Hogyan egyensúlyba hozza a hosszú távú metsző alumínium szerkezete a könnyűséget és a tartósságot?

A könnyűség és a tartósság közötti egyensúly a Hosszú ideig tartó metsző az anyagtudomány, a szerkezeti tervezési és gyártási folyamatok többdimenziós optimalizálása révén érhető el. Az alumíniumötvözetek alapvető előnye az alacsony sűrűségű és a magas specifikus szilárdságukban rejlik. A tiszta alumínium sűrűsége mindössze 2,7 g/cm3, amely az acél kb. Egyharmada, de olyan elemek hozzáadásával, mint a magnézium és a szilícium ötvözetek képződésére (például 6061-T6 vagy 7075 alumíniumötvözetek), a szakítószilárdság több mint 300 MPa-ra növelhető, közel az alsó végű acélok szintjéhez. Például az alumínium-magnesium ötvözetek nemcsak csökkentik a súlyt, hanem fokozzák a korrózióállóságot és a fáradtság-ellenállást is szilárd oldat erősítésével és csapadékkeményedésével. Ezenkívül az alumíniumötvözetek rugalmassága lehetővé teszi, hogy komplex keresztmetszeti formákká alakuljanak kovácsolási vagy extrudálási formázási folyamatok révén, tovább optimalizálva a mechanikai tulajdonságokat.
Az I-gerendához hasonló keresztmetszeti kialakítást alkalmazzák, hogy növeljék a tehetetlenség oldalsó pillanatát, hogy javítsák a hajlítási rezisztenciát, miközben csökkentik az anyagok redundáns súlyát. Például, amikor egy bizonyos típusú metsző olló alumíniumcsövét hosszirányú nyomásnak vetik alá, az "I"-alakú szerkezete egyenletesen eloszthatja a feszültséget mindkét oldal karimáira, hogy elkerülje a helyi deformációt. A teleszkópos rudak általában beágyazott multi-section kialakítást alkalmaznak, és a rúdtest minden egyes szakaszát pontosan egy bélyegzőhoronyon vagy egy vezető sínrendszeren keresztül igazítják, hogy megakadályozzák a forgás vagy az eltolás által okozott szerkezeti meglazulást a teleszkópos folyamat során. Egyes termékek acél csatokat vagy rugócsapokat is beágyaznak az ízületekre, hogy javítsák a csomópontok szilárdságát. Noha a fő test alumíniumötvözetből készül, a pengék, a zsanérok és más részek, amelyek magas frekvenciájú nyíróerőket hordoznak, gyakran nagy szén-dioxid-széntartalmú vagy SK5 szerszám acélból készülnek, amelyeket az alumínium rúd testével kombinálnak szegecseléssel vagy hegesztéssel, hogy "kemény és puha" hibrid szerkezetet képezzenek.
Az alumíniumcső előzetes vázlatává alakul egy forró extrudálási folyamat révén, majd a belső feszültségkoncentrációs területet egy CNC szerszám eszköz őrzi, hogy csökkentse a mikro -repedések előfordulását. Beleértve azokat a folyamatokat, mint az eloxálás, a krómozás vagy a teflon bevonat. Például, miután egy bizonyos típusú teleszkópos rúd krómozott, a felületi keménység elérheti a 800-1000 HV-t, a kopásállóság több mint háromszor növekszik, és sűrű oxidfilmet képeznek a környezeti korrózió megelőzésére. A nem terhelésű alkatrészek, például a fogantyúk, a sajtolt alumíniumötvözet komplex ívelt felületi modellezést érhet el, miközben biztosítja az erőt, és tovább csökkentheti a súlyt a belső méhsejt szerkezetén keresztül.
A véges elem -elemzést használják az erő eloszlásának szimulálására a metszés során és a rúd falvastagságának optimalizálására. Például a metsző nyírási rúd falvastagsága fokozatosan 2,5 mm -ről változik a fogantyú végén 1,2 mm -re a tetején, ami nem csak a végén található súlyt csökkenti, hanem biztosítja a gyökér torziós ellenállását is. Az alumínium fogantyút gumi vagy szilikon csúszásgátló réteggel borítják, amely nemcsak növeli a markolat súrlódását, hanem elasztikus deformáción keresztül is elnyeli a rezgést, hogy elkerülje a hosszú távú felhasználás által okozott fém fáradtság törését. Nedves vagy poros környezetben egyes termékek hidrofób bevonatok permeteznek az alumíniumötvözet felületére, vagy teljesen lezárt csapágyakat használnak, hogy megakadályozzák a homok betolakodását, és a mechanizmus elakadása miatt.
Az alumíniumszerkezet tényleges teljesítményének biztosítása érdekében szimulálják több tízezer nyílási és záró műveletet annak felismerésére, hogy a csuklók és a teleszkópos mechanizmusok plasztikus deformációval vagy rés -bővítéssel rendelkeznek -e. A mintákat sós spray -kamrába vagy ultraibolya gyorsított öregedő berendezésbe helyezik, hogy ellenőrizzék a bevonat és a szubsztrát korrózióállóságát. A nominális vágóerőt meghaladó statikus terhelést alkalmazzák a rúdra annak biztosítása érdekében, hogy ne legyen állandó hajlítás vagy törés.