Oceľový plech je plochá oceľ, ktorá je odliata roztavenou oceľou a lisovaná po vychladnutí. Je plochý, obdĺžnikový a môže byť priamo valcovaný alebo rezaný zo širokých oceľových pásov. Oceľové plechy sú základom mnohých priemyselných odvetví, ponúkajú kombináciu pevnosti, ťažnosti a vynikajúcich spracovateľských vlastností a používajú sa v širokej škále aplikácií: od stavebníctva cez automobilový priemysel až po výrobu domácich spotrebičov.
Klasifikácia oceľových plechov
Oceľové plechy sú rozdelené podľa viacerých kritérií.
Podľa hrúbky:
- Tenký oceľový plech: menší ako 4 mm. Šírka tenkej dosky je 500~1500 mm.
- Stredne silný oceľový plech: 4-60 mm.
- Extra silný oceľový plech: 60-115 mm. Šírka silného plechu je 600~3000 mm.
Podľa valcovania:
- Oceľový plech valcovaný za tepla: Pri spracovaní valcovaním za tepla má povrch oxidové meradlo, hrúbka dosky má nižší rozdiel, tvrdosť je nízka, spracovanie je ľahké a ťažnosť je dobrá. Tenké plechy valcované za tepla sa vyrábajú pri teplotách vyšších, než je teplota rekrystalizácie ocele, obvykle v rozmedzí 900-1300 °C. Tento proces valcovania im poskytuje vynikajúcu tvárnosť a rovnomernú štruktúru.
- Oceľový plech valcovaný za studena: Pri použití valcovania za studena je povrch bez oxidovej kože, s dobrou kvalitou a vysokou tvrdosťou. Spracovanie je pomerne obtiažne, ale nie je ľahké ho deformovať a má vysokú pevnosť. Plechy valcované za studena, vyrábané pri teplotách nižších, než je teplota rekrystalizácie ocele, poskytujú v porovnaní s plechmi valcovanými za tepla väčšiu rozmerovú presnosť a lepšiu kvalitu povrchu konečného výrobku. Tloušťka těchto plechů se liší, ale tenký ocelový plech získaný touto metodou může být tenký až niekoľko desiatok mikrometrov.
Podľa typov ocele:
- Bežná oceľ
- Vysoko kvalitná oceľ
- Legovaná oceľ
- Pružinová oceľ
- Nerezová oceľ
- Nástrojová oceľ
- Žiaruvzdorná oceľ
- Ložisková oceľ
- Kremíková oceľ
- Plech z priemyselného čistého železa
- Smaltovaný plech
- Nepriestrelný plech
Podľa povrchovej úpravy:
- Pozinkovaný plech: Obsahuje žiarovo pozinkovaný plech a galvanicky pozinkovaný plech, ktorý sa používa na zabránenie korózii na povrchu oceľových plechov a predĺženie ich životnosti.
- Pocínovaný plech: Obe strany sú potiahnuté extrémne tenkou vrstvou kovového cínu, ktorý má výhody v tom, že je bez zápachu, netoxický, ľahký a ľahko sa spracováva a tvaruje. Je široko používaný v priemyselných odvetviach, ako je konzervovanie potravín, elektronické zariadenia a chemické farby.
- Olovnatý plech
- Plastový kompozitný oceľový plech
- Farebne lakovaný oceľový plech: Bežne známy ako farebný oceľový plech má vlastnosti nízkej hmotnosti, vysokej pevnosti, jasných farieb a dobrej trvanlivosti. Je široko používaný v oblastiach, ako je stavebníctvo, domáce spotrebiče, dekorácie a automobily, a často sa používa ako dekoratívna súčasť.
Rozdiel medzi plechmi a doskami
Slová plech a doska sa používajú na popis klasifikácie kovu v závislosti od jeho hrúbky. Doska je zvyčajne hrubšia ako plech, ale hranica závisí od materiálu, o ktorom sa hovorí. Oceľ sa zvyčajne meria v zlomkoch palca alebo SAE Gage ako 20 h (1/20). Viaceré rôzne rozmery štandardov boli použité pre rôzne aplikácie. Napríklad mierky pre železné ocele sa nepoužívajú pre neželezné ocele ako zliatiny hliníka a medi, a existujú aj regionálne predvoľby pre alternatívne mierky. Niekedy rovnaké číslo odkazuje na rôzne hrúbky v odlišných štandardoch. V dôsledku tohto potenciálu pre zmätok, používanie mierkových čísel sa neodporúča súčasnými štandardnými organizáciami ako ASTM.
