Kapuk és kerítéselemek tűzihorganyzott kivitelben

Acélminőség kiválasztása

Mivel ezeknél a termékeknél sokszor fontos az esztétikai megjelenés, ezért a tűzihorganyzás szempontjából ajánlott acélminőségek kiválasztása lényeges feladat. Erről korábbi cikkeinkben bővebben olvashattak az érdeklődők.

 

Termékméretek, tömeg

A tűzihorganyzóban egy lépésben bevonatható termékek mérete maximalizált, és a kezelőkádak belső méreteihez (hossz, magasság, szélesség) igazodik. Általános szabály, hogy az egy lépésben horganyozható termék magasságának és hosszának legalább 0,5-0,5 m-rel, szélességének legalább 0,2 m-rel kell kisebbnek lenni, mint a tűzihorganyzó kád bruttó belső mérete, de ezt még a részegységek tervezésekor egyeztetni kell a kiválasztott tűzihorganyzó vállalattal.

Az egy darabban horganyzandó acélszerkezet tömege legfeljebb a bevonó vállalat darukapacitását érheti el.

 

Keresztmetszetek, technológiai nyílások, konstrukció

A kerítések általában síkokra bontható elemekből álló szerkezetek és egyúttal ez az ajánlott megoldás, mert L vagy U alakú, térbeli kialakításuk feleslegesen bonyolultabbá tenné gyártásukat és tűzihorganyzásukat is, ami pedig többletköltséget és minőségi kockázatot eredményez. Helyes és helytelen megoldásokat mutat az alábbi ábra.

Kerítések tűzihorganyzáshoz helytelen (A.) és helyes kialakításai (B.)

 

Vékonyfalú zártszelvényekből gyártott kapuk és kerítések

A keresztmetszetükhöz viszonyítva vékonyfalú zártszelvények a legtöbbször legalább két egymásra merőleges súlyponti tengelyre szimmetrikusak. Az ilyen termékekből gyártott kerítéselemek, kapuk síkszerű, leginkább négyszög alakú áruk, melyek tűzihorganyzása ennek megfelelően, sarkaikra felfüggesztve történik. Technológiai nyílásaikat az említett függesztési helyzet logikája szerint, minden egyes zártszelvény elem pontosan a legfelső és legalsó szerkezeti pontjában kell kialakítani (2. és 3. ábra, B. megoldás).

Ilyen esetekben nem keletkeznek úgynevezett küszöbök vagy légzsákok, így a folyadékok kifolynak és a gázok, salakok könnyen és maradéktalanul eltávoznak a belső terekből. Amennyiben a nyílások nem a horganyzási pozíciónak megfelelő pontokra kerülnek (2. ábra, A. megoldás), akkor bevonatfolytonossági hibák, és egyéb minőségi problémák keletkezhetnek.

Sokszor felmerülő javaslat az úgynevezett rejtett technológia furatok (3. ábra, A. megoldás) alkalmazása. Mivel a tűzihorganyzási technológiánál ebből – akár véletlen hibából adódóan is – de robbanásveszélyes helyzet alakulhat ki, ezért ezt a megoldást nem javasoljuk, a legtöbb horganyzó üzem nem vállalja az ilyen termékek bevonását.

 
2. Helytelen és helyes technológiai nyílások

 

3. Helytelen és helyes technológiai nyílások

 

Négyszög keresztmetszetű zártszelvények helyett sokszor használnak körszelvényeket is, melyek technológiai nyílásainak elhelyezési elve megegyezik az előbb tárgyaltakkal.

 

Vékonyfalú nyitott szelvényekből gyártott kapuk és kerítések

Vékonyfalú nyitott szelvények azok, melyek keresztmetszeti falának két végpontja nem kapcsolódik össze (például L, U, C stb. szelvények) és emiatt legfeljebb egyetlen súlyponti szimmetriatengellyel rendelkeznek. Ebből adódóan – önálló szerkezeti elemként – terhelés hatására könnyebben kihajlanak, csavarodnak, deformálódnak, mint a zártszelvények. Azok a nyitott szelvények, melyek súlyponti szimmetriatengelye nem esik egybe a belőlük gyártott kerítéselem hosszirányú szimmetriasíkjával, tűzihorganyzás közben is nagyobb vetemedési kockázatnak vannak kitéve. A 4. ábra A. megoldása L szelvényes keretet mutat tömör köracél pálcákkal, melyek a keretszelvény oldalára hegesztve rálapolással kapcsolódnak. Ez a megoldás több okból is aggályos. Nem ajánlott, mert a rálapolás már kis hegesztési hibánál is később korróziós góc lehet, valamint deformációs veszély áll fenn a nem szimmetrikus szelvénykeresztmetszet miatt. Ez utóbbi már az acélszerkezet gyártásakor is megjelenik. A B. megoldás a keretszelvény (U) gerincéig futtatott köracél pálcákat mutat, a kerítés-keresztmetszetnek szimmetrikus, kedvező tűzihorganyzási pozíciót tesz lehetővé.

