Способы обработки тонколистового металла и области применения

О чем речь? Способы обработки тонколистового металла бывают механические, термические, химические и под давлением. Тонкие листы кроят, штампуют, закаливают, варят, травят, гнут по заданным чертежам и разметкам.

Что учесть? Тонколистовой металл придумали в древние времена и до сих пор активно используют. Жестянщики делают из него кровлю, декор, консервные банки, посуду, хозяйственный инвентарь. И пока заменителей тонколистовому металлу не придумали.

Что собой представляет тонколистовой металл

Что такое тонколистовые металлы? Это листы из металла, толщина которых до 2 мм. Материал, используемый для изготовления, может быть разным: медь, сталь, латунь, алюминий и прочие. Способов обработки тонколистового металла много, это облегчает задачу с определением методов производства.

Материал может быть произведён в разных форматах, например, в виде полос, листов, рулонов разного размера. Если это рулон, то он может быть разный по ширине и длине, полосы или штрипсы создают с помощью раскроя рулона из стали и применяют для создания узких, но длинных изделий. Стандартом, на который равняется производитель листа в Российской федерации, является ГОСТ.

Основной материал, который используется для создания тонколистового металла – сталь. Чтобы придать определенные свойства продукту, проводится специальная обработка. Рассмотрим, какие процессы она в себя включает:

• Цинк. Здесь могут быть использованы методы холодного или горячего оцинковывания, с помощью которых наносится защитный слой цинка. Но такой способ имеет существенный недостаток – защитный слой имеет низкий уровень прочности.
• Гальванизация. Представляет собой соединение цинка с алюминием, именуемое как гальфан. Способно усилить защитные свойства оцинкованного металла, создавая оксидную пленку из окисленного алюминия.
• Алюцинк. В состав данного метода кроме алюминия и цинка добавлен кремний, способствующий увеличению срока эксплуатации листа в пять раз.
• Добавка титана и меди. Защищают от коррозии, делают материал более пластичным.

При создании металлических листов с полимерным покрытием на стальной лист с алюцинковой защитой наносятся грунтовка и фосфатирующий слой перед полимерным напылением.

История появления тонколистового металла

С древних времен листовой материал использовался человеком. Самое уникальное достижение в этой отрасли - бронзовые Балаватские ворота, которые были созданы в Ассирии в IX веке до нашей эры.

Если рассматривать на примере Древней Греции, то там листовой материал изготавливался и обрабатывался с помощью ручной ковки, имел небольшие размеры и, как правило, был бронзовым, изредка серебряным или из латуни, совсем редко из золота. Когда на изделие был нанесен рельефный рисунок с помощью чеканки, оно было готово к тому, чтобы быть перевоплощенным в металлический сосуд или украшения. Можно было встретить щиты воинов, покрытые листовым металлом.

В древнем Риме использовали листовой свинец. Из него создавали покрытия на деревянные элементы посуды, водостоки, желоба, трубы с помощью пайки. В античности технология прокатки не использовалась. Она появилась только в послесредневековые времена. Впервые этот способ был упомянут в XVI веке в материалах Леонардо да Винчи. Первое, что было изготовлено с помощью данной технологии – медные листы для картин.

Такие примеры листов, созданных вначале ковкой, а затем уже прокаткой, были известны уже в начале XVII века. В большом масштабе прокатка начала свое существование в Европе в XIX веке.

Характеристики тонколистового металла

Свои самые значимые свойства тонколистовой материал получает от материалов, которые применяются для создания защитного слоя.

Кровельное железо сделано из стали, его толщина 0,5-0,8 мм, для защиты от коррозии покрыто либо масляной краской, либо горячей или холодной оцинковкой.

Белый и черный вид жести имеют толщину листа от 0,2 до 0,5 мм. Белый оттенок железо получает от олова, используемого в качестве защиты от коррозии. Черная жесть защитным покрытием не оснащена, поэтому ржавчина быстро ее разъедает. Используют ее в упаковке. Чтобы при контакте с черной жестью материал не повредился и не покрылся бурыми пятнами, ее покрывают слоем цинка, олова или пластика.

Разрезать тонколистовой металл можно с помощью специально предназначенных ножниц.

