Alumiiniprofiili tarjoaa erinomaisen rakenteellisen suorituskyvyn sen atomien järjestelyn ja muiden alkuaineiden, kuten magnesiumin ja piin, kanssa sekoittamisen ansiosta. Lisäykset tekevät siitä lujemman lisäämättä samalla painoa. ASM Internationalin vuoden 2023 tutkimuksen mukaan alumiini kestää itse asiassa samankaltaisia voimia kuin valurauta, mutta painaa noin kolme kertaa vähemmän. Konerakentajille tämä tarkoittaa, että osien painoa voidaan vähentää johonkin 40–60 prosentin väliin ilman, että niiden kantokyky heikkenee. Alumiinin todellinen hyöty on siinä, että se pysyy stabiilina myös toiminnan aikana esiintyvissä rasituksissa. Tämä on erityisen tärkeää koneille, joissa vaaditaan tarkkoja liikkeitä, sillä mikä tahansa muodonmuutos voi heikentää tarkkuustyötä.
Kantaviin runkoihin teollisissa koneissa alumiiniprofiilit tarjoavat selvät edut teräkseen verrattuna dynaamisissa ja painon kannalta herkillä sovelluksissa:
Vaikka teräs säilyy optimaalisena erittäin suurille staattisille kuormille (esim. puristimien perustuksiin), alumiini loistaa CNC-kannatusrakenteissa, robottikäsissä ja automatisoiduissa kokoonpanosoluissa – tilanteissa, joissa reagointikyky, toistotarkkuus ja huollettavuus ovat tärkeintä.
Painoalta kevyemmät alumiiniprofiilit parantavat huomattavasti suurien nopeuksien ja suuren tarkkuuden koneiden suorituskykyä. Kun osien paino on pienempi, liikkuessaan tai pyöriessään ne kohtaavat vähemmän vastusta. Tämä tarkoittaa, että nosta-ja-laita -järjestelmät voivat kiihdyttää ja hidastaa huomattavasti nopeammin, ja ne saavuttavat kohdeasemansa noin 0,1 mm tarkkuudella suurimman osan ajasta. Niissä paikoissa, joissa värähtelyt ovat erityisen tärkeitä, kuten optisissa tarkastusasemissa tai laserin asetusjärjestelmissä, alumiini itse asiassa vaimentaa näitä häiritseviä harmonisia värähtelyjä paremmin kuin teräsrungot. Testit osoittavat, että se vähentää näitä häiriöitä noin 15–20 prosenttia. Jäykkyys yhdistettynä keveyteen mahdollistaa sellaisten komponenttien, kuten lineaariohjaimien, servotukien ja tarkkuustoimilaitteiden, johdonmukaisen asemointitarkkuuden mikrometrin tarkkuudella, vaikka ne toimisivat täydellä teholla. Yritykset, jotka ovat vaihtaneet alumiiniin, raportoivat noin 22 prosentin säästöistä energiakustannuksissa ja noin 18 prosentin tuotantokapasiteetin kasvusta. Nämä käytännön tulokset osoittavat, että osien keventäminen ilman lujuuden heikentymistä kannattaa huomattavasti sekä tarkkuuden että kokonaistuottavuuden kannalta.
Räätälöidyn puristuksen mukana tulee suunnitteluvapaus, jota on vaikea rinnastaa muuhun, ja joka antaa insinööreille mahdollisuuden luoda alumiiniprofiileja, jotka on räätälöity tarkasti niiden sovellusten tarpeisiin. Nämä profiilit voivat sisältää kaikenlaisia sisäänrakennettuja ominaisuuksia, kuten T-urat, kaapelikanavat, kiinnitysliitännät ja vahvistusosat, kaikki valmistettuna samalla valmistusajolla. Tämä lähestymistapa erottuu standardiosista tai hitsattuja kokoonpanoista siinä, että se vähentää tarvetta lisäkoneenpuristukselle, poraukselle tai hitsaukselle valmistuksen jälkeen. Etuja on helppo nähdä tietyissä tapauksissa. Otetaan esimerkiksi robottikäsivarret, joilla saadaan enemmän tilaa sisällä sähköjohdotukselle ja komponenteille. Mittauslaitteiden valmistajat arvostavat myös sitä, että he voivat rakentaa passiiviset vaimennusalueet suoraan runkorakenteeseen. Ja kuljettimien valmistajat arvostavat sitä, kuinka ajoakselin kiinnityskohdat tulevat osaksi itse puristusta eikä niitä tarvitse lisätä myöhemmin. Toisena suurena etuna on, että materiaali pysyy yhtenäisenä jopa monimutkaisimmissa muodoissa, olipa kyseessä ontto-osia tai epätavallisia geometrioita.
