Conocimientos Básicos sobre Perfiles de Aluminio

1. Especificaciones de los perfiles de aluminio:

15 20 30 40 45 50 60 principalmente

2. Material:

A2011, aleación de aluminio-cobre, aleación de corte libre con excelente maquinabilidad pero alta resistencia a la corrosión.

A2017, aleación de aluminio-cobre, alta resistencia, buena procesabilidad, aluminio duro.

A5052, aleación de aluminio-manganeso, es una aleación de aluminio de mediana resistencia, la más representativa, con alta resistencia a la fatiga y excelente resistencia al agua marina.

A5056, aleación de aluminio-manganeso, tiene excelente resistencia al agua marina y buena capacidad de tratamiento superficial después del corte.

A6061, aleación de aluminio-manganeso-silicio, aleación tratable térmicamente y resistente a la corrosión, tiene alta resistencia a la corrosión después del tratamiento T6.

A6063, una aleación de aluminio-manganeso-silicio, tiene menor resistencia que el A6061 extruido, pero cuenta con una extrusión superior y puede formarse en diversas formas de sección transversal complejas. También tiene excelentes propiedades de resistencia a la corrosión y de tratamiento superficial.

A7075, una aleación de aluminio-zinc-manganeso, es una de las aleaciones de aluminio más resistentes, pero tiene baja resistencia a la corrosión y es una aleación de aluminio superduro.

【Extensión】

Tratamiento térmico de solución :Es un proceso de tratamiento térmico en el cual la aleación se calienta a alta temperatura para que los componentes en la aleación se disuelvan uniformemente en estado sólido formando una solución sólida uniforme, y luego se enfría rápidamente para mantener este estado disuelto.

Envejecimiento artificial se refiere al proceso de calentar una aleación tratada con solución a una temperatura adecuada por encima de la temperatura ambiente y mantenerla durante un período determinado para cambiar las propiedades de la aleación. Durante este proceso, la estructura entre los átomos del metal cambia, optimizando así las propiedades mecánicas y la estabilidad de la aleación.

3. Espesor de pared

El espesor de pared de cada fabricante será diferente. En general, los espesores convencionales son 1,5; 1,8; 2,0; 2,5; 3,0; 3,2; 3,5 y 4,0.

4. Tipo:

Aquí hay dos puntos que entender:

1. El orificio axial del perfil de aluminio generalmente está diseñado según el orificio inferior de la rosca. Por lo tanto, el orificio se puede usar directamente después de roscar.

2. Al comprar tuercas en T, solo necesita coincidir con el modelo y seleccionar nuestro tamaño de rosca y material. La forma de la tuerca puede adaptarse al tamaño de nuestra ranura, como se muestra a continuación:

Nota: Como se muestra en la figura anterior, las letras detrás del perfil de aluminio 4040 representan diferentes espesores y pesos por metro, los cuales deben completarse según las necesidades reales. Lo anterior toma el tipo 40 como ejemplo. Incluso si es el mismo modelo, las especificaciones del 4040 son muy variadas.

El alcance de aplicación de los distintos espesores también es diferente.

5. Accesorios:

Hay algunos aspectos importantes a tener en cuenta sobre los accesorios:

Acerca de las tuercas: Existen varios tipos de tuercas para perfiles, y los diversos estilos están diseñados para adaptarse a diferentes requisitos de instalación y condiciones de trabajo.

Acerca de la tapa: La tapa ocupará espacio, por lo tanto, para evitar que sobresalga durante el diseño, es necesario reservar un espesor de tapa en la unión para instalarla y lograr un efecto estético, y debe marcarse claramente en el dibujo de ensamblaje para evitar errores por parte del ensamblador.

Nota: Básicamente, los accesorios necesarios para conectar perfiles de aluminio ya han sido fabricados como piezas estándar.

Cálculo mecánico:

La capacidad de carga de los perfiles de aluminio se mide principalmente mediante la deflexión en la industria. Misumi proporciona dos métodos de cálculo:

A. Método de consulta en tablas (sencillo y operativo, pero su limitación es que requiere el uso de perfiles Misumi).

A continuación, se presentan algunos puntos clave:

Solo sigue los pasos para realizar el cálculo

Siempre que la cantidad de deflexión indicada en los pasos sea menor que la longitud de uso L/1000, se cumplen los requisitos de uso (esta frase es clave). Es decir, si su longitud de uso es de 500 mm y la cantidad de deflexión que calculó es de 0.4, entonces cumple con los requisitos, 0.4<0.5. Por supuesto, por razones de seguridad, aún debe establecer un factor de seguridad.

¿Cómo calcular utilizando la tabla anterior?

