Compréhension préliminaire des profilés en aluminium

1. Spécifications des profilés en aluminium :

15 20 30 40 45 50 60 principalement

2. Matériau :

A2011, alliage d'aluminium-cuivre, alliage à découper librement avec une excellente usinabilité mais une forte résistance à la corrosion.

A2017, alliage d'aluminium-cuivre, haute résistance, bonne aptitude à la mise en œuvre, aluminium dur.

A5052, alliage d'aluminium-manganèse, est un alliage d'aluminium de moyenne résistance, le plus représentatif, avec une haute résistance à la fatigue et une excellente résistance à l'eau de mer.

A5056, alliage d'aluminium-manganèse, possède une excellente résistance à l'eau de mer et une bonne aptitude au traitement de surface après découpe.

A6061, alliage d'aluminium-manganèse-silicium, alliage résistant à la corrosion traitable thermiquement, possède une forte résistance à la corrosion après traitement T6.

L'alliage A6063, un alliage d'aluminium-manganèse-silicium, a une résistance inférieure à celle de l'A6061 filé, mais possède une extrudabilité supérieure et peut être formé en diverses formes complexes à section transversale. Il offre également une excellente résistance à la corrosion ainsi que de bonnes propriétés en termes de traitement de surface.

L'alliage A7075, un alliage d'aluminium-zinc-manganèse, fait partie des alliages d'aluminium les plus résistants, mais possède une faible résistance à la corrosion et est un alliage d'aluminium super dur.

【Prolongement】

Traitement thermique de solution :Il s'agit d'un procédé de traitement thermique dans lequel l'alliage est chauffé à haute température afin que les composants de l'alliage se dissolvent uniformément à l'état solide pour former une solution solide homogène, puis sont refroidis rapidement afin de maintenir cet état dissous.

Vieillissement artificiel désigne le processus consistant à chauffer un alliage ayant subi un traitement de solution à une température appropriée supérieure à la température ambiante, puis à le maintenir pendant une période déterminée afin de modifier les propriétés de l'alliage. Durant ce processus, la structure entre les atomes métalliques se modifie, optimisant ainsi les propriétés mécaniques et la stabilité de l'alliage.

3. Épaisseur de paroi

L'épaisseur de paroi varie selon les fabricants. Généralement, les valeurs courantes sont : 1,5 ; 1,8 ; 2,0 ; 2,5 ; 3,0 ; 3,2 ; 3,5 et 4,0.

4. Type :

Deux points à comprendre ici :

1. Le trou axial du profilé en aluminium est généralement conçu selon le diamètre de fond de filetage. Par conséquent, le trou peut être utilisé directement après taraudage.

2. Lors de l'achat d'écrous en T, il suffit de choisir le modèle correspondant ainsi que la dimension et le matériau de notre filetage. La forme de l'écrou s'adaptera à la dimension de notre rainure, comme indiqué ci-dessous :

Remarque : Comme indiqué dans la figure ci-dessus, les lettres situées après le profilé en aluminium 4040 représentent différentes épaisseurs et poids par mètre, qui doivent être renseignées en fonction des besoins réels. L'exemple ci-dessus prend le type 40 comme référence. Même s'il s'agit du même modèle, les spécifications du 4040 sont nombreuses.

Le domaine d'application de chaque épaisseur varie également.

5. Accessoires :

Voici quelques points importants concernant les accessoires :

À propos des écrous : Il existe plusieurs types d'écrous pour profilés, et les différents styles sont conçus pour s'adapter à diverses exigences d'installation et conditions de fonctionnement.

À propos du couvercle : Le couvercle occupera de l'espace, donc afin d'éviter qu'il ne dépasse lors de la conception, il est nécessaire de prévoir une épaisseur de couvercle au niveau de la jointure pour permettre son installation et ainsi obtenir un effet esthétique. Cela doit également être clairement indiqué sur le plan d'assemblage afin d'éviter les erreurs de l'assembleur.

Remarque : En général, les accessoires nécessaires pour connecter les profilés en aluminium ont déjà été fabriqués sous forme de pièces standard.

Calcul mécanique :

La capacité portante des profilés en aluminium est principalement mesurée par la flèche dans l'industrie. Misumi propose deux méthodes de calcul :

A. Méthode de consultation graphique (simple et opérationnelle, mais la limite est qu'elle nécessite l'utilisation de profilés Misumi).

Voici quelques points clés :

Il suffit de suivre les étapes pour effectuer le calcul

Tant que la flèche indiquée lors des étapes est inférieure à L/1000 (L étant la longueur d'utilisation), les exigences d'utilisation sont satisfaisantes (cette phrase est essentielle). Autrement dit, si votre longueur d'utilisation est de 500 mm et que la flèche calculée est de 0,4, vous répondez aux exigences, car 0,4 < 0,5. Bien entendu, pour des raisons de sécurité, vous devez tout de même appliquer un coefficient de sécurité.

Comment utiliser le tableau ci-dessus pour le calcul ?