 
4. Nyitott szelvényű kerítéselemek helytelen és helyes kialakítása

 

Ha bármilyen típusú nyitott szelvény a bevonó technológia szempontjából bárhol zárt teret képez, gondoskodni kell a megfelelő technológiai nyílásokról (4. ábra, B. megoldás).

 

Tömör rúd- és laposacélokból gyártott kapuk és kerítések

Tűzihorganyzás szempontjából általában a legkisebb minőségi kockázatú termékcsoportról van szó. A melegen hengerelt vagy kovácsolt, húzott, csavart, esetleg mángorlással megmunkált acélidomokból kiváló minőségű tűzihorganyzott kerítések és kapuk készíthetők. Deformációra való hajlamuk általában kicsi, a kockázatot leginkább az önsúlyból adódó kisebb-nagyobb elhajlások, hegesztési hibák, valamint az anyagmozgatásból eredő sérülések jelentik.

Ennél a szerkezettípusnál a minőségi kockázatokat az egyes kötési módok kedvező vagy kedvezőtlenebb kiválasztása okozza. Legkedvezőbb illesztési mód mindig az úgynevezett tompa illesztés, teljes, hibamentes körbehegesztéssel. Kedvezőtlenebb megoldások az átlapolás, a kötegelés vagy a korcolt, rálapolt kovácskötések. De előfordulnak szegecskapcsolatok, melyek korróziós szempontból szintén nem szerencsések, mivel átlapolt felületeket hoznak létre. Külön említést érdemelnek a főleg ezeknél az áruféleségeknél használt öntvények, melyekkel egy másik alfejezetben foglalkozunk.

 
5. Tömörszelvényes kerítéselemek helytelen és helyes kialakításai

 

A 5. A. ábra arra hívja fel a figyelmet, hogy itt sem szerencsések a kerítés- vagy kapuelem függőleges súlyponti tengelyére aszimmetrikus acélszerkezet keresztmetszetek. Amennyiben oldhatatlan kötésű átlapolt kapcsolatot terveznek, ezeket korábbi írásainkban már részletesen ismertetett elvek szerint szükséges kialakítani.

 
6. Tömörszelvényes kerítéselemek helytelen és helyes kialakításai

 

Tűzihorganyzáshoz a legkedvezőbb megoldás, ha a csatlakozó elemeket egymással tompán illesztve, majd körbehegesztve gyártjuk (6. ábra).

 

Vegyesszelvényes kapuk és kerítések

Ez olyan szerkezettípus, melyben a nyitott és zártszelvények, esetleg tömör rúdacélok valamilyen vegyes konstrukciója valósul meg. Lehetséges megoldás, hogy a keretek anyaga zárt, a pálcáké nyitott, vagy tömör, de sokféle variációval lehet találkozni. Minden ilyen szerkezetre érvényesek az előző pontokban ismertetett irányelvek, de ismételten megjegyezzük, hogy a zártszelvényes elemek mindig megfelelő méretű, számú és a követelmény szerint elhelyezett technológiai nyílásokat igényelnek.

 

Kerítések, kapuk előregyártott háló- vagy lemezbetétekkel

A gyártás egyszerűsítésére, egyforma termékek igényekor és a költségcsökkentés érdekében használják az „előregyártott” kerítésanyagokat, mint a drótfonatokat, ponthegesztett hálókat vagy expandált lemeztáblákat. A kerítésgyártó mindig két alternatíva előtt áll: vagy már tűzihorganyzás előtt rögzíti a kerítés vagy kapu keretében az előregyártott síkkitöltő elemet, vagy csak azt követően szereli rá. Szinte minden esetben az utóbbi megoldás vezet a jobb termékminőséghez. Ennek az oka, hogy ezek a sokszor nagysorozatban előregyártott szerkezeti anyagok a kerítés vázához viszonyítva sokszor igen vékonyak (1-3 mm). A kb. 450°C-os horganyolvadékba történő bemerítéskor a nehezebben átmelegedő keretanyag (zártszelvény, vastag szelvény stb.) a hosszabb átmelegedési időszükséglete miatt felületirányokban nem engedi megnyúlni (termikus nyúlás, majd összehúzódás) a belső, gyorsabban átmelegedő vékony acélanyagot (például lemezt, hálót), ez pedig annak maradandó hullámosodásához, sőt a hegesztések elpattanásához vezethet. A megoldás lehetőségei:

• a kerítést, a kapukeretet és kitöltő szerkezeti elemét (például dróthálót) külön-külön horganyozzuk, majd megfelelő korrózióvédelemmel ellátott kötőelemekkel összeszereljük,
• olyan konstrukciót választunk, hogy ne jöjjenek létre zavaró nagyságú alakváltozások.