Специфика материала в том, что он:

• Гибкий, легко скручивается.
• Пресс придает ему заданную образцом форму.
• Для обработки необходимы специальные и подручные инструменты.
• Применяется в создании металлических кассет – пустотелых, с теплоизоляцией, перфорированных и цельных.
• Используется при облицовке стен и потолков.

Штамповка, сварка и резка металлов дают возможность производить из тонкого листа крепления для секций забора, держатели опорных столбов, сборные конструкции из ламелей. Такой вид обработки тонколистового металла позволяет создать надежный по прочности негнущийся элемент.

Если использовать технику для гибки, то возможно создать деталь в форме зонтика, которую можно применить для изготовления флюгарки или другого навеса, предназначенного укрыть трубы дымоходов и вентиляций от дождя и снега.

Основная характеристика – гибкость. Это качество используется, например, для нанесения на консервах срока годности путем тиснения. Тонколистный металл очень пластичен и может поддаваться многим способам обработки.

Разметка для обработки тонколистового металла

Что такое разметка? Это процесс нанесения на деталь, которую нужно обработать, точек и линий, определяющих границы последующих манипуляций.

Чтобы произвести разметку, используют следующие приспособления:

• Чертилки — самый примитивный инструмент для обозначения границ детали на ее поверхности.
• Рейсмас — с его помощью наносятся риски на вертикальной плоскости детали.
• Разметочные циркули — используются для обозначения дуг окружностей и деления отрезков и углов на одинаковые части.
• Кернер — специальный инструмент для создания точечных углублений (кернов) на разметочные риски.

Если требуется пространственная разметка, применяются плитки, призмы, угольники, разметочные ящики, домкраты и клинья.

Разметка делится на два вида: пространственная и плоская. Плоской разметка является, если точки и линии наносятся на плоскость. При нанесении меток на геометрическое тело любого формата, она будет называться пространственной.

Способы обработки тонколистового металла

Есть несколько способов обработки тонколистового металла:

Механическая

Такой способ заключается в изменении формы и размеров заготовки из металла, реализуется с применением машин и разнообразного инструментария. Механическая обработка тонколистового металла состоит из следующих операций: точение, сверление, фрезеровка, шлифовка, гибка и прокатка.

Данный метод широко используется в производстве и промышленной отрасли, позволяет создавать детали разной конфигурации для решения множества задач, начиная от производства запчастей и заканчивая изготовлением сложнейших механизмов.

Каждый способ имеет свою специфику и используется в зависимости от того, что хотят получить и для чего применять. Многие годы технологии, связанные с обработкой, совершенствуются, повышают точность, становятся более эффективными и универсальными, что позволяет развивать промышленность и находить новые инженерные решения.

Обработка давлением

Изменение и формирование формы изделия происходит за счёт высокого давления, оказываемого на заготовку. Здесь имеют место быть следующие виды воздействий на продукт: штамповка, гидроформовка, экструзия и гидроудар. Для штамповки применяются специальные формы и прессы, гидроформовка предполагает применение давления жидкости, под которым изделие из тонколистового металла получает свою форму.

Гидроударный способ обработки тонколистового металла формирует изделия путем высокого давления и взрыва.  Этот вид обработки нашел широкое применение в промышленной отрасли при создании разных металлических конструкций и деталей, он обеспечивает эффективность формовки и высокую точность.

Химическая

Этот процесс подразумевает под собой воздействие химических веществ на поверхность металла, с целью изменения его свойств. Сюда входят очистка, фосфатирование, гальваническое осаждение и химическое травление. С помощью очистки удаляются грязь и окисел, которые осели на поверхности изделия в процессе хранения или производства.

Фосфатирование создает защитный слой на материале, помогающий предупредить коррозию и улучшить адгезию красок или других покрытий. Гальваническое осаждение с помощью электролитических процессов позволяет наносить покрытия на поверхность материала.

Химическое травление позволяет создать матовые или рельефные поверхности. Это самый ответственный этап в производстве металлоизделий и конструкций. Такая обработка улучшает прочность изделий и внешний вид, повышает защитные свойства.

Термическая

Это процесс воздействия на свойства и структуру металлических материалов с помощью нагрева и дальнейшего охлаждения. Такой способ применяется для разных целей, например, изменение твердости материала, прочности, устойчивости к коррозии и пр.

