door Ellen Vaders | mei 28, 2018 | aluminium, aluminium advies, aluminium expertise, engineering, optimaal ontwerp
Degenen die mij kennen weten dat toen ik een jaar of 15 was, mijn affiniteit voor aluminium ontstond. Mijn vader bracht voor mij gerekristalliseerd aluminium in de vorm van een sieraad mee. Het was een Sinterklaas surprise… en daar ontstond mijn voorliefde voor het materiaal. Pas geleden had ik weer zo’n moment. Ik was op een beurs E-Mobility en ik zag iets waarvan ik dacht dat is het.
Ik was verkocht. Mijn hart ging tekeer, en razend enthousiast liep ik terug naar mijn stand waar ik die dag mocht bijdragen. Ze keken me vragend aan en ik zei: ik heb het gevonden. Het duurde eventjes maar gedurende mijn verslag werd de nieuwsgierigheid gewekt. Ik dacht het zal wel vervagen, verdwijnen, voorbijgaan, slijten, misschien valt het wel mee en is het een bevlieging, maar ik kon het niet loslaten. Uiteindelijk besloot ik om een proefrit te maken. Dat had ik niet moeten doen… ik was verkocht. De elektrische motorfiets, die er zo onwijs stoer uitziet, je hoort hem niet, hij was niet alleen mooi maar hij reed ook nog eens perfect! Mijn oude CBR opofferen? Autsj, maar dat zwaar doortrapte schakelen zal ik niet missen, de robuustheid van de machine wel en zelfs het lawaai, maar wat ik er voor terug krijg is vele malen beter. Het volledig aluminium frame, accu’s met aluminium koelprofiel, zelfs de kickstart, de standaard, is van aluminium. Eén brok geweld. Wat een elektrisch vermogen. En het enorme koppel dat me over de snelweg doet razen, of heerlijk rustig en stil binnendoor laat sluipen over dijken en door bossen. Zoals de titel van dit blog al zegt, ik ben verliefd. Een elektrische motorfiets zonder geluidsoverlast, zonder CO2 uitstoot tijdens gebruik, goedkoop rijden, thuis aan de paal of enig ander stopcontact opladen.
In de aanschaf wel duur, maar het voordeel van eigen baas; btw is aftrekbaar. Ik moet zeggen dat de goede service van uwvoertuig.nl, bij wie ik de fiets een dag gratis mocht huren, volgens hun voorstel onder het mom van een proefrit… erg bijzonder te noemen was. Dankjewel Frits! Ik heb zelfs de motorfiets mee naar huis gekregen en achteraf betaald maar dat mag ik niet aan iedereen vertellen natuurlijk. Wel dezelfde avond de betaling geregeld ? . Toen ik een proefrit maakte op de motor kreeg ook mijn man een elektrische motorfiets mee, een ander model zodat we konden wisselen en die ook konden proberen. Het is toch de SR geworden. Dus als je de motor met de kleur rood zwart en blonde haardos plus zwarte/rode pak voorbij ziet flitsen…
Oh ja, ik was niet alleen verliefd. Thuis aangekomen was ik er ook nog eens danig ondersteboven van. Ja letterlijk dan en ook mentaal naderhand. Helemaal meester van dit gevaarte stapte ik af, ZONDER de zijstandaard uit te zetten. 3x raden wat er gebeurde. Gelukkig hielp de buurman me weer overeind, dank Victor. Mijn man heeft bij zijn eerste inspectie de gevolgen niet opgemerkt. Weer een compliment voor het ontwerp. Een mooi aluminium product: gaaf om naar te kijken, gaaf om te rijden en volledig toekomstbestendig.
Wat inspireert jou om je nieuwe product nog mooier, vetter, duurzamer en efficiënter te maken? Laat hieronder in de comment box je reactie achter en je krijgt de checklist voor een goed aluminium productontwerp cadeau. Alvast dank je wel voor je bijdrage!
Aluminium groet
Ellen
door Ellen Vaders | apr 24, 2018 | corrosie, engineering, legeringskeuze, materiaalkeuze, optimaal ontwerp
Aluminium coaten / lakken kan in alle kleuren van de regenboog. Denk aan fietsframes, rolstoelen, verkeersborden, etc. De laklaag is niet alleen een bescherming voor het materiaal het maakt het product aantrekkelijk en geeft betekenis voor de gebruiker.
Producteigenaren lopen wel eens tegen problemen met aluminium aan die meestal voorkomen kunnen worden.
Regelmatig krijg ik dan ook vragen binnen over het verfraaien van aluminium. Welke dingen moet je weten als je aluminium goed wilt laten lakken/coaten?
1. Allereerst laat een aluminium product altijd lakken. Zelf doen zowel zakelijk als prive is vragen om ellende als je niet de juiste installatie en kennis van zaken hebt.
