Druhy plechov | Materiály, Vlastnosti & Výroba

Plech je jednou z najpoužívanejších foriem strojárskeho materiálu v modernej výrobe.

Od panelov karosérií automobilov a konštrukcií lietadiel až po elektrické kryty, strešné systémy, priemyselné stroje, kuchynské vybavenie, a presné komponenty, plech poskytuje efektívnu kombináciu sila, Formovateľnosť, rozmerová všestrannosť, a ekonomiku výroby.

Avšak, termín „plech“ sa nevzťahuje na jeden materiál.

Zahŕňa širokú škálu kovových výrobkov vyrábaných v relatívne tenkých vrstvách, ploché formy, vrátane uhlíkovej ocele, nehrdzavejúca oceľ, hliník, meď, mosadz, titán, zliatiny niklu, a rôzne potiahnuté alebo povrchovo upravené materiály.

Každá skupina materiálov má odlišnú kombináciu mechanických vlastností, odpor, hustota, vodivosť, Formovateľnosť, a náklady.

Tento článok poskytuje komplexnú klasifikáciu hlavných typov plechov a skúma ich vlastnosti, výrobné metódy, a priemyselné aplikácie.

1. Čo je plech?

Plech je a plochý kovový výrobok vyrobený s relatívne malou hrúbkou v porovnaní s jeho dĺžkou a šírkou.

Bežne sa dodáva ako samostatné listy, kotúč, pruhy, alebo iné kontinuálne valcované formy a môžu sa ďalej spracovávať rezaním, ohýbanie, pečiatka, kresba, dierovanie, zváranie, a povrchová úprava.

Na rozdiel od hromadných kovových výrobkov, ako sú tyče, bradavka, alebo odliatky, plech je špeciálne navrhnutý tak, aby poskytoval kombináciu veľkej plochy, kontrolovaná hrúbka, a efektívnu tvarovateľnosť.

Vďaka týmto vlastnostiam je obzvlášť vhodný na výrobu ľahkých konštrukcií, prílohy, panely, kryt, potrubia, zátvorky, puzdro, a formované komponenty.

Kov, Fólia, Strip, a Platňa

Hranice medzi fóliou, pokrývka, odtrhnúť, a tanier nie sú univerzálne identické vo všetkých odvetviach a štandardoch.

Klasifikácia môže závisieť od materiálu, regionálny štandard, a výrobnom sektore. Napriek tomu, tieto výrobky možno vo všeobecnosti rozlíšiť podľa ich relatívnej hrúbky a tvaru.

2. Druhy plechov podľa materiálu

Najdôležitejšia klasifikačná metóda je založená na kove alebo zliatine, z ktorej je plech vyrobený.

Rôzne rodiny materiálov poskytujú zásadne odlišné kombinácie pevnosti, hustota, odpor, vodivosť, a výroba.

Plech z uhlíkovej ocele

Uhlíková oceľ je jednou z najpoužívanejších a najhospodárnejších foriem plechu.

Jeho hlavnými zložkami sú železo a uhlík, s ďalšími prvkami, ako je mangán, kremík, fosfor, a síra prítomná v kontrolovaných množstvách.

Nízkouhlíkový oceľový plech je obzvlášť dôležitý pre jeho dobrú rovnováhu medzi pevnosťou, ťažkosť, zvárateľnosť, a nákladová efektívnosť.

Dá sa ľahko rezať, ohýbať sa, opečiatkované, a zvárané, vďaka čomu je vhodný pre širokú škálu všeobecných výrobných aplikácií.

Plech z uhlíkovej ocele je bežne dostupný vo forme valcovanej za tepla aj za studena.

Uhlíková oceľ valcovaná za tepla sa vo všeobecnosti vyberá pre štrukturálne a priemyselné aplikácie, kde nie sú primárnymi požiadavkami extrémne tesné rozmerové tolerancie alebo vysoká kvalita povrchu.

Uhlíková oceľ valcovaná za studena, naopak, poskytuje vylepšenú kontrolu hrúbky a povrchovú úpravu. Bežne sa používa na automobilové komponenty, spotrebiče, skrinky, precízne zhotovenia, a tvarované časti.

Vysokopevnostné oceľové plechy sa používajú aj tam, kde sa vyžaduje zvýšená nosnosť bez proporcionálneho zvyšovania hrúbky.

Primárnym obmedzením uhlíkovej ocele bez povrchovej úpravy je jej náchylnosť na atmosférickú koróziu. Z tohto dôvodu, je často maľovaný, práškovou farbou, pokrčený, alebo pozinkované.

Nerezový plech

Nehrdzavejúca oceľ plech je produkt zo zliatiny na báze železa obsahujúci dostatok chrómu na vytvorenie pasívneho povrchového filmu, ktorý zlepšuje odolnosť proti korózii a oxidácii.

Jeho výkon môže byť prispôsobený pomocou legujúcich prvkov, ako je nikel, molybdén, dusík, mangán, a uhlíkom.

Rôzne metalurgické štruktúry vytvárajú niekoľko hlavných rodín nehrdzavejúcej ocele, každý s inými vlastnosťami.

Austenitické stupne ako napr 304 a 316 patria medzi najčastejšie používané plechové materiály z nehrdzavejúcej ocele, pretože kombinujú odolnosť proti korózii s dobrým výrobným výkonom.

