore dello strato di trattamento superficiale
I profili di alluminio utilizzati nella costruzione sono comunemente trattati con ossidazione, elettroforesi, rivestimento a spruzzo, fluorocarburi e altri metodi. L'aggiunta degli strati di trattamento aumenta il peso dei profili.
3.1 Aumento di peso nei profili di ossidazione ed elettroforesi
Dopo il trattamento superficiale di ossidazione ed elettroforesi, si forma uno strato di pellicola di ossido e pellicola composita (pellicola di ossido e pellicola di vernice elettroforetica), con uno spessore compreso tra 10μm e 25μm. La pellicola per il trattamento superficiale aggiunge peso, ma i profili in alluminio perdono peso durante il processo di pretrattamento. L'aumento di peso non è significativo, quindi la variazione di peso dopo il trattamento di ossidazione e elettroforesi è generalmente trascurabile. La maggior parte dei produttori di alluminio lavora i profili senza aggiungere peso.
3.2 Aumento di peso nei profili con rivestimento a spruzzo
I profili verniciati a spruzzo presentano sulla superficie uno strato di verniciatura a polvere, con spessore non inferiore a 40μm. Il peso del rivestimento in polvere varia con lo spessore. Lo standard nazionale consiglia uno spessore compreso tra 60μm e 120μm. Diversi tipi di rivestimenti in polvere hanno pesi diversi per lo stesso spessore del film. Per i prodotti prodotti in serie come telai di finestre, montanti e ante di finestre, sulla periferia viene spruzzato un unico spessore di pellicola e i dati sulla lunghezza periferica possono essere visualizzati nella Figura 4. L'aumento di peso dopo il rivestimento a spruzzo dei profili può essere trovato nella tabella 1.
Secondo i dati riportati nella tabella l'aumento di peso dopo la verniciatura a spruzzo dei profili di porte e finestre ammonta al 4-5% circa. Per una tonnellata di profili, il peso è di circa 40-50 kg.
3.3 Aumento di peso dei profili di rivestimento a spruzzo con vernice al fluorocarbonio
Lo spessore medio del rivestimento sui profili verniciati a spruzzo con vernice al fluorocarburo non è inferiore a 30μm per due strati, 40μm per tre strati e 65μm per quattro strati. La maggior parte dei prodotti rivestiti con vernice spray al fluorocarburo utilizza due o tre strati. A causa delle diverse varietà di vernice al fluorocarburo, varia anche la densità dopo l'indurimento. Prendendo come esempio la normale vernice al fluorocarburo, l’aumento di peso può essere visto nella seguente Tabella 2.
Secondo i dati riportati nella tabella l'aumento di peso dopo la verniciatura a spruzzo dei profili di porte e finestre con vernice al fluorocarburo ammonta al 2,0-3,0% circa. Per una tonnellata di profili, il peso è di circa 20-30 kg.
3.4 Controllo dello spessore dello strato di trattamento superficiale nei prodotti di rivestimento spray con vernice in polvere e fluorocarbonio
Il controllo dello strato di rivestimento nei prodotti verniciati a spruzzo con vernice in polvere e fluorocarbonica è un punto chiave di controllo del processo di produzione, poiché controlla principalmente la stabilità e l'uniformità della polvere o dello spruzzo di vernice dalla pistola a spruzzo, garantendo lo spessore uniforme del film di vernice. Nella produzione reale, uno dei motivi per cui si ricorre al rivestimento a spruzzo secondario è uno spessore eccessivo dello strato di rivestimento. Anche se la superficie è lucida, lo strato di rivestimento spray può essere comunque eccessivamente spesso. I produttori devono rafforzare il controllo del processo di rivestimento a spruzzo e garantire lo spessore del rivestimento a spruzzo.
4.Differenza di peso causata dai metodi di imballaggio
I profili in alluminio vengono solitamente imballati con avvolgimento di carta o pellicola termoretraibile e il peso dei materiali di imballaggio varia a seconda del metodo di imballaggio.
4.1 Aumento di peso nell'imballaggio in carta
Il contratto solitamente specifica il limite di peso per gli imballaggi in carta, generalmente non superiore al 6%. In altre parole, il peso della carta contenuta in una tonnellata di profili non deve superare i 60 kg.
4.2 Aumento di peso nell'avvolgimento con film termoretraibile
L'aumento di peso dovuto all'imballaggio con film termoretraibile è generalmente intorno al 4%. Il peso della pellicola termoretraibile in una tonnellata di profili non deve superare i 40 kg.
4.3 Influenza dello stile di imballaggio sul peso
Il principio dell'imballaggio dei profili è quello di proteggere i profili e facilitarne la movimentazione. Il peso di un pacco di profili dovrebbe essere compreso tra 15 e 25 kg. Il numero di profili per pacco incide sulla percentuale del peso dell'imballo. Ad esempio, quando i profili del telaio della finestra sono imballati in set di 4 pezzi con una lunghezza di 6 metri, il peso è di 25 kg e la carta da imballaggio pesa 1,5 kg, pari al 6%, fare riferimento alla Figura 5. Se imballati in set di 6 pezzi, il peso è di 37 kg e la carta da imballaggio pesa 2 kg, pari al 5,4%, fare riferimento alla Figura 6.
Dalle cifre sopra riportate si può vedere che maggiore è il numero di profili in un pacco, minore è la percentuale in peso dei materiali di imballaggio. A parità di numero di profili per confezione, maggiore è il peso dei profili, minore è la percentuale in peso dei materiali di imballaggio. I produttori possono controllare il numero di profili per confezione e la quantità di materiali di imballaggio per soddisfare i requisiti di peso specificati nel contratto.
Conclusione
Sulla base dell'analisi di cui sopra, esiste una deviazione tra il peso effettivo di pesatura dei profili e il peso teorico. La deviazione dello spessore della parete è la ragione principale della deviazione del peso. Il peso dello strato di trattamento superficiale può essere controllato in modo relativamente semplice e il peso dei materiali di imballaggio è controllabile. Una differenza di peso entro il 7% tra il peso di pesatura e il peso calcolato soddisfa i requisiti standard, mentre una differenza entro il 5% è l'obiettivo del produttore.
A cura di May Jiang di MAT Aluminium
Orario di pubblicazione: 30 settembre 2023
