EN
Alüminyum çerçeve profillerinin kesit şekli, doğrudan yapısal verimliliğini ve kullanım uygunluğunu etkiler. Geometrik tasarım, yük taşıma kapasitesini, burulma direncini ve birleştirme sistemleriyle uyumluluğu belirler. Mühendisler, optimal dayanık-lık/ağırlık oranını elde ederken malzeme israfını en aza indirmek için profil geometrisine öncelik verir.
Yapısal çerçeveleme söz konusu olduğunda, kare ve dikdörtgen alüminyum tüpler, eğilme kuvvetlerini çok iyi karşılayabildikleri için hemen her yerde kullanılır. Sayılar da bunu desteklemektedir; benzer kafes sistemlerde kullanılan yuvarlak tüplere kıyasla bu şekiller %40 ila %60 daha fazla yük taşıyabilir. Yine de yuvarlak tüplerin de kendilerine has kullanım alanları vardır, özellikle taşıyıcı bantlar ya da günümüzde sıkça gördüğümüz şık eğri yapı dış cepheleri gibi dönen parçaların sorunsuz hareket etmesi gereken yerlerde tercih edilirler. Geçen yıl yayımlanan bir mimari malzemeler raporundaki son verilere göre, dikdörtgen profiller günümüze ait depo tasarımlarında kullanılan tüm yapısal çerçevelemenin neredeyse %60'ını oluşturmaktadır. Bu aslında mantıklıdır çünkü çoğu depolama tesisinin ağır yükler altında bükülmemesi gereken güçlü ve stabil yapılara ihtiyacı vardır.
C şeklinde kanallar, modüler bölümlere kablo ve boru entegrasyonu için açık erişim sunar. U şeklindeki profiller, ek braketler olmadan perde duvarlarda cam paneller için doğal oturma alanları oluşturur. Bu konfigürasyonlar, endüstriyel tasarım standartlarına göre karmaşık imal edilmiş desteklere kıyasla montaj süresini %25-35 oranında azaltır.
H-profiller, çelik I-kirişlerin yük dağılım kapasitelerini taklit ederken %50 daha hafiftir ve bu nedenle üstten taşıma sistemleri için idealdir. T-şekilli varyantlar, raf ünitelerinde ve güneş paneli bağlantılarında yapısal omurga olarak hizmet verir ve flanşlar, dinamik yükler altında yanal yer değiştirmeyi önler.
L profillerdeki 90° kıvrım, pencere çerçeveleri ve makine muhafazaları için etkili köşe bağlantı elemanları yapar. Bu şekil, dik bileşenler için önceden tasarlanmış birleşme noktaları sağlayarak modüler inşayı kolaylaştırır ve prefabrik yapılarda kaynak gereksinimini %70'e varan oranlarda azaltır.
Alüminyum çerçeve profilleri sektörler arasında farklı işlevsel roller üstlenir ve inşaat ile imalat sektörleri, hedefe yönelik performans için özel tasarımlardan yararlanır. Aşağıda temel sınıflandırmalar yer almaktadır:
Mühendisler, köprülerde ve endüstriyel tesislerde yapısal iskelet sistemleri için dikdörtgen veya kare kesitli ekstrüzyon alüminyum profiller kullanır. Genellikle 6061-T6 alaşımı kullanılır ve 45.000 psi'nin üzerinde çekme mukavemeti sağlarken çelikle karşılaştırıldığında %40 ağırlık tasarrufu sunar.
Yalıtımlı alüminyum profiller, katı ekstrüzyonlara kıyasla ısı transferini %60 oranında azaltan poliamid ısı bariyerlerini içerir. Bu tasarım yoğuşmayı önler ve ENERGY STAR® gereksinimlerini karşılar; bu nedenle modern perde cephe ve düşük yayılım cam sistemleri için vazgeçilmezdir.
İnce cidarlı kanal profilleri, yüksek binaların cephelerinde cam panelleri kompresyon kuvveti dağılımı ile sabitler ve entegre conta olukları hava sızdırmazlığı sağlar. Kenar profilleri, yapma geçme mekanizmaları aracılığıyla mimari lambaların ve işaret levhalarının araç kullanmadan kurulmasını sağlar.
