Tại sao tấm nhôm phồng lên và có đường gợn sóng (đóng hộp dầu)

Giới thiệu

Tấm nhôm được sử dụng rộng rãi cho mặt tiền kiến ​​trúc, trang trí, tấm chiếu sáng, thân vận chuyển và vỏ công nghiệp nhờ trọng lượng nhẹ, khả năng chống ăn mòn và khả năng định hình tốt. Tuy nhiên, nhiều người mua và nhà chế tạo thường gặp phải vấn đề đau đầu: các tấm nhôm phẳng bị gợn sóng, phồng lên ở giữa hoặc gợn sóng dọc các cạnh sau khi giao hàng, sơn phủ hoặc lắp đặt. Bề mặt không bằng phẳng này thường được gọi là đóng hộp dầu. Nó không phải lúc nào cũng là khiếm khuyết của nguyên liệu thô mà là sự biến dạng ứng suất do đặc tính vật liệu, quá trình sản xuất, hoàn thiện, vận chuyển hoặc lắp đặt.

Đặc tính vật liệu cốt lõi: Độ giãn nở nhiệt cao của nhôm

Nhôm có hệ số giãn nở nhiệt cao hơn nhiều so với thép cacbon. Nó giãn nở và co lại mạnh dưới sự thay đổi nhiệt độ từ ánh sáng mặt trời, sấy khô hoặc thay đổi theo mùa. Khi nhiệt độ tăng lên, tấm vải cố gắng căng ra; nếu chuyển động bị hạn chế, ứng suất nén sẽ tăng lên. Khi ứng suất vượt quá cường độ chảy cục bộ, bề mặt sẽ cong ra ngoài tạo thành các sóng hoặc chỗ phình ra có thể nhìn thấy được. Đồng hồ đo mỏng nhạy hơn nhiều so với tấm dày vì chúng không đủ độ cứng để chống lại lực uốn.

Ứng suất dư từ quá trình sản xuất máy cán và máy cán

Độ giãn dài không đồng đều trong quá trình cán nóng và cán nguội

Hầu hết các vấn đề về độ phẳng tiềm ẩn đều bắt nguồn từ quá trình cán nhôm. Khe hở cuộn không đều, vương miện nhiệt cuộn và làm mát không nhất quán tạo ra độ giãn dài không đồng đều trên chiều rộng dải.

Khiếm khuyết hình dạng điển hình khi cán

• Sóng biên: các cạnh căng hơn tâm, gây gợn sóng ở cả hai bên.

• Khóa giữa: phần giữa dài ra hơn, dẫn đến phần trung tâm phồng lên. Lực căng và lực nén bên trong được khóa bên trong tấm. Bảng điều khiển có thể trông phẳng khi kiểm tra tại nhà máy. Sau khi cắt, rạch hoặc gia nhiệt, cân bị đứt và ứng suất được giải phóng và sóng xuất hiện ngay lập tức.

Ảnh hưởng của hợp kim và trạng thái hợp kim

Hợp kim và tính khí cũng có vấn đề. Tính khí cứng như H14, H18 có nguy cơ căng thẳng còn sót lại cao hơn tính khí O mềm.

Căng thẳng từ lớp phủ, sơn và sơn tĩnh điện

Sự giãn nở và co rút không khớp giữa lớp phủ và chất nền

Màng phủ và chất nền nhôm có tốc độ giãn nở không khớp nhau. Nếu một mặt được phủ và mặt kia để trần, sự co rút khác biệt sẽ kéo tấm giấy ra khỏi độ phẳng.

Độ dày lớp phủ không cân bằng ở mặt trước và mặt sau

Độ dày lớp phủ không đồng đều ở mặt trước và mặt sau tạo ra tốc độ co ngót khác nhau trong quá trình nướng và làm nguội.

Căng thẳng nhiệt từ quá trình nướng và làm mát

Nhiệt độ lò cao và làm nguội nhanh tạo ra ứng suất nhiệt mới. Kiểm soát độ căng kém trong quá trình phủ màu cũng làm tăng các khuyết tật hình dạng di truyền từ cuộn nhôm cơ bản.

Ứng suất chế tạo: Cắt, hàn, uốn và gia công

Biến dạng nhiệt do cắt và hàn nhiệt

Nhiệt cục bộ đầu vào trong quá trình cắt plasma, cắt laser hoặc hàn tạo ra một vùng nóng nở ra rồi co lại khi làm mát. Kim loại nguội xung quanh hạn chế chuyển động tự do, tạo ra sự biến dạng và gợn sóng gần các cạnh cắt hoặc đường hàn.

