Навесные фасады. Красивые решения


Гибка прессованных алюминиевых профилей

Прессованные алюминиевые профили подвергают гибке с применением одного из следующих четырех основных методов [1-3]:

Минимальный радиус гибки

Минимальный радиус гибки алюминиевого профиля, при котором на нем еще не возникают трещины и другие повреждения, в значительно степени зависит от механических свойств алюминиевого сплава. Основными ограничивающими факторами для достижения малого радиуса гибки, являются относительное удлинение материала профиля и разница между пределом текучести и пределом прочности материала. Чем выше относительное удлинение материала и чем больше разница между его пределом текучести и пределом прочности, тем большую степень пластической деформации он сможет выдерживать без разрушения.

Алюминиевые сплавы применяемые для гибки

Лучшие показатели по пластическим свойствам и способностью к гибке имеют марки алюминия и сплавы серий 3ххх и 5ххх. Профили из сплавов серий 2ххх и 7ххх обладают высокой прочностью и малой пластичностью и поэтому редко подвергаются гибке. Сплавы серии 6ххх, например, сплавы 6060 и 6063, имеют достаточно высокие пластические свойства. Поэтому их часто применяют для изготовления гнутых деталей и изделий.  

Состояния алюминиевых сплавов для гибки

Гибку алюминиевых профилей, например, из сплавов 6060 и 6063, можно производить на уже упрочненном алюминиевом сплаве (состояния Т5 и Т6), однако только при достаточно большом радиусе гибки. При гибке на малые радиусы обычно применяют профили в отожженном состоянии или в «полуупрочненном» состоянии Т4 – «закалка и естественное старение». Если для готовых гнутых профилей необходима высокая прочность, то их полное термическое упрочнение производят после выполнения операции.

Если алюминиевые профили в состоянии Т4 производятся большими партиями, то нужно обеспечить, чтобы интервал времени между гибкой первого и последнего профиля в партии не был слишком длинным. Дело в том, что свежие профили в состоянии Т4 продолжают естественно набирать прочность в течение довольно длительного времени. Если этот интервал будет слишком длинным, то параметры гибки этих профилей, придется существенно корректировать, особенно при малых радиусах. Поэтому часто для обеспечения хорошей повторяемости операции гибки, алюминиевые профили подвергают отжигу.    

Гибка, анодирование и порошковая окраска

Гибку алюминиевых профилей обычно производят  до операции анодирования, так как хрупкий анодный слой при гибке может растрескиваться, особенно на участках, которые подвергаются растяжению. Порошковое покрытие может выдерживать гибку на большие радиусы, например, при изготовлении арок для окон и дверей методом трехроликовой гибки. Однако при малых радиусах гибки, на порошковом покрытии могут возникать повреждения, явные или скрытые. Скрытые повреждения могут проявляться через некоторое время в виде пониженной коррозионной стойкости.      

Роторная гибка

Роторная гибка, является наиболее популярным методом гибки алюминиевых профилей. Этим методом производят, например, гибку профилей для рам окон пассажирских вагонов. Эта технология позволяет получать малые углы, и обеспечивает хорошую повторяемость размеров гнутых деталей.

Деталь закрепляется на массивном поворотном ролике (рисунок 1). Ролик и ползун имеют форму профиля, который подвергается гибке. Профиль поворачивается вместе с поворотным роликом, поэтому этот метод иногда называют гибкой с наматыванием. В процессе гибки, наружная часть профиля подвергается растяжению, а внутренняя – сжатию. Для того, чтобы предотвратить образование на профиле царапин и вмятин ролик и ползун изготавливают из полимерного материала, обычно, фторопласта.

Роторная гибка 

Рисунок 1 – Роторная гибка [3] 

Трехроликовая гибка

Роликовую гибку алюминиевых профилей применяют для больших радиусов гиба, например, арочных окон и дверей. Профиль прокатывается несколько или много раз между двумя нижними приводными роликами и вертикальным прижимным роликом (рисунок 2). Обычно для управления роликовой гибочной машиной применяют числовое программное управление (ЧПУ). Ролики для этой машины,  изготавливают обычно из полимерных материалов.  

 Трехроликовая гибка

Рисунок 2 – Трехроликовая гибка [3]

Гибка растяжением

Технология гибки растяжением, дает очень высокую точность. Что очень важно,  при изготовлении трехмерной формы гнутого профиля [1]. По схеме деформирования это скорее формовка, чем гибка. Поэтому этот метод часто называют формовкой растяжением.

Профиль устанавливается между двумя зажимами и затем постепенно натягивается на неподвижную матрицу заданной формы (рисунок 3). Форма этой матрицы соответствует форме поперечного сечения профиля. Металл растягивается до верхнего предела пластичности и поэтому влияние упругой отдачи является незначительным.

Стоимость такого оборудования довольно высокая. Такой метод гибки-формовки алюминиевых профилей применятся в автомобильной промышленности, например, при изготовлении бамперов и элементов рамы.

 Гибка растяжением

Рисунок 3 – Гибка растяжением [3]

Прессовая гибка

Прессовая гибка, подходит для простой гибки больших партий алюминиевых профилей (рисунок 4). Гнутый профиль получают путем приложения усилия механического или гидравлического пресса на гибочную матрицу. Верхняя и нижняя матрицы имеют форму, которая задает форму гнутого профиля. Эти матрицы могут быть стальными или пластиковыми.     

 Прессовая гибка

Рисунок 4 – Прессовая гибка [3]

Упругая отдача

Явление упругой отдачи является частой причиной несоответствия размеров согнутого профиля заданным размерам. Упругая отдача является результатом упруго-пластического деформирования материала профиля (рисунок 5). Гибочная машина изгибает профиль на заданный угол α2. После снятия изгибающего момента  профиль «отпружинивает» на угол Δα. Этот угол Δα и называют углом упругой отдачи. Упругую отдачу обычно компенсируют гибкой профиля на угол, который больше заданного угла α2 на определенную величину. Эту величину перегиба определяют экспериментально или с помощью расчетов.

Упругая отдача при гибке профелей

Рисунок 5 – Упругая отдача при гибке профилей [2] 

Основными факторами, которые влияют на величину упругой отдачи, являются:

 

Источники:

1. Design Manual, SAPA, 2014.

2. TALAT 3706 – European Aluminium Association, 1996  

3. http://www.alexandriaindustries.com/2016/08/25/bending-forming-aluminum-extrusions/

 

Статья подготовлена сотрудниками Алюком - системы навесного вентилируемого фасада.

Ваше сообщение успешно отправлено

Ваше сообщение успешно отправлено

Ваше сообщение успешно отправлено

Яндекс.Метрика