T kanallı alüminyum çerçeve sistemleri, modüler yeniden yapılandırılabilirlikleri nedeniyle endüstriyel otomasyon altyapısında hakim konumdadır. Standartlaştırılmış kanal desenleri, kaynaklı çelik çerçevelere kıyasla üretim hattı montaj süresini %87 daha hızlı hale getirir ve titreşim sönümleme özellikleri ekipman ömrünü uzatır.
L şeklinde köşebentler, T profiller ve U kanallar gibi yaygın alüminyum çerçeve profilleri, günlük yapısal ihtiyaçlar için uygun maliyetli hazır çözümler sunar. Bu fabrikada üretilmiş şekillerin çoğu ISO 9001 kalite standartlarına uygundur ve bu da depolama raf sistemleri veya basit makine altlıkları gibi uygulamalarda montajlarını hızlı hale getirir. Özellikle modüler inşaat projelerinde, yaklaşık 40x80 milimetre ölçülerindeki dikdörtgen borular ile yaklaşık 25x25x3 mm kalınlığındaki açılı parçaların çok yaygın olarak kullanılması, yapı tasarımı yapılırken boyut tutarlılığının büyük faydasını sağlar.
İç soğutma kanalları gibi alışılmadık şekillerin gerektiği HVAC sistemlerinde veya kablo yollarının entegre edildiği uygulamalarda, özel alüminyum profiller malzemelerin en iyi şekilde kullanılması açısından büyük avantaj sağlar. Geçen yılın Tasarım Trendleri Raporu'na göre günümüzde endüstriyel otomasyon projelerinin yaklaşık üçte ikisinde ölçülere özel profiller kullanılmakta ve bu sayede parça sayısı yaklaşık yüzde 30 ila 40 oranında azalmaktadır. Bu yaklaşımın değerini artıran şey, mühendislerin montaj yuvaları, termal genleşme için boşluk gibi birkaç farklı işlevi ayrı bileşenler yerine tek bir parça içinde birleştirebilmeleridir. Bu durum hem montaj süresini hem de nihai ürünün toplam ağırlığını düşürür.
Kum fırtınalarının yaygın olduğu bu tür kurak çöl bölgelerinden birine inşa edilmiş bir güneş çiftliği için mühendisler, burulma kuvvetlerine ve sürekli kum aşınmasına dayanabilen alüminyum profillere ihtiyaç duyuyordu. 6063-T6 alaşımından imal edilmiş özel 150'e 150 milimetrelik kutu profilleri tercih ettiler. Bu profillerin içinde tozun her yere yayılmasını engellemek için özel iç bölme duvarları vardı ve ayrıca montajcılar istenilen eğim açılarını ayarlayabilmeleri için zaten yuvalarla delikleri önceden açılmış olarak geliyordu. Sonuç? Sahada yapılan iş, eski moda braket sistemlerine kıyasla normalde gerekenden yaklaşık yarısı kadar sürede tamamlandı. Ayrıca bu profiller saatte 140 kilometreden fazla esen rüzgarlara karşı da gayet iyi direnç gösterdi ve özellikle ekipmanlar için ne kadar zorlu olabileceğini düşündüğümüzde çöl koşullarında oldukça etkileyici bir performans sergiledi.
Çoğu standart profil, doğrusal metre başına yaklaşık 8 ile 15 dolar arasında bir maliyetle 2 ila 3 iş günü içinde teslim edilir. Ancak özel üretimli çözümler çok daha uzun sürer, genellikle yaklaşık 6 ila 8 hafta alır çünkü özel kalıp ve üretim kurulumu gerektirirler. Sektör uzmanları bu konuyu oldukça derinlemesine incelediler ve bulguları, büyük miktarlarda kullanıldığında özel üretim tercih edilmesinin şirketlere zamanla %18 ile %27 arasında tasarruf sağlayabileceğini gösteriyor. Bu tasarruflar esas olarak ileride bakım işlemlerinin azalmasından ve montaj süreçlerinin daha ucuz olmasından kaynaklanır. Prototipler veya küçük siparişlerle çalışılırken, birçok üretici mevcut durumu birleştirerek işlem yapmanın en iyi sonucu verdiğini fark eder. Standart bir profile bazı ek işleme dokunuşları eklemek, genellikle başlangıç maliyetlerinin makul düzeyde kalması ve yine de tüm gerekli performans özelliklerini karşılaması açısından ideal dengeyi sağlar.
