Die im Bauwesen verwendeten Abrechnungsmethoden für Aluminiumprofile umfassen im Allgemeinen eine Gewichtsabrechnung und eine theoretische Abrechnung. Bei der Wiegeabrechnung handelt es sich um das Wiegen der Aluminiumprofilprodukte einschließlich des Verpackungsmaterials und die Berechnung der Zahlung auf der Grundlage des tatsächlichen Gewichts multipliziert mit dem Preis pro Tonne. Die theoretische Abrechnung ergibt sich aus der Multiplikation des theoretischen Gewichts der Profile mit dem Preis pro Tonne.
Bei der Wiegeabrechnung entsteht eine Differenz zwischen dem tatsächlich gewogenen Gewicht und dem theoretisch berechneten Gewicht. Für diesen Unterschied gibt es mehrere Gründe. In diesem Artikel werden hauptsächlich die Gewichtsunterschiede analysiert, die durch drei Faktoren verursacht werden: Unterschiede in der Dicke des Grundmaterials der Aluminiumprofile, Unterschiede in den Oberflächenbehandlungsschichten und Unterschiede in den Verpackungsmaterialien. In diesem Artikel wird erläutert, wie diese Faktoren kontrolliert werden können, um Abweichungen zu minimieren.
1. Gewichtsunterschiede, die durch Unterschiede in der Dicke des Grundmaterials verursacht werden
Es gibt Unterschiede zwischen der tatsächlichen Dicke und der theoretischen Dicke der Profile, was zu Unterschieden zwischen dem gewogenen Gewicht und dem theoretischen Gewicht führt.
1.1 Gewichtsberechnung basierend auf der Dickenvarianz
Gemäß der chinesischen Norm GB/T5237.1 beträgt die hochpräzise Abweichung für Profile mit einem Außenkreis von nicht mehr als 100 mm und einer Nenndicke von weniger als 3,0 mm ±0,13 mm. Am Beispiel eines 1,4 mm dicken Fensterrahmenprofils beträgt das theoretische Gewicht pro Meter 1,038 kg/m. Bei einer positiven Abweichung von 0,13 mm beträgt das Gewicht pro Meter 1,093 kg/m, eine Differenz von 0,055 kg/m. Bei einer negativen Abweichung von 0,13 mm beträgt das Gewicht pro Meter 0,982 kg/m, eine Differenz von 0,056 kg/m. Bei einer Berechnung von 963 Metern ergibt sich ein Unterschied von 53 kg pro Tonne, siehe Abbildung 1.
Es ist zu beachten, dass die Abbildung nur die Dickenvarianz des Abschnitts mit einer Nenndicke von 1,4 mm berücksichtigt. Unter Berücksichtigung aller Dickenabweichungen würde die Differenz zwischen dem gewogenen Gewicht und dem theoretischen Gewicht 0,13/1,4*1000=93kg betragen. Das Vorhandensein von Abweichungen in der Dicke des Grundmaterials von Aluminiumprofilen bestimmt die Differenz zwischen dem gewogenen Gewicht und dem theoretischen Gewicht. Je näher die tatsächliche Dicke an der theoretischen Dicke liegt, desto näher liegt das gewogene Gewicht am theoretischen Gewicht. Bei der Herstellung von Aluminiumprofilen nimmt die Dicke sukzessive zu. Mit anderen Worten: Das gewogene Gewicht von Produkten, die mit demselben Formensatz hergestellt werden, ist anfangs geringer als das theoretische Gewicht, wird dann gleich und wird später schwerer als das theoretische Gewicht.
1.2 Methoden zur Kontrolle von Abweichungen
Die Qualität der Aluminiumprofilformen ist der grundlegende Faktor für die Kontrolle des Profilgewichts pro Meter. Erstens ist es notwendig, das Arbeitsband und die Verarbeitungsabmessungen der Formen streng zu kontrollieren, um sicherzustellen, dass die Ausgangsdicke den Anforderungen entspricht, wobei die Präzision innerhalb eines Bereichs von 0,05 mm kontrolliert wird. Zweitens muss der Produktionsprozess gesteuert werden, indem die Extrusionsgeschwindigkeit richtig gesteuert und nach einer bestimmten Anzahl von Formdurchgängen, wie vorgeschrieben, eine Wartung durchgeführt wird. Zusätzlich können die Formen einer Nitrierbehandlung unterzogen werden, um die Härte des Arbeitsbandes zu erhöhen und die Dickenzunahme zu verlangsamen.