2. Laat een product lakken door een bedrijf dat gespecialiseerd is in aluminium. Een bedrijf dat staal lakt zal een aantal cruciale stappen voor aluminium kunnen overslaan, of niet optimaal kunnen doen, waardoor de bestendigheid van de laag te wensen overlaat. Bijvoorbeeld kans op besmettingscorrosie, doordat ijzerdeeltjes het aluminium oppervlak vervuilen.
3. Een goed laksysteem hangt af van meerdere factoren. Kies bij voorkeur een legering die zich gemakkelijk laat lakken.
4. Aluminium heeft van zichzelf een natuurlijke oxidelaag waarop weinig hecht. Deze laag beschermt het onderliggende materiaal maar in geval van lakken zal deze verwijderd moeten worden. Na beitsen of schuren zal aluminium snel verwerkt moeten worden. Langer dan een paar uur laten liggen vermindert de betrouwbaarheid van de laklaag.
5. Het laksysteem van aluminium valt of staat met een goede hechting. Hiervoor is er bij aluminium een geschikte conversielaag nodig, voordat er een primer of laklaag kan worden aangebracht. Deze conversielaag zal ook binnen een bepaalde tijd, denk aan maximaal een paar uren, voorzien moeten worden van een laklaag.
6. Voor kustgebieden of pekelomstandigheden gelden zwaardere eisen ten aanzien van de coating dan voor binnentoepassingen. Vocht dringt in zekere mate een laklaag binnen en kan mogelijk schade veroorzaken. Hiervoor zijn verschillende oplossingen zoals een twee-laags laksysteem, deze heeft als het ware een extra barrièrelaag ingebouwd.
7. Wist je dat je in een aantal gevallen beter bruut (onbehandeld) aluminium liefst gepolijst, kunt toepassen dan een (transparante) laklaag die vervolgens in gebruik bijvoorbeeld door steenslag wordt beschadigd? Op dat moment komt er een spanningspiek op dat ene puntje onbehandeld aluminium waarvandaan corrosie een kans krijg. Denk aan autovelgen… De alcoa vrachtwagenvelgen hebben hier geen last van, mits ze schoon gehouden worden, en daar zit geen laklaag op.
8. Gebruik afgeronde hoeken in je design. Voor coaten is een radius van 0,5mm (dus geen scherpe kanten) nodig voor een goede bedekking van de randen. De verf heeft de neiging weg te trekken van de scherpe randen en we willen tenslotte een bepaalde laagdikte voor een optimale bescherming.
9. Test voor aluminium gecoated materiaal niet enkel in zoutsproeitest maar in een zure zoutsproeitest. Die geeft beter weer wat de kwaliteit is van het laksysteem. Hiervoor zijn speciale testprotocollen opgesteld.
10. Mocht er toch corrosie op het deel ontstaan dan is wegschuren de enige manier om vervolgens het proces weer volledig opnieuw te beginnen. Je product is dan echter wel iets dunner geworden..
Wil jij weten hoe je aluminium corrosie kunt voorkomen? Geef antwoord op de vraag:
Tegen welk probleem met coating ben jij als engineer wel eens aangelopen? Vermeld dit hieronder in het commentaarveld en je ontvangt de pdf “Aluminium design corrosion proof” in je mailbox.
Aluminium groet
Ellen
door Ellen Vaders | mrt 26, 2018 | engineering, legeringskeuze, materiaalkeuze, optimaal ontwerp
Wanneer je op een mechanische afdeling of op de R&D afdeling aan het werk gaat, weet je eigenlijk niet meer van materialen dan wat je op school of tijdens stage geleerd hebt.
En laten we eerlijk zijn; Materiaalkunde is meestal het vak dat als saaiste gegeven wordt.
Dan kom je op een afdeling en mag je ontwerpen en dan hoort daar ook een materiaalkeuze bij.
Lastig want meestal heb je daar vrij weinig kaas van gegeten. Je vraagt je ervaren collega’s. Die stellen je een paar vragen en zeggen dan “oh kijk maar naar dat onderdeel. Dan zit je wel goed.”
.
Hoe vaak gebeurt het niet dat oude materiaal aanduidingen tekening op tekening worden overgenomen? Vaak kan de materiaalkeuze optimaler. “Ja die keuze moet de engineer maken” roept iedereen “die moet dat toch weten”. Als engineer zijnde moet je heel veel weten. Gelukkig ben je met een team en kun je elkaar aanvullen en soms is er iemand die alles weet van materialen en soms moet je bij de ene collega zijn voor een vraag ten aanzien van aluminium en bij de ander voor een ander materiaal.
Maar wat niemand je vertelt is dat aluminium eigenlijk helemaal niet zo ingewikkeld is.
Als je het eenmaal snapt kun je het overal toepassen. Het aluminium is onderverdeeld in 8 hoofdgroepen. Afhankelijk van het legeringselement dat in hoogste percentage in het materiaal wordt toegevoegd.