Pre definitívnu odpoveď je nevyhnutné odkazovať sa na normu alebo špecifikáciu uznávanú výrobcom kovového výrobku. Napríklad nerezová oceľ sa dá zakúpiť v súlade so špecifikáciou A480 ASTM/A480M - štandardná špecifikácia pre všeobecné požiadavky na ploché valcované nerezové žiaruvzdorné oceľové dosky, plechy a pásy. Tu sú definície pre materiál vyhovujúci tomuto štandardu:
- Doska: materiál 3/16 [5,00 mm] a viac v hrúbke a nad 10″ [250 mm] šírka.
- Plech: materiál pod 3/16 [5,00 mm] v hrúbke a 24″ [600 mm] a viac ako na šírku.
Vo všeobecnosti platí, že oceľový plech je hlavnou surovinou pri výrobe zváraných oceľových rúr.
Význam hrúbky plechu
Hrúbka plechu, nazývaná aj tloušťka, určuje pevnosť, flexibilitu a trvanlivosť vášho návrhu. Voľba správnej hrúbky zaisťuje výkon výrobku a znižuje problémy s výrobou. Všeobecne platí, že akýkoľvek kovový plech sa týka kovových materiálov s hrúbkou menšou ako 50 mm, šírkou väčšou alebo rovnou 300 mm a dĺžkou väčšou alebo rovnou 600 mm.
Rôzne typy plechov majú rôzne špecifikácie hrúbky:
- Za studena valcovaný plech: Hrúbka je všeobecne 0.4-3.2 mm, šírka je 1000-1500 mm a dĺžka je 2000-6000 mm.
- Za tepla valcovaný plech: Hrúbka je všeobecne 1.2-100 mm, šírka je 1000-3000 mm a dĺžka je 2000-12000 mm.
- Pozinkovaný plech: Hrúbka je všeobecne 0.16-5 mm, šírka je 1000-1500 mm a dĺžka je 2000-6000 mm.
- Nerezová oceľ: Hrúbka je všeobecne 0.5-80 mm. Bežne používaná hrúbka je 0.5 mm, 0.6 mm, 0.7 mm, 0.8 mm, 1.0 mm, 1.2 mm, 1.5 mm, 2.0 mm, 2.5 mm, 3.0 mm a ďalšie rôzne špecifikácie. Šírka je 1000-2500 mm a dĺžka je 2000-12000 mm.
- Hliníkový plech: Hrúbka je všeobecne 0.2-500 mm, šírka je 200-2300 mm a dĺžka je 500-11000 mm. Hrúbka hliníkového plechu je všeobecne medzi 0.15 milimetra a 6 milimetrov. Ak ide o stredný hliníkový plech, hrúbka je všeobecne okolo 6 milimetrov až 25 milimetrov. Ak navyše hrúbka hliníkového plechu presahuje 25 milimetrov, niekedy dosahuje aj desiatky milimetrov, nazývame ho pomerne hrubým hliníkovým plechom.
- Medený plech: Hrúbka je všeobecne 0.2-80 mm, šírka je 400-2500 mm a dĺžka je 1000-6000 mm.
Porovnávacia tabuľka hrúbok plechov (Gauge)
Pre rôzne materiály sa používajú rôzne štandardy merania hrúbky (Gauge).