2. Theoretisches Gewicht für unterschiedliche Wandstärkenanforderungen
Die Wandstärke von Aluminiumprofilen weist Toleranzen auf und verschiedene Kunden haben unterschiedliche Anforderungen an die Wandstärke des Produkts. Abhängig von den Anforderungen an die Wanddickentoleranz variiert das theoretische Gewicht. Im Allgemeinen ist es erforderlich, dass nur eine positive Abweichung oder nur eine negative Abweichung vorliegt.
2.1 Theoretisches Gewicht für positive Abweichung
Bei Aluminiumprofilen mit positiver Wandstärkenabweichung ist es im kritischen Tragbereich des Grundmaterials erforderlich, dass die gemessene Wandstärke nicht weniger als 1,4 mm bzw. 2,0 mm beträgt. Die Berechnungsmethode für das theoretische Gewicht mit positiver Toleranz besteht darin, ein Abweichungsdiagramm mit der Wandstärke in der Mitte zu zeichnen und das Gewicht pro Meter zu berechnen. Beispielsweise beträgt bei einem Profil mit einer Wandstärke von 1,4 mm und einer positiven Toleranz von 0,26 mm (negative Toleranz von 0 mm) die Wandstärke bei der zentrierten Abweichung 1,53 mm. Das Gewicht pro Meter für dieses Profil beträgt 1,251 kg/m. Das theoretische Gewicht für Wiegezwecke sollte auf der Grundlage von 1,251 kg/m berechnet werden. Bei einer Wandstärke des Profils von -0 mm beträgt das Gewicht pro Meter 1,192 kg/m, bei +0,26 mm beträgt das Gewicht pro Meter 1,309 kg/m, siehe Abbildung 2.
Basierend auf einer Wandstärke von 1,53 mm beträgt die Gewichtsdifferenz zwischen der positiven Z-max-Abweichung und der zentrierten Wandstärke (1,309 – 1,251) * 1000, wenn nur der 1,4-mm-Abschnitt auf die maximale Abweichung (Z-max-Abweichung) vergrößert wird = 58kg. Wenn alle Wandstärken eine Z-max-Abweichung aufweisen (was höchst unwahrscheinlich ist), würde der Gewichtsunterschied 0,13/1,53 * 1000 = 85 kg betragen.
2.2 Theoretisches Gewicht für negative Abweichung
Bei Aluminiumprofilen sollte die Wandstärke den angegebenen Wert nicht überschreiten, was eine negative Wandstärkentoleranz bedeutet. Das theoretische Gewicht sollte in diesem Fall als die Hälfte der negativen Abweichung berechnet werden. Beispielsweise wird für ein Profil mit einer Wandstärke von 1,4 mm und einer negativen Toleranz von 0,26 mm (positive Toleranz von 0 mm) das theoretische Gewicht auf der Grundlage der Hälfte der Toleranz (-0,13 mm) berechnet, siehe Abbildung 3.
Bei einer Wandstärke von 1,4 mm beträgt das Gewicht pro Meter 1,192 kg/m, während bei einer Wandstärke von 1,27 mm das Gewicht pro Meter 1,131 kg/m beträgt. Der Unterschied zwischen beiden beträgt 0,061 kg/m. Wenn die Länge des Produkts mit einer Tonne (838 Meter) berechnet wird, beträgt der Gewichtsunterschied 0,061 * 838 = 51 kg.
2.3 Berechnungsmethode für das Gewicht bei unterschiedlichen Wandstärken
Aus den obigen Diagrammen ist ersichtlich, dass in diesem Artikel bei der Berechnung verschiedener Wandstärken nominale Wandstärkenerhöhungen oder -minderungen verwendet werden, anstatt sie auf alle Abschnitte anzuwenden. Die mit diagonalen Linien gefüllten Bereiche im Diagramm stellen eine Nennwandstärke von 1,4 mm dar, während andere Bereiche der Wandstärke von Funktionsschlitzen und Rippen entsprechen, die von der Nennwandstärke gemäß GB/T8478-Standards abweichen. Bei der Wandstärkenanpassung steht daher vor allem die Nennwandstärke im Vordergrund.