Het doel hiervan is om het materiaal sterker te maken en de best mogelijke eigenschappen voor de toepassing te realiseren.
.
De hoofdgroepen zijn:
De 1000-reeks, belangrijkste “legeringselement” is hier aluminium, een zuivere kwaliteit met een aantal veel gebruikte legeringen. Goed vervormbaar en hoogglanzend maar niet erg sterk.
De 2000-reeks heeft als hoofdlegeringselement koper. Dit om het aluminium door middel van ingenieuze precipitaten sterker te maken. Het nadeel van koper is dat de corrosie bestendigheid negatief beïnvloed wordt.
De 3000-reeks, hoofdlegeringselement Mangaan. Dit zorgt ook voor een betere sterkte dan de zuivere kwaliteit maar is minder sterk dan de koperhoudende legeringen, echter de corrosie bestendigheid is over het algemeen erg goed.
De 4000-reeks bevat Silicium meestal in een percentage tussen de 7-12 %. Het silicium geeft behalve sterkte aan het materiaal ook gunstige eigenschappen ten aanzien van het vloeibaar vormgeven van aluminium, ofwel gieten.
De 5000-reeks bevat Magnesium. Het magnesium maakt het materiaal sterker dan bovengenoemde varianten, uitgezonderd de 2000 reeks met koper, en heeft ook nog eens zeer gunstige corrosie bestendigheid. Het magnesium zorgt dat de oppervlakte van het aluminium egaler en dus minder onaantrekkelijk zijn beschermende oxidelaag vormt. De zeewaterbestendige kwaliteiten vallen in deze categorie.
De 6000-reeks bevat een combinatie van Magnesium en Silicium. Deze combinatie is samen sterk en vormen samen precipitaten die als blokkades in de metaalstructuur het materiaal versterken. Hiervoor zijn specifieke recepten in combinatie met ovenbehandelingen de crux.
De 7000-reeks; Dit zijn de hoog-sterke legeringen die met de nodige voorzichtigheid moeten worden ingezet. Je kan er hele mooie sterke producten mee maken maar dit vergt echt kennis van zaken. Toepassen omdat het zo lekker sterk is levert veelal een teleurstelling op.
Een voorbeeld van een vaak toegepaste aluminium extrusie legering is: EN AW-6063 T6.
.
Aluminium is eigenlijk helemaal niet zo moeilijk. Er zijn een tiental legeringen die zeer goed verkrijgbaar zijn en afhankelijk van het product dat je wilt maken, kom je al snel tot een keuze. Loont het de moeite om voor jouw product een specifieke legering te “laten maken” zoals in automotive of voor Apple producten, of bijvoorbeeld de bijna nergens verkrijgbare 5083 extrusiekwaliteit voor marine en offshore? Er zijn legio aan mogelijkheden, hierbij is diepgaande kennis benodigd.
.
Wil jij weten welke legering je waar inzet?
Geef antwoord op de vraag: Welke legering zet jij het vaakst in?
Vermeld je antwoord hieronder in het commentaarveld en je ontvangt van mij de pdf met extra informatie en de tien best beschikbare legeringen. Ik wens je veel plezier met je volgende aluminium materiaalkeuze.
Lieve groet
Ellen
door Ellen Vaders | feb 26, 2018 | aluminium, aluminium advies, aluminium expertise, extrusie, lassen, optimaal ontwerp
What is the length of the Heat affected zone, HAZ?
.
Engineers would like to have rules of thump.
So if we make a welding connection between tubes in the range of 50mm what would the size of the HAZ be? Although I would love to make the world of the engineers a bit easier this question cannot be addressed by a quick answer.
Due to the heat impact the material properties are negatively influenced. The higher the heat input is the more the mechanical properties of the alloys are influenced, for aluminium in the 5000 as well as in the 6000 series. For a tube in the 6000 alloy’s series this means that the mechanical values of a tube in T6 quality are approximately degraded to the T4 value at best (after a recovery period of ~3 months).
How come we can not give a straight answer to the question what length of the area is influenced?
The length of the HAZ is influenced by the heat input of the welding process. So the process type but also all the parameters of the welding process. (current, arc voltage, travel speed, etc.)
.
Two tips for the best result:
1. For MIG welding high current, high travel speed. (snoerend lassen NL)
2. For multilayer welds the interpass temperature of 50° C should be respected, independent of material thickness.
With these tips heat input is relatively low, full penetration in the weld is received, lack of fusion prevented and mechanical strength optimal as possible.
.
You can compare it with preparation of the famous Dutch kroket (Croquette). Welding aluminium is optimal if the heat input is balanced in the right way, for a kroket; shortly hot fried, delivering a nice brown crispy crust is and the meat inside warm but still relatively cold.
.
.
Welding an aluminium tube to a casted bracket the bond-design is somewhat “secured”. If the heat input was too high the weld pool will sag through the weld, if the heat input is too low there is not enough fusion in the weld. Both ways the weld is disqualified.