Plech z nehrdzavejúcej ocele je obzvlášť vhodný pre aplikácie, kde hygiena, odpor, čistiteľnosť, a dlhá životnosť sú kritické.

Je široko používaný pri spracovaní potravín, zdravotníctvo, chemické spracovanie, architektonickej konštrukcie, preprava, a priemyselné stroje.

Hliníkový plech

hliník plech je cenený predovšetkým pre svoju nízku hustotu, vysoká odolnosť proti korózii, dobrú formnosť, a priaznivý pomer pevnosti a hmotnosti.

V porovnaní s bežnou oceľou, hliník môže výrazne znížiť hmotnosť komponentov, čo je dôležité v doprave, kozmonautika, automobilový, námorný, elektronika, a stavebné aplikácie.

Rôzne série hliníkových zliatin sa vyberajú podľa požadovaného výkonu.

Výber hliníkového plechu do značnej miery závisí od výrobného procesu.

Niektoré zliatiny poskytujú vynikajúcu tvárnosť, ale relatívne strednú pevnosť, zatiaľ čo vysokopevnostné tepelne spracovateľné zliatiny sa môžu ťažšie formovať.

Pozinkovaný oceľový plech

Pozinkovaná oceľ je uhlíková oceľ alebo nízkolegovaná oceľ chránená a náter na báze zinku.

Povlak pôsobí ako systém ochrany proti korózii tým, že vytvára fyzickú bariéru medzi oceľovým podkladom a prostredím.

Zinok môže poskytnúť aj obetnú ochranu, pretože je elektrochemicky aktívnejší ako železo.

Dve spoločné kategórie sú:

• Horlica pozinkovaná oceľ, vyrába sa povlakom ocele ponorením do roztaveného zinku
• Elektrogalvanizovaná oceľ, vyrobené procesom elektrolytického nanášania

Pozinkovaný plech je široko používaný v strešných krytinách, stavebné panely, HVAC systémy, automobilové komponenty, poľnohospodárska technika, a všeobecné vonkajšie konštrukcie.

Jeho hlavnou výhodou je kombinácia konštrukčnej pevnosti a nízkej ceny ocele so zlepšenou odolnosťou proti korózii.

Medený plech

Meď plech je primárne vybraný pre svoju výnimočnú elektrickú vodivosť, tepelná vodivosť, odpor, a formovateľnosť.

Dá sa ľahko tvarovať do zložitých tvarov a je široko používaný v elektrických zariadeniach, systémy prenosu tepla, strešná strecha, architektonické aplikácie, a elektronické komponenty.

Meď tiež vytvára prirodzenú povrchovú patinu počas dlhodobého vystavenia atmosfére.

V architektonických aplikáciách, túto vlastnosť možno považovať skôr za žiaducu estetickú vlastnosť než za chybu.

Relatívne vysoké materiálové náklady medi vo všeobecnosti obmedzujú jej použitie na aplikácie, kde je jej vodivosť, korózia, alebo vzhľad poskytuje jasnú funkčnú výhodu.

Mosadzný plech

Mosadz je zliatina medi a zinku, ktorá kombinuje dobrú odolnosť proti korózii s vynikajúcou tvarovateľnosťou, machináovateľnosť, a výrazný vzhľad zlatej farby.

Vlastnosti mosadze sa líšia podľa obsahu zinku a ďalších legujúcich prvkov.

Rôzne mosadzné kompozície môžu byť optimalizované pre hlboké ťahanie, obrábanie, odpor, alebo mechanická pevnosť.

Často sa používa mosadzný plech:

• Dekoratívny hardvér
• Elektrické komponenty
• Presné kovania
• Hudobné nástroje
• Architektonické prvky
• Spotrebné výrobky

V porovnaní s nehrdzavejúcou oceľou, mosadz vo všeobecnosti ponúka jednoduchšie obrábanie a vyššiu elektrickú a tepelnú vodivosť.

Avšak, jeho pevnosť a odolnosť voči agresívnemu prostrediu môže byť nižšia v závislosti od konkrétnej zliatiny.

Titánový plech

Titánový plech zaberá vysokovýkonný segment na trhu s plechmi.

Poskytuje výnimočnú kombináciu vysokej špecifickej pevnosti, odpor, a teplotná schopnosť.

Jeho relatívne nízka hustota v porovnaní s oceľou robí titán obzvlášť atraktívnym, keď je kritické zníženie hmotnosti.

Titánový plech sa bežne používa v:

• Letectvo
• Komponenty motorového motora
• Chemické spracovanie
• Námorné systémy
• Zdravotníctvo
• Vysokovýkonné priemyselné zariadenia

Hlavnými výzvami spojenými s titánom sú jeho relatívne vysoké materiálové náklady a náročnejšie výrobné požiadavky.

Jeho opracovanie, formovanie, a zváracie procesy vyžadujú vhodnú kontrolu procesu, aby sa zabránilo kontaminácii povrchu, nadmerné opotrebovanie nástroja, alebo materiálne škody.

Zliatina niklu a špeciálne plechy

Pre extrémne prevádzkové podmienky, výrobcovia môžu používať zliatiny na báze niklu a iné špeciálne kovy.

Plechy zo zliatiny niklu sú určené pre aplikácie zahŕňajúce vysoké teploty, agresívne chemikálie, oxidácia, alebo silnej korózii.

Bežné príklady zahŕňajú systémy zliatin nikel-chróm a nikel-molybdén.