Paramètres connus : notre charge (N), quel profilé en aluminium nous avons présélectionné (spécifications), la longueur de notre profilé en aluminium L (mm)

Méthode d'installation : La méthode de soutien du profilé en aluminium. Comme indiqué dans l'illustration ci-dessous, plus la méthode de soutien est solide, plus la flèche sera réduite. La meilleure méthode consiste à le fixer aux deux extrémités.

Voici le tableau ci-dessous. Chaque spécification possède un numéro.

B. Méthode de calcul : Voici la formule de calcul de la flèche pour les différentes méthodes de soutien (généralement applicables) :

Le calcul ne nécessite que la substitution des données connues. Nous connaissons tous la charge et la longueur. Laissez-moi expliquer le module d'élasticité (Young) et le moment d'inertie de la section.

Module d'élasticité (module de Young) : Le module d'élasticité de l'aluminium est une valeur propre, tout comme la densité. Bien qu de nombreux alliages d'aluminium existent, nous pouvons tous les considérer comme étant de 70 000/mm².

Moment d'inertie de la section : MISUMI a fourni un tableau et un graphique avec des données concernant la méthode de sélection. Toutefois, nous devons noter que, dans la réalité, nous ne pouvons pas tous nous offrir les profilés en aluminium de MISUMI, et les épaisseurs disponibles sur le marché varient. Par conséquent, nous pouvons nous référer au tableau de MISUMI pour convertir l'épaisseur réelle de nos profilés en aluminium en les comparant aux modèles de MISUMI ayant les mêmes spécifications, puis en multipliant par un certain coefficient pour convertir notre moment d'inertie de section.

Enfin, en remplaçant toutes les données, nous pouvons déterminer si le profilé en aluminium que nous choisissons convient. S'il n'est pas adapté, nous pouvons envisager de réduire la longueur ou de choisir une spécification plus grande pour modifier notre projet.

Assemblage des profilés en aluminium : Veuillez vous référer à la méthode d'installation réelle, vous rendre à l'atelier et demander au maître artisan d'effectuer l'installation.

【Prolongement】

Dans notre processus de conception, nous utilisons couramment des sections de profilés en aluminium. Nous devons simplement placer le dossier à l'emplacement correspondant du dossier d'installation SW pour appeler la bibliothèque de profilés SW.

【Questions et réponses】

Q : Les profilés en alliage d'aluminium peuvent-ils être coupés à une longueur spécifique ? Quelle est la précision de coupe ?

R : Toute longueur entre 50 et 4000 (mm) peut être spécifiée (par incréments de 0,5 mm) pour la coupe, et la tolérance de coupe est de ±0,5 mm.

(Les détails spécifiques dépendent de l'équipement de coupe du fabricant, veuillez consulter le prestataire)

Les profilés en aluminium sont généralement vendus au mètre, avec une longueur maximale de 6 mètres, et peuvent être coupés individuellement.

Des lames spéciales sont nécessaires pour couper les profilés en aluminium. Généralement, la surface des découpes réalisées à l'aide de meules n'est pas brillante et l'aluminium peut adhérer à la meule.

Q : La couleur des profilés en aluminium peut-elle être personnalisée ?

R : Le noir et l'argenté sont couramment utilisés, et des finitions mat et brillant sont également disponibles. La personnalisation est possible, mais entraîne des coûts plus élevés.

Q : J'ai un mécanisme à mouvement alternatif périodique avec une charge de 200 kg et une accélération au démarrage de 2 m/s². Puis-je utiliser des profilés en aluminium pour construire un châssis ?

R : Il n'est pas impossible d'utiliser des profilés en aluminium pour construire une étagère, mais après tout, ils sont assemblés. Si les conditions le permettent, il est recommandé d'utiliser des pièces soudées ou des pièces moulues si une grande rigidité est requise.

Q : Des guides linéaires peuvent-ils être installés sur des profilés en aluminium ? Quelle est la précision ?

R : Commençons d'abord par comprendre la précision de la course, comme indiqué ci-dessous :

D'après les dessins ci-dessus, nous pouvons constater que la précision des profilés en aluminium n'est pas élevée et qu'elle n'atteint pas le niveau de précision des rails de guidage linéaires. Par conséquent, ils peuvent être envisagés pour des applications à faible précision, faible charge, vitesse moyenne ou faible, avec un mouvement régulier. Pour cette raison, même si des éléments de positionnement ou de butée sont ajoutés, on peut seulement affirmer que la stabilité et la facilité d'assemblage s'en trouvent améliorées dans une certaine mesure. Après une longue période de fonctionnement, cela reste néanmoins incontrôlable, et la précision est fondamentalement insuffisante.

Si vous souhaitez vraiment utiliser ce profilé en aluminium comme base et que la précision est requise, vous pouvez satisfaire aux exigences en usinant la surface de référence d'installation et en ajoutant des inserts.

En outre, si le profilé ne supporte que des charges verticales, nous pouvons également utiliser des rails de guidage à axe optique en aluminium comme alternative.