For specific applications the HAZ can be determined, but if welder or weld supplier or any other parameter changes you better redo your qualification. To determine the quality of the weld best is to do a pre-production welding test and submit it to mechanical testing. To measure the HAZ you can ask a testcenter to investigate the microstructural material changes. If your process is stable you have some information about the length of the HAZ for FEM calculations.
For welding best rule of thump is place the joint at the area with the lowest strains as possible.
.
Are you an engineer and do you need to know more about a weld design for your application? Please type your question in the comment box below. If you are qualified I am willing to discuss your training needs or the design support you are looking for.
Other valuable input for engineers is also welcome and will be appreciated.
Aluminium greetings
Ellen. Many thanks for your input Kees Veeken!
door Ellen Vaders | jan 29, 2018 | aluminium, aluminium advies, aluminium expertise, optimaal ontwerp, transport
Waarom is een fiets van aluminium?
We willen een licht product, we willen een robuust product, we willen een mooi product, we willen design, functionaliteit, en elektrisch aangedreven…
We willen steeds meer features op een fiets of een auto en toch moet hij lichter rijden, makkelijker fietsen, sneller accelereren, wendbaarder worden, mooier zijn dan alle anderen en zo min mogelijk kosten tenzij…. Hij zich echt onderscheidt… lichter, sneller, optimaler en goedkoper. Maar hoe dan?
Op dit moment zijn heel veel fietsen van aluminium, ook carbon en stalen fietsen hebben een deel van de markt maar 60% zo niet 70% is aluminium.
Waarom van aluminium? Prijs, vormgeving en aluminium heeft nu eenmaal een hoge specifieke sterkte. Dat wil zeggen sterkte ten opzicht van zijn gewicht. De EN AW-6082 T6 legering, veel gebruikt in de fietsindustrie heeft een treksterkte van 290 Mpa (σ0,2 van 250 Mpa) terwijl de dichtheid 2,7 kg/cm³ is. Standaard frame weegt dus iets van 5-7 kg. Dichtheid van staal is ca 7,8 kg/cm³, drie keer zo zwaar.
Is een aluminium fiets dan 3x zo licht? Nee helaas niet. Waarom niet? Omdat aluminium een stuk flexibeler, lees elastischer is. Deze materiaaleigenschap is de E-modules. Van aluminium is die 70.000N/mm². Drie keer zo slap dan van staal (210.000 N/mm²). Daar wordt in het ontwerp goed rekening mee gehouden en levert bijzondere fraaie framevormen op die je met andere materialen, zeker prijstechnisch, niet voor elkaar krijgt.
Materiaal eigenschappen aluminium
Dichtheid 2,7 kg/dm³
E-modules 70.000N/mm²
Smeltpunt 660°C
Uitzettingscoëff. 23 x 10¯6 / K
Het feit dat het aluminium niet weg roest en zelfs met weinig of geen lak er mooi uit ziet is dan nog een extra voordeel. Je zult je nu afvragen is het aluminium frame dan wel lichter…? Ja, als je een constructie met aluminium goed uitvoert kun je zo’n 40 % lichter construeren. Maak wel optimaal gebruik van de eigenschappen van het materiaal aluminium door een goede functieintegratie te kiezen.
Wil jij weten waar je aan moet denken voor een goed aluminium ontwerp?
Je krijgt van mij de aluminium checklist. Hiermee kun je controleren of je aan alles gedacht hebt om je aluminium product optimaal vorm te geven. Hoe ontvang je die?
Door hieronder in het commentaar veld de vraag te beantwoorden: waar loop jij tegenaan bij aluminium productontwerp?
Iedere reactie ontvangt van mij een mail met de aluminium checklist. Ik wens je veel plezier met je aluminium ontwerp.
Aluminium groet
Ellen
door Ellen Vaders | dec 19, 2017 | alloy, aluminium, aluminium advies, aluminium expertise, extrusie, plaat
Gedurende dit jaar heb ik vanuit allerlei hoeken vragen gekregen over de toepassingen van aluminium, problemen die hierbij ondervonden worden en keuzes die hierin gemaakt (moeten) worden. Daarom in mijn laatste blog van dit jaar een aantal veel voorkomende vragen en tips waar de antwoorden op aluminium kennis vragen te vinden zijn. Vergeet ook niet om jouw reactie achter te laten, voor een leuk eindejaarscadeau.
Bij problemen krijg ik regelmatig vragen over de materiaalkwaliteit. Soms omdat de leverancier, in overleg, een andere legering heeft ingezet, die beter te verwerken is. De vragen die ik liever zie zijn die in het engineeringstraject. Als men, voor bijvoorbeeld een snelle kostenindicatie, tot de ontdekking komt dat de kwaliteit die zij in gedachten hebben niet beschikbaar is in die vorm.
