Hliníkový profil nabízí vynikající strukturální vlastnosti díky uspořádání jeho atomů a způsobu slitiny s jinými prvky, jako je hořčík a křemík. Tyto přísady jej posilují, aniž by zvyšovaly hmotnost. Podle výzkumu ASM International z roku 2023 hliník vydrží síly srovnatelné s mírnou ocelí, ale váží přibližně třikrát méně. Pro výrobce strojů to znamená, že mohou snížit hmotnost dílů o 40 až 60 procent, aniž by ztratili nosnou schopnost potřebnou pro dané aplikace. To, co činí hliník opravdu užitečným, je jeho stabilita i za provozního zatížení. To je velmi důležité pro stroje, které vyžadují přesné pohyby, protože jakékoli deformace by mohly narušit přesnost práce.
U nosných rámů průmyslových strojů nabízejí hliníkové profily zřetelné výhody oproti oceli v dynamických a hmotnostně citlivých aplikacích:
Zatímco ocel zůstává optimální pro extrémně vysoké statické zatížení (např. základy lisů), hliník vyniká u CNC mostových konstrukcí, robotických paží a automatizovaných montážních linek – kde nejvíce záleží na odezvě, opakovatelnosti a údržbě
Hliníkové profily s nižší hmotností skutečně výrazně zlepšují výkon rychlých a vysoce přesných strojů. Když díly váží méně, vzniká menší odpor při otáčení nebo přímočarém pohybu. To znamená, že systémy pick-and-place mohou rychleji zrychlovat a zpomalovat a dosahují cílových pozic s přesností kolem 0,1 mm. U zařízení, kde hraje roli vibrace, například u optických inspekčních stanic nebo laserových zarovnávacích systémů, hliník potlačuje tyto rušivé harmonické kmity lépe než ocelové rámce. Testy ukazují, že tyto rušivé vlivy snižuje přibližně o 15 až 20 procent. Kombinace tuhosti a nízké hmotnosti umožňuje součástkám, jako jsou lineární vedení, upevnění servomotorů a přesné pohony, udržovat stálou polohu až na úrovni mikronů, i když pracují na plný výkon. Společnosti, které přešly na hliník, uvádějí úspory energie přibližně 22 % a zvýšení výstupu výrobních linek o zhruba 18 %. Tyto praktické výsledky jasně ukazují, že snižování hmotnosti dílů bez újmy na pevnosti přináší výrazné výhody jak v přesnosti, tak ve celkové produktivitě.
Díky vlastním tvarům vytlačováním vzniká úroveň konstrukční svobody, kterou je těžké překonat, a umožňuje inženýrům vyrábět hliníkové profily přesně přizpůsobené jejich aplikacím. Tyto profily mohou obsahovat nejrůznější integrované prvky, jako jsou T-drážky, kanály pro kabely, přírubové upevnění a vyztužené části, vše vyrobené během stejné výrobní série. To, co tento přístup odlišuje od standardních dílů nebo svařovaných sestav, spočívá v tom, že se snižuje potřeba dodatečného obrábění, vrtání nebo svařování po výrobě. Výhody jsou zřejmé, pokud se podíváme na konkrétní případy. Například u robotických ramen skutečně vzniká více prostoru uvnitř pro zapojení a komponenty. Výrobci měřicích zařízení ocení možnost zabudovat pasivní tlumicí oblasti přímo do konstrukce rámu. A výrobci dopravních systémů oceňují, že body uchycení pohonu jsou součástí samotného profilu vytlačováním, nikoli následně přidávané. Další velkou výhodou je, že materiál zůstává homogenní i u nejsložitějších tvarů, ať už se jedná o duté profily nebo ty s nepravidelnou geometrií.
Moderní technologie tvárného lisování dodává profily s přesností ±0,1 mm – což snižuje nebo úplně eliminuje potřebu dodatečného obrábění. Ve srovnání s tradiční výrobou tato metoda zkracuje čas obrábění až o 70 % a zvyšuje využití materiálu na více než 95 % (ve srovnání s 60–70 % u frézování na CNC). Mezi klíčové úspory patří:
Vlastní formy se stávají ekonomicky životaschopnými již při objemech od 500 běžných metrů – což činí přesné tvárné lisování ideálním pro výrobu malých a středních sérií a rychlé prototypování.
Hliníkové profily s přesně opracovanými T-drážkami v podstatě eliminují veškeré obtíže spojené s vrtáním otvorů, svařováním nebo výrobou speciálních úchytů od základu. Standardní spojovací prvky, jako jsou T-čepy, rohové díly a ty užitečné pákové zámky, se jednoduše vsunou do drážek a pevně zajistí na místě. Co to znamená? Určitě rychlejší montáž. Mluvíme o snížení doby instalace přibližně o 60 % ve srovnání s tradičními svařovanými ocelovými rámy. A pokud je na stavbě nutné něco upravit? Žádný problém. Stačí posunout komponenty podél drážek, aniž by bylo třeba nejprve rozebrat celou konstrukci. Tyto modulární systémy vykazují velmi dobrou odolnost i při trvalých vibracích, což je obrovskou výhodou v průmyslovém prostředí. Navíc pomáhají snížit odpad materiálu přibližně o 35 %, jak uváděl Automation World již v roce 2023. Je pochopitelné, proč se právě nyní tolik výrobců přechází na tyto systémy – a to jak z důvodu zvýšené efektivity, tak jednoduššího nastavení.
Hliníkové konstrukce změnily způsob, jakým výrobci přemýšlejí o nákladných továrních uspořádáních. Výrobní plochy s dopravními pásy, bezpečnostními bariérami a základy zařízení lze nyní rychle rozebrat, přeuspořádat a znovu sestavit pro různé výrobní linky během několika hodin namísto týdnů potřebných na úpravy. Výrobci automobilů nám uvádějí, že tyto systémy využívají opakovaně více než z 80 % napříč několika modely vozidel, někdy až pěti generacemi. To znamená, že firmy již nejsou odkázány na platby za trvalou infrastrukturu, ale mohou investovat do řešení, které roste spolu s jejich potřebami. V dnešní výrobní realitě, kdy je potřeba rychlejší přechod mezi produkty a menší sériová výroba, umožňuje hliník opakovaně znovu používat konstrukce, čímž zůstávají automatizační systémy pružné a připravené na to, co přijde. Továrny tráví při změnách méně času v odstávce a postupně dosahují vyšší návratnosti ze všech svých zařízení.
Hliník je upřednostňován, protože nabízí vynikající poměr pevnosti ku hmotnosti, čímž snižuje celkovou hmotnost konstrukcí bez kompromitace pevnosti. Oproti oceli také nabízí výbornou odolnost proti korozi a tlumení vibrací.
Vlastní tvarování umožňuje personalizované konstrukční prvky, jako jsou vestavěné T-drážky a kanály pro kabely, čímž se snižuje potřeba dalšího opracování, vrtání nebo svařování. To zvyšuje konstrukční flexibilitu a snižuje výrobní náklady.
Hliníkové konstrukce lze znovu sestavit a znovu použít, což umožňuje rychlé přeuspořádání výrobních oblastí bez vysokých nákladů. Tato flexibilita podporuje modulární a agilní výrobní linky.