Anhand der Variation der Wandstärke der Form beim Materialabtrag lässt sich beobachten, dass alle Wandstärken neu hergestellter Formen eine negative Abweichung aufweisen. Wenn daher nur die Änderungen der Nennwandstärke berücksichtigt werden, ist ein konservativerer Vergleich zwischen dem Wägegewicht und dem theoretischen Gewicht möglich. Die Wandstärke in Nicht-Nennbereichen ändert sich zwar und kann anhand der proportionalen Wandstärke innerhalb des Grenzabweichungsbereichs berechnet werden.
Beispielsweise beträgt das Gewicht pro Meter für ein Fenster- und Türprodukt mit einer Nennwandstärke von 1,4 mm 1,192 kg/m. Um das Gewicht pro Meter für eine Wandstärke von 1,53 mm zu berechnen, wird die proportionale Berechnungsmethode angewendet: 1,192/1,4 * 1,53, was zu einem Gewicht pro Meter von 1,303 kg/m führt. Ebenso wird für eine Wandstärke von 1,27 mm das Gewicht pro Meter mit 1,192/1,4 * 1,27 berechnet, was zu einem Gewicht pro Meter von 1,081 kg/m führt. Die gleiche Methode kann auch auf andere Wandstärken angewendet werden.
Basierend auf dem Szenario einer Wandstärke von 1,4 mm beträgt der Gewichtsunterschied zwischen dem Wiegegewicht und dem theoretischen Gewicht bei Anpassung aller Wandstärken etwa 7 % bis 9 %. Beispielsweise wie im folgenden Diagramm dargestellt:
3. Gewichtsunterschied aufgrund der Schichtdicke der Oberflächenbehandlung
Im Bauwesen verwendete Aluminiumprofile werden üblicherweise mit Oxidation, Elektrophorese, Sprühbeschichtung, Fluorkohlenstoff und anderen Methoden behandelt. Durch die Hinzufügung der Behandlungsschichten erhöht sich das Gewicht der Profile.
3.1 Gewichtszunahme in Oxidations- und Elektrophoreseprofilen
Nach der Oberflächenbehandlung durch Oxidation und Elektrophorese entsteht eine Schicht aus Oxidfilm und Verbundfilm (Oxidfilm und elektrophoretischer Lackfilm) mit einer Dicke von 10 μm bis 25 μm. Die Oberflächenbehandlungsfolie erhöht das Gewicht, die Aluminiumprofile verlieren jedoch durch den Vorbehandlungsprozess etwas an Gewicht. Die Gewichtszunahme ist nicht signifikant, daher ist die Gewichtsänderung nach der Oxidations- und Elektrophoresebehandlung im Allgemeinen vernachlässigbar. Die meisten Aluminiumhersteller verarbeiten die Profile ohne zusätzliches Gewicht.
3.2 Gewichtszunahme bei Sprühbeschichtungsprofilen
Sprühbeschichtete Profile haben auf der Oberfläche eine Pulverbeschichtung mit einer Dicke von mindestens 40 μm. Das Gewicht der Pulverbeschichtung variiert mit der Dicke. Der nationale Standard empfiehlt eine Dicke von 60 μm bis 120 μm. Verschiedene Arten von Pulverlacken haben bei gleicher Schichtdicke unterschiedliche Gewichte. Bei Massenprodukten wie Fensterrahmen, Fensterpfosten und Fensterflügeln wird eine einzige Filmdicke auf den Umfang aufgesprüht. Die Umfangslängendaten sind in Abbildung 4 zu sehen. Die Gewichtszunahme nach dem Spritzbeschichten der Profile kann sein finden Sie in Tabelle 1.
Nach den Angaben in der Tabelle beträgt die Gewichtszunahme nach dem Spritzbeschichten von Tür- und Fensterprofilen etwa 4 bis 5 %. Bei einer Tonne Profile sind es ca. 40kg bis 50kg.
3.3 Gewichtszunahme bei Fluorkohlenstoff-Farbspritzbeschichtungsprofilen
Die durchschnittliche Dicke der Beschichtung auf mit Fluorkohlenstofflack beschichteten Profilen beträgt nicht weniger als 30 μm bei zwei Schichten, 40 μm bei drei Schichten und 65 μm bei vier Schichten. Bei den meisten mit Fluorkohlenstofflacken beschichteten Produkten werden zwei oder drei Schichten benötigt. Aufgrund der unterschiedlichen Arten von Fluorcarbon-Farben variiert auch die Dichte nach dem Aushärten. Am Beispiel gewöhnlicher Fluorkohlenstofffarbe ist die Gewichtszunahme in der folgenden Tabelle 2 zu sehen.