| Gauge (GA) | Štandardný oceľový plech | Hliníkový plech | Pozinkovaný oceľový plech | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Palce | MM | Palce | MM | Palce | MM | |
| 3 | .2391 | 6.07314 | .2294 | 5.82676 | ||
| 4 | .2242 | 5.69468 | .2043 | 5.18922 | ||
| 5 | .2092 | 5.31368 | .1819 | 4.62026 | ||
| 6 | .1943 | 4.93522 | .162 | 4.1148 | ||
| 7 | .1793 | 4.55422 | .1443 | 3.66522 | ||
| 8 | .1644 | 4.17576 | .1285 | 3.2639 | ||
| 9 | .1495 | 3.7973 | .1144 | 2.90576 | .1532 | 3.89128 |
| 10 | .1345 | 3.4163 | .1019 | 2.58826 | .1382 | 3.51028 |
| 11 | .1196 | 3.03784 | .0907 | 2.30378 | .1233 | 3.13182 |
| 12 | .1046 | 2.65684 | .0808 | 2.05232 | .1084 | 2.75336 |
| 13 | .0897 | 2.27838 | .072 | 1.8288 | .0934 | 2.37236 |
| 14 | .0747 | 1.89738 | .0641 | 1.62814 | .0785 | 1.9939 |
| 15 | .0673 | 1.70942 | .0571 | 1.45034 | .071 | 1.8034 |
| 16 | .0598 | 1.51892 | .0508 | 1.29032 | .0635 | 1.6129 |
| 17 | .0538 | 1.36652 | .0453 | 1.15062 | .0575 | 1.4605 |
| 18 | .0478 | 1.21412 | .0403 | 1.02362 | .0516 | 1.131064 |
| 19 | .0418 | 1.06172 | .0359 | .91186 | .0456 | 1.15824 |
| 20 | .0359 | .91186 | .032 | .8128 | .0396 | 1.00584 |
| 21 | .0329 | .83566 | .0285 | .7239 | .0366 | .92964 |
| 22 | .0299 | .75946 | .0253 | .64262 | .0336 | .85344 |
| 23 | .0269 | .68326 | .0226 | .57404 | .0306 | .77724 |
Napríklad u nerezovej ocele je Gauge 18 tloušťka 1,270 mm, zatiaľ čo u hliníka sa Gauge 18 rovná 1,024 mm.
Typy a zodpovedajúce vlastnosti plechov
Plech je dekoratívny plech vyrobený z rôznych druhov kovových materiálov, ktoré sa spracovávajú metódami ako je striekanie, vypaľovacia farba a transferový tlač. Všeobecne možno povedať, že plechy majú vlastnosti ľahkého spracovania, ľahkého tvarovania, vysokého limitu požiarnej odolnosti, sýtych farieb, rozmanitých tvarov a silnej plasticity. Medzi bežne používané plechy dnes patria hliníkové plechy, oceľové plechy, nerezové plechy, medené plechy atď.
Hliníkový plech
Toto je vyrobené z plechu z hliníkovej zliatiny technológiou sieťovania a striekania. Hliníkový plech možno vyrobiť v akejkoľvek farbe a povrch môže byť upravený rôznymi úpravami, ako je perforácia, zrkadlová úprava a drátkovanie.
Nerezový plech
Jedná sa o vrstvu oxidového filmu vytvorenú na povrchu bežnej uhlíkovej ocele, ktorá ľahko nehrdzavie a dokáže zachovať lesk kovu.
Medený plech
Farba čistej medi je obvykle fialová. Ak sa jedná o zliatinu medi, existujú aj rôzne farby, ako je žltá, strieborná biela, azúrová atď.
Titanzinkový plech
Jedná sa o pomerne pokročilý plech, obvykle vyrobený zo zinku ako hlavného materiálu a potom syntetizovaný pridaním kovov, ako je meď a titán. Bežné farby sú šedá, modrá šedá, hnedá a čierna.
Kompozitný oceľový plech
To zahŕňa dve kategórie: kovové kompozitné oceľové dosky a nekovové kompozitné oceľové dosky. Kovové kompozitné oceľové dosky zahŕňajú nerezové kompozitné oceľové dosky, titánové kompozitné oceľové dosky atď. Nekovové kompozitné oceľové dosky zahŕňajú ľahké kompozitné oceľové dosky, kompozitné oceľové dosky znižujúce vibrácie a tak ďalej.
Vlastnosti legovanej ocele a jej nevýhody
S rozvojom vedy, techniky a priemyslu sú kladené vyššie požiadavky na materiály, ako je vyššia pevnosť, odolnosť voči vysokej teplote, vysokému tlaku, nízkej teplote, odolnosť proti korózii, opotrebeniu a ďalšie špeciálne fyzikálne a chemické vlastnosti.
Nevýhody uhlíkovej ocele:
- Nízka prekaliteľnosť: Za normálnych okolností je maximálny priemer kalenia uhlíkovej ocele kalením vodou iba 10 mm-20 mm.
- Pevnosť a medza klzu sú relatívne nízke: Napríklad σs bežnej uhlíkovej ocele Q235 je 235MPa, zatiaľ čo σs nízkolegovanej konštrukčnej ocele 16Mn je viac ako 360MPa. σs/σb ocele 40 je iba 0,43, čo je oveľa menej ako u legovanej ocele.
