Следуя нормативам.
Шины алюминиевые электротехнические изготавливают в соответствии с различными нормативными документами:
- «ГОСТ 8617-91. Профили прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия» (в этом стандарте предусмотрено в том числе производство профилей электротехнического назначения);
- «ГОСТ 15176-89. Шины прессованные электротехнического назначения из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия»;
- «ТУ 1-5-009-80. Шины электротехнические из алюминиевых сплавов».
- Еще есть «ТУ 16.705.002-77. Шины алюминиевые прямоугольные. Технические условия», регламентирующие производство алюминиевых шин прямоугольного сечения марки ШАТ из твердой алюминиевой проволоки.
Сечение алюминиевых шин варьируется в широких пределах. Площадь поперечного сечения прессованных шин составляет от 0,29 см2 (толщина - 3,0 мм, высота - 10,0 мм) до 359,95 см2 (толщина - 70,0 мм, высота - 515,0 мм). Ширина находится в диапазоне от 10 до 515 мм, толщина - от 3 до 110 мм. Шины из алюминия марок А7, АД00 изготавливают толщиной не более 10 мм и шириной до 174 мм.
Предусмотрено скругление углов поперечного сечения.
Шины поставляют немерной, мерной или кратной мерной длины. При площади поперечного сечения до 0,8 см2 их длина составляет от 3 до 6 м; площади от 0,8 до 1,5 см2 - от 3 до 8 м; площади свыше 1,5 см2 - от 3 до 10 м.
Масса одного метра алюминиевых шин начинается от 79 грамм и доходит до 97,5 кг.
Таблица 1 в ГОСТ 15176-89 содержит колонку «Теоретическая масса 1 м, кг», пользуясь которой можно посчитать вес алюминиевой шины любой длины. Зачастую его небесполезно знать перед тем как купить алюминиевую шину.
Алюминий чистый и легированный
В соответствии с ГОСТ 15176-89 шины изготавливают из алюминия марок А5, А5Е, А6, А7, АД00, АД0 и алюминиевого сплава марок АД и АД31Е (о тех же марках алюминия и алюминиевых сплавов говорится в ГОСТ 8617-81).
Хотя первичный и технический алюминий не бывают абсолютно чистыми (в них содержатся десятые доли процента железа и кремния и сотые - титана, меди и цинка), все-таки Al находится в абсолютном большинстве. В А5 его 99,5% (столько же в АД0, но там есть еще магний и марганец). В А6 содержание алюминия составляет минимум 99,6%, в А7 его не менее 99,7% (как и в АД00). Алюминий технический АД не столь «чист» - Al в нем меньше 99%.
Сплав АД31 наряду с 97,25-99,30% алюминия содержит 0,4-0,9% магния, 0,3-0,7% кремния и до 0,5% железа, 0,2% цинка, 0,1% меди и 0,15% титана.
Сплавы системы Al-Mg-Si (а АД31 и АД31Е принадлежат к их числу), обладая высокой общей коррозионной стойкостью, могут работать в обычных атмосферных условиях без специальной защиты; они не склонны к коррозии под напряжением, а коррозионная стойкость сварного шва у них такая же, как у основного материала.
Сплавы АД31 и АД31Е сохраняют свои свойства в условиях низких температур. Они обладают повышенной пластичностью; обрабатываются резанием в закаленном и состаренном состоянии; высоко технологичны при обработке давлением, допуская высокие скорости прессования; удовлетворительно соединяются точечной, шовной и аргонодуговой сваркой.
Сплав АД31Е обладает гарантированными электрическими характеристиками, его электрическая проводимость близка к проводимости технического алюминия. Присущее сплавам АД31 и АД31Е сочетание прочности и высокой электропроводности уникально и не свойственно сплавам с высокой степенью легирования.
Для производства шин чаще всего используются чистый алюминий с минимальным количеством примесей АД0 («мягкие» шины) и сплав АД31E («твердые» шины, например, шина алюминиевая АД31E). Твердость АД31 примерно в четыре раза выше, чем АД0. Зато АД0 пластичнее.
Алюминиевые шины: термообработка помогает стать лучше
Для повышения прочностных качеств алюминиевые шины подвергают различным видам термообработки. От того, какая это термообработка, во многом зависят механические свойства алюминиевой шины. Шина алюминиевая АД31Т (металл закаленный и естественно состаренный) имеет временное сопротивление разрыву примерно в полтора раза, а предел текучести – в два с половиной раза меньше, чем закаленная и искусственно состаренная шина АД31Т1.
По состоянию материала алюминиевые шины классифицируются следующим образом:
- без термической обработки (дополнительных знаков нет);
- закаленные и естественно состаренные (Т);
- закаленные и искусственно состаренные (Т1);
- неполностью закаленные и искусственно состаренные (Т5).
- По виду прочности алюминиевые шины делятся на шины нормальной прочности (не содержат в своем обозначении дополнительных знаков) и повышенной прочности (обозначаются ПП).
Алюминиевые шины в «металлургическом контексте»
Говоря об алюминиевой шине, небесполезно уточнить ее «взаимоотношения» с двумя другими совсем «не чужими» ей алюминиевыми полуфабрикатами – лентой и полосой. Об очевидном родстве шины, ленты и полосы свидетельствует многое. В т. ч. и тот факт, что многие поставщики в своих прайс-листах попросту объединяют полосу с шиной. А в некоторых учебных пособиях и технических руководствах после словосочетания «алюминиевая шина» в скобках пишут «лента».
В бытовом «неспециальном» понимании, нашедшем отражение в толковых словарях, близость полосы и ленты очевидна. Например, в словаре С. И. Ожегова лента - это длинная узкая полоса из какого-нибудь материала.
Очевидно, что производство алюминиевых полос и лент регламентируется конкретными нормативно-техническими документами, но в статье об алюминиевых шинах можно обойтись без их упоминания, еще раз обратившись к ГОСТ 25501-82, в котором даны определения не только шине, но также ленте и полосе.
Из этих определений следует, что и лента, и полоса из любого цветного металла являются изготовляемыми прокаткой полуфабрикатами прямоугольного сечения толщиной свыше 0,1 мм. Но есть нюансы: ленту можно получать еще и электролитическим способом, а полосу - разрезкой листов и лент. Кроме того, для полосы более четко прописаны геометрические параметры, - отношение длины к ширине должно быть не менее пяти к одному.
Алюминиевые шины поставляют в бухтах (шины без термической обработки толщиной до 12 мм включительно), катушках или в пучках массой до 300 кг.
Обозначение алюминиевой шины включает следующие параметры: название изделия – «Шина», марку алюминия или алюминиевого сплава, если это необходимо – информацию о термической обработке и виде прочности, размер сечения (толщину и ширину), длину, вид поставки, наименование нормативного документа.
Например: Шина АД31Т1 10х100х6000 или Шина АД0 5х60 БТ ГОСТ 15176.
Алюминиевые шины по праву относятся к наиболее впечатляющим примерам огромных возможностей алюминия. А еще это иллюстрация удивительного универсализма, когда один вид изделий способен в полной мере удовлетворять самым разным требованиям самых разных областей технологий.
