Hliníkové profily používané ve stavebnictví se nejčastěji vyrábí ze slitiny kovů Al–Mg–Si 0,5 F22 s minimální tahovou pevností 215 N/mm2. Dovolené napětí pro namáhání tahem a tlakem v závislosti na kombinaci zatížení dosahuje hodnot 95 N/m nebo 105 N/m. Modul pružnosti je E = 7000 kN/cm2. Požadavky na hliníkové profily pro stavebnictví specifikují normy ČSN EN 12020 „Hliník a slitiny hliníku – Lisované přesné profily ze slitin EN AW–6060 a EN AW–6063“.

Hliníkové okenní systémy

Vlastnosti hliníkové slitiny

Nízká hmotnost, vysoká pevnost a tvarová stálost

Hliník není pouze pevný a odolný, nýbrž je to i lehký kov. Jeho měrná hmotnost činí 2,7 g/cm3 a dosahuje pouze třetiny měrné hmotnosti oceli. Malá hmotnost je přínosem při úsporách energie a nákladů při dopravě hliníkových výrobků. Snižují se náklady na provoz a údržbu dopravních zařízení a vozidel. Výrazně ulehčené jsou výroba a montáž velkých stavebních fasádních prvků a manipulace s nimi. Rovněž lze počítat s lehčími základovými konstrukcemi a s dispozicí nosných prvků s nižšími stavebními a materiálovými náklady.

Vysoká odolnost proti korozi a dlouhá životnost

Dobrá odolnost proti atmosférické korozi je dána ochrannou zoxidovanou povrchovou vrstvou, která se vždy vytváří při styku se vzduchem, a která se po sejmutí vždy rychle spontánně obnoví. Odolnost proti korozi lze ještě zlepšit různými povrchovými úpravami. Oproti oceli vrstva oxidu nereaguje s hliníkovou slitinou a neurychluje korozi.

Ekologické aspekty

Hliník je po kyslíku a křemíku na zemi třetí nejčetněji se vyskytující prvek a tvoří zhruba 8 % zemské kůry. Proti výrobě primárního – surového hliníku z bauxitu se při zpracování druhotného hliníku přetavením spotřebuje zhruba jen 5 % energie. Druhotný hliník může projít bez kvalitativních ztrát mnoha výrobními cykly. Hliníkový odpad ze stavebnictví se vyznačuje s ohledem na kvalitu a druh značnou stálostí. Důkazem rentability je vysoká míra recyklace hliníku – v současnosti se 85 % materiálu vrací ke zpracování do výrobního oběhu. Ukládáním či likvidací hliníkového odpadu zároveň nedochází k žádné zátěži životního prostředí.

Riziko vzniku elektrochemické koroze

Vlivem rozdílných elektrických potenciálů dochází při kombinaci hliníku s jinými kovy bez izolačních mezivrstev ke vzniku kontaktní koroze (vznik elektrického článku). Korozní proces je ovlivněn mj. jakostí povrchu. Zdrsnění je třeba minimalizovat, poškrábání narušuje protikorozní ochranu.V zásadě bezproblémové je spojování hliníku s následujícími kovy:
  • nerezová chrómová a chromniklová ocel
  • hliník, olovo, chróm, nikl, cín, zinek
  • ocel s povlakem z hliníku, chrómu, niklu, cínu či zinku
  • ocel s povrchovou organickou vrstvou
Vyloučit nebo pečlivě oddělit izolací je nutné spoje hliníku s následujícími kovy:
  • nechráněná ocel
  • měď, bronz, mosaz

Hliník musí být zpracován s ohledem na ochranu proti korozi se zachováním konstrukčních zásad uvedených v evropských a českých normách. Je třeba se vyvarovat všech spár, dutin či ploch, kde by se mohla koncentrovat voda. Agresivní složky z atmosféry, chemické a mechanické zatížení, zvýšená teplota a vzdušná vlhkost způsobují urychlení korozního procesu.

Hliníkové profily jsou během skladování, přepravy i montáže chráněny proti mechanickým a korozním vlivům samolepicími snímatelnými plastovými fóliemi, které jsou ochranou zejména proti omítkám, maltám, sádře, cementu, betonu i proti prostředkům na odstraňování cementu.

K zajištění trvalé protikorozní ochrany hliníku je povrchová úprava prováděna následujícími způsoby:
  • anodická oxidace (eloxování)
  • povrchová úprava nanesením práškového či tekutého laku
  • ochranné povrchové vrstvy chemickým chromátováním a fosfátováním
  • nátěry materiálů na bázi živic a dehtových smol
Ve spojích jednotlivých hliníkových prvků jsou používány vložky z vhodných plastických hmot.