Tieto materiály sa často používajú v:

• Plynové turbíny
• Chemické spracovanie
• Generovanie energie
• Zariadenia na tepelné spracovanie
• Letectvo
• Offshore a energetické systémy

Aj keď špeciálne zliatiny sú podstatne drahšie ako bežná oceľ alebo hliník, ich schopnosť udržiavať výkon v náročných prostrediach môže znížiť požiadavky na údržbu a predĺžiť životnosť komponentov.

3. Druhy plechov podľa hrúbky

Plech možno klasifikovať aj podľa jeho hrúbka, čo má priamy vplyv na silu, tuhosť, Formovateľnosť, výrobné metódy, a konečných aplikácií.

Avšak, hranica medzi fóliou, pokrývka, odtrhnúť, a tanier nie je úplne univerzálny.

Rôzne štandardy, priemysel, a materiálové systémy môžu používať rôzne konvencie hrúbky.

Kovová fólia

Kovová fólia predstavuje najtenšiu kategóriu plochých kovových výrobkov. Vďaka svojej veľmi nízkej hrúbke, fólia je vysoko flexibilná a zvyčajne sa vyrába vo viacerých fázach valcovania.

Medzi bežné fóliové materiály patrí hliník, meď, nehrdzavejúca oceľ, nikel, a špeciálne zliatiny.

Hliníková fólia sa široko používa na balenie, tepelná izolácia, komponenty batérie, a aplikácie na prenos tepla.

Medená fólia hrá dôležitú úlohu v doskách plošných spojov, elektrické tienenie, a systémy na skladovanie energie.

Extrémne malá hrúbka fólie poskytuje vynikajúcu flexibilitu a nízku spotrebu materiálu, ale tiež robí manipuláciu, rozmerové ovládanie, a mechanické poškodenie je náročnejšie.

Tenkorozchodný plech

Tenkostenný plech je široko používaný tam, kde nízka hmotnosť, efektívne tvarovanie, a vysoká rýchlosť výroby sú dôležité.

Typické aplikácie zahŕňajú panely karosérie automobilov, spotrebiče, elektrické skrine, ventilačné systémy, spotrebné výrobky, a presne lisované komponenty.

Tenký plech je vhodný najmä pre výrobné procesy ako napr:

• Pečiatka
• Dierovanie
• Laserové rezanie
• Ohýbanie
• Hlboký výkres
• Formovanie

Avšak, ako sa hrúbka zmenšuje, materiál sa stáva náchylnejším na deformáciu počas rezania a zvárania.

Tenké plechy môžu tiež vyžadovať starostlivú kontrolu ohybovej sily, vôľa nástrojov, tepelný vstup, a upevnenie.

Médium- a ťažkých plechov

So zvyšujúcou sa hrúbkou plechu, materiál vo všeobecnosti poskytuje väčšiu ohybovú tuhosť a nosnosť.

Médium- a výrobky z hrubých plechov sa bežne používajú pre priemyselné zariadenia, strážcovia strojov, konštrukčné panely, dopravné zariadenia, a odolné kryty.

Hrubší plech môže vyžadovať výrobné zariadenia s vyššou kapacitou.

Procesy ako ohýbanie a dierovanie vyžadujú väčšiu tvárniacu silu, pričom parametre zvárania musia byť nastavené tak, aby sa zabezpečila primeraná penetrácia bez nadmerného skreslenia.

Plech vs. Plechový kov

Hoci presná hranica sa líši podľa noriem a priemyselnej praxe, Doska všeobecne označuje hrubší plochý kovový výrobok určený na aplikácie vyžadujúce väčšiu konštrukčnú pevnosť a hrúbku prierezu.

Výber hrúbky preto nie je len otázkou pevnosti konštrukcie. Zväčšenie hrúbky zlepšuje tuhosť a nosnosť, ale tiež zvyšuje hmotnosť materiálu, tvarovacia sila, Požiadavky na náradie, a výrobné náklady.

4. Druhy plechov podľa výrobného procesu

Výrobný postup používaný na výrobu plechu výrazne ovplyvňuje jeho mikroštruktúra, mechanické vlastnosti, stav povrchu, rozmerová presnosť, a výrobné správanie.

Najdôležitejšie sú dve kategórie plech valcovaný za tepla a plech valcovaný za studena, aj keď dodatočné cesty spracovania môžu vytvoriť špecializované produkty pre špecifické aplikácie.

Plech valcovaný za tepla

Plech valcovaný za tepla sa vyrába zmenšením hrúbky kovovej dosky alebo iného východiskového materiálu pri zvýšených teplotách.

Pri vysokých teplotách, kov má nižší deformačný odpor, umožňujúce podstatné zmenšenie hrúbky pri relatívne vysokej účinnosti výroby.

Valcovanie za tepla sa bežne používa ako primárny spôsob spracovania uhlíkovej ocele, nehrdzavejúca oceľ, hliník, a iné kovové materiály.

Medzi hlavné charakteristiky plechu valcovaného za tepla patrí:

• Efektívna výroba veľkých objemov
• Schopnosť výrazného zníženia hrúbky
• Dobrá dostupnosť materiálu
• Nižšie náklady na spracovanie v porovnaní s rozsiahlou redukciou chladu
• Tvorba povrchových oxidov pri vysokoteplotnom spracovaní
• Vo všeobecnosti nižšia rozmerová presnosť a hladkosť povrchu ako za studena valcované výrobky

Plech valcovaný za tepla je široko používaný v konštrukčnej výrobe, strojové zariadenie, priemyselné vybavenie, preprava, a aplikácie, kde vzhľad povrchu nie je primárnou požiadavkou.