- Zlá stabilita popúšťania: Kvôli zlej stabilite popúšťania je pri kalení a popúšťaní uhlíkovej ocele potrebná nižšia popúšťacia teplota na zaistenie vyššej pevnosti, takže húževnatosť ocele je nízka; na zaistenie lepšej húževnatosti sa používa vysoká popúšťacia teplota. Pevnosť je nízka pri teplote, takže komplexné mechanické vlastnosti uhlíkovej ocele nie sú vysoké.
- Nemôže splniť požiadavky na zvláštny výkon: Uhlíková oceľ je často zlá, pokiaľ ide o odolnosť proti oxidácii, odolnosť proti korózii, tepelnú odolnosť, odolnosť proti nízkym teplotám, odolnosť proti opotrebeniu a špeciálne elektromagnetické vlastnosti, a nemôže spĺňať potreby špeciálneho výkonu.
Nízkolegovaná konštrukčná oceľ:
Používa sa hlavne pri výrobe mostov, lodí, vozidiel, kotlov, vysokotlakových nádob, ropovodov a plynovodov, veľkých oceľových konštrukcií atď.
Požiadavky na výkon:
- Vysoká pevnosť: obecne je jej medza klzu nad 300 MPa. U veľkých zváraných komponentov je tiež požadovaná vysoká lomová húževnatosť.
- Dobrý výkon pri zváraní a výkon pri tvárení za studena.
- Nízka teplota prechodu krehkého za studena.
- Dobrá odolnosť proti korózii.
Charakteristika prísad:
- Nízky obsah uhlíka: Vzhľadom na vysoké požiadavky na húževnatosť, zvariteľnosť a tvárnosť za studena nepresahuje obsah uhlíka 0,20 %.
- Pridajte legujúce prvky na báze mangánu.
- Pridanie pomocných prvkov, ako je niób, titán alebo vanád: malé množstvo nióbu, titánu alebo vanádu tvorí v oceli jemné karbidy alebo karbonitridy, čo je výhodné pre získanie jemných feritových zŕn a zlepšuje pevnosť a húževnatosť ocele. Navyše pridanie malého množstva medi (≤ 0,4 %) a fosforu (asi 0,1 %) môže zlepšiť odolnosť proti korózii. Pridaním malého počtu prvkov vzácnych zemín možno odsíriť a odplyniť, vyčistiť oceľ a zlepšiť húževnatosť a výkonnosť procesu.
Bežne používaná nízkolegovaná konštrukčná oceľ:
- 16Mn: je v mojej krajine najpoužívanejším a najproduktívnejším typom nízkolegovanej vysokopevnostnej ocele. Štruktúra v používanom stave je jemnozrnný ferit-perlit, pevnosť je asi o 20 % až 30 % vyššia ako u bežnej uhlíkovej konštrukčnej ocele Q235 a odolnosť proti atmosférickej korózii je o 20 % až 38 % vyššia.
- 15MnVN: je najpoužívanejšia oceľ v stredne pevnej oceli. Má vysokú pevnosť, dobrú húževnatosť, zvariteľnosť a húževnatosť pri nízkych teplotách a je široko používaný pri výrobe veľkých konštrukcií, ako sú mosty, kotly a lode.
Potom, čo úroveň pevnosti prekročí 500 MPa, je obtiažne splniť požiadavky feritových a perlitových štruktúr, preto je vyvinutá bainitická oceľ s nízkym obsahom uhlíka. Prídavok Cr, Mo, Mn, B a ďalších prvkov prispieva k získaniu bainitovej štruktúry za podmienok chladenia vzduchom, vďaka čomu je pevnosť vyššia, plasticita a zváranie sú lepšie a väčšinou sa používajú vo vysokotlakových kotloch, vysokotlakových nádobách atď.
Charakteristika tepelného spracovania:
Tento typ ocele sa všeobecne používa v stave valcovanom za tepla a chladenom vzduchom a nevyžaduje zvláštne tepelné spracovanie. Mikroštruktúra v stave použitia je všeobecne ferit + sorbát.
