Баланс между легкостью и долговечностью алюминиевой структуры Долгосит пробуян достигается за счет многомерной оптимизации материалов, структурных проектов и производственных процессов. Основное преимущество алюминиевых сплавов заключается в их низкой плотности и высокой удельной прочности. Плотность чистого алюминия составляет всего 2,7 г/см сегодня, что составляет примерно одну треть плоды стали, но путем добавления таких элементов, как магний и кремний, образуя сплавы (такие как 6061-T6 или 7075 алюминиевых сплавов), его прочность на растяжение может быть увеличена до более чем 300 МПа, близко к уровню некоторых утильников низкого уровня). Например, алюминиевые сплавы не только снижают вес, но и усиливают коррозионную устойчивость и устойчивость к усталости посредством процессов укрепления твердого раствора и упрочнения осадков. Кроме того, пластичность алюминиевых сплавов позволяет их обрабатывать в сложные поперечные формы посредством процессов ковки или экструзионного литья, что еще больше оптимизирует механические свойства.
Конструкция поперечного сечения, аналогичная конструкции i-beam, применяется для увеличения бокового момента инерции для повышения сопротивления изгиба, одновременно снижая избыточный вес материалов. Например, когда алюминиевая трубка определенного типа обрезки ножниц подвергается продольному давлению, ее структура в форме «I» может равномерно распределять напряжение на фланцы с обеих сторон, чтобы избежать локальной деформации. Телескопические стержни обычно принимают вложенную многофункциональную конструкцию, и каждая секция корпуса стержня точно выровнена через печать канавки или систему направляющих рельс для предотвращения разжигания конструкции, вызванного вращением или смещением во время телескопического процесса. Некоторые продукты также встраивают стальные пряжки или пружинные булавки в суставы, чтобы повысить прочность узлов. Хотя основное тело изготовлено из алюминиевого сплава, лопасти, петли и другие детали, которые несут высокочастотные силы сдвига, часто изготовлены из высокоуглеродной стали или инструментальной стали SK5, которые объединяются с корпусом алюминиевого стержня через заклепки или сварку, образуя «твердую и мягкую» гибридную структуру.
Алюминиевая трубка образуется в предварительный контур в процессе горячей экструзии, а затем область концентрации внутренней напряжения фрезерована с ЧПУ для уменьшения возникновения микро -трещин. В том числе такие процессы, как анодирование, хромирование или тефлоновое покрытие. Например, после хромированного стержня определенного типа телескопического стержня поверхностная твердость может достигать 800-1000 HV, износостойкость увеличивается более чем на 3 раза, и образуется плотная оксидная пленка для предотвращения коррозии окружающей среды. Для не несущих деталей, таких как ручки, алюминиевый сплав с ликовым сплавом может достигать сложного изогнутого моделирования поверхности при обеспечении прочности и еще больше снижать вес за счет внутренней структуры сота.
Анализ конечных элементов используется для моделирования распределения силы во время обрезки и оптимизации толщины стенки стержня. Например, толщина стенки стержня обрезка сдвига постепенно изменяется с 2,5 мм на конце ручки до 1,2 мм наверху, что не только уменьшает вес на конце, но также обеспечивает сопротивление крутится корня. Алюминиевая ручка покрыта резиновым или силиконовым анти-скольжением, который не только увеличивает трение сцепления, но и поглощает вибрацию посредством упругих деформации, чтобы избежать перелом усталости металлов, вызванного долгосрочным использованием. Для влажных или пыльных сред, некоторые продукты распыляют гидрофобные покрытия на поверхности алюминиевого сплава или используют полностью герметичные подшипники, чтобы предотвратить вторжение песка и привести к застенчивому механизму.
Чтобы обеспечить фактическую производительность алюминиевой структуры, десятки тысяч действий открытия и закрытия смоделированы, чтобы определить, имеют ли петли и телескопические механизмы пластические деформации или расширение зазора. Образцы помещаются в камеру солевого распылителя или усовершенное ускоренное стареющее оборудование для проверки коррозионной стойкости покрытия и подложки. Статическая нагрузка, превышающая номинальную силу резки, применяется к стержне, чтобы убедиться, что не существует постоянного изгиба или перелома.