Качество изготовления гнутых профилей

Введение

Человечество широко применяет гнутый профиль в разных сферах своей деятельности. Его используют для конструкций, которые быстро возводятся. Металлические изделия применяют во вспомогательном строительстве: возведении гаражей, теплиц, хозяйственных построек и зданий иного типа. Также он эффективно применяются для производства проветриваемых фасадов, строительства чердачных этажей, при постройке домов с малым количеством этажей. При этом каркас здания имеет нужные размеры и является очень прочным и устойчивым.
Имея особенности формы, замкнутые профиля легко соединяются сваркой, поэтому рекомендуется их использовать, как основные элементы монтажа металлических каркасов различных строительных сооружений. Такая технология использования успешно применяется в следующих видах строительства:
- промышленное строительство (возведение заводских комплексов и промышленных цехов);
- сельскохозяйственное строительство (ангары, навесные конструкции, зернохранилища);
- коммерческое строительство (супермаркеты, торговые центры, магазины).
Очень трудно представить современное техническое производство без использования гнутых металлических профилей так, как они часто используются в роли прогонов, как стандартные перекрытия. Когда соединяют разные элементы этого вида, то чаще применяют метод холодной и горячей сварки, чем болтовое соединение. Среди всех видов именно этот вид соединения материалов выделяется прочностью и надежностью конструкции. Кроме этого, ко всем положительным сторонам данного строительного материала также следует отнести соотношение отменного качества и крайне низкой стоимости данного материала. Благодаря этому, металлические конструкции доступны для использования.
1 ГНУТЫЙ ПРОФИЛЬ: ВИДЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ

Виды гнутого профиля

В мире современных технологий все строительные материалы постоянно совершенствуются. Самым востребованным материалом в строительстве в настоящее время является гнутый профиль, позволяющий максимально упростить строительный процесс. Данный материал представляет собой наиболее экономичное и практичное металлическое изделие, обладающее характерной формой листа, что и является его особенностью и одним из преимуществ [1, 5].
Существует множество видов гнутых профилей, но наиболее распространенными являются (рис. 1.1):
- уголки (равно- и неравнополочные);
- П-образный;
- С-образный;
- Z-образный;
- швеллеры;
- сигма-профиль;
- омега-профиль.
Все они применяются в строительстве. Швеллеры способны упрочнять строения, поэтому являются наиболее востребованным элементом. Уголки часто применяются при возведении заборов и калиток. Изготавливается материал при помощи специальных технологических устройств с использованием латуни, меди, стали, цинка, алюминия, бронзы (холодного и горячего проката). Иногда при производстве верхним слоем наносится антикоррозийная эмаль.
Гнутый металлический профиль состоит из основных частей: шейки (плоское основание, имеющее увеличенную ширину, окруженное с двух


Рисунок 1.1 - Внешний вид П-образного профиля

сторон изгибами) и полки (плоский край, который ограничен изгибом с одной стороны, в производстве называющийся фланец).

Физические характеристики и технология изготовления

Толщина стального листа должна быть в пределах от 1 до 3 миллиметров, длину же заказчик выбирает исходя из заданных требований. Зачастую материалом для изготовления является стальной рулон, на котором отсутствуют швы и нет нарушений целостности детали и других видимых дефектов.
Особый способ оцинкования способствует сохранению целостности конструкции на протяжении длительного периода. Исходя из этого, колебания температурного диапазона допускаются в пределах от -70 до +100 0С. Это происходит за счет того, что производители стальных компонентов не ставят четких условий в их эксплуатации. Иногда температура может превышать эти пределы без какого-либо риска изменения целостности или общих параметров конструкции.
За счет усовершенствованного производства в сочетании с современными технологиями повышается возможность изготовления и особого использования металлических конструкций, а применение модернизированных методов изготовления и обработки металла позволяет придавать деталям любую форму, требуемую заказчиком. Ко всему прочему, в ситуациях, когда при строительстве в структуру материала необходимо внести коррективы, учтен процесс сверления дырок в готовом изделии, который не изменяет параметров конструкции. Зачастую отверстия могут быть использованы для крепления разных элементов между собой болтами, шурупами, саморезами.
Производственные нормы делают целью снижение параметров их металлоемкости, при этом сохраняется первоначальная устойчивость готового изделия и целостность самой металлической конструкции