6063 alüminyum alaşımı, dünya çapındaki tüm mimari çerçeve sistemlerinin yaklaşık %68'ini oluşturur çünkü ekstrüzyonun ne kadar kolay olduğu ile korozyona direnç kabiliyeti arasında tam da doğru dengeyi sağlar. Bu alaşımı özel yapan, pencere çerçeveleri ya da binalardaki perde duvarlar gibi insanlar tarafından görülen alanlara mükemmel olan çok düzgün yüzeyler veren magnezyum-silisyum içeriğidir. 2023 yılında Alüminyum Derneği'nin verilerine göre bu malzemenin akma mukavemeti yaklaşık 21 MPa'dır. Diğer metallerle karşılaştırıldığında çok güçlü gibi görünmese de ağır yükleri taşıması gerekmeyen parçalar için oldukça uygundur. Ayrıca üreticiler, ekstrüzyon sürecinde makul maliyetlerle karmaşık şekiller oluşturabildikleri için bu malzemeyle çalışmayı sever.
6063 alüminyum alaşımı şekillendirilebilirliği ön planda tutarken, 6061 alüminyum alaşımı endüstriyel çerçeveler için üstün mekanik performans sunar. 6063'e göre %40 daha yüksek olan 276 MPa çekme mukavemetine sahip bu alaşım, makine gövdeleri, robot kolları ve yapısal kafes sistemler için tercih edilir. Bakır içeriğiyle güçlendirilmiş yapısı otomasyon sistemlerindeki tekrarlı gerilim döngülerine dayanıklıdır ancak aşındırıcı ortamlarda koruyucu kaplamalar gerektirir.
| Mülk | 6063 Alaşımı | 6061 Alaşımı | Çevreye Dikkat |
|---|---|---|---|
| Korozyona dayanıklılık | Mükemmel (1,8 µm/yıl) | Orta (3,2 µm/yıl) | Kıyı bölgelerde/kimyasal maruziyette 6063 tercih edilir |
| Isıl İletkenlik | 201 W/m·K | 167 W/m·K | isı emici olarak 6063 tercih edilir |
| Kaynaklanabilirlik | Üstün (çatlama yok) | Ön/son ısıtmayı gerektirir | 6063, saha montajını kolaylaştırır |
Mimarî uygulamalar söz konusu olduğunda, anodizasyon işlemi 6063 alüminyum profillerle oldukça iyi çalışır. Bu işlem, zamanla UV hasarına karşı oldukça dayanıklı olan ve yaklaşık 25 ila 30 mikrometre kalınlığında sert oksit tabakaları oluşturur. Endüstriyel çerçeveler genellikle 6061 alüminyumdan yapıldığında toz boya kaplamaya daha uygundur. Kaplama, MIL-DTL-53072 standartlarına göre yaklaşık 9H sertliğe ulaşır ve üreticilerin doğrudan çerçevenin üzerine farklı renkli güvenlik alanlarını işaretlemesine imkân tanır. Son zamanlarda ilginç bir gelişme de yaşandı. Plazma elektrolitik oksidasyon teknolojisindeki yeni gelişmeler, hibrit kaplamaların üretimine başlamış durumda. Temelde 6063'ün korozyona direncini sağlayan özellikleri, 6061 malzemelerde tipik olarak gördüğümüz aşınma direnciyle birleştiriyor. Üreticiler, ürün yelpazeleri için potansiyel bir oyun değiştirici olarak bu alanı yakından takip ediyor.
Araştırmaları, üretimi, satışı ve tedarik zinciri yönetimini bir araya getiren tek noktadan çözüm sağlayıcısı.