Moderni profiilipuristusteknologia tuottaa tarkkuudella ±0,1 mm – mikä vähentää tai poistaa tarpeen jälkikoneenpuristukselle. Perinteiseen valmistukseen verrattuna tämä menetelmä vähentää koneenpuristusaikaa jopa 70 %:lla ja parantaa materiaalihyötykäyttöä yli 95 %:iin (verrattuna CNC-jyrsinnän 60–70 %:iin). Keskeisiä kustannustehokkuuksia ovat:
Räätälöidyt muotit tulevat taloudellisesti kannattaviksi jo 500 metrin pituisilla volyymeillä – mikä tekee tarkasta puristuksesta ideaalin pienille ja keskikokoisille tuotantosarjoille sekä nopealle prototyyppien tekemiselle.
Aluminiiprofiilit, joissa on tarkkuusporatut T-urajärjestelmät, poistavat käytännössä tarpeen porata reikiä, hitsata tai valmistaa erityisiä kiinnikkeitä alusta alkaen. Standardiosat, kuten T-mutterit, kulmapalat ja kätevät kampulpparit, liukuvat suoraan uriin ja lukkiutuvat paikoilleen luotettavasti. Mitä tämä tarkoittaa? Ehdottomasti nopeampaa asennusaikaa. Puhumme asennusajan vähentämisestä noin 60 % verrattuna perinteisiin hitsattuihin teräsrunkoihin. Ja jos jotain täytyy säätää työmaalla? Ei ongelmaa. Voit yksinkertaisesti siirtää komponentteja urissa ilman, että tarvitsee purkaa koko rakennetta. Nämä modulaariset järjestelmät kestävät hyvin myös jatkuvaa värinää, mikä on suuri etu teollisissa olosuhteissa. Ne myös vähentävät materiaalihävikkiä noin 35 %, kuten Automation World arvioi vuonna 2023. On helppo ymmärtää, miksi niin monet valmistajat ovat siirtymässä näihin järjestelmiin parantaakseen tehokkuutta ja yksinkertaistaakseen asennuksia.
Alumiinikehykset ovat muuttaneet tapaa, jolla valmistajat suhtautuvat kalliisiin tehdasrakenteisiin. Tuotantoalueet, joihin kuuluu kuljettimia, turvaesteitä ja laitteiden alustat, voidaan nyt purkaa nopeasti, järjestää uudelleen ja koota takaisin yhdistelmäksi eri tuotantolinjoille muutamassa tunnissa, kun taas aiemmin muutoksiin meni viikkoja. Autonvalmistajat kertovat, että näitä järjestelmiä on uudelleenkäytetty yli 80 % useiden automallien aikana, joskus jopa viiden sukupolven ajan. Tämä tarkoittaa, että yritykset eivät ole enää jumissa maksamassa pysyvästä infrastruktuurista, vaan voivat sijoittaa järjestelmään, joka kasvaa tarpeiden mukana. Nykyaikaisessa valmistuksessa, jossa tuotteiden välisiä siirtymiä tarvitaan nopeammin ja eräkoot ovat pienempiä, alumiinin uudelleenkäytettävyys auttaa pitämään automaatiojärjestelmät joustavina ja valmiina siihen, mitä seuraavaksi tulee. Tehtaat käyttävät vähemmän aikaa seisokin aikana muutosten yhteydessä ja saavat paremman hyödyn irti kaikista laitteistaan ajan myötä.
Alumiinia suositaan, koska se tarjoaa paremman lujuus-painosuhteen, mikä vähentää rakenteiden kokonaispainoa heikentämättä niiden lujuutta. Se tarjoaa myös erinomaisen korroosionkestävyyden ja värähtelyn vaimennusominaisuudet verrattuna teräkseen.
Räätälöity puristus mahdollistaa yksilölliset suunnitteluominaisuudet, kuten sisään rakennetut T-urat ja kaapeliuran, mikä vähentää tarvetta lisäkoneenpuristukselle, poraukselle tai hitsaukselle. Tämä lisää suunnittelujoustavuutta ja alentaa valmistuskustannuksia.
Alumiinirungot ovat uudelleenjärjesteltäviä ja uudelleenkäytettäviä, mikä mahdollistaa tuotantoalueiden nopean uudelleenjärjestelyn ilman korkeita kustannuksia. Tämä joustavuus tukee modulaarisia ja joustavia tuotantolinjoja.