Po rolovaní, dodatočné procesy, ako je morenie, vyrovnávanie, žíhanie, alebo môže byť aplikovaný povlak.

Plech valcovaný za studena

Plech valcovaný za studena sa vyrába ďalším zmenšovaním hrúbky predtým valcovaného materiálu pri teplotách pod jeho teplotou rekryštalizácie.

Deformácia za studena zlepšuje konzistenciu hrúbky a kvalitu povrchu. V závislosti od množstva redukcie a následnej tepelnej úpravy, môže tiež zvýšiť pevnosť materiálu prostredníctvom deformačného spevnenia.

Plechy valcované za studena všeobecne ponúkajú:

• Vyššia rozmerová presnosť
• Lepšia povrchová úprava
• Konzistentnejšia hrúbka
• Zlepšená rovinnosť
• Zvýšená pevnosť v náročných podmienkach

Pre materiály vyžadujúce vysokú tvárnosť, plech môže následne podstúpiť žíhanie, aby sa obnovila ťažnosť.

Oceľ valcovaná za studena sa bežne používa v paneloch karosérií automobilov, spotrebiče, elektrické skrine, nábytok, presné výlisky, a iné výrobky vyžadujúce dobrý vzhľad a rozmerovú stálosť.

Žíhaný a temperovaný plech

Žíhanie sa často začleňuje do výroby plechov na úpravu mechanických vlastností vytvorených počas valcovania alebo spracovania za studena.

Počas žíhania, riadené zahrievanie a chladenie môže znížiť zvyškové napätie, obnoviť ťažnosť, a modifikovať mikroštruktúru materiálu.

Výsledné podmienky môžu byť zvolené podľa zamýšľaného výrobného procesu.

Napríklad, aplikácia na hlboké ťahanie vo všeobecnosti vyžaduje mäkší a ťažnejší plech ako súčiastka určená predovšetkým na tuhosť konštrukcie.

Na dosiahnutie špecifickej rovnováhy medzi nimi možno použiť aj temperovanie:

• Pevnosť
• Tvrdosť
• Ťažkosť
• Odpružené správanie
• Kvalita povrchu

Toto je obzvlášť dôležité pre hliníkové zliatiny, nehrdzavejúce ocele, pružinové materiály, a presne tvarované komponenty.

Morený a olejovaný plech

Počas valcovania za tepla, na oceľových povrchoch sa môžu vytvárať oxidy. Uvarenie odstraňuje tieto povrchové oxidy kontrolovaným chemickým ošetrením.

Výsledný produkt, často označované ako nakladaný a naolejovaný plech, poskytuje čistejší a rovnomernejší povrch ako neošetrený materiál valcovaný za tepla.

Potom môže byť aplikovaný tenký olejový film, ktorý poskytne dočasnú ochranu proti korózii počas skladovania, preprava, a následná výroba.

Tento typ plechu sa bežne vyberá, keď výrobcovia požadujú hospodárnosť ocele valcovanej za tepla, ale potrebujú lepšiu kvalitu povrchu na rezanie laserom, formovanie, alebo zváranie.

5. Druhy plechov podľa povrchovej úpravy

Povrchová úprava je dôležitou metódou klasifikácie plechov, pretože priamo ovplyvňuje odolnosť proti korózii, odpor, vzhľad, elektrický výkon, priľnavosť farby, a životnosť.

Pozinkovaný a pozinkovaný plech

Typické základné materiály: Nízka uhlíková oceľ, jemná oceľ, HSLA oceľ, a tvárnenej ocele.

Pozinkovaný plech je potiahnutý zinkom, typicky žiarovým zinkovaním alebo elektrogalvanickým zinkovaním.

Vrstva zinku poskytuje bariérovú ochranu a obetnú ochranu, výrobu pozinkovanej ocele vhodnej do prostredia, kde je hlavným problémom atmosferická korózia.

Galvanizovaná oceľ po galvanizácii prechádza dodatočným tepelným spracovaním, vytváranie povlaku zo zliatiny zinku a železa s dobrou priľnavosťou farby a tvarovacím výkonom.

Je široko používaný v automobilových paneloch, strešná strecha, HVAC systémy, spotrebiče, a konštrukčné komponenty.

Galvanicky pokovovaný plech

Typické základné materiály: Uhlíková oceľ, nehrdzavejúca oceľ, meď, mosadz, a iné vodivé kovy.

Galvanické pokovovanie nanáša na substrát tenkú kovovú vrstvu, aby sa zlepšila odolnosť proti korózii, odpor, elektrický výkon, spájkovateľnosť, alebo vzhľad. Medzi bežné pokovovacie materiály patrí zinok, nikel, chróm, a plechovka.

Proces je obzvlášť vhodný pre presné komponenty vyžadujúce kontrolovanú hrúbku povlaku a špecifické vlastnosti povrchu.

Typické aplikácie zahŕňajú automobilové komponenty, elektrické časti, elektronický hardvér, a dekoratívne výrobky.

Eloxovaný plech

Typické základné materiály: Hliník a zliatiny hliníka.

Eloxovanie elektrochemicky premieňa hliníkový povrch na odolnú vrstvu oxidu hlinitého.