Parámetros conocidos: nuestra carga (N), qué perfil de aluminio preseleccionamos (especificaciones), la longitud de nuestro perfil de aluminio L (mm)

Método de instalación: El método de soporte del perfil de aluminio. Como se muestra en la figura a continuación, cuanto más sólido sea el método de soporte, menor será la deflexión. El mejor método es fijarlo en ambos extremos.

Esta es la tabla a continuación. Cada especificación tiene un número.

B. Método de cálculo: A continuación se muestra la fórmula de cálculo para la cantidad de deflexión de diferentes métodos de soporte (aplicable generalmente):

El cálculo solo requiere sustituir los datos conocidos. Todos conocemos la carga y la longitud. Déjame explicar el módulo de Young y el momento de inercia de la sección.

Módulo de Young: El módulo de Young del aluminio es un valor característico, al igual que la densidad. Aunque existen muchas calidades de aluminio, todas pueden considerarse como 70,000/mm².

Momento de inercia de la sección: MISUMI ha proporcionado una tabla y un gráfico con datos para el método de selección. Sin embargo, debemos tener en cuenta que en la realidad no todos podemos permitirnos los perfiles de aluminio de MISUMI, y las especificaciones de espesor de los perfiles de aluminio en el mercado varían. Por lo tanto, podemos referirnos a la tabla de MISUMI para convertir el espesor real de nuestro perfil de aluminio comparándolo con los modelos de MISUMI de las mismas especificaciones, y multiplicarlo por un cierto coeficiente para convertir nuestro momento de inercia de sección.

Finalmente, al sustituir todos los datos, podemos saber si el perfil de aluminio que elegimos es adecuado. Si no es adecuado, podemos considerar reducir la longitud o elegir una especificación más grande para modificar nuestro plan.

Ensamblaje de perfiles de aluminio: Por favor, consulte el método de instalación real y vaya al taller y pida al maestro artesano que lo instale.

【Extensión】

En nuestro proceso de diseño, existen secciones de perfiles de aluminio comúnmente utilizadas. Solo necesitamos colocar la carpeta en la posición correspondiente de la carpeta de instalación de SW para llamar a la biblioteca de perfiles de SW.

【Preguntas y respuestas】

P: ¿Se pueden cortar los perfiles de aleación de aluminio a una longitud especificada? ¿Cuál es la precisión de corte?

R: Se puede especificar cualquier longitud entre 50~4000(mm) (especificado en unidades de 0,5 mm) para el corte, y la tolerancia de corte está dentro de ±0,5 mm.

(Los detalles específicos dependen del equipo de corte del fabricante, consulte al procesador)

Los perfiles de aluminio generalmente se precisan por metro, con una longitud máxima de 6 m, y se pueden cortar individualmente.

Se requieren cuchillas especiales para cortar perfiles de aluminio. En general, la superficie de los cortes realizados con discos de corte no será brillante y el aluminio se pegará al disco de corte.

P: ¿Se puede personalizar el color de los perfiles de aluminio?

R: Los colores negro y plata son los más utilizados, y también existen acabados mate y brillante. Es posible la personalización, pero el costo es mayor.

P: Tengo un mecanismo de movimiento reciprocante periódico con una carga de 200 kg y una aceleración inicial de 2 m/s². ¿Puedo usar perfiles de aluminio para construir un marco?

R: No es imposible utilizar perfiles de aluminio para construir una estructura, pero al fin y al cabo, está compuesto por piezas unidas. Si las condiciones lo permiten, se recomienda utilizar piezas soldadas o fundidas si se requiere una alta rigidez.

P: ¿Se pueden instalar guías lineales en perfiles de aluminio? ¿Qué precisión tienen?

R: Primero, comprendamos la precisión del recorrido, como se muestra a continuación:

A partir de los dibujos anteriores, podemos saber que la precisión de los perfiles de aluminio no es alta, y no está al mismo nivel que la precisión de los rieles guía lineales. Por lo tanto, se puede considerar para aplicaciones con baja precisión, baja carga, velocidad media y baja, y movimiento suave. Por esta razón, incluso si se añaden componentes de posicionamiento o limitación, solo se puede decir que se mejora cierto grado de estabilidad y comodidad de ensamblaje. Después de un largo período de operación, sigue siendo incontrolable, y la precisión esencialmente no es adecuada.

Si realmente desea utilizar este perfil de aluminio como base y requiere precisión, puede cumplir los requisitos mediante el procesamiento de la superficie de referencia de instalación y añadiendo insertos.

Además, si solo soporta cargas verticales, también podemos utilizar rieles guía de eje óptico de soporte de aluminio como sustituto.