Ứng suất cơ học do kẹp, rạch và uốn

Các nguồn cơ khí khác:

• Kẹp quá chặt hoặc cố định không đều trong quá trình gia công CNC

• Lực căng rạch không đúng cách

• Căng uốn quá mức

• Loại bỏ vật liệu một mặt giúp giải phóng ứng suất bị khóa một cách không đối xứng

Bảo quản, vận chuyển và xử lý không đúng cách

Xếp chồng và hỗ trợ không hợp lý

Xếp các vật nặng lên các tấm mỏng hoặc chỉ đỡ các mép hẹp; hỗ trợ pallet không đều, bị võng khi vận chuyển đường dài.

trạng thái hợp kim ature Đi xe đạp trong quá trình lưu trữ

Xếp chồng không hạn chế dưới ánh sáng mặt trời trực tiếp, với các chu kỳ gia nhiệt lặp đi lặp lại.

Tác động cục bộ và hư hỏng cơ học

Va chạm, trầy xước và lõm cục bộ tạo thành các điểm biến dạng tập trung.

Lỗi lắp đặt (Rất phổ biến đối với mặt dựng Veneer nhôm)

Sửa chữa quá hạn chế mà không có phụ cấp nhiệt

Các ốc vít cố định cứng không có phụ cấp nổi; không có khe hở giãn nở dành riêng cho chuyển động nhiệt.

Độ cứng không đủ và nhịp không được hỗ trợ quá lớn

Nhịp không được hỗ trợ quá lớn mà không có sườn gia cố; tấm mỏng bị võng dưới trọng lượng bản thân và tải trọng gió.

Khung phụ không đồng đều và ốc vít quá chặt

Sống tàu hoặc khung phụ không đồng đều, buộc các tấm phải vừa với đế không bằng phẳng; vít quá chặt để tải trước tấm và khóa ứng suất nén.

Làm thế nào để giảm độ phồng của tấm nhôm và đóng hộp dầu

Chọn thiết kế độ dày và cốt thép phù hợp

Tránh các tấm siêu mỏng cho nhịp lớn. Sử dụng thước đo dày hơn hoặc thêm các đường gân phía sau cho các tấm mặt tiền.

Chọn vật liệu nền có ứng suất dư thấp

Chọn các cuộn dây được cân bằng tốt với ứng suất dư thấp, tốt nhất là các cuộn dây có nhiệt độ giảm căng thẳng.

Kiểm soát cân bằng quá trình phủ

Giữ độ dày lớp phủ phía trước và phía sau phù hợp; kiểm soát đường cong nướng và tốc độ làm mát.

Áp dụng các chi tiết lắp đặt bên ngoài hợp lý

Để lại không gian chuyển động nhiệt: sử dụng kẹp nổi và khe co giãn để lắp đặt bên ngoài.

Tối ưu hóa các thông số chế tạo

Giảm thiểu nhiệt cục bộ, sử dụng các thông số cắt nhiệt thấp và tránh kẹp một bên nặng.

Chuẩn hóa việc lưu trữ và vận chuyển

Bảo quản bằng phẳng trên các pallet có hỗ trợ đầy đủ, tránh tiếp xúc với ánh nắng mặt trời và xếp chồng các vật nặng.

Xác nhận trả trước dung sai 平整度

Trao đổi với nhà cung cấp nhôm của bạn về dung sai độ phẳng trước khi xác nhận đơn hàng.

Phần kết luận

Tấm nhôm phồng lên và gợn sóng chủ yếu là hiệu ứng oằn do ứng suất. Độ giãn nở nhiệt cao, ứng suất dư lăn vốn có, độ co ngót của lớp phủ, nhiệt chế tạo và lắp đặt sai, tất cả phối hợp với nhau để tạo ra sự đóng hộp dầu. Kiểm soát độ phẳng tốt đòi hỏi sự hợp tác từ các đội cán, dây chuyền phủ, xưởng gia công và xây dựng. Hiểu những nguyên nhân này giúp bạn chọn hợp kim nhôm, nhiệt độ và thước đo phù hợp, đồng thời đặt ra những kỳ vọng về độ phẳng hợp lý cho dự án của bạn.