Gemäß den Angaben in der Tabelle beträgt die Gewichtszunahme nach der Spritzbeschichtung von Tür- und Fensterprofilen mit Fluorcarbon-Lack etwa 2,0 % bis 3,0 %. Bei einer Tonne Profile sind es ca. 20kg bis 30kg.
3.4 Dickenkontrolle der Oberflächenbehandlungsschicht in Pulver- und Fluorkohlenstoff-Farbspritzbeschichtungsprodukten
Die Kontrolle der Beschichtungsschicht in mit Pulver- und Fluorkohlenstofflack beschichteten Produkten ist ein zentraler Prozesskontrollpunkt in der Produktion. Sie kontrolliert vor allem die Stabilität und Gleichmäßigkeit des Pulvers oder des Farbsprays aus der Spritzpistole und sorgt so für eine gleichmäßige Dicke des Farbfilms. In der tatsächlichen Produktion ist eine zu hohe Schichtdicke einer der Gründe für die sekundäre Sprühbeschichtung. Auch wenn die Oberfläche poliert ist, kann die Spritzschicht noch zu dick sein. Hersteller müssen die Kontrolle des Sprühbeschichtungsprozesses verstärken und die Dicke der Sprühbeschichtung sicherstellen.
4.Gewichtsunterschied durch Verpackungsmethoden
Aluminiumprofile werden üblicherweise mit Papier- oder Schrumpffolienverpackung verpackt, wobei das Gewicht des Verpackungsmaterials je nach Verpackungsmethode variiert.
4.1 Gewichtszunahme bei der Papierverpackung
Der Vertrag legt in der Regel die Gewichtsgrenze für Papierverpackungen fest, die in der Regel 6 % nicht überschreitet. Mit anderen Worten: Das Papiergewicht einer Tonne Profile sollte 60 kg nicht überschreiten.
4.2 Gewichtszunahme bei der Schrumpffolienverpackung
Die Gewichtszunahme durch Schrumpffolienverpackungen liegt in der Regel bei etwa 4 %. Das Gewicht der Schrumpffolie in einer Tonne Profilen sollte 40 kg nicht überschreiten.
4.3 Einfluss des Verpackungsstils auf das Gewicht
Das Prinzip der Profilverpackung besteht darin, die Profile zu schützen und die Handhabung zu erleichtern. Das Gewicht eines Profilpakets sollte etwa 15 bis 25 kg betragen. Die Anzahl der Profile pro Verpackung beeinflusst den Gewichtsanteil der Verpackung. Wenn die Fensterrahmenprofile beispielsweise in Sätzen zu je 4 Stück mit einer Länge von 6 Metern verpackt sind, beträgt das Gewicht 25 kg und das Verpackungspapier wiegt 1,5 kg, was 6 % entspricht, siehe Abbildung 5. Bei der Verpackung in Sätzen von 6 Stück, das Gewicht beträgt 37 kg und das Verpackungspapier wiegt 2 kg, was 5,4 % ausmacht, siehe Abbildung 6.
Aus den obigen Zahlen ist ersichtlich, dass der Gewichtsanteil der Verpackungsmaterialien umso geringer ist, je mehr Profile in einer Verpackung enthalten sind. Bei gleicher Anzahl an Profilen pro Paket gilt: Je höher das Gewicht der Profile, desto geringer ist der Gewichtsanteil des Verpackungsmaterials. Hersteller können die Anzahl der Profile pro Paket und die Menge des Verpackungsmaterials steuern, um die im Vertrag festgelegten Gewichtsanforderungen zu erfüllen.
Abschluss
Basierend auf der obigen Analyse besteht eine Abweichung zwischen dem tatsächlichen Wägegewicht der Profile und dem theoretischen Gewicht. Die Abweichung in der Wandstärke ist der Hauptgrund für Gewichtsabweichungen. Das Gewicht der Oberflächenbehandlungsschicht kann relativ leicht kontrolliert werden, und das Gewicht der Verpackungsmaterialien ist kontrollierbar. Ein Gewichtsunterschied von 7 % zwischen dem Wiegegewicht und dem berechneten Gewicht entspricht den Standardanforderungen, und ein Unterschied von 5 % ist das Ziel des Produktionsherstellers.
Herausgegeben von May Jiang von MAT Aluminium
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 30. September 2023