Na rozdiel od aplikovaného náteru, vrstva oxidu je integrovaná so substrátom, Poskytovanie dobrého odporu korózie, tvrdosť, odpor, a dekoratívny výkon.

Eloxovaný hliník sa bežne používa na architektonické panely, elektronika, dopravné komponenty, osvetľovacie produkty, a dekoratívne aplikácie.

Plech s práškovým nástrekom

Typické základné materiály: Uhlíková oceľ, pozinkovaná oceľ, nehrdzavejúca oceľ, a hliník.

Práškové lakovanie nanáša suchý polymérny prášok na pripravený kovový povrch a vytvrdzuje ho do súvislého ochranného filmu.

Poskytuje kombináciu ochrany proti korózii, nárazový odpor, chemický odpor, a vzhľad.

Plech s práškovým nástrekom je široko používaný pre kryty zariadení, elektrické skrine, strojové zariadenie, spotrebiče, architektonické produkty, a vonkajšie konštrukcie.

Lakovaný a zvitok potiahnutý plech

Typické základné materiály: Oceľ valcovaná za studena, pozinkovaná oceľ, hliník, a oceľ potiahnutá zinkom a hliníkom.

Maľovanie poskytuje rozsiahle možnosti farieb, lesk, a ochranný výkon.

Pre výrobu s veľkým objemom, coil povlak nanáša a vytvrdzuje povlak kontinuálne predtým, ako je plech rezaný alebo tvarovaný, poskytuje vysoko konzistentnú kvalitu povrchu.

Tieto materiály sú široko používané v strešných krytinách, obklad stien, spotrebiče, dvere, stropy, dopravné zariadenia, a architektonické systémy.

Elektroforetický povlak

Typické základné materiály: Uhlíková oceľ, pozinkovaná oceľ, nehrdzavejúca oceľ, a hliník.

Elektroforetický povlak, alebo e-povlak, používa elektrické pole na nanesenie organického povlaku na vodivý kovový povrch.

Jeho hlavnou výhodou je relatívne rovnomerné pokrytie, vrátane zapustených a zložitých plôch.

V automobilovom priemysle sa bežne používajú plechy s povlakom E a vyrobené komponenty, priemyselné stroje, poľnohospodárska technika, a elektrické aplikácie, často ako základný náter odolný voči korózii pod iný náter.

Pasivovaný plech z nehrdzavejúcej ocele

Typické základné materiály: Austenitický, feritický, martenzitický, duplexný, a precipitačne kaliteľné nehrdzavejúce ocele.

Pasivácia odstraňuje voľné železo a povrchové nečistoty zavedené počas výroby a podporuje tvorbu stabilného pasívneho filmu bohatého na chróm.

Je to obzvlášť dôležité, keď je kritická čistota povrchu a odolnosť proti korózii.

Pasivovaná nehrdzavejúca oceľ je široko používaná pri spracovaní potravín, farmaceutické vybavenie, chemické spracovanie, zdravotníctvo, a presné priemyselné komponenty.

Mechanické povrchové úpravy

Typické základné materiály: Nehrdzavejúca oceľ, hliník, uhlíková oceľ, meď, mosadz, a titán.

Mechanická úprava mení textúru povrchu brúsením, kefovanie, leštenie, brúsenie, alebo odstrel.

Môže zlepšiť vzhľad, kontrola drsnosti povrchu, odstrániť drobné nedokonalosti povrchu, alebo pripraviť podklad na následný náter.

Bežné povrchové úpravy zahŕňajú zrkadlo, kefovaný, satén, guľôčkový, a brúsené povrchové úpravy.

Tieto úpravy sú široko používané pre architektonické panely, spotrebiče, priemyselné vybavenie, dekoratívne výrobky, a vysoko vzhľadové plechové komponenty.

6. Druhy plechov podľa tvaru a geometrie

Plech možno klasifikovať aj podľa jeho fyzickej formy, geometria prierezu, a konfiguráciu povrchu.

Okrem plochých listov, výrobcovia vyrábajú cievky, taniere, perforované plechy, ťahokov, vlnité plechy, a iné inžinierske formy, aby vyhovovali špecifickej štruktúre, funkčné, a požiadavky na výrobu.

Plochý list

Plochý plech je najzákladnejšou a najpoužívanejšou formou plechu. Má relatívne rovnomernú hrúbku a rovinný povrch, vďaka čomu je vhodný na rezanie, ohýbanie, pečiatka, zváranie, a iné výrobné operácie.

Medzi bežné materiály patrí uhlíková oceľ, nehrdzavejúca oceľ, hliník, meď, a pozinkovanej ocele.

Plochý plech sa vo veľkej miere používa na kryty strojov, zátvorky, panely, prílohy, automobilové komponenty, a všeobecne vyrobené diely.

Tanier

Doska je hrubší plochý kovový výrobok, ktorý sa vo všeobecnosti volí pri väčšej tuhosti konštrukcie, zaťažovacia kapacita, nárazový odpor, alebo je potrebný prídavok na obrábanie.

V porovnaní s tenkým plechom, doska sa častejšie používa pre konštrukčné a vysokovýkonné komponenty, ako sú základové dosky, rámy strojov, tlakové zariadenie, priemyselné domy, a konštrukčné zostavy.

Rozlíšenie medzi plechom a plechom je primárne založené na klasifikácii hrúbky, aj keď presná hranica sa líši v závislosti od priemyselných noriem a špecifikácií produktu.