. В строительной сфере такое направление достаточно актуальное.
Чтобы создать нужный тип соблюдается последовательность технологического процесса [3]:
- получение изгиба профиля при помощи специализированных приспособлений;
- изменение формы заготовок в производственных штампах;
- холодный или горячий прокат заготовок через прокатный ролик.
При помощи любого из вышеперечисленных технологических процессов получают нужный тип гнутого профиля, в том числе перфорированный алюминиевый или стальной. При выпуске из производства деталь уже является готовой продукцией и не подлежит специальной защитной обработке.
Одним из самых востребованных в строительстве видов является гнутый листовой профиль. Изготавливается такой тип не отдельной деталью, а целым листом при помощи метода станкового проката. Для этого используется оборудование, которое называется профилегибочным станком. Его работа заключается в последовательном создании волнообразных изгибов, а особенностью становится рельефность в виде трапеции.
Так как такие конструкции активно используются в наружной отделке стен, то они нуждаются в специальном защитном покрытии. Более целесообразно их использовать из профилированного листа в качестве материала для наружных покрытий, барьеров или перекрытий. Во многих случаях такие конструкции вполне способны выдержать неблагоприятные погодные условия без потери своего качества, параметров и ухудшения внешнего вида в течение десятилетия. К примеру, использование данного строительного материала в кровельных работах ни чем не уступает по качеству другим кровельным материалам.
Волнообразность создается в процессе его производства, что придает готовому изделию большую стойкость на изгиб, при этом учитывается высота волны с учетом применения профиля. Боковые стенки волны имеют средний угол наклона 20-25 градусов, при этом ширина должна быть несколько сантиметров. Наиболее популярными являются не окрашенные профильные листы, однако при необходимости их можно окрасить в желаемый цвет.
Профили замкнутого типа имеют разные геометрические виды: квадрат, прямоугольник или круг (рис. 1.2). Стальной прямоугольный профиль позволяет сооружать более устойчивые строения, которые защищены от коррозии и разрушений. Стальной квадратный профиль применяется на таком же уровне, как и прямоугольный. Они созданы для смены классических видов металлопроката.
Основным отличием этого вида является то, что он выполнен в виде замкнутой профильной трубы, которая содержит 900 во всех четырех углах с минимальным отклонением. Из-за того, что замкнутый тип профиля имеет широкое применение, согласно техническим нормам поверхность этих конструкций не должна иметь видимых следов обработки, швов или иных дефектов, так как они будут препятствовать использованию по назначению.


Рисунок 1.2 – Внешний вид профиля замкнутого типа

Исходный материал и оборудование

Исходным материалом при производстве гнутых профилей являются полосы и ленты из стали, цветных металлов и сплавов [3, 4]. Процесс профилирование является непрерывным и заключается в изменении формы поперечного сечения полосы при ее прохождении через последовательно установленные пары валков-роликов без изменения площади поперечного сечения. Профилесгибательные агрегаты аналогичны формовочным клетям трубосварочных станов и имеют приводные горизонтальные валки и холостые вертикальные валки. В каждой паре валков, полосе, благодаря пластическому изгибу предоставляется промежуточная форма сечения, а в последней паре валков полоса получает окончательный необходимый профиль.
Процесс профилирования можно совмещать со сваркой, пайкой, пробивкой отверстий, рифлением, резкой и рядом других операций (окраска, промасливание, пищеварения, лужение, цинкование и др.). Для этого в потоке непосредственно за роликосгибательным станом или в помещении для обработки устанавливают соответствующие машины.
Производство изделий профилированием выполняют двумя способами: непрерывным с отдельной заготовки; непрерывным с рулона. Во втором случае концы рулонов перед формированием сваривают встык. По окончании процесса готовый профиль разрезают на ходу ножницами, если позволяет форма профиля, либо дисковыми пилами. Хотя этим процессом обрабатывают полосы толщиной до 20 мм и шириной до 2000 мм, наиболее характерными типами установок является агрегаты, на которых осуществляется изгиб следующих полос: 1-4х50-300 мм, 1-4х400-1500мм, 2-7х80-500 мм, 2 - 8х х100-600 и 4-10х400-1200мм.
К профилировочным инструментам относят: формирующие валки; боковые и верхние вспомогательные ролики; промежуточные и выходные направляющие планки; оправки-заполнители