Wat is plaatmateriaal? Soorten, eigenschappen en toepassingen

Heb je je ooit afgevraagd welk veelzijdig materiaal onze moderne wereld vormgeeft, van strakke autocarrosserieën tot stevige daken voor gebouwen? In deze boeiende blogpost duiken we in de fascinerende wereld van plaatmetaal en onderzoeken we de eigenschappen, types en toepassingen ervan. Onze deskundige werktuigbouwkundig ingenieur leidt je door de fijne kneepjes van dit essentiële materiaal en onthult hoe het onmisbaar is geworden in talloze industrieën. Maak je klaar om de verborgen wonderen van plaatmetaal te ontdekken en een nieuwe waardering te krijgen voor het belang ervan in ons dagelijks leven.

Inhoudsopgave

Plaatwerk

Wat is Sheet Metal?

Plaatmetaal is metaal dat gevormd is tot dunne, platte stukken, meestal door middel van een industrieel proces. Het wordt meestal geproduceerd in platen van minder dan 6 mm dik. Plaatmetaal is een van de basisvormen die gebruikt worden in de metaalbewerking en het kan in verschillende vormen gesneden en gebogen worden.

Plaatwerk is verkrijgbaar in verschillende materialen, standaardmaten en diktes, meestal variërend van 0,5 tot 6 millimeter. Het wordt vaak gebruikt in een breed scala aan toepassingen, van autocarrosserieën en vliegtuigvleugels tot daken van gebouwen en HVAC-kanalen.

Objecten maken van plaatstaal omvat gespecialiseerde gereedschappen en technieken, zoals hamers, kniptangen, digitale beeldvorming en laserlassen. Plaatwerk vereist vaardigheid en vakmanschap om het metaal in de gewenste vormen te gieten.

Eigenschappen

Plaatmetaal staat bekend om zijn ductiliteitwaardoor het in talloze vormen kan worden gegoten zonder te breken of te barsten. Het is vervormbaarheid is van cruciaal belang bij de productie, omdat het materiaal hierdoor tijdens het productieproces kan worden gebogen, uitgerekt en gestanst.

De dikte De dikte van plaatmetaal is ook een belangrijke factor en kan variëren van extreem dun tot enkele centimeters. De dikte wordt meestal gespecificeerd met behulp van een meter getal, waarbij een lagere dikte staat voor een dikker materiaal. Het gebruik van verschillende diktes maakt plaatstaal geschikt voor verschillende toepassingen, van lichtgewicht elektronische behuizingen tot zware machineonderdelen.

Een andere belangrijke eigenschap van plaatstaal is de verhouding sterkte/gewicht. Dit betekent dat het zijn sterkte behoudt, zelfs als het minder dik is, waardoor lichte maar robuuste ontwerpen mogelijk zijn.

Materialen

Er zijn verschillende materialen die kunnen worden gebruikt om plaatstaal te produceren:

  • Aluminium: Aluminium is licht en bestand tegen corrosie. Het wordt vaak toegepast in de ruimtevaart- en auto-industrie.
  • Staal: Zacht staal is een populaire keuze vanwege de balans tussen sterkte en vervormbaarheid. Roestvrij staal heeft een hogere corrosiebestendigheid, waardoor het ideaal is voor roestgevoelige omgevingen.
  • Koper: Met zijn uitstekende thermische en elektrische geleidbaarheid wordt koper vaak gebruikt in elektrische onderdelen en warmtewisselaars.
  • Messing en brons: Deze koperlegeringen hebben een aantrekkelijk esthetisch uiterlijk en een uitstekende corrosiebestendigheid, waardoor ze perfect zijn voor decoratieve onderdelen.

Verschillende materialen hebben unieke eigenschappen die ze geschikt maken voor specifieke toepassingen, waardoor plaatstaal een veelzijdig en veel gebruikt materiaal is in veel industrieën.

Soorten plaatmetaal

Soorten plaatmetaal

Veelgebruikte plaatmaterialen kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën:

  • Gegalvaniseerd staal
  • Roestvrij staal

Gegalvaniseerd staal

Gegalvaniseerd staal kan voornamelijk worden onderverdeeld in:

  • Elektrolytisch verzinkte plaat
  • Metallisch beklede plaat

Laten we de bovenstaande twee gegalvaniseerde staalplaten vergelijken met behulp van een tabel.

Elektrolytisch verzinkte plaat (EG/SECC)Metallisch verzinkte plaat (GI)
Onedel metaalKoudgewalst gegloeid staalKoudgewalst hard staalplaat
VoorbehandelingGalvanisch verzinkenThermisch onderdompelen
VerzinkenHard plating voor dikHard plating voor dunne
PlatingoppervlakDe zinklaag wordt geadsorbeerd aan het oppervlak van het staal en het oppervlak is glad en vrij van zinkvlekken.Gestolde structuur van zinklaag, al dan niet met een zinkkern.
Plateren organisatieZuivere zinklaagDe buitenste laag is puur zink en de binnenste laag is een ijzer-zinklegering.
Mechanische prestatiesHetzelfde als het basismetaalNa gloeienHet heeft ouderdomsharding; het materiaal is zacht.
Max materiaaldikteDe gebruikelijke materiaaldikte is te zien0,6-1,5mm
CorrosiebestendigheidDunne coating, slechtDe plating is dik en goed. Kan worden voorzien van een anti-vingerafdrukcoating
PrijsDureGoedkoop

Roestvrij staal

Het is een algemene term voor roestvrij zuurbestendig staal dat bestand is tegen corrosie door atmosferische, zure, alkalische, zoute en andere media.

Om roestvrije corrosiebestendigheid te bereiken, mag de hoeveelheid chroom (Cr) niet minder zijn dan 13%. Daarnaast kan nikkel (Ni) of molybdeen (Mo) worden toegevoegd om het effect te versterken.

Door de verschillende soorten en inhoud van legeringen zijn er veel soorten roestvrij zuurbestendig staal.

Zie ook:

Roestvrij staal Kenmerken:

  • Goede corrosiebestendigheid
  • Goede helderheid
  • Hoge sterkte
  • Heeft een zekere mate van elasticiteit
  • Dure

Roestvrij staal Materiaaleigenschappen:

Ferritisch roestvrij staal:

  • Hoog gehalte aan chroom (Cr)
  • Goede eigenschappen en weerstand tegen oxidatie bij hoge temperaturen

Austenitisch roestvast staal:

  • Typische kwaliteiten: Cr18N9 en Cr18N9T1
  • Niet-magnetisch
  • Goede corrosiebestendigheid
  • Goede temperatuurbestendigheid en weerstand tegen oxidatie op hoge temperatuur
  • Goede plasticiteit
  • Goede slagvastheid
  • Geen kloofeffect
  • Uitstekend lasbaarheid
  • Op grote schaal gebruikt
  • Heeft over het algemeen een lage sterkte, lage treksterkte
  • Kan niet worden versterkt door warmtebehandeling, maar na koud persen is de treksterkte hoog en de elasticiteit verbeterd
  • Sterkte verkregen door koud trekken bij hoge temperaturen wordt gemakkelijk verzwakt en mag niet worden gebruikt voor toepassingen met hoge belasting

Martensitisch roestvast staal:

  • Typische kwaliteiten: 2Cr13 en GX-8
  • Magnetische eigenschap
  • Uitstekende schokabsorptie en goede thermische geleidbaarheid
  • Hoge sterkte en rekgrens
  • Goede uitgebreide mechanische eigenschappen na warmtebehandeling en versterking
  • Hoog koolstofgehalte vereist temperen na het lassen om spanning te elimineren
  • Voornamelijk gebruikt voor dragende onderdelen.

Zie ook:

Kenmerken van plaatmetaal

Plaatmetaal wordt gekenmerkt door zijn lichte gewicht, hoge sterkte, geleidbaarheid (waardoor het geschikt is voor elektromagnetische afscherming), lage kosten en goede productie-efficiëntie.

Het wordt op grote schaal gebruikt in verschillende industrieën, zoals elektronica, communicatie, auto's en medische apparaten. Het is bijvoorbeeld een cruciaal onderdeel van computerkasten, mobiele telefoons en MP3-spelers.

Omdat de toepassing van plaatmetaal blijft groeien, is het ontwerp van plaatmetalen onderdelen een kritisch aspect geworden van productontwikkeling. Mechanische ingenieurs moeten goed op de hoogte zijn van het ontwerp van plaatmetalen onderdelen om ervoor te zorgen dat de onderdelen voldoen aan de noodzakelijke functionele en esthetische eisen, terwijl de productie van de stempelmatrijs eenvoudig en kosteneffectief moet blijven.

Belangrijkste toepassingen van plaatmetaal

Er zijn veel plaatmaterialen die geschikt zijn om te stansen en die veel gebruikt worden in de elektronische en elektrische industrie. Deze omvatten:

Gewoon koudgewalst blad (SPCC) - SPCC is een staal dat wordt geproduceerd door continu walsen. stalen blokken tot rollen of platen van de gewenste dikte met behulp van een koudwalserij. Het oppervlak van SPCC is echter niet beschermd en kan gemakkelijk oxideren bij blootstelling aan lucht, vooral in vochtige omgevingen waar roest sneller verschijnt. Om dit te vermijden moet het oppervlak geverfd, geplateerd of op een andere manier beschermd worden tijdens het gebruik.

Gegalvaniseerde staalplaat SECC - SECC is een type gegalvaniseerd staal dat geproduceerd wordt uit koudgewalste staalrollen. Na ontvetten, beitsen, galvaniseren en andere nabehandelingsprocessen wordt het een elektrolytisch verzinkt product met een uitstekende corrosiebestendigheid en een decoratief uiterlijk. Het wordt veel gebruikt in de elektronica-, huishoudelijke apparaten- en meubelindustrie, bijvoorbeeld in computerchassis.

Thermisch verzinkte staalplaat (SGCC) - SGCC is een materiaal dat geproduceerd wordt door het halfproduct warm of koud te walsen, te wassen en te gloeien. Het materiaal wordt dan ondergedompeld in een bad van gesmolten zink bij een temperatuur van ongeveer 460°C om een met zink bekleed materiaal te produceren. SGCC is harder dan SECC maar heeft een slechte vervormbaarheid, een dikkere zinklaag en een slechte lasbaarheid.

Roestvrij staal SUS301 - Dit soort staal heeft een lager chroomgehalte dan SUS304 en is slecht bestand tegen corrosie. Het kan echter koud bewerkt worden om een goede treksterkte te verkrijgen. sterkte en hardheid en heeft een goede elasticiteit, waardoor het ideaal is voor gebruik in elastische veren en anti-EMI-toepassingen.

Roestvrij staal SUS304 - SUS304 is een van de meest gebruikte roestvaste staalsoorten en bevat nikkel, dat zorgt voor een betere corrosiebestendigheid en hittebestendigheid dan chroomhoudende staalsoorten. Het heeft zeer goede mechanische eigenschappen en ondergaat geen verharding tijdens warmtebehandeling en heeft geen elasticiteit.

Plaatmetaal proces

In het algemeen bestaat de basisuitrusting voor plaatbewerking uit een snijmachine, een CNC ponsmachine, een lasersnijmachine, een plasmasnijmachine, een waterstraalsnijmachine, een afkantperseen boormachine en diverse hulpapparatuur zoals een afrolmachine, een nivelleermachine, een ontbraammachine en een puntlasmachine.

De belangrijkste vier stappen bij het verwerken van plaatmetaal zijn knippen, ponsen/snijden/plooien/walsen, lassen, en oppervlaktebehandeling.

Plaatmetaal wordt soms ook "plaatmetaal" genoemd. Het proces van het vormen van metalen platen in de gewenste vorm en grootte wordt bereikt door plastische vervorming door handmatige of stempelen. Complexere onderdelen kunnen worden gevormd door lassen of een kleine mechanische bewerking. Voorbeelden van plaatwerkonderdelen zijn schoorstenen, plaatovens en autodoppen.

Bij plaatbewerking worden metalen platen gebruikt om onderdelen te maken zoals schoorstenen, ijzeren vaten, olietanks, ventilatiepijpen, elleboogkoppen, ronde plaatsen, trechtervormen en nog veel meer. Dit proces vereist bepaalde geometrische kennis en omvat snijden, buigen en knikken, buigen en vormen, lassen en klinken.

Plaatwerkonderdelen zijn dunne hardwareonderdelen die kunnen worden bewerkt door middel van stansen, buigen, strekken en andere middelen. Ze hebben een constante dikte tijdens de bewerking en verschillen van gegoten onderdelen, gesmede onderdelen of machinaal bewerkte onderdelen. Voorbeelden van plaatwerkonderdelen zijn het ijzeren omhulsel van een auto en sommige roestvrijstalen keukengereedschappen.

Modern plaatwerktechnologie omvat filament winding, lasersnijden, zware bewerkingen, metaalbonden, metaaltrekken, plasmasnijden, precisielassen, rolvormen, buigen van metaalplaten, matrijssmeden, waterstraalsnijden en precisielassen.

Oppervlaktebehandeling is een belangrijk onderdeel van het plaatbewerkingsproces omdat het roest voorkomt en het uiterlijk van het product verbetert. De voorbehandeling van het oppervlak verwijdert olievlekken, oxydeschilfers en roest, bereidt het oppervlak voor op de nabehandeling en de nabehandeling omvat voornamelijk spuiten (bakken), kunststof spuiten en het aanbrengen van een roestwerende laag.

3D-software zoals Solidworks, UG, Pro/E, SolidEdge, Topsolid en CATIA hebben plaatwerkonderdelen en worden voornamelijk gebruikt om gegevens te verkrijgen die nodig zijn voor plaatbewerking door middel van het bewerken van 3D-afbeeldingen. Deze gegevens leveren informatie voor de CNC-ponsmachine/