 
7. Rossz és jó megoldások

 

A káros nagyságú relatív alakváltozás leghatásosabb és egyértelmű elkerülésének módja, ha tűzihorganyzás előtt nem rögzítik be a keretbe a felületkitöltő rács- vagy lemezterméket (7. ábra, B. megoldásai). Az ábra A. része a lehető legrosszabb konstrukciót mutatja be. Hasonlóan kedvezőtlen szerkezet látható 8. ábra bal oldalán (A. megoldás) is, de már jobb konstrukciót mutatnak be a B. jelű megoldások. Ugyanis a vékony acélanyagból álló hálófelületek csökkentésével, illetve az elkerülhetetlen dilatáció szabadabbá tételével csökken a káros deformáció veszélye.

 
8. Rossz és jobb megoldások

 

A fenti ábra bal oldalán (A.) a „merev keretbe” szorított drótháló erős maradandó deformációja biztosra vehető, ha a háló felülete 0,8-1 m² felett van. A pálcák átmérőjének növelésével csökken a deformáció kockázata. Ha a háló pálcáinak mindkét vége a kerethez hegesztve van, még nagyobb az esélye a hullámosodásnak, sőt egyes hegesztések szakadásának is. A 8. ábra két B. megoldása kedvezőbb, mert jelentősen enyhíti a hő okozta dilatációs feszültségeket, így jobb termékhez juthatunk.

 
9. Deformációs szempontból kedvezőbben viselkedő szerkezeti anyagok

 

Egyes különleges hálótípusok, vagy mélynyomással merevített lemezek használatával jelentősen csökkenthető a vetemedések kockázata. Ilyenekre mutat példákat a 9. ábra.

A káros deformációk megelőzésének további lehetősége, hogy a keretanyag, valamint a kitöltő „acélfelület” dilatációs különbségét a lehető legkisebbre szorítsuk le. Ennek módja az anyagvastagság és szelvénytípus egyeztetése, a szelvénytípus helyes kiválasztása (keret®¬felületkitöltő szerkezeti elem). Szerencsés, ha zártszelvény kerethez zártszelvény pálcákat, illetve tömör rúdacél kerethez hasonlóan tömör acélanyagot alkalmazunk. A keretelem/pálca anyagvastagságok aránya kisebb legyen, mint 1,5.

Felhívjuk a tervezők és gyártók figyelmét, hogy nagysorozatú termékeknél még a kerítés legyártása előtt célszerű a kiválasztott tűzihorganyzó vállalattal egyeztetni.

 

Technológiai nyílások

Az MSZ EN ISO 14713-2 előírás szerint a zártszelvényeken kialakítandó technológiai nyílások méreteit korábbi cikkeinkben bőven tárgyaltuk, mely javaslatok ezekre a termékekre is érvényesek.

 

Öntött díszítőelemek

Ezeket a termékeket bizonyos feltételek betartása mellett tökéletes minőségben lehet tűzihorganyozni. A szürke öntvények (lásd: EN 1561), illetve a temperöntvények (lásd: EN 1562) – az MSZ EN ISO 1461 szabványnak megfelelően – problémamentesen tűzihorganyozhatók. Az acélöntvények anyagminőségének kiválasztásánál a már korábban ismertetett irányelveket javasoljuk szem előtt tartani. Az öntvények bevonásánál a fő nehézséget felületük tisztasága jelenti. Ugyanis az öntésből származó anyagmaradványok (például formahomok, grafit, oxid) eltávolításához szükséges technológiák a legtöbb horganyzó üzemben nem állnak rendelkezésre. Ezek letisztítását (szemcseszórással, koptatással stb.) még a kapu, vagy kerítéselembe történő beépítés előtt célszerű elvégezni. Kereskedelmi üzletláncokban kapható „kovácsoltvas jellegű” termékek egy része – gyártási technológiájuk miatt – nem tűzihorganyozható, ezért tömeges beszerzésük előtt próbahorganyzás javasolt.

Öntvények helyett – amennyiben megoldható – inkább javasolt a süllyesztékes kovácsolással előállított díszelemek alkalmazása, melyek tűzihorganyzása nem okoz nehézséget.

Korábbi cikkeink itt olvashatók >>

 

(x)