Plech odolný voči poveternostným vplyvom
Oceľový plech odolný voči poveternostným vplyvom má zvyčajne vysokú pevnosť, vynikajúcu plasticitu, jedinečný kovový lesk a ďalšie vlastnosti. Je veľmi výrazný, odolný voči korózii a oderu, nevyžaduje každodennú údržbu a dobre sa mieša s rôznymi materiálmi. V porovnaní s kamennými materiálmi je ľahší, čo znižuje zhodu, a výrobok má veľkú ťažnosť. Zvlášť vhodné pre rozsiahle použitie tovární, rôzne typy vysoko presného strojového spracovania, pri inštalácii stručnejšieho, výrazne zníženého spracovania a inštalácie pracovného obdobia a výrazne znížiť náklady na pracovnú silu a zvetrávanie oceľového plechu recyklácia je stále veľmi dobrá, je to veľmi dobrý materiál na ochranu životného prostredia.
Proces navrhovania plechov
Pre návrh a výrobu plechových komponentov je kľúčové dodržiavať osvedčené postupy a princípy DFM (Design For Manufacturing - Návrh pre výrobu).
Určite požiadavky na dizajn
Na základe skutočných požiadaviek projektu objasnite účel, funkciu, štruktúru atď. návrhu, aby ste vytvorili základ pre následný návrh.
Vyberte materiály
Tento krok je zásadný, pretože vyžaduje výber vhodných kovových materiálov na základe požiadaviek na dizajn a skutočných aplikačných scenárov, ako je nerezová oceľ, hliníková zliatina, plech z uhlíkovej ocele atď.
Medzi možnosti výberu materiálu patria:
- Nerezová oceľ
- Oceľ (neupravená)
- Pozinkovaná oceľ
- Hliník
- Mosadz
- Meď
Nakreslite tabuľku hrúbky plechu
Potom nakreslite zodpovedajúce výkresy na základe vyššie uvedených dvoch bodov, vrátane výkresov komponentov, výkresov zostáv atď. Tieto údaje musia zahŕňať hrúbku plechu, hmotnosť, rozmery atď. Ak sú u plechu požadované zodpovedajúce zmeny, je potrebné pre úpravu poskytnúť rôzne tabuľky hrúbky plechu.
Spracovanie a lisovanie
Nakoniec sa podľa tabuľky hrúbky plechu a ďalších požiadaviek na výkresy plech reže, tvaruje, ohýba a vykonávajú sa ďalšie operácie na výrobu požadovaných dielov. Pre vaše plechové komponenty ponúkame povrchové úpravy ako zváranie plechových komponentov metódou MIG a TIG, nitovanie, prášková farba a pokovovanie.
Dôležité aspekty pri spracovaní:
- Polomer ohybu: Plechové diely by mali mať polomer ohybu, aby sa zabránilo ich praskaniu.
- Odľahčenie ohybu: Odľahčenie ohybu je rez vedľa ohybu, kedy je na oboch stranách materiál, ktorý zabraňuje trhaniu a deformácii plechu pri ohýbaní. Reliéf ohybu závisí na hrúbke a materiálu. Šírka reliéfu ohybu (w) musí byť jedenapůl násobkom tloušťky plechu (t).
- Príruba: Príruba je tvarovaná časť plechu.
- Lemovanie: Pri lemovaní valcovaného okraja sa plech valcuje, dokiaľ nie je v jednej rovine so sebou.
- Záložky: Záložka je malý tvar vytlačený z plechu.
Inštalácia a použitie
Nainštalujte konečný produkt do scenárov skutočného použitia pre použitie a údržbu. Niektoré plechy je samozrejme ešte potrebné zostaviť a odladiť, aby bola zaistená stabilita a spoľahlivosť produktu.
Tipy pre tabuľku hrúbky plechu
- Zoznámenie s vlastnosťami materiálu: Rôzne materiály majú rôzne vlastnosti, ako je tvrdosť, húževnatosť, odolnosť proti korózii atď. Na základe týchto údajov je veľmi dôležité zvoliť vhodné spôsoby spracovania a procesné parametre, vrátane hrúbky plechu a podobne.
- Presne nakreslite výkresy: Výkresy sú základom spracovania a montáže a je nutné zaistiť presnosť a úplnosť výkresov. Pri kreslení plánov je nutné jasne uviesť kľúčové rozmery a opatrenia, ako je úprava tabuľky hrúbky plechu podľa rôznych režimov použitia.
- Vyberte vhodné spracovateľské zariadenie: Rôzne spracovateľské zariadenia majú rôzne spracovateľské schopnosti a použiteľné rozsahy. Pri výbere spracovateľského zariadenia je nutné pracovať podľa skutočných potrieb a požiadaviek na spracovanie a prísne dodržiavať prevádzkové postupy zariadenia.