4 aandachtspunten bij het ontwerpen van aluminium profielen
Het productieproces van aluminium profielen begint altijd bij het ontwerp. Het maakt niet uit of je een frame voor een fiets, een dakversteviging voor een auto of zonnepanelen ontwerpt, het aluminium profiel krijgt vorm op de tekentafel. Dit is tevens de plek waar je functionaliteiten inbouwt om het gewicht te verlagen, manieren bedenkt om de assemblage te vereenvoudigen of de kosten voor nabewerking minimaliseert en slimme functionaliteiten toevoegt.
Uiteindelijk heb je als ontwerper maar één doel: het beste ontwerp realiseren dat aansluit bij de wensen en eisen vanuit de organisatie. En daarbij wil je de unieke voordelen van aluminium als materiaal in combinatie met het extrusieproces optimaal benutten om een kostenefficiënt product met optimale functionaliteit op te leveren. Daarbij is het belangrijk om de ‘basics’ voor het ontwerpen van aluminium profielen en componenten goed scherp te hebben. Daarom hebben we de belangrijkste aandachtspunten voor je op een rij gezet.
1. De wanddikte van het aluminium profiel
Het vinden van de juiste wanddikte is afhankelijk van de eisen die je hebt rondom de sterkte van het profiel en de wil om een kostenefficiënt profiel te ontwikkelen. Zoals je zult begrijpen zijn profielen met een uniforme wanddikte het eenvoudigst te produceren.
Maar indien nodig en gewenst kun je eenvoudig variëren in de wanddikte van een aluminium profiel. Het is bijvoorbeeld mogelijk om de buigsterkte van een profiel te verhogen door het gewicht of het volume ver van de neutrale as te concentreren.
De belangrijkste factoren die invloed hebben op de wanddikte zijn:
-
De keuze van de legering
-
De vorm van het profiel
-
Perskracht en snelheid
-
De gewenste oppervlaktebehandeling
-
Gewenste toleranties
2. Afgeronde vormen
Met extrusie is het onmogelijk om — zonder nabewerking — vlijmscherpe hoeken te realiseren, hier dien je dus rekening mee te houden in je ontwerp. Hoeken moeten worden afgerond, waarbij een radius van 0.5 - 1 mm meestal voldoende is.
Indien je een constructie ontwerpt die scherpe binnenhoeken vereist — bijvoorbeeld voor hoekafrondingen — dan is dit eenvoudig op te lossen met een uitsparing.
Het is echter wel zo dat je scherpe punten in het profiel moet vermijden. Zulke punten kunnen snel buigen en ongelijkmatig worden. Ook deze dienen dus te worden afgerond. Hierbij geldt hetzelfde als voor de hoeken, een radius van 0,5 - 1 mm is daarvoor geschikt.
Een laatste aspect waar je op moet letten is dat je altijd moet zorgen voor afgeronde overgangen. Een profiel met grote verschillen in wanddikte koelt na het extruderen namelijk ongelijkmatig af. Hierdoor ontstaan er structuurverschillen, die vooral na anodiseren zichtbaar worden.
3. Decoraties
Je streeft altijd naar het beste ontwerp en decoraties zijn daar een belangrijk onderdeel van. Misschien denk je: waarom? Het heeft op het eerste oog immers niks met functionaliteit of kostenefficiëntie te maken. Maar dat is wel degelijk zo. Wij raden aan om decoraties te gebruiken om de volgende redenen:
-
Veranderen of verbeteren van het uiterlijk
-
Verbergen van onvolkomenheden
-
Bescherming tegen beschadigingen bij gebruik en bewerking
In sommige gevallen ben je misschien niet alleen op zoek naar een functioneel aluminium profiel, maar speelt esthetiek ook een rol. Met een decoratief patroon kun je een vlak aluminium oppervlak levendiger maken en een eigen kenmerk aan het product geven.
Bovendien kun je met decoraties een verbinding op elegante wijze verbergen door het onderdeel van een geribbeld ontwerp te maken.
Heeft een profiel ribbels of schroefogen? Dan kunnen door het extrusieproces schaduwen (warmtezones) op de tegenoverliggende zijde ontstaan. Met behulp van een decoratie kun je deze zones onzichtbaar maken.
Tot slot dragen decoraties ook bij aan de bescherming van het aluminium profiel, bijvoorbeeld tijdens de opslag. Ligt het profiel op uitstekende ribbels dan beschermt dit het vlakke oppervlak tegen beschadigingen.
4. Kostenefficiënte productie
Efficiënte productie van aluminium profielen is ook een belangrijk aandachtspunt tijdens het ontwerpproces. De verhouding tussen functionaliteit en de mate waarin aluminium profielen efficiënt en zo eenvoudig mogelijk geproduceerd kunnen worden, is een vraag die je jezelf moet stellen.
Profielen die eenvoudig te extruderen zijn, hebben de volgende eigenschappen:
-
Eenvoudige ronde vormen
-
Hoeken met een radius
-
Weinig variatie in wanddikte
-
Symmetrie
-
Geen diepe openingen en sleuven
Dit zijn slechts de belangrijkste aandachtspunten bij het ontwerpen van aluminium profielen en componenten. Er zijn nog meer factoren die hier van invloed op zijn, zoals oppervlaktebehandelingen en mechanische bewerkingen, de eigenschappen van het materiaal en de principes van extrusie.