Среди способов термообработки выделяют отжиг, выдержку, отпуск и закалку. Последнее проводится с помощью нагрева материала до конкретной температуры, после чего следует резкое охлаждение. Таким образом меняется микроструктура материала, повышается твердость.

При отпуске закаленный металл нагревается до нужной температуры, а затем идет контролируемое охлаждение. Таким методом снимается внутреннее напряжение и улучшается пластичность материала.

Отжиг производится при повторном нагреве металла с целью изменения его микроструктуры и свойств. А выдержка – такой вид обработки, который стабилизирует структуру металла.

Этапы обработки тонколистового металла

Листовой металл проходит обработку в несколько этапов:

• Раскройка – на этом этапе происходит раскрой тонколистового материала под соответствие заранее разработанным моделям. Делается это либо вручную, либо с помощью предназначенного для этого оборудования.
• Вырубка – разделяет заготовки по наружным замкнутым контурам.
• Перфорация или пробивка – создание на металлическом листе отверстий нужной формы и размера.
• Гибка – сгибание отдельных частей заготовки для придания ей запланированной формы. Для этого применяют пресс-формы или станки.
• Сварка – соединение однородных и неоднородных частей в одну металлоконструкцию, которая будет применяться в промышленности или в бытовых условиях.
• Дополнительные декоративные работы – производятся для придания изделиям эстетического оформления. Какой декор будет выбран, зависит от типа продукта и условий заказчика.

Разнообразные способы обработки тонколистового материала используются с учетом конкретных требований производства. Это говорит об их многообразии и значении для современной промышленности.

Область применения тонколистового металла

Тонколистовой металл применяется для кровли жилых зданий, построенный по технологии каркасного строительства, обшивки стен, производства водостоков, металлоконструкций и пр. Он прекрасно подходит для создания декоративных элементов в интерьере.

Из него изготавливают детали корпуса для машин, приборов, трубы, он используется для кровли крыш. Из этого материала могут быть созданы разные предметы хозяйственного инвентаря, посуда, жестяные банки для консервов. Обрабатывают тонколистовой металл жестянщики – профессиональные рабочие, разбирающиеся в его свойствах и умеющие с ним правильно обращаться.

Часто задаваемые вопросы об обработке тонколистового металла

Каким образом обрабатывают тонколистовой металл и проволоку?

Для этого применяются специальные инструменты:

• Для резания листового металла — слесарные ножницы. 
• Для резания проволоки — кусачки. 

Вот некоторые виды обработки:

• Правка. Исправление всевозможных дефектов, например, волнистости, вогнутости, искривления заготовки.
• Зачистка. Производится с помощью наждачной бумаги.

Какова технология обработки тонколистового металла кратко?

Данная технология подразумевает под собой следующие слесарные операции:

• Процесс разметки с использованием специального инструментария.
• Обработка тонколистового металла слесарными ножницами. Металл обрезают, установив инструмент на крышке верстака или закрепив в слесарные тиски.
• Правка металла.
• Придание металлической заготовке изогнутой формы с использованием давления.

Как правят тонколистовой металл?

Рассмотрим, как правят тонколистовой металл, толщина которого свыше 0,5 мм. Все неровности выделяют мелом, выкладывают на плиту вверх выпуклой стороной. Далее молотком производят удары, начиная с края листа и направляясь к выпуклой части. В процессе этих действий ровная часть будет вытягиваться, а выпуклая выправится. Чем ближе к неровности, тем ниже сила ударов, но сами по себе они становятся более частыми.

Жестяные листы выправляют деревянным бруском, поглаживая им металл в разные стороны. В течение всего процесса правки важно помнить, что нельзя ударять по выпуклой части, так как это усугубит положение – она может стать еще больше. Определить качество правки можно линейкой, на плитке, специальными инструментами и даже на глаз.

Тонколистовой металл – это наиболее распространенный вид металла из которого производят разнообразные конструкции для возведения строений, производства современной техники в отрасли машиностроения и пр.

Выражаясь яснее, без тонколистового материала не обойдется ни одна промышленная отрасль, он всегда пользуется высоким спросом, актуален и универсален.