Hur balanserar aluminiumstrukturen för den långa räckvidd pruner lätthet och hållbarhet?

Balansen mellan lätthet och hållbarhet i aluminiumstrukturen hos Lång räckvidd uppnås genom flerdimensionell optimering av materialvetenskap, strukturell design och tillverkningsprocesser. Kärnfördelen med aluminiumlegeringar ligger i deras låga densitet och höga specifika styrka. Densiteten för rent aluminium är endast 2,7 g/cm³, vilket är ungefär en tredjedel av stålet, men genom att tillsätta element såsom magnesium och kisel för att bilda legeringar (såsom 6061-T6 eller 7075 aluminiumlegeringar) kan dess tensilstyrka ökas till mer än 300 MPA, stängning av nivån på några låga tröjor. Till exempel minskar inte bara aluminium-magnesiumlegeringar, utan förbättrar också korrosionsbeständighet och trötthetsresistens genom fastning av fast lösning och nederbördshärdningsprocesser. Dessutom tillåter duktiliteten hos aluminiumlegeringar dem att bearbetas till komplexa tvärsnittsformer genom smidnings- eller extruderingsprocesser, vilket ytterligare optimerar mekaniska egenskaper.
Tvärsnittsdesignen som liknar den för en I-stråle antas för att öka det laterala tröghetsmomentet för att förbättra böjmotståndet samtidigt som materialens redundanta vikt. Till exempel, när aluminiumröret för en viss typ av beskärningssax utsätts för longitudinellt tryck, kan dess "I" -formade struktur jämnt fördela spänningen till flänsarna på båda sidor för att undvika lokal deformation. Teleskopstänger använder vanligtvis en kapslad multisektionsdesign, och varje sektion av stångkroppen är exakt inriktad genom ett stämplande spår eller ett styrskenesystem för att förhindra strukturell lossning orsakad av rotation eller kompensation under teleskopprocessen. Vissa produkter bäddar också stålspännen eller fjäderstift vid lederna för att förbättra styrkan hos noderna. Även om huvudkroppen är gjord av aluminiumlegering, är bladen, gångjärnen och andra delar som har högfrekventa skjuvkrafter ofta tillverkade av högkolstål eller SK5-verktygsstål, som kombineras med aluminiumstångskroppen genom rivet eller svetsning för att bilda en "hård och mjuk" hybridstruktur.
Aluminiumröret bildas till en preliminär disposition genom en varm extruderingsprocess, och sedan malas det inre spänningskoncentrationsområdet av ett CNC -maskinverktyg för att minska förekomsten av mikrosprickor. Inklusive processer som anodisering, kromplätering eller teflonbeläggning. Till exempel, efter att en viss typ av teleskopstång är krompläterad, kan ythårdheten nå 800-1000 HV, slitmotståndet ökas med mer än tre gånger och en tät oxidfilm bildas för att förhindra miljökorrosion. För icke-belastade delar som handtag kan gjuten aluminiumlegering uppnå komplex krökt ytmodellering samtidigt som man säkerställer styrka och ytterligare minskar vikten genom den inre honungskakstrukturen.
Analys av ändlig element används för att simulera kraftfördelningen under beskärning och optimera stångens väggtjocklek. Till exempel förändras väggtjockleken på stången på en beskärningsskjuvning gradvis från 2,5 mm vid handtagets ände till 1,2 mm på toppen, vilket inte bara minskar vikten i slutet utan också säkerställer rotens motstånd. Aluminiumhandtaget är täckt med ett gummi- eller silikon-anti-halkskikt, som inte bara ökar greppfriktionen, utan absorberar också vibrationer genom elastisk deformation för att undvika metalltrötthetsfraktur orsakad av långvarig användning. För fuktiga eller dammiga miljöer sprayar vissa produkter hydrofoba beläggningar på aluminiumlegeringsytan eller använd helt förseglade lager för att förhindra att sand invaderar och får mekanismen att fastna.
För att säkerställa den faktiska prestanda för aluminiumstrukturen simuleras tiotusentals öppnings- och stängningsåtgärder för att upptäcka om gångjärnen och teleskopmekanismerna har plastisk deformation eller gaputvidgning. Proverna placeras i en saltsprutkammare eller ultraviolett accelererad åldringsutrustning för att verifiera korrosionsbeständigheten för beläggningen och underlaget. En statisk belastning som överstiger den nominella skärkraften appliceras på stången för att säkerställa att det inte finns någon permanent böjning eller sprickor.