Er moet een keuze gemaakt worden op basis van de eigenschappen, hierbij is materiaalkennis essentieel. Je kunt je beroepen op een leverancier. Deze heeft vaak een bepaald proces in huis, waar een specifieke legering geëigend voor is. Ga je later voor de grote aantallen een ander proces inzetten dan gebeurt het regelmatig dat er een andere legering wordt ingezet en wat betekent dat voor je FEM analyse? Het gebeurt vaak dat men dit pas tegenkomt bij de testfase.
Zijn er stappen in het proces waarbij de temperatuur omhoog gaat en wat zijn de consequenties voor de eigenschappen?
Of tijdens gebruik is er sprake van vermoeiing en de gevalideerde producten halen veel betere waarden dan de serieproductie onderdelen.
Ondanks dat voor veel engineers de uitdaging ligt in het ontwerpen en niet in de materiaal specificatie is het hier waar veel problemen ontstaan.
Bij een gedegen engineeringsproces zijn specifieke materiaalgegevens nodig, voor berekeningen en simulatie. Waar vind je die? Welke informatie is betrouwbaar?
In allerlei databases, websites en leveranciersinformatie staan tegenstrijdige getallen en uiteenzettingen. Heel veel van de informatie hangt ook af van de toepassing, fabricagemethode en/of (test)omstandigheden. Betrouwbare goed beschreven bronnen die de informatie leveren waar jij behoefte aan hebt zijn dus veel waard. Als aluminium niet je core business is, is het lastig om daar je weg in te vinden.
Ben je benieuwd naar de boeken die ik zelf regelmatig gebruik?
Als cadeau voor jou heb ik mijn bronnen voor je op een rij gezet. Mocht je je vervelen in de kerstperiode kun je je altijd in deze vakinhoudelijke informatie gaan vastbijten.
1. Aluminium Material Data Sheets – Aluminium-Werkstoff-Datenblätter
2. ASM Speciality Handbook: Aluminium and Aluminium Alloys
3. Aluminium-Schlüssel – Key to Aluminium Alloys
4. Aluminium Handbook – Aluminium Taschenbuch
5. NEN bundel 21 (helaas niet meer nieuw te verkrijgen, normen zijn nu alleen los verkrijgbaar)
6. Welke bron zou jij hier neerzetten? Wat raadpleeg jij?
Er is een alternatief voor het boek -Material Data Sheets- en gelijk ook voor de NEN Bundel. De Alu-Key database. Heel -to the point- vind je dezelfde data, uitgebreider en makkelijk toegankelijk. Snel bij de waarde/informatie die jij nodig hebt, je kan er alleen niet zo in bladeren als in een boek.
Ben je benieuwd en wil je de aluminium database wel eens zien? Ik heb goed nieuws.
Geef hieronder in het commentaar veld antwoord op de vraag: Welke bron zou jij aan deze lijst toevoegen? Welke gebruik jij?
Vermeld jouw bron en ik geef jou een gratis testlogin op Alu-Key voor 1 maand.
Reageer snel want voor de feestdagen is dit aanbod weer voorbij.
Aluminium groet,
Ellen
door Ellen Vaders | nov 20, 2017 | aluminium, aluminium advies, corrosie, extrusie, plaat
Aluminium langs de kant van de weg…
Als ik wegrijd vanaf de parkeerplaats bij Breukelen kom ik tot aan Eindhoven overal aluminium tegen. Te beginnen bij de geluidswal van Maarssen. Deels beton, deels aluminium, met een strook glas ertussen. Het aluminium is een standaard EN AW-5005 moffelkwaliteit. Je ziet dat hier een aantal zaken niet optimaal zijn gegaan. Ten eerste zie je kleurverschil tussen de panelen. Dit kan met walsrichting of zelfs met een verschillende batch te maken hebben. Bij behang zorg je ook altijd dat het uit een batch komt om kleurverschil te vermijden.
Ten tweede zie je vlekken. Ergens gedurende het traject heeft het materiaal waarschijnlijk buiten gestaan of in ieder geval heeft vocht de kans gehad tussen de op elkaar gestapelde platen te kruipen vanwaar er vlekken op het materiaal zijn ontstaan. Een beschadiging die niet zomaar te verwijderen is. Gelukkig valt het de meeste mensen die hier met 100 kilometer per uur voorbij rijden niet op. Wat men wel eens tegen me zegt is: je moet wel een echte aluminiumfiel zijn om dat op te merken. De Wall bij Utrecht is een gecoate rode aluminium plaat. Het staat er kleurig en strak bij.
.
We rijden verder richting Zaltbommel en zien de aluminium vrachtwagens van Knapen, Stas en Welgro over de weg rijden. Wist je dat er vervoerders zijn die alleen maar met aluminium wagens rijden om zo de concurrent te slim af te zijn? Of je bespaart brandstof of je kunt meer vracht meenemen doordat de wagens lichter zijn. En dan benoem ik hier de corrosievoordelen nog niet eens. Zijn er ook nadelen? Natuurlijk. Construeren met aluminium betekent: beter op het scherpst van de snede construeren. Dat stelt meer eisen aan de constructeur en de berekeningen die gemaakt moeten worden. Zo is vermoeiing absoluut een aspect dat niet veronachtzaamd mag worden in deze toepassing.
.
We rijden verder. Langs en boven de weg staan er allemaal blauwe borden met plaatsnamen. Aan de achterzijde zie je dat de profielen onbehandeld zijn en aluminium door zijn corrosiebestendigheid gewoon bruut kan worden ingezet voor deze toepassing.
Even verder zien we lichtmasten. Lichtgrijze ongeverfde masten gemaakt van aluminium. Veilig voor het verlichten van de rijbanen en veilig mocht er toch een botsing ontstaan. Speciale botsveilige constructies zijn ontwikkeld. En dat terwijl aluminium als materiaal al wordt ingezet voor kreukelzones, en dus de energie absorptie al in zich heeft.
.
We komen uiteindelijk bij Eindhoven. Hier staat de enige echt geluidsabsorberende wal die esthetisch ook nog eens fraai is. Op een eenvoudige manier zijn potentiële kleurverschillen in anodiseren gemaskeerd door kleurvariatie van de palen. Het lijken wel bomen/stammen. De kleuren geven ook nog eens een levendige aanblik. Geen steriel industrieel glad uiterlijk. Indien ooit afgedankt zal een ieder ze gratis willen weghalen. Ze leveren na afloop tenslotte geld op. Hetzij door hergebruik – up-cycle, hetzij doordat met maar weinig energie het materiaal omgesmolten kan worden en zo weer opnieuw voor allerlei profielen kan worden hergebruikt.
.
Ik kom aan bij mijn afspraak. Het eindresultaat? Ik kan weer een klant gaan helpen om aluminium optimaal in te zetten voor hun toepassing.
.
Wil jij fouten voorkomen, of heb je een vraag? Waar loop jij tegenaan met aluminium? Plaats je vraag in het commentaarveld hieronder. Je krijgt altijd antwoord en je mag natuurlijk ook elkaar helpen. Iedereen die reageert kan een maand lang een Alu-Key testaccount gratis uit proberen. Graag helpen we je op weg.
door Ellen Vaders | nov 7, 2017 | aluminium, extrusie, profiel ontwikkeling
Om aluminium profielen zo kostenefficiënt mogelijk te ontwerpen, is hier de tweede helft van de 7 tips die je daarbij helpen.
4. Symmetrische profielen met gelijke wanddiktes
5. Symmetrische toleranties op tekening
6. Identificeer je meest kritische dimensies!
7. Wees kritisch in het bematen
Bij tip 4 hebben we vorige keer al wanddikte besproken. Nu gaan we het hebben over de tong ratio en symmetrie en de andere tips nummer 5 tot en met 7
Tip 4. Symmetrische profielen met gelijke wanddiktes
Let op bij het profiel ontwerp op:
– Wanddikte
– Tong ratio
– Symmetrie
Tong ratio
Bij een heatsink met lange vinnen stroomt de basis sneller dan de vinnen. De hoogte van twee toppen van de vinnen ten opzichte van de basis van het profiel noemt met de tong ratio. Maak liefst korte vinnen met een tong-verhouding van ca. 3:1 of maak eventueel losse vinnen die je er later op bevestigt.
A- symmetrie
A- symmetrische profielen kunnen geproduceerd worden, maar zijn lastiger en veelal minder nauwkeurig, ten aanzien van bijvoorbeeld vlakheid en maatvoering.
Let hier op een gelijkmatige verdeling van massa. Verander de vorm of deel eventueel een profiel in tweeën. Als een profiel breekt tijdens de productie of direct erna dan kost dit je meer geld, werk en tijd dan wanneer je direct een evenwichtig profiel definieert en voor de productie aandacht hieraan besteedt.
Dunnere wanddikte om kilo’s en kosten te besparen kan als een boemerang naar je terug vliegen. Het product is moeilijker te produceren, toleranties kunnen niet gehaald worden, er ontstaat meer uitval en dus hogere kosten.
5. Symmetrische toleranties op tekening
Gebruik bij voorkeur de toleranties zoals vermeld in de norm voor extrusie profielen! (EN 755 deel 9)
Voor gefreesde, CNC verspaande, vervaardigde producten zijn veel nauwkeuriger toleranties gebruikelijk. Voor het deegachtige vormgevingsproces zoals extrusie gelden heel andere dimensies.
Wordt een onderdeel nabewerkt, vermeldt dan de maatvoering van gaten en zaagsneden in lengte richting vanaf een zijde.
