Vidare undersökning av tillverkningsmetoder

Pressgjutning och strängpressning av aluminiumprofiler valdes att gå vidare med och för att kunna få bättre grepp om hur dessa skiljer sig undersöktes dessa vidare. Olika möjligheter undersöktes främst för aluminiumprofiler eftersom det tidigare inte gjorts några T-kopplingar med denna teknik. Pressgjutning däremot är väldigt vanligt för T-kopplingar och är en beprövad metod som har fungerat bra.

5.2.1 Aluminiumprofiler

Som nämndes tidigare i de första koncepten med att utveckla T-koppling ur aluminiumprofiler är att ha två profiler som sätts ihop. Detta är för att rören ska kopplas i 90° och aluminiumprofiler endast går att pressa i en riktning.

Det som bör tänkas på då är hur sammanfogningen ska ske. Det som funderades på var att punktsvetsa, limma eller att poppnita ihop profilerna. En annan idé var att utforma profilerna så att de enkelt kan snäppas ihop.

21

Figur 19 ovan visar olika konstruktioner på aluminiumprofiler som går att monteras fast i varandra. En sådan lösning skulle innebära att inget annat material eller maskin behöver användas. Däremot blir monteringen enkel om profilerna utformas på ett smart sätt så att det framgår tydligt hur dessa lätt kan monteras ihop.

Om det istället väljs att svetsa ihop profilerna behövs någon markering i båda profiler för att veta exakt vart fogen ska ligga. I den större profilen (se Figur 9) blir det svårt eftersom markeringen inte kan ligga i profilen och en separat markering behöver fräsas fram eller liknande i efterhand vilket innebär större kostnader och mer arbete.

Att limma är en metod som är allt vanligare vid sammanfogning. Det fungerar väldigt bra även då det gäller aluminiumprofiler. Dock måste ett starkt lim användas, exempelvis epoxylim av något slag.

Figur 16. Exempel på hur aluminiumprofiler kan limmas ihop (Konstruktionsboken SAPA)

Figur 20 visar att profilerna är utformade på så sätt att det är så stor kontaktyta som möjligt mellan delarna så att limmet verkligen kommer åt på största möjliga yta. Denna metod blir dock problematisk då problemet med den större profilen inte kan ha en komplicerad form åt det hållet som i detta fall behövs.

Istället för att limma eller svetsa ihop profilerna skulle nitar kunna användas. Nitning är en enklare metod av sammanfogning då ingen speciell miljö eller verktyg krävs. Nitar ger dessutom en säkrare fastsättning som har samma egenskaper som en genomgående bult. En nackdel är att nitarna kommer att sticka ut lite från ytan, se Figur 21.

Figur 17. Exempel på aluminiumprofiler som nitas ihop (Konstruktionsboken SAPA)

Det som begränsar vid tillverkning av aluminiumprofiler som bör tänkas på vid utformning av koncept är att det endast går att forma i två dimensioner, för sedan kommer det att pressas ut genom verktyget vilket ger djupet.

Ett tidigare koncept var att kunna ha gångjärn mellan kopplingshalvorna. Lösningar för detta med aluminiumprofiler undersöktes och visas i Figur 22.

22

Figur 18. Exempel på profiler med led- och gångjärn (Konstruktionsboken SAPA)

Detta är möjligt med olika utformningar på profilerna. Dock skulle detta innebära att kopplingshalvorna måste pressas var för sig med ett eget verktyg för varje halva, vilket innebär en ökad kostnad. För att önskad vinkel ska kunna uppnås samtidigt som att ledfunktionen ska ta så lite plats som möjligt måste tanke läggas på utformningen. Bilden längst till vänster i Figur 22 till exempel har en enkel form som tar lite plats, däremot är det största vinkel som kan uppnås 30°. Det anses dock vara en för liten vinkel eftersom det inte är möjligt att öppna kopplingshalvorna tillräckligt för att monteringen ska bli enkel vilket är önskvärt. Det anses att ju större vinkel som går att uppnå desto lättare blir det för montören. Ytterligare problem som fanns i åtanke med ledfunktionen är att toleransen blir väldigt liten för halvorna. Sitter halvorna för nära varandra finns risk för att de trycks emot varandra vid leden och om de är för långt ifrån varandra finns risk för att de istället dras ifrån varandra i leden. Båda fallen leder till spänningar i kopplingshalvorna. Samma problem uppstår även vid pressgjutning ifall det istället monteras fast ett gångjärn. En tanke som kom upp som kan lösa detta problem för aluminiumprofiler är att det går att ha ett litet spår varpå kulan till vänster i Figur 22 kan glida längs. Alltså att den andra delen som håller i kulan har ett djupare spår.

Under konstruktionsdagen hos Profilgruppen i Åseda (5/5-2015) uppmärksammades att det bör tänkas på att olika aluminiumlegeringar ger olika hållfasthet, produktivitet och kostnader. Den vanligaste aluminiumlegeringen som används vid att skapa profiler, AW-6060, rekommenderas att ha en godstjocklek på minst 10 mm. För godstjocklek ner till 3 mm används vanligen AW-6063. Den allra mest hållfasta legeringen som används vid tillverkning av aluminiumprofiler är AW-6082, dock kan metallen bli missfärgad. Legeringen AW-6060 används mest för att den är mest produktiv efter den är mjukast av dessa. Ju mjukare material desto sämre hållfasthet men högre produktivitet vilket innebär lägre kostnader.

5.2.2 Pressgjutning

Vid pressgjutning används formar som tillåter komplexa ytor. Det enda som bör tänkas på vid utformning av detaljer vid pressgjutning är att efter att smältan har svalnat ska formen kunna släppa detaljen. Detta kan göra att mer material går åt för att tillåta släppningar.

Med pressgjutning kan runda former fås, i jämförelse med i profil då en sida alltid måste vara rak. Även eventuella urgröpningar som kan tänkas behövas för handtaget eller hål för bulten kan göras direkt i formen vilket gör att ingen efterbearbetning behöver göras. Noggranna toleranser kan även fås av pressgjutning och fin yta. Dock blir det dubbelt så dyrt ifall det väljs att göra två olika former för respektive kopplingshalva istället för att göra en där urgröpning och hål fräses och borras i efterhand.

23

I längden anses det vara mer lönsamt att göra två formar eftersom det är en fast engångskostnad medan efterbearbetningarna kräver tid, personal, verktyg samt mer materialåtgång vilket innebär rörliga kostnader. Dessutom, med fastsättningen i åtanke, är det endast pressgjutning av dessa två tillverkningsmetoder som tillåter en bajonettlösning.