Bagaimanakah struktur aluminium jangka panjang dan ketahanan keseimbangan yang panjang?

Keseimbangan antara ringan dan ketahanan struktur aluminium Pruner jangkauan panjang dicapai melalui pengoptimuman pelbagai dimensi sains bahan, reka bentuk struktur dan proses pembuatan. Kelebihan utama aloi aluminium terletak pada ketumpatan rendah dan kekuatan khusus yang tinggi. Ketumpatan aluminium tulen hanya 2.7 g/cm³, yang merupakan kira-kira satu pertiga daripada keluli, tetapi dengan menambahkan unsur-unsur seperti magnesium dan silikon untuk membentuk aloi (seperti 6061-T6 atau 7075 aloi aluminium), kekuatan tegangannya dapat ditingkatkan kepada lebih dari 300 MPa. Sebagai contoh, aloi aluminium-magnesium bukan sahaja mengurangkan berat badan, tetapi juga meningkatkan rintangan kakisan dan rintangan keletihan melalui proses pengukuhan penyelesaian pepejal dan pengerasan hujan. Di samping itu, kemuluran aloi aluminium membolehkan mereka diproses ke dalam bentuk keratan rentas kompleks melalui proses pencetakan atau penyemperitan, mengoptimumkan sifat mekanik.
Reka bentuk keratan rentas yang serupa dengan I-Beam digunakan untuk meningkatkan momen sisi inersia untuk meningkatkan rintangan lenturan sambil mengurangkan berat bahan berlebihan. Sebagai contoh, apabila tiub aluminium jenis gunting pemangkasan tertentu tertakluk kepada tekanan membujur, struktur "saya" berbentuk sama rata boleh mengedarkan tekanan kepada bebibir di kedua-dua belah pihak untuk mengelakkan ubah bentuk tempatan. Batang teleskopik biasanya menggunakan reka bentuk pelbagai bahagian bersarang, dan setiap bahagian badan rod tepat diselaraskan melalui alur stamping atau sistem kereta api panduan untuk mencegah longgar struktur yang disebabkan oleh putaran atau mengimbangi semasa proses teleskopik. Sesetengah produk juga membenamkan gesper keluli atau pin musim bunga di sendi untuk meningkatkan kekuatan nod. Walaupun badan utama diperbuat daripada aloi aluminium, bilah, engsel dan bahagian lain yang menanggung daya ricih frekuensi tinggi sering diperbuat daripada keluli karbon tinggi atau keluli alat SK5, yang digabungkan dengan badan rod aluminium melalui riveting atau kimpalan untuk membentuk struktur hibrid "keras dan lembut".
Tiub aluminium dibentuk menjadi garis awal melalui proses penyemperitan panas, dan kemudian kawasan kepekatan tekanan dalaman digiling oleh alat mesin CNC untuk mengurangkan berlakunya retak mikro. Termasuk proses seperti anodizing, penyaduran krom atau salutan Teflon. Sebagai contoh, selepas jenis rod teleskopik tertentu bersalut krom, kekerasan permukaan dapat mencapai 800-1000 HV, rintangan haus meningkat lebih dari 3 kali, dan filem oksida padat terbentuk untuk mencegah kakisan alam sekitar. Bagi bahagian-bahagian yang tidak memuatkan seperti mengendalikan, aloi aluminium mati boleh mencapai pemodelan permukaan melengkung yang kompleks sambil memastikan kekuatan, dan mengurangkan berat badan melalui struktur sarang lebah dalaman.
Analisis unsur terhingga digunakan untuk mensimulasikan pengagihan daya semasa pemangkasan dan mengoptimumkan ketebalan dinding rod. Sebagai contoh, ketebalan dinding batang ricih pemangkasan secara beransur -ansur berubah dari 2.5 mm pada hujung pemegang hingga 1.2 mm di bahagian atas, yang bukan sahaja mengurangkan berat badan pada akhir tetapi juga memastikan rintangan kilasan akar. Pemegang aluminium ditutup dengan lapisan anti-slip getah atau silikon, yang bukan sahaja meningkatkan geseran cengkaman, tetapi juga menyerap getaran melalui ubah bentuk elastik untuk mengelakkan patah keletihan logam yang disebabkan oleh penggunaan jangka panjang. Untuk persekitaran yang lembap atau berdebu, sesetengah produk menyembur lapisan hidrofobik pada permukaan aloi aluminium atau menggunakan galas yang dimeteraikan sepenuhnya untuk mengelakkan pasir dari menyerang dan menyebabkan mekanisme itu menjadi jem.
Untuk memastikan prestasi sebenar struktur aluminium, puluhan ribu tindakan pembukaan dan penutupan disimulasikan untuk mengesan sama ada engsel dan mekanisme teleskopik mempunyai ubah bentuk plastik atau pengembangan jurang. Sampel diletakkan di dalam ruang semburan garam atau peralatan penuaan ultraviolet dipercepatkan untuk mengesahkan rintangan kakisan salutan dan substrat. Beban statik melebihi daya pemotongan nominal digunakan pada batang untuk memastikan tidak ada lenturan atau patah kekal.