Vermeldt anodiseer/ en coating specificaties. Deze oppervlakte behandelingen hebben invloed op de maatvoering van een profiel en kunnen daardoor onnodige maatvoeringsproblemen veroorzaken.
6. Identificeer je meest kritische dimensies!
Gebruik bemating die makkelijk en snel te controleren is bij het persen van het profiel. Bij de productie, naast de extrusie pers, is er slechts enkele minuten de gelegenheid om maatvoering te controleren.
Gebruik bij voorkeur niet meer dan 5 kritische maten per profiel
7. Wees kritisch in het bematen
Geef geen overbodig nauwkeurige maten op en zeker niet teveel (overdimensionering)
Optelling van toleranties leidt tot niet passen van profielen. Wees kritisch in het bematen en vermeldt welke maten kritisch zijn.
Aluminium extrusie is een deegachtig proces waarbij gezien het proces ongelofelijk nauwkeurig geproduceerd kan worden, het is echter niet te vergelijken met een 6-assig bewerkingscentrum.
Heb jij een probleem of ben jij wel eens aangelopen tegen een probleem bij de specificering van een extrusie profiel? Deel hieronder, je helpt ook anderen door te delen! Bovendien wordt jouw bijdrage bijzonder beloond. Nieuwsgierig…., wil je weten wat ik voor extra’s voor je heb? Beschrijf je vraag of probleemoplossing hieronder en je ontvangt het complete overzicht van alle tips in een handig pdf-document.
door Ellen Vaders | okt 24, 2017 | aluminium, extrusie, profiel ontwikkeling
Om aluminium profielen zo kostenefficiënt mogelijk te ontwerpen zijn hier de eerste helft van de 7 tips die je daarbij helpen.
1. Heldere profiel design tekening
2. Toepassing, deel het groter geheel
3. Gebruik afgeronde hoeken
4. Symmetrie en gelijke wanddiktes
1. Maak een duidelijke profiel design tekening met specificatie
Vervaardigen van een profiel start met een profiel ontwerp. Voor overleg met een leverancier, extrudeur, is een goed leesbare CAD tekening en/ of CAD file benodigd. Hier staat tenminste de essentiële bemating vermeld en de minimaal benodigde tolerantie. Duidelijk aangeleverde informatie resulteert in een concreet en kortdurend overleg met het extrusie bedrijf. Let met de benodigde toleranties op dat je niet onnodige nauwkeurigheden vraagt. Extruderen van profielen blijft een “deegvormig” proces met de hierbij behorende toleranties. Verstrek bij de aanvraag of het eerste overleg:
– CAD file
– Specificatie voor de coating
– Gewenste hoeveelheid
– Toepassing
2. Toepassing; Deel het groter geheel!
Laat zien waar het onderdeel voor gebruikt gaat worden, dit levert informatie op hoe het deel in combinatie met andere onderdelen moet functioneren en wat er van het onderdeel verwacht zal worden. Deel ook de belastingssituatie.
– Verklaar de kritische maten en hun relatie tot de rest van de omgeving
– Vermeld zichtzijde
– Belastingsituatie
– Geef aan welke testen het profiel moet ondergaan
– Vermeld of het een safety part is
3. Gebruik afgeronde hoeken!
Voor het extrusie proces is een profiel makkelijker te persen als dit afgeronde hoeken heeft.
Het materiaal stroomt beter en sneller door de matrijs. Afgeronde hoeken bij voorkeur 0,5mm. Dit betekent een gunstiger proces en dus een interessantere prijs. De CAD file zelf weet niet dat er een radius gemaakt moet worden, een engineer moet deze bewust plaatsen. Let hierop, zonder radius maak je het profiel onnodig duur.
4. Symmetrische profielen met gelijke wanddiktes
Let bij het profiel ontwerp op:
– Wanddikte
– Tong ratio
– Symmetrie
Wanddikte
Maak bij voorkeur symmetrische profielen met gelijke wanddiktes. Het aluminium stroomt met dezelfde stroomsnelheid door de matrijs. Als dunne delen achterblijven resulteert dit in meer uitval, lastiger produceren, kortere standtijd van de matrijs, langzamer produceren levert dus een hogere profielprijs.
Wanddikte neemt toe bij grotere buitenafmetingen van een profiel.
Tot zover deel 1 van …
7 tips om kostenefficiënte aluminium profielen te ontwerpen
Heb jij een probleem of ben jij wel eens aangelopen tegen een probleem bij de specificering van een extrusie profiel? Deel hieronder, je helpt ook anderen door te delen! Bovendien wordt jouw bijdrage bijzonder beloond. Nieuwsgierig…., wil je weten wat ik voor extra’s voor je heb? Beschrijf je vraag of probleemoplossing en je ontvangt het complete overzicht van alle tips in een handig pdf-document. Ik zie je opmerking in het invulveld hieronder tegemoet.
door Ellen Vaders | sep 25, 2017 | aluminium, extrusie, toestand, walsen
Aluminium toestanden verklaard.
