Por que as folhas de alumínio incham e mostram ondulações onduladas (conservas de óleo)

Introdução

As chapas de alumínio são amplamente utilizadas em fachadas arquitetônicas, decoração, painéis de iluminação, carrocerias de transporte e coberturas industriais graças ao seu peso leve, resistência à corrosão e boa conformabilidade. No entanto, muitos compradores e fabricantes enfrentam uma dor de cabeça comum: os painéis planos de alumínio ficam ondulados, incham no centro ou ondulam nas bordas após a entrega, o revestimento ou a instalação. Essa irregularidade da superfície costuma ser chamada de conservas de óleo. Nem sempre é um defeito de matéria-prima, mas uma distorção de tensão causada pelas propriedades do material, fabricação, acabamento, transporte ou instalação.

Propriedade do material principal: alta expansão térmica do alumínio

O alumínio tem um coeficiente de expansão térmica muito maior que o aço carbono. Ele se expande e contrai acentuadamente sob mudanças de temperatura causadas pela luz solar, cura em forno ou mudanças sazonais. Quando a temperatura sobe, a folha tenta esticar; se o movimento for restrito, aumenta a tensão de compressão. Uma vez que a tensão excede o limite de escoamento local, a superfície se curva para fora, formando ondas ou protuberâncias visíveis. Os medidores finos são muito mais sensíveis do que as placas grossas, pois não possuem rigidez suficiente para resistir à força de flambagem.

Tensão residual da produção de laminação e moinho

Alongamento irregular durante laminação a quente e a frio

A maioria dos problemas ocultos de planicidade origina-se do processo de laminação do alumínio. A folga irregular do rolo, a coroa térmica do rolo e o resfriamento inconsistente criam um alongamento irregular em toda a largura da tira.

Defeitos de Forma Típicos de Laminação

• Onda nas bordas: as bordas se esticam mais que o centro, causando ondulações em ambos os lados.

• Fivela central: a seção intermediária se alonga mais, causando abaulamento central. A tensão interna e a compressão são travadas dentro da folha. O painel pode parecer plano na inspeção de fábrica. Após o corte, corte ou aquecimento, o equilíbrio é quebrado e o estresse é liberado, e as ondas aparecem imediatamente.

Influência da liga e do temperamento

Liga e temperamento também são importantes. Têmperas duras como H14, H18 apresentam maior risco de tensão residual do que têmpera O suave.

Estresse causado por revestimento, pintura e revestimento em pó

Expansão e encolhimento incompatíveis entre revestimento e substrato

O filme de revestimento e o substrato de alumínio apresentam taxas de expansão incompatíveis. Se um lado estiver revestido e o verso estiver descoberto, a contração diferencial tira a planicidade da folha.

Espessura de revestimento desequilibrada na frente e no verso

A espessura irregular do revestimento na frente e no verso cria diferentes taxas de encolhimento durante o cozimento e o resfriamento.

Estresse térmico do processo de cozimento e resfriamento

A alta temperatura do forno e o resfriamento rápido introduzem um novo estresse térmico. O mau controle de tensão durante o revestimento colorido também amplifica os defeitos de forma herdados da bobina de alumínio base.

Tensão de Fabricação: Corte, Soldagem, Dobra e Usinagem

Distorção de calor por corte térmico e soldagem

A entrada de calor local durante o corte a plasma, corte a laser ou soldagem cria uma zona quente que se expande e depois encolhe durante o resfriamento. O metal mais frio circundante restringe o movimento livre, gerando distorção e ondulações perto das bordas cortadas ou costuras de solda.

Tensão mecânica de fixação, corte e flexão

Outras fontes mecânicas:

• Fixação excessiva ou fixação irregular durante a usinagem CNC

• Tensão de corte inadequada

• Tensão de flexão excessiva

• Remoção de material unilateral que libera a tensão bloqueada de forma assimétrica

Armazenamento, transporte e manuseio inadequados

Empilhamento e suporte irracionais

Empilhar cargas pesadas em chapas finas ou suportar apenas bordas estreitas; suporte irregular de paletes, flacidez durante remessas de longa distância.

Ciclagem de temperatura durante o armazenamento

Empilhamento desenfreado sob luz solar direta, com ciclos de aquecimento repetidos.

Impacto Local e Danos Mecânicos

Impacto, arranhões e indentação local que criam pontos de deformação concentrados.

Erros de instalação (muito comuns para folheados de alumínio de fachada)

Fixação excessivamente restrita sem tolerância térmica

Fixadores fixos rígidos sem folga flutuante; nenhuma lacuna de expansão reservada para movimento térmico.

Rigidez insuficiente e vão muito grande e sem suporte

Vão não apoiado muito grande sem nervuras de reforço; painéis finos cedem sob o peso próprio e a carga do vento.

Subestrutura irregular e fixadores excessivamente apertados

Quilha ou sobrechassi irregular, forçando os painéis a se ajustarem a uma base irregular; parafusos de aperto excessivo que pré-carregam a chapa e bloqueiam a tensão de compressão.

Como reduzir o abaulamento da folha de alumínio e o enlatamento de óleo

Selecione a espessura adequada e o projeto de reforço

Evite chapas ultrafinas para grandes vãos. Use medidores mais grossos ou adicione nervuras posteriores para painéis de fachada.

Escolha material base com baixa tensão residual

Selecione bobinas bem niveladas com baixa tensão residual, de preferência têmperas com alívio de tensão.

Controlar o equilíbrio do processo de revestimento

Mantenha a espessura do revestimento frontal e posterior correspondente; controle a curva de cozimento e a velocidade de resfriamento.

Adote detalhes razoáveis ​​de instalação externa

Deixe espaço para movimentação térmica: utilize clipes flutuantes e juntas de dilatação para instalação externa.

Otimize os parâmetros de fabricação

Minimize o calor localizado, use parâmetros de corte de baixo calor e evite fixação pesada unilateral.

Padronize o armazenamento e a remessa

Armazene na horizontal em paletes de suporte total, evite a exposição ao sol e empilhamento pesado.

Confirme antecipadamente a tolerância ao nivelamento

Comunique-se com seu fornecedor de alumínio sobre a tolerância de planicidade antes da confirmação do pedido.

Conclusão

O abaulamento da folha de alumínio e as ondulações onduladas são principalmente efeitos de flambagem por tensão. Sua alta expansão térmica, tensão residual inerente ao rolamento, encolhimento do revestimento, calor de fabricação e instalação incorreta, todos trabalham juntos para criar conservas de óleo. Um bom controle de planicidade requer a cooperação das equipes de laminação, linha de revestimento, processamento da oficina e construção. Compreender essas causas ajuda você a selecionar a liga de alumínio, a têmpera e a bitola corretas e a definir expectativas razoáveis ​​de planicidade para o seu projeto.