Виды и особенности производства современных радиаторов
Выделяют три основных вида алюминиевых радиаторов: экструзионные, литые и комбинированные.
Цельные экструзионные радиаторы состоят из алюминиевых прессованных профилей, которые изготавливаются методом экструзии: сплав алюминия продавливается через формы, а затем получаемые элементы соединяются между собой посредством сварки. Такие радиаторы по своей конструкции являются неразборными.
Литые радиаторы состоят из секций, изготовленных методом литья под высоким давлением, при котором каждая отдельная секция формируется в пресс-форме. Далее секции соединяются в единый радиатор с помощью резьбовых соединительных элементов (ниппелей). Для герметизации межсекционных стыков применяют прокладки из графита или паронита, высокотемпературного силикона или иных материалов.
Комбинированные алюминиевые радиаторы сочетают в себе свойства литых и экструзионных радиаторов. Элементы горизонтальных коллекторов здесь изготавливаются методом литья под давлением, в то время как секции – из прессованного профиля.
Кроме того, для обеспечения функционирования в условиях высокого рабочего давления производят биметаллические радиаторы, отличающиеся от цельноалюминиевых наличием закладного элемента – стального коллектора. Секции биметаллического радиатора для центрального отопления состоят из стального сердечника в виде тонкостенных стальных труб (канал для прохода теплоносителя) с наружным оребрением из алюминиевого сплава, выполняющим функцию теплоотдачи. Поэтому теплоноситель (вода) проходит по коллектору без соприкосновения с алюминием, что многократно повышает прочность радиатора и защищает алюминиевый сплав от окисления.
Основным требованием при производстве радиаторов является соответствие ГОСТ 31311-2015 «Приборы отопительные. Общие технические условия».
Важнейший показатель безопасности – статическая прочность, которая обеспечивается за счет:
- применения высококачественных алюминиевых чушек;
- использования современных печей плавления и технологии приготовления расплава;
- применения современных литейных машин и фиксированных режимов литья;
- применения пресс-форм особой конструкции, обеспечивающей охлаждение и удаление газов;
- наличия лаборатории спектрального анализа для входного контроля сырья и качества расплава;
- работы квалифицированных технологов и операторов литейных машин.
К сожалению, в связи с отсутствием обязательной сертификации радиаторов отопления все требования ГОСТ 31311-2005 по-прежнему остаются для их производителей «правилами хорошего тона», которые соблюдаются добросовестными предприятиями-изготовителями на добровольной основе.
Все ли сплавы одинаковы?
Согласно ГОСТ 31311-2005, литые алюминиевые радиаторы должны изготавливаться из сплавов алюминия, обеспечивающих требуемые технологические и конструкционные параметры отливок.
При этом большое значение имеет сопряжение технологии с производством. Необходимо придерживаться той разработанной технологии, которая существует на конкретном производстве. Поскольку алюминиевые сплавы подвержены очень сильному окислению, то правильное проектирование системы каналов и полостей в пресс-форме значительно влияет на качество готового изделия.
Принципиально основа сплава (алюминий) одна и та же, но количество компонентов в нем разное. Каждое производство подбирает сплав с учетом конкретных задач, и в зависимости от выпускаемых моделей радиаторов химические элементы сплава позволяют достигать необходимых физико-механических свойств конечного продукта.
Для этого на заводах-изготовителях, как правило, имеется возможность варьировать примеси, добавляемые в сплав алюминия, в том числе и кремний. Повышение содержания кремния помогает улучшить литейные свойства сплава, придать ему большую жидкотекучесть. В результате у производителей появляется возможность отлить радиатор с более тонкими ребрами. Это приводит к уменьшению его массы: площадь поверхности остается той же, но материала на изготовление уходит меньше. Однако при этом уменьшается и теплоотдача, которая связана с толщиной ребер: чем тоньше ребра, тем ниже теплоотдача, здесь действуют элементарные законы физики.
При приготовлении расплава должны обеспечиваться дегазация, контроль его температуры и химического состава. При расплаве чушек и литье готовых изделий могут возникать следующие дефекты, которые влияют на качество и прочность:
- поры, насыщение воздухом;
- включения;
- поверхностные дефекты;
- низкая прочность и пластичность;
- раковины, усадка и т. д.
При производстве литых радиаторов должен обеспечиваться контроль толщины стенок, а при производстве биметаллических – контроль позиционирования закладного элемента.
Технические характеристики радиатора
Главные технические характеристики, по которым устанавливается уровень качества радиатора, – это номинальный тепловой поток (тепловая отдача), т. е. мощность тепловой энергии, исходящей от нагревательного прибора, и рабочее давление – максимальное избыточное давление в отопительной системе, которое способна выдержать конструкция радиатора.
Согласно ГОСТ 31311-2005, радиаторы должны быть прочными и герметичными и выдерживать пробное давление, в полтора раза превышающее максимальное рабочее. При этом «давление разрушения» должно превышать максимальное рабочее для литых радиаторов не менее чем в три раза. По теплоотдаче допустимое отклонение фактического значения, установленного по результатам проведения испытаний, от значения, заявленного изготовителем на упаковке и в сопроводительной документации (в паспорте отопительного прибора), должно находиться в пределах от -4 до +5 %.
В свою очередь теплоотдача радиатора зависит от ряда факторов. Так, проведенные в лаборатории M.R.T. Миланского политехнического университета (Politecnico di Milano) исследования выявили зависимость тепловой мощности радиатора от материала, формы, толщины, технологии обработки поверхности, а также от параметров циркуляции теплоносителя внутри изделия.
Качество и контроль
Радиаторы находятся в жилых и общественных помещениях, т. е. расположены в непосредственной близости от людей, в связи с чем к их безопасности и качеству должны предъявляться единые, нормативно установленные требования.
При этом проверка качества радиаторов отопления осуществляется и самими производителями еще на этапе изготовления. Контроль на производстве многоступенчатый и многофакторный.
Во-первых, персоналом: и у рабочего, и у мастера, и у начальника смены одна из основных мотиваций – именно качество.
Во-вторых, технологической службой, которая разрабатывает технологии производства по каждой производственной операции и следит за соблюдением утвержденных технологических карт.
В-третьих, службой качества, которая осуществляет контроль на каждой стадии производства, а также входной (спектрографический) контроль сырья: невозможно выплавить качественный металл без оперативной проверки соответствия химическому составу сплава. Такая проверка должна осуществляться в лабораториях спектрального анализа.
Кроме того, служба качества должна быть оснащена оборудованием для осуществления проверки геометрических размеров секций, толщины стенок, качества резьбы, а также для проверки на герметичность и прочность секций и радиаторов в целом.
Что касается европейского опыта контроля качества производства радиаторов, то здесь «законодателем мод» традиционно является Италия, где производитель обязан осуществлять заводской производственный контроль (FPC) для обеспечения соответствия реализуемой продукции основным параметрам Декларации о рабочих характеристиках (DoP) (аналог российского паспорта отопительного прибора).
Требования к осуществлению заводского производственного контроля должны быть оформлены в письменном виде и утверждены изготовителем. Такая система производственного контроля обеспечивает достижение общего уровня качества и требуемых технических характеристик продукции. Производитель должен иметь в своем распоряжении необходимое оборудование и квалифицированный персонал, чтобы проводить соответствующие проверки и испытания.
Комментариев нет:
Отправить комментарий