Metode penyelesaian profil aluminium yang digunakan dalam konstruksi umumnya melibatkan penyelesaian penimbangan dan penyelesaian teoritis. Penyelesaian penimbangan meliputi penimbangan produk profil aluminium, termasuk bahan pengemas, dan penghitungan pembayaran berdasarkan berat sebenarnya dikalikan harga per ton. Penyelesaian teoritis dihitung dengan mengalikan berat teoritis profil dengan harga per ton.
Pada saat penyelesaian penimbangan, terdapat perbedaan antara berat sebenarnya yang ditimbang dengan berat yang dihitung secara teoritis. Ada beberapa alasan untuk perbedaan ini. Artikel ini terutama menganalisis perbedaan berat yang disebabkan oleh tiga faktor: perbedaan ketebalan bahan dasar profil aluminium, perbedaan lapisan perlakuan permukaan, dan variasi bahan pengemas. Artikel ini membahas bagaimana mengendalikan faktor-faktor tersebut untuk meminimalkan penyimpangan.
1. Perbedaan berat disebabkan oleh variasi ketebalan bahan dasar
Terdapat perbedaan antara ketebalan sebenarnya dan ketebalan teoritis profil, sehingga terjadi perbedaan antara berat tertimbang dan berat teoritis.
1.1 Perhitungan berat berdasarkan varian ketebalan
Menurut standar Tiongkok GB/T5237.1, untuk profil dengan lingkaran luar tidak melebihi 100mm dan ketebalan nominal kurang dari 3,0mm, deviasi presisi tinggi adalah ±0,13mm. Mengambil profil bingkai jendela setebal 1,4 mm sebagai contoh, berat teoritis per meter adalah 1,038kg/m. Dengan deviasi positif 0,13mm maka berat per meter adalah 1,093kg/m, selisihnya 0,055kg/m. Dengan deviasi negatif 0,13mm maka berat per meter adalah 0,982kg/m, selisihnya 0,056kg/m. Jika dihitung untuk 963 meter, terdapat selisih 53kg per ton, lihat Gambar 1.
Perlu dicatat bahwa ilustrasi hanya mempertimbangkan varian ketebalan dari bagian ketebalan nominal 1,4 mm. Jika semua varian ketebalan diperhitungkan, perbedaan antara berat yang ditimbang dan berat teoretis adalah 0,13/1,4*1000=93kg. Adanya perbedaan ketebalan bahan dasar profil aluminium menentukan perbedaan antara berat tertimbang dan berat teoritis. Semakin dekat ketebalan sebenarnya dengan ketebalan teoritis, semakin dekat pula berat yang ditimbang dengan berat teoritis. Selama produksi profil aluminium, ketebalannya meningkat secara bertahap. Dengan kata lain, berat produk yang dihasilkan dari satu set cetakan yang sama awalnya lebih ringan dari berat teoritis, kemudian menjadi sama, dan kemudian menjadi lebih berat dari berat teoritis.
1.2 Metode pengendalian penyimpangan
Kualitas cetakan profil aluminium merupakan faktor mendasar dalam pengendalian berat per meter profil. Pertama, sabuk kerja dan dimensi pemrosesan cetakan perlu dikontrol secara ketat untuk memastikan bahwa ketebalan keluaran memenuhi persyaratan, dengan kontrol presisi dalam kisaran 0,05 mm. Kedua, proses produksi perlu dikontrol dengan mengatur kecepatan ekstrusi dengan baik dan melakukan perawatan setelah melewati sejumlah cetakan tertentu, sesuai ketentuan. Selain itu, cetakan dapat menjalani perlakuan nitridasi untuk meningkatkan kekerasan sabuk kerja dan memperlambat peningkatan ketebalan.
2. Bobot Teoritis untuk Persyaratan Ketebalan Dinding yang Berbeda
Ketebalan dinding profil aluminium memiliki toleransi, dan pelanggan yang berbeda memiliki persyaratan berbeda untuk ketebalan dinding produk. Berdasarkan persyaratan toleransi ketebalan dinding, bobot teoretisnya bervariasi. Umumnya yang disyaratkan hanyalah deviasi positif atau deviasi negatif saja.
2.1 Bobot Teoritis untuk Deviasi Positif
Untuk profil aluminium dengan deviasi positif pada ketebalan dinding, area penahan beban kritis bahan dasar memerlukan ketebalan dinding yang diukur tidak boleh kurang dari 1,4 mm atau 2,0 mm. Cara menghitung berat teoritis dengan toleransi positif adalah dengan menggambar diagram simpangan dengan ketebalan dinding di tengah dan menghitung berat per meter. Misalnya, untuk profil dengan ketebalan dinding 1,4 mm dan toleransi positif 0,26 mm (toleransi negatif 0 mm), ketebalan dinding pada deviasi tengah adalah 1,53 mm. Berat per meter untuk profil ini adalah 1,251kg/m. Berat teoritis untuk keperluan penimbangan harus dihitung berdasarkan 1,251kg/m. Bila tebal dinding profil pada -0mm maka berat per meternya adalah 1,192kg/m, dan pada +0,26mm maka berat per meternya adalah 1,309kg/m, lihat Gambar 2.