Cievka

Zvitok je plech dodávaný v súvislej valcovanej forme, a nie ako jednotlivé ploché kusy. Je obzvlášť výhodný pre veľkoobjemovú výrobu a kontinuálne spracovanie.

Zvinutý materiál možno podávať priamo do raziacich lisov, valcovacie linky, rezacie zariadenie, a cievkové povlakové systémy.

Bežné materiály zvitkov zahŕňajú oceľ valcovanú za studena, pozinkovaná oceľ, nehrdzavejúca oceľ, a hliník.

Jeho kontinuálny formát zlepšuje efektivitu výroby a znižuje požiadavky na manipuláciu s materiálom v automatizovanej výrobe.

Perforovaný plech

Dierovaný plech obsahuje riadený vzor otvorov vytvorených dierovaním alebo inými formovacími procesmi.

Tvar otvoru, priemer, rozstup, a pomer voľnej plochy možno navrhnúť podľa aplikácie.

Perforácie poskytujú kombináciu prúdenia vzduchu, akustické ovládanie, filtrácia, zníženie hmotnosti, a vizuálny dizajn.

Perforovaný plech sa bežne používa na vetracie kryty, chrániče stroja, akustické panely, filtračné systémy, mriežky reproduktorov, a architektonické fasády.

Tahokov

Tahokov sa vyrába súčasným rozrezávaním a naťahovaním plechu, vytvorenie súvislého diamantu, šesťuholníkový, alebo iný vzorovaný otvor bez odstránenia materiálu.

Pretože výsledná štruktúra zachováva súvislé kovové vlákna, ťahokov poskytuje užitočnú kombináciu nízkej hmotnosti, tuhosť, vetranie, a materiálovú efektívnosť.

Typické aplikácie zahŕňajú chodníky, platformy, bezpečnostné kryty, ventilačné panely, filtre, a architektonické obrazovky.

Vlnitý plech

Vlnitý plech má opakovanú vlnu, rebro, alebo skladaný profil vytvarovaný do povrchu plechu.

Geometria výrazne zvyšuje ohybovú tuhosť bez toho, aby vyžadovala proporcionálne zvýšenie hrúbky materiálu.

Vďaka tomu je vlnitý plech obzvlášť účinný tam, kde je tuhosť konštrukcie, odvodnenie, nárazový odpor, alebo sú potrebné veľké nepodporované rozpätia.

Medzi bežné aplikácie patrí zastrešenie, obklad stien, priemyselné budovy, dopravné stavby, a ochranné panely.

Rebrovaný a reliéfny list

Rebrovaný alebo razený plech obsahuje vyvýšené alebo zapustené geometrické vzory vytvorené lisovaním alebo valcovaním.

Tieto vlastnosti môžu zvýšiť tuhosť, zlepšiť odolnosť proti pošmyknutiu, zabezpečiť drenážne cesty, alebo vytvorte špecifický dekoratívny vzhľad.

Reliéfny plech sa bežne používa na podlahy, panely zariadení, komponenty vozidla, ochranné kryty, a architektonické aplikácie. Typickými príkladmi tejto kategórie sú hliníkové a oceľové plechy s diamantovým vzorom.

Presne tvarovaný plech

Presne tvarovaný plech zahŕňa produkty so zámerne navrhnutými prierezmi alebo lokalizovanými prvkami vyrobenými ohýbaním, formovanie, pečiatka, alebo iné formovacie procesy.

Príklady zahŕňajú kanály, uhly, klobúkové časti, Z-rezy, U-sekcie, a vlastné profily.

Tieto geometrie zvyšujú konštrukčnú účinnosť umiestnením materiálu tam, kde najúčinnejšie prispieva k tuhosti a odolnosti voči zaťaženiu.

7. Bežné procesy výroby plechov

Výroba plechu transformuje plochý alebo zvitkový kov na funkčné komponenty prostredníctvom sekvencie rezania, formovanie, príbuzný, dokončenie, a operácie následného spracovania.

Rezanie plechu

Rezanie určuje základnú geometriu plechového komponentu. Rôzne technológie rezania sa vyberajú podľa typu materiálu, hrúbka, zložitosť obrysu, požiadavky na kvalitu okrajov, a objem výroby.

Laserové rezanie

Laserové rezanie využíva koncentrovaný vysokoenergetický laserový lúč na roztavenie alebo odparovanie materiálu pozdĺž naprogramovanej dráhy rezu.

Poskytuje vynikajúcu rozmerovú presnosť a je obzvlášť účinný pri zložitých kontúrach, malé otvory, štrbiny, a zložité profily.

CNC laserové rezanie je široko používané pre prototypy, prispôsobené komponenty, a malé- až po stredne sériovú výrobu, pretože si vyžaduje relatívne málo špecializovaných nástrojov a umožňuje rýchle zmeny dizajnu.

Rezanie plazmy

Plazmové rezanie využíva vysokoteplotný prúd ionizovaného plynu na roztavenie a odstránenie elektricky vodivého kovu.

Ponúka vysokú rýchlosť rezania a je obzvlášť vhodný pre stredné- a silnej uhlíkovej ocele, nehrdzavejúca oceľ, a hliník.

V porovnaní s rezaním laserom, plazma vo všeobecnosti vytvára širšiu tepelne ovplyvnenú zónu a nižšiu schopnosť jemných prvkov, ale pre hrubšie materiály to môže byť ekonomickejšie.

Rezanie

Rezanie vodným lúčom odstraňuje materiál pomocou vysokotlakového prúdu vody, často v kombinácii s abrazívnymi časticami pri rezaní tvrdých kovov.

Pretože proces zavádza minimálny tepelný príkon, je vhodný pre materiály citlivé na teplo, hrubé úseky, a aplikácie, kde sa musí minimalizovať tepelné skreslenie.

Rezanie vodným lúčom môže spracovať nehrdzavejúcu oceľ, hliník, titán, zliatiny medi, a iné ťažko obrobiteľné materiály pri zachovaní dobrej kvality hrán.

Strihanie

Strihanie využíva mechanické čepele na oddelenie plechu pozdĺž priamych alebo relatívne jednoduchých línií rezu.

Ide o vysoko produktívny proces prípravy pravouhlých polotovarov a komponentov s rovnými hranami.

Jeho hlavnou výhodou je vysoká priepustnosť, nízke prevádzkové náklady, a minimálny odpad z materiálu. Avšak, nie je určený pre zložité vnútorné obrysy alebo zložité profily.

Dierovanie

CNC dierovanie používa na výrobu otvorov naprogramované razníky a matrice, štrbiny, žalúzie, zárezy, razby, a ďalšie opakujúce sa funkcie.

Je obzvlášť účinný pre plechové komponenty s početnými štandardizovanými otvormi.

Moderné CNC dierovacie lisy môžu kombinovať viacero operácií v rámci jedného nastavenia, zefektívnenie procesu pre elektrické kryty, zátvorky, panely, a kryty zariadení.

Formovanie plechu

Tvarovanie mení geometriu plechu bez zámerného odstránenia značného množstva materiálu.

Proces musí brať do úvahy ťažnosť materiálu, polomer, Jar, hrúbka, smer zrna, a formovanie limitov.

Ohýbanie

Ohýbanie je jedným z najpoužívanejších procesov tvárnenia plechu. CNC ohraňovacie lisy používajú razníky a matrice na výrobu prírub, kanál, uhly, krabice, zátvorky, a ďalšie trojrozmerné geometrie.

Presné ohýbanie vyžaduje kompenzáciu Jar, elastické zotavenie, ku ktorému dochádza po odstránení zaťaženia tvárnenia.

Na dosiahnutie správnych konečných rozmerov sú dôležité aj výpočty prídavku na ohyb a odpočtu ohybu.

Pečiatka

Pečiatka používa lis a špeciálne nástroje na vykonávanie operácií, ako je vysekávanie, piercing, ohýbanie, razenie, a formovanie. Je to výhodné najmä pre stredné- a veľkoobjemová výroba.

Hoci investície do nástrojov môžu byť značné, lisovanie poskytuje vynikajúcu opakovateľnosť a vysoké výrobné rýchlosti po vytvorení nástroja.

Hlboký výkres

Hlboké ťahanie premení plochý plechový polotovar na dutý komponent vytlačením materiálu do matrice pomocou razidla.

Postup sa bežne používa pri pohároch, kontajnery, puzdro, tanky, automobilové komponenty, a časti spotrebiča.

Úspešné hlboké ťahanie závisí od ťažnosti materiálu, sila držiaka polotovaru, mazanie, polomery razníka a matrice, a vzťah medzi priemerom polotovaru a ťahaným priemerom.

Nadmerné tvarovanie môže viesť k vráskam, trhanie, rednutie, alebo rozmerové skreslenie.

Formovanie

Tvarovanie valcovaním postupne ohýba súvislý list alebo zvitok cez sériu valcov.

Pretože k deformácii dochádza postupne na viacerých formovacích staniciach, proces je vysoko efektívny na výrobu dlhých komponentov s konštantnými prierezmi.

Medzi typické produkty patria kanály, koľajnice, konštrukčné úseky, strešné panely, rámy dverí, a architektonické profily.

Tvarovanie valcovaním je obzvlášť atraktívne pre veľkoobjemovú výrobu, pretože materiál možno spracovávať nepretržite.

Stretch Forming

Stretch tvarovanie kombinuje zaťaženie v ťahu s riadeným ohýbaním na výrobu veľkých rozmerov, hladko zakrivené plechové komponenty.

List je natiahnutý za hranicu prieťažnosti, zatiaľ čo sa formuje okolo matrice.

Tento proces je obzvlášť užitočný pre veľké panely, letectvo, kožu, dopravné komponenty, a architektonické časti, kde je dôležité hladké zakrivenie a rozmerová konzistencia.

Spájanie plechov

Procesy spájania zostavujú jednotlivé plechové komponenty do ucelenej konštrukcie.

Výber závisí od pevnosti spoja, kompatibilita, dostupnosť, objem výroby, tepelné skreslenie, požiadavky na koróziu, a či je potrebná demontáž.

Zváranie

Zváranie vytvára pôsobením tepla trvalý metalurgický spoj, tlak, alebo oboje. Bežné metódy zahŕňajú Ja/mag, Tigový, odporové bodové zváranie, a laserové zváranie.

Zváranie MIG/MAG sa široko používa na všeobecnú výrobu, zatiaľ čo TIG poskytuje väčšiu kontrolu pre tenké materiály a vysokokvalitné spoje.