De mechanische eigenschappen van het materiaal aluminium worden door verschillende factoren bepaald. De toestand van het materiaal is zeer belangrijk voor de eigenschappen. Maar wat is een toestand nu eigenlijk? Hoe moet je dat zien en wat betekent dat? Waarom zijn er zoveel verschillende, en als je deze dan opzoekt, is het nog steeds niet duidelijk.
In dit blog zal ik inzage geven in de verschillende toestanden.
Nadat het aluminium van gesmolten fase in een vaste vorm gegoten wordt zijn er voor kneedlegeringen nog de nodige bewerkingen nodig om het materiaal te “tunen”.
Het gegoten product wordt eerst homogeen gemaakt. Je kan je voorstellen dat, als het materiaal aan de buitenkant wordt afgekoeld, dit in het midden gewoon langzamer gaat. Dit heeft o.a. invloed op de plek waar legeringselementen zich verzamelen. Voor een wals plak -slab- en een perspaal -billet is na het gieten de eerste stap het materiaal homogeen gloeien. Hierbij worden de legerings elementen homogeen verdeeld door het materiaal.
De stap hierna is afhankelijk van het proces en de legering. Legeringen in de 1000, 3000, 5000, zijn niet door een warmtebehandeling te versterken maar deze kunnen wel door deformeren/vervormen koud verstevigd worden.
Koudverstevigen H
Voor het koudverstevigen zijn 3 hoofdaanduidingen gedefinieerd. H1xx H2xx en H3xx. Dit zegt iets over de wijze van koudvervormen, al of niet gestabiliseerd. Het tweede getal zegt iets over de mate van vervorming. (Vervorming wordt ook wel deformatie genoemd.) Het derde getal dat soms wordt toegevoegd is nog een verdere differentiatie.
Deze aanduidingen zijn vermeld in de lijst toestanden met aluminium. De eigenschappen die je vervolgens van deze kwaliteit mag verwachten vind je in de norm of in Alu-Key waar deze toegankelijk zijn opgenomen.
Zacht gegloeid O
De O aanduiding kun je ook tegenkomen, O staat voor zacht gegloeid. Dit wordt vaak voor plaat in zachte kwaliteit gebruikt. De eigenschappen, zoals afgesproken middels de norm, moeten ook hier gerealiseerd worden! O3 kom je tegen voor gehomogeniseerde walsplakken. Voor een voorbeeld van een product kun je denken aan spanningsarme gegoten plaat t.b.v. de verspaning.
Thermisch behandeld T
De legeringen in de 2000, 6000, en 7000 reeks zijn warmte behandelbaar. Met een warmtebehandeling kun je deze legeringen versterken. Deze legeringen kom je in profiel vaak tegen in de T6, T66 en T4 kwaliteit. Wat betekent dat nu? T staat voor thermisch behandeld. De billet wordt homogeen aangeleverd, wordt opgewarmd voor het extrusieproces , hierbij krijgen de legerings elementen de gelegenheid op te lossen; oplosgloeien. (Deze temperatuur ligt lager dan voor het homogeniseren, zo rond de 450/500 graden C)
Het verschil tussen T4 en T6 is dat T4 natuurlijk uitgehard is en er voor T6 en T66 een stap in de oven plaatsvindt waardoor veroudering sneller gaat en resulteert in betere mechanische eigenschappen.
Het verschil tussen T6 en T66 is dat er voor de T66 middels speciale proces controle nog hogere mechanische eigenschappen worden gerealiseerd. In de norm/Alu-Key vind je weer eigenschappen die je dan van het materiaal mag verwachten.
VOORBEELD zie rechts hierboven
Voor een dikke plaat zie je hier vaak T651. De stappen hier zijn homogeen gloeien van de walsplak. Vaak komt een walsplak op deze manier de fabriek voor dikke plaat binnen. Daarna wordt ook hier oplosgegloeid, vervolgens wordt de plak een vast gedefinieerde hoeveelheid gestrekt en vervolgens warmte behandeld, ofwel kunstmatig verouderd en gezaagd tot platen.
Tenslotte
Bij de beschrijvingen van de verschillende toestanden wordt er globaal beschreven wat er zoal benodigd is om de eigenschappen behorend bij deze toestand te bereiken. Het is geen standaard recept dat kan worden beschreven en toegepast. Het recept is per type product en per fabriek verschillend.
Dit geeft aan hoeveel moeite er gestoken wordt om het materiaal in exact de juiste structuur met de juiste eigenschappen te realiseren voor jouw product.
Wil jij overzicht in alle aluminium toestanden? Geef antwoord op de vraag: Wat wil jij weten over warmte behandelen van aluminium of een specifieke toestand? Zet dit hieronder in het commentaarveld. Je ontvang het complete overzicht met aluminium toestanden na plaatsing.