Berdasarkan tebal dinding 1,53 mm, jika hanya bagian 1,4 mm yang ditambah simpangan maksimumnya (deviasi Z-maks), maka selisih berat antara simpangan positif Z-maks dan tebal dinding tengah adalah (1,309 – 1,251) * 1000 = 58kg. Jika semua ketebalan dinding berada pada deviasi Z-maks (yang sangat kecil kemungkinannya), perbedaan beratnya akan menjadi 0,13/1,53 * 1000 = 85kg.
2.2 Bobot Teoritis untuk Deviasi Negatif
Untuk profil aluminium, ketebalan dinding tidak boleh melebihi nilai yang ditentukan, yang berarti toleransi negatif pada ketebalan dinding. Bobot teoritis dalam hal ini harus dihitung sebagai setengah dari deviasi negatif. Misalnya, untuk profil dengan ketebalan dinding 1,4 mm dan toleransi negatif 0,26 mm (toleransi positif 0 mm), bobot teoretis dihitung berdasarkan setengah toleransi (-0,13 mm), lihat Gambar 3.
Dengan tebal dinding 1,4 mm maka berat per meternya adalah 1,192kg/m, sedangkan dengan tebal dinding 1,27mm maka berat per meternya adalah 1,131kg/m. Selisih keduanya adalah 0,061kg/m2. Jika panjang produk dihitung sebagai satu ton (838 meter), selisih beratnya adalah 0,061 * 838 = 51kg.
2.3 Cara Perhitungan Berat dengan Ketebalan Dinding Berbeda
Dari diagram di atas terlihat bahwa artikel ini menggunakan penambahan atau pengurangan ketebalan dinding nominal ketika menghitung ketebalan dinding yang berbeda, daripada menerapkannya pada semua bagian. Area yang diisi dengan garis diagonal pada diagram mewakili ketebalan dinding nominal 1,4 mm, sedangkan area lainnya sesuai dengan ketebalan dinding slot dan sirip fungsional, yang berbeda dari ketebalan dinding nominal menurut standar GB/T8478. Oleh karena itu, ketika mengatur ketebalan dinding, fokusnya terutama pada ketebalan dinding nominal.
Berdasarkan variasi ketebalan dinding cetakan pada saat pelepasan material, terlihat bahwa seluruh ketebalan dinding cetakan yang baru dibuat mempunyai simpangan negatif. Oleh karena itu, hanya dengan mempertimbangkan perubahan ketebalan dinding nominal memberikan perbandingan yang lebih konservatif antara berat penimbangan dan berat teoritis. Ketebalan dinding pada area non-nominal memang berubah-ubah dan dapat dihitung berdasarkan ketebalan dinding proporsional dalam rentang batas deviasi.
Misalnya, untuk produk jendela dan pintu dengan ketebalan dinding nominal 1,4 mm, berat per meternya adalah 1,192kg/m. Untuk menghitung berat per meter pada tebal dinding 1,53 mm diterapkan metode perhitungan proporsional: 1,192/1,4 * 1,53 sehingga menghasilkan berat per meter sebesar 1,303kg/m. Demikian pula, untuk ketebalan dinding 1,27 mm, berat per meter dihitung 1,192/1,4 * 1,27, sehingga menghasilkan berat per meter sebesar 1,081kg/m. Metode yang sama dapat diterapkan pada ketebalan dinding lainnya.
Berdasarkan skenario ketebalan dinding 1,4 mm, ketika semua ketebalan dinding disesuaikan, perbedaan berat antara berat penimbangan dan berat teoritis adalah sekitar 7% hingga 9%. Misalnya saja seperti terlihat pada diagram berikut:
3. Perbedaan Berat Disebabkan oleh Ketebalan Lapisan Perawatan Permukaan
Profil aluminium yang digunakan dalam konstruksi biasanya diolah dengan oksidasi, elektroforesis, pelapisan semprot, fluorokarbon, dan metode lainnya. Penambahan lapisan perlakuan meningkatkan bobot profil.
3.1 Peningkatan Berat Profil Oksidasi dan Elektroforesis
Setelah perlakuan permukaan oksidasi dan elektroforesis, lapisan film oksida dan film komposit (film oksida dan film cat elektroforesis) terbentuk, dengan ketebalan 10μm hingga 25μm. Film perawatan permukaan menambah bobot, namun profil aluminium kehilangan bobot selama proses pra-perawatan. Pertambahan beratnya tidak signifikan, sehingga perubahan berat setelah perlakuan oksidasi dan elektroforesis umumnya dapat diabaikan. Kebanyakan produsen aluminium memproses profil tanpa menambah bobot.
3.2 Peningkatan Berat pada Profil Lapisan Semprot
Profil berlapis semprot memiliki lapisan lapisan bubuk di permukaannya, dengan ketebalan tidak kurang dari 40μm. Berat lapisan bubuk bervariasi menurut ketebalannya. Standar nasional merekomendasikan ketebalan 60μm hingga 120μm. Berbagai jenis pelapis bubuk memiliki bobot berbeda untuk ketebalan film yang sama. Untuk produk yang diproduksi secara massal seperti kusen jendela, tiang jendela, dan ikat pinggang jendela, ketebalan film tunggal disemprotkan pada bagian pinggirannya, dan data panjang pinggirannya dapat dilihat pada Gambar 4. Pertambahan berat setelah pelapisan profil dapat dilihat ditemukan pada Tabel 1.
Menurut data dalam tabel, kenaikan berat setelah penyemprotan pelapis profil pintu dan jendela menyumbang sekitar 4% hingga 5%. Untuk satu ton profil, kira-kira 40kg hingga 50kg.
3.3 Peningkatan Berat Profil Pelapis Cat Semprot Fluorokarbon
Ketebalan lapisan rata-rata pada profil berlapis cat fluorokarbon tidak kurang dari 30μm untuk dua lapis, 40μm untuk tiga lapis, dan 65μm untuk empat lapis. Mayoritas produk berlapis cat fluorokarbon menggunakan dua atau tiga lapis. Karena perbedaan jenis cat fluorokarbon, kepadatan setelah proses pengawetan juga bervariasi. Jika kita mengambil contoh cat fluorocarbon biasa, maka pertambahan bobotnya dapat dilihat pada Tabel 2 berikut.
Berdasarkan data pada tabel, kenaikan berat setelah penyemprotan profil pintu dan jendela dengan cat fluorokarbon menyumbang sekitar 2,0% hingga 3,0%. Untuk satu ton profil, kira-kira 20kg hingga 30kg.
3.4 Kontrol Ketebalan Lapisan Perawatan Permukaan pada Produk Lapisan Serbuk dan Cat Semprot Fluorokarbon
Kontrol lapisan pelapis dalam produk berlapis bubuk dan cat fluorokarbon adalah titik kontrol proses utama dalam produksi, terutama mengontrol stabilitas dan keseragaman bubuk atau semprotan cat dari pistol semprot, memastikan ketebalan film cat yang seragam. Dalam produksi aktual, ketebalan lapisan pelapis yang berlebihan merupakan salah satu alasan terjadinya pelapisan semprot sekunder. Meski permukaannya sudah dipoles, lapisan pelapis semprotan masih bisa terlalu tebal. Produsen perlu memperkuat kontrol proses pelapisan semprot dan memastikan ketebalan lapisan semprot.
4. Perbedaan Berat Disebabkan oleh Metode Pengemasan
Profil aluminium biasanya dikemas dengan kertas pembungkus atau pembungkus film menyusut, dan berat bahan pengemas bervariasi tergantung pada metode pengemasan.
4.1 Pertambahan Berat Kertas Pembungkus
Kontrak biasanya menetapkan batas berat kemasan kertas, umumnya tidak melebihi 6%. Dengan kata lain, berat kertas dalam satu ton profil tidak boleh melebihi 60kg.
4.2 Peningkatan Berat pada Pembungkus Film Kecilkan
Kenaikan berat akibat kemasan shrink film umumnya sekitar 4%. Berat film menyusut dalam satu ton profil tidak boleh melebihi 40kg.
4.3 Pengaruh Gaya Pengemasan terhadap Berat
Prinsip pengemasan profil adalah untuk melindungi profil dan memudahkan penanganan. Berat satu paket profil harus sekitar 15kg hingga 25kg. Banyaknya profil per kemasan mempengaruhi persentase berat kemasan. Misalnya, jika profil bingkai jendela dikemas dalam set 4 buah dengan panjang 6 meter, beratnya 25kg, dan kertas kemasan berbobot 1,5kg, terhitung 6%, lihat Gambar 5. Jika dikemas dalam set 6 buah, beratnya 37kg, dan kertas kemasan berbobot 2kg, terhitung 5,4%, lihat Gambar 6.
Dari gambar di atas terlihat bahwa semakin banyak profil dalam suatu kemasan maka persentase berat bahan kemasannya semakin kecil. Dengan jumlah profil per kemasan yang sama, semakin tinggi bobot profil, semakin kecil persentase berat bahan pengemas. Produsen dapat mengontrol jumlah profil per paket dan jumlah bahan pengemas untuk memenuhi persyaratan berat yang ditentukan dalam kontrak.
Kesimpulan
Berdasarkan analisis di atas, terdapat penyimpangan antara berat aktual penimbangan profil dengan berat teoritis. Penyimpangan ketebalan dinding merupakan penyebab utama penyimpangan berat. Berat lapisan perawatan permukaan dapat dikontrol dengan relatif mudah, dan berat bahan pengemas dapat dikontrol. Perbedaan berat dalam 7% antara berat penimbangan dan berat yang dihitung memenuhi persyaratan standar, dan perbedaan dalam 5% adalah sasaran produsen produksi.
Diedit oleh May Jiang dari MAT Aluminium
Waktu posting: 30 Sep-2023
