Perfil
Un material perfilado es un material al que le hemos dado un perfil, una forma determinada. Desde el punto de vista de la geometría, son cilindros en sentido amplio: volúmenes “rectos” (generados por líneas rectas ) basados en una curva denominada, aquí, “perfil” (o sección).
Usos
Los perfiles son elementos básicos en la construcción mecánica , obra civil , carpintería, etc. Son barras o vigas que se cortan a la longitud deseada para formar conjuntos complejos. Por ejemplo :
- la estructura de postes consiste en montar un "esqueleto" de perfiles ( madera , hormigón armado , metal ) que asegura la resistencia mecánica, luego en rellenar esta estructura para darle su función (casa, hangar, almacén, taller, comercio …);
- en carpintería, también es la estructura de muchos muebles y terrazas ; los marcos - de ventanas , cuadros y fotografías - también se obtienen ensamblando perfiles; las molduras son perfiles;
- en la construcción mecánica , los perfiles son a menudo productos semiacabados cortados para mecanizar ; Los perfiles cuadrados o rectangulares (planos) se utilizan principalmente para piezas prismáticas fresadas y los perfiles cilíndricos (redondos) para piezas de revolución torneadas .
Propiedades
Las propiedades que buscamos en un perfil dependen de las funciones que deben cumplir las piezas.
Sencillez, disponibilidad y costo
Una de las razones para ser perfiles es tener elementos estándar. Esta estandarización simplifica:
- diseño: el diseñador ( arquitecto , diseñador industrial , calderero , carpintero , etc.) dispone de una biblioteca de perfiles que puede utilizar para fabricar el sistema que diseña y diseña;
- alimentación: el gerente de producción puede poner perfiles en stock sabiendo que van a ser utilizados para diversos tipos de producción y, por tanto, se pueden vender rápidamente, lo que reduce los activos circulantes y, por tanto, la necesidad de capital de trabajo ;
- además, con muchos talleres y sitios que utilizan el mismo tipo de perfiles, el mercado es inmenso ( demanda ) y esta situación favorece la presencia de muchos fabricantes; esto asegura la seguridad del suministro y la posibilidad de tener precios bajos ( economías de escala , competencia entre proveedores).
- Los perfiles de aluminio también se utilizan para estructuras más pequeñas como impresoras 3D , bordes de ventanas, etc. Son muy codiciados por su ligereza y facilidad de fabricación.
Propiedades mecánicas
Los perfiles se utilizan a menudo para las llamadas piezas estructurales: determinan las formas y dimensiones del sistema y su estabilidad.
La primera preocupación es la resistencia : el sistema debe soportar su propio peso, así como la carga a la que está sometido (peso de personas por silla, peso de las cargas transportadas por bastidor de vehículo o grúa , esfuerzo de puesta en movimiento ) y peligros (viento, nieve en un techo, accidente). Esta resistencia depende
La segunda preocupación es la limitación de la deformación en uso , es decir la rigidez, la rigidez. Esta rigidez depende de:
- material; el módulo de Young E generalmente se mantiene ;
- la forma del perfil, de la sección; como antes :
- en tensión, compresión y cortante, es el área de la sección (la superficie) la que confiere la rigidez,
- en flexión, torsión y pandeo, es el momento cuadrático .
Esta noción de momento cuadrático explica la forma de muchos perfiles: la parte en el centro del perfil (la fibra neutra ) contribuye poco a la rigidez y resistencia en flexión y torsión, por lo que los perfiles generalmente contienen poco material en el centro pero mucho de material lejos del centro. Esto permite una buena relación peso / rigidez y peso / resistencia. Por lo tanto, a menudo utilizamos tubos (circulares, cuadrados, rectangulares), bordes de trabajo planos , perfiles I , H o U.
Otras propiedades
- color (transparencia o color);
- especificidades técnicas de montaje: bi-extrusión (pieza flexible / pieza rígida), tri-extrusión, productos moldeados (soldados, revestidos con adhesivo, marcados, perforados);
- limitaciones técnicas de diseño: retardante de llama, resistente a ácidos y / o hidrocarburos, resistente a la hidrólisis, biodegradable, apto para uso alimentario, resistente al estiramiento, normas aeronáuticas, normas de automoción, etc.
Método de obtención
Los perfiles se pueden obtener mediante diferentes procesos:
La elección del proceso depende de las características técnicas deseadas (precisión, longitud, materiales).