โครงสร้างอลูมิเนียมของความสว่างและความทนทานของความสมดุลของความสมดุลแบบยาว

ความสมดุลระหว่างความสว่างและความทนทานของโครงสร้างอลูมิเนียมของ Pruner ถึง Long ทำได้ผ่านการเพิ่มประสิทธิภาพหลายมิติของวิทยาศาสตร์วัสดุการออกแบบโครงสร้างและกระบวนการผลิต ข้อได้เปรียบหลักของโลหะผสมอลูมิเนียมอยู่ในความหนาแน่นต่ำและความแข็งแรงที่เฉพาะเจาะจงสูง ความหนาแน่นของอลูมิเนียมบริสุทธิ์เพียง 2.7 กรัม/ซม. ซึ่งเป็นประมาณหนึ่งในสามของเหล็ก แต่โดยการเพิ่มองค์ประกอบเช่นแมกนีเซียมและซิลิกอนเพื่อสร้างโลหะผสม (เช่น 6061-T6 หรือ 7075 อลูมิเนียมอัลลอยด์) ความแรงแรงดึงสามารถเพิ่มขึ้นได้มากกว่า 300 MPA ตัวอย่างเช่นโลหะผสมอลูมิเนียม-แมกนีเซียมไม่เพียง แต่ลดน้ำหนักเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและความต้านทานต่อความเหนื่อยล้าผ่านการเสริมความแข็งแรงของสารละลายที่เป็นของแข็งและกระบวนการชุบแข็ง นอกจากนี้ความเหนียวของโลหะผสมอลูมิเนียมช่วยให้พวกเขาสามารถประมวลผลเป็นรูปทรงหน้าตัดที่ซับซ้อนผ่านกระบวนการปลอมหรือการอัดขึ้นรูป
การออกแบบแบบตัดขวางคล้ายกับของ I-beam ถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มช่วงเวลาด้านข้างของความเฉื่อยเพื่อปรับปรุงความต้านทานการดัดขณะที่ลดน้ำหนักที่ซ้ำซ้อนของวัสดุ ตัวอย่างเช่นเมื่อท่ออลูมิเนียมของกรรไกรตัดแต่งกิ่งบางประเภทอยู่ภายใต้ความดันตามยาวโครงสร้าง "ฉัน"-รูปทรงรูปทรงสามารถกระจายความเครียดไปยังหน้าแปลนทั้งสองด้านเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูปในท้องถิ่น แท่ง Telescopic มักจะใช้การออกแบบหลายส่วนที่ซ้อนกันและแต่ละส่วนของร่างกายก้านจะจัดเรียงอย่างแม่นยำผ่านร่องปั๊มหรือระบบรางนำเพื่อป้องกันการคลายโครงสร้างที่เกิดจากการหมุนหรือชดเชยในระหว่างกระบวนการ telescopic ผลิตภัณฑ์บางอย่างยังฝังหัวเข็มขัดเหล็กหรือหมุดสปริงไว้ที่ข้อต่อเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของโหนด แม้ว่าร่างกายหลักทำจากโลหะผสมอลูมิเนียมใบพัดบานพับและชิ้นส่วนอื่น ๆ ที่มีแรงเฉือนความถี่สูงมักจะทำจากเหล็กกล้าคาร์บอนสูงหรือเหล็กกล้าเครื่องมือ SK5 ซึ่งรวมกับร่างกายก้านอลูมิเนียมผ่านการตรึงหรือการเชื่อม
ท่ออลูมิเนียมถูกสร้างขึ้นเป็นโครงร่างเบื้องต้นผ่านกระบวนการอัดรีดร้อนจากนั้นพื้นที่ความเข้มข้นของความเครียดภายในจะถูกบดด้วยเครื่องมือเครื่อง CNC เพื่อลดการเกิดรอยแตกขนาดเล็ก รวมถึงกระบวนการต่าง ๆ เช่นอะโนไดซ์ชุบโครเมี่ยมหรือการเคลือบเทฟลอน ตัวอย่างเช่นหลังจากก้าน telescopic บางชนิดถูกชุบโครเมี่ยมความแข็งของพื้นผิวสามารถถึง 800-1000 HV ความต้านทานการสึกหรอจะเพิ่มขึ้นมากกว่า 3 ครั้งและฟิล์มออกไซด์หนาแน่นจะเกิดขึ้นเพื่อป้องกันการกัดกร่อนสิ่งแวดล้อม สำหรับชิ้นส่วนที่ไม่มีการโหลดเช่นด้ามจับอัลลอยอลูมิเนียมแบบหล่อแบบตายสามารถทำให้การสร้างแบบจำลองพื้นผิวโค้งที่ซับซ้อนในขณะที่มั่นใจได้ถึงความแข็งแรงและลดน้ำหนักผ่านโครงสร้างรังผึ้งภายใน
การวิเคราะห์องค์ประกอบ จำกัด ใช้เพื่อจำลองการกระจายแรงในระหว่างการตัดแต่งกิ่งและเพิ่มประสิทธิภาพความหนาของผนังของก้าน ตัวอย่างเช่นความหนาของผนังของก้านของแรงเฉือนตัดแต่งค่อยๆเปลี่ยนจาก 2.5 มม. ที่ปลายที่จับถึง 1.2 มม. ที่ด้านบนซึ่งไม่เพียง แต่ลดน้ำหนักในตอนท้าย แต่ยังช่วยให้มั่นใจได้ถึงความต้านทานแรงบิดของราก ที่จับอลูมิเนียมถูกปกคลุมด้วยชั้นยางหรือซิลิโคนป้องกันการลื่นซึ่งไม่เพียง แต่เพิ่มแรงเสียดทานของด้ามจับเท่านั้น แต่ยังดูดซับการสั่นสะเทือนผ่านการเสียรูปแบบยืดหยุ่นเพื่อหลีกเลี่ยงการแตกหักของความเหนื่อยล้าของโลหะ สำหรับสภาพแวดล้อมที่ชื้นหรือเต็มไปด้วยฝุ่นผลิตภัณฑ์บางชนิดฉีดน้ำที่ไม่ชอบน้ำบนพื้นผิวโลหะผสมอลูมิเนียมหรือใช้ตลับลูกปืนที่ปิดสนิทเพื่อป้องกันไม่ให้ทรายบุกรุกและทำให้กลไกติดขัด
เพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพที่แท้จริงของโครงสร้างอลูมิเนียมการดำเนินการเปิดและการปิดหลายหมื่นครั้งจะถูกจำลองเพื่อตรวจสอบว่าบานพับและกลไกของกล้องโทรทรรศน์มีการเปลี่ยนรูปแบบพลาสติกหรือการขยายช่องว่างหรือไม่ ตัวอย่างจะถูกวางไว้ในห้องสเปรย์เกลือหรืออุปกรณ์เพิ่มความชราภาพอัลตราไวโอเลตเพื่อตรวจสอบความต้านทานการกัดกร่อนของการเคลือบและสารตั้งต้น โหลดคงที่เกินแรงตัดเล็กน้อยจะถูกนำไปใช้กับก้านเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการดัดงอหรือการแตกหักอย่างถาวร