Odporové bodové zváranie je vysoko produktívne pre prekrývajúce sa plechové zostavy, najmä vo výrobe automobilov. Laserové zváranie môže poskytnúť presné, úzke zvary s relatívne nízkym príkonom tepla.

Nitovanie

Nitovanie používa mechanické spojovacie prvky na trvalé spojenie prekrývajúcich sa plechov. Je to užitočné najmä vtedy, keď zváranie môže spôsobiť skreslenie, poškodenie povlaku, alebo metalurgické problémy.

Nitované spoje sú bežné v leteckých konštrukciách, dopravné zariadenia, prílohy, a zostavy obsahujúce rozdielne materiály.

Mechanické upevnenie

Mechanické upevnenie obsahuje skrutky, skrutky, orechy, závitové vložky, sponky, a iné odnímateľné spojovacie prvky.

Umožňuje montáž a demontáž komponentov za účelom údržby alebo výmeny.

Tento prístup je užitočný najmä pre kryty zariadení, rámy strojov, prístupové panely, a produkty vyžadujúce prevádzkyschopnosť v teréne.

Lepidlo

Lepenie spája povrchy plechov pomocou štrukturálnych alebo pološtrukturálnych lepidiel. Na rozdiel od zvárania, nevyžaduje koncentrované teplo, čo pomáha minimalizovať tepelné skreslenie.

Lepidlá môžu tiež rozložiť zaťaženie na väčšiu oblasť lepenia a poskytnúť elektrickú izoláciu alebo dodatočné tesnenie.

Avšak, Výkon spoja silne závisí od prípravy povrchu, lepiaca chémia, podmienky vytvrdzovania, teplota, a environmentálnej expozície.

8. Aplikácia rôznych druhov plechov

Plech sa používa v širokej škále priemyselných odvetví, pretože jeho vlastnosti možno prispôsobiť výberom materiálu, hrúbka, geometria, spôsob výroby, a povrchová úprava.

9. Zákazkové riešenia výroby plechu od LangHe

Priemysel poskytovať zákazkové riešenia výroby plechu pre zákazníkov, ktorí požadujú komponenty špecifické pre aplikáciu namiesto štandardných štandardných produktov.

Výrobný prístup zahŕňa výber materiálu, plánovanie výrobného procesu, rozmerové ovládanie, dokončenie, a kontrolu do jedného výrobného pracovného postupu.

Proces začína inžinierskou kontrolou 2D výkresov zákazníka, 3D Modely CAD, materiálové špecifikácie, tolerancia, požiadavky na povrch, a objem výroby.

V prípade potreby, analýza návrhu na výrobu môže identifikovať zbytočnú zložitosť, nepriaznivé konfigurácie ohybov, nadmerné tolerancie, alebo funkcie, ktoré by mohli zvýšiť náklady na nástroje a spracovanie.

10. Záver

Plech nie je jediná kategória materiálov, ale široká skupina kovových výrobkov, ktoré možno klasifikovať podľa materiálu, hrúbka, výrobný proces, ošetrenie povrchom, a geometrický tvar.

Uhlíková oceľ, nehrdzavejúca oceľ, hliník, pozinkovaná oceľ, meď, a špeciálne zliatiny poskytujú rôzne kombinácie mechanických prvkov, tepelný, elektrický, a vlastnosti odolné voči korózii.

Od rezania laserom a CNC dierovania až po presné ohýbanie, pečiatka, zváranie, a povrchová úprava, Moderná výroba plechu poskytuje značnú flexibilitu pri výrobe jednoduchých panelov aj vysoko spracovaných zostáv.

Najúčinnejšia výrobná stratégia je preto taká, ktorá zohľadňuje celý životný cyklus produktu – od návrhu a výberu materiálu až po výrobu, kontrola, inštalácia, a služba.

 

Časté otázky

Aký je rozdiel medzi plechom a doskou?

Plech je tenší (≤6 mm) a používa sa na tvarovanie, pečiatka, a ohýbanie. Doska je hrubšia (>6 mm) a používa sa na konštrukčné aplikácie, kde sa vyžaduje vysoká pevnosť.

Q3: Aký je rozdiel medzi plechom valcovaným za tepla a za studena?

Oceľ valcovaná za tepla sa valcuje nad teplotu rekryštalizácie, výsledkom je drsnejší povrch a nižšia rozmerová presnosť.

Oceľ valcovaná za studena sa valcuje pri izbovej teplote, poskytuje hladší povrch, prísnejšie tolerancie, a lepšie mechanické vlastnosti.

Čo je to pozinkovaný plech?

Pozinkovaný plech je oceľový potiahnutý vrstvou zinku na ochranu pred koróziou. Zinkový povlak je možné aplikovať žiarovým zinkovaním alebo elektrogalvanickým zinkovaním.

Nerezový plech môže hrdzavieť?

Áno. Nerezová oceľ odoláva všeobecnej hrdzi, ale môže korodovať pri silnom postreku soľou, silných kyslo-alkalických podmienkach alebo pri mechanickom poškodení povrchovej pasívnej fólie. Pre morské prostredie, 316Uprednostňuje sa trieda L 304.

Plechy valcované za tepla alebo za studena: ktorý si mám vybrať?

Vyberte si valcovanie za tepla pre nákladovo citlivé konštrukčné diely so sekundárnou povrchovou úpravou. Vyberte valcovanie za studena, ak sa vyžaduje úzka tolerancia a hladký povrch ako pri výrobe.