Výroba profilů

Výroba profilů probíhá tlačením ve výkonném lisu, do kterého je vložen odlitek zpravidla ve slitině Al–Mg–Si 05 F22 zahřátý na teplotu 450°C či nižší. Hliníkový materiál odlitku se protlačuje přes ocelovou matrici, která je chlazena tekutým dusíkem. Ocelové matrice jsou kruhového průřezu s otvory pro protlačení hliníkové masy do požadovaného tvaru a zakřivení. Matrice jsou jednoúčelové a sestavené váží až 500 kg. Ocel k výrobě matrice musí být mimořádně kvalitní, s vysokým stupněm otěruvzdornosti.

Celý proces lisování je plně automatizován. Podle druhu a tvaru profilů lis pracuje s různými tlaky, největší lisy protlačují silou až 55 MN. Profily se vytlačí na délku, kterou umožní výrobní hala, a následně se mechanicky natahují. Tím dojde k vyrovnání profilu, mikroskopickému uspořádání materiálu a zlepšení mechanických vlastností. Hotové profily se řežou na expediční délku, obvyklá je 6 m nebo 6,5 m, ale může být i delší. Někteří výrobci uvádějí maximální expediční délku přes 10 m.

Profily s přerušeným tepelným mostem

Profily s přerušeným tepelným mostem se převážně uplatňují v okenních (rámových) systémech a systémech modulových fasád, v systémech rastrových fasád sice méně, avšak také nejsou výjimkou. Řešení přerušení tepelného mostu v profilu (vázání dvou profilů přes izolátor) se vyvíjelo od 70 let minulého století. Zpočátku se mezi dva profily nýtovaly a později lisovaly bodové izolátory z různých pryskyřic a umělých hmot, někdy se používaly celohliníkové profily vylité pryskyřicí, jimž se po vytvrdnutí odfrézovala stěna a pryskyřice tvořila izolační zónu, a zároveň staticky držela profil pohromadě.

Počátkem osmdesátých let se vývoj ustálil na průběžných izolátorech, zpravidla z polyamidu vyztuženého skelným vláknem, zalisovaných do dvou hliníkových profilů. Postupně se hledají i jiné materiály, například polythermid, případně kombinace materiálů – izolátory doplněné nízkovodivými pěnovými izolanty. Velikostí a tvarem izolátorů jsou dány mechanické a tepelné vlastnosti profilu. Možnost použití větších a větších izolátorů ale naráží nejen na technologické možnosti dosažení geometricky přesného profilu, ale zároveň přináší i riziko vnášení průhybů do konstrukcí vlivem bimetalovýho efektu – rozdílná tepelná roztažnost vnějšího a vnitřního profilu.

obrázek č. 1 – v horní řadě jsou zobrazeny pro ilustraci různé izolátory a jejich zalisování do profilů

izolatory_hinikovych_systemu_obr.3obrázek č. 3 – příklad typů izolátorů hliníkových profilů

V současné době se už u nejvyspělejších systémů nepoužívají samotné jednoduché polyamidové izolátory, ale je komplexně řešena celá tepelná zóna vázaného hliníkového profilu. Funkční vlastnosti se posuzují podle ČSN EN 14024 „Kovové profily s přerušením tepelného mostu – Mechanické funkční vlastnosti – Požadavky, posouzení výpočtem a zkouškami“, profily určené pro strukturálně lepené sklo se posuzují také podle části 3 řídícího pokynu ETAG 002 „Systémy zasklení s konstrukčním tmelem“.

Součinitel prostupu tepla profilů (především oken a dveří) lze zjistit měřením podle ČSN EN 12412–2 „Tepelné chování oken, dveří a okenic – Stanovení součinitele prostupu tepla metodou teplé skříně – Část 2: Rámy“ nebo výpočtem podle ČSN EN ISO 10077–2 „Tepelné chování oken, dveří a okenic – Výpočet součinitele prostupu tepla – Část 2: Výpočtová metoda pro rámy“.

lop

Rádi byste se dozvěděli bližší informace o firmě Česká komora lehkých obvodových plášťů, která článek vytvořila? Můžete si prohlédnout její další články.

Navštivte firemní profil Česká komora lehkých obvodových plášťů nebo web cklop.cz.

Zaujalo vás téma článku, produkt nebo služba?
Poptejte nezávazně a zcela zdarma firmu Česká komora lehkých obvodových plášťů a ona se vám sama ozve!

Tento článek inspiroval tento týden jednoho člověka a tento měsíc jich bylo celkem 6.

Líbil se vám článek? Sdílejte ho s ostatními!

Názory k článku (jeden komentář)

  • neregistrovaný

    Máte u nás účet? Přihlaste se nebo pokračujte přes Facebook. Nemáte? Stačí
  • Jakub Rygl
    Jakub Rygl

    My máme také objednaná hliníková okna. Zas tak velký rozdíl jsem mezi hliníkovými a plastovými okny neviděl, ale manželce se víc líbila ta hliníková, tak jsem dal na ni. Objednali jsme si je z Pramos https://www.pramos.cz/…nikova-okna/ , tak už se těším, až nám je zadělají a uzavře se nám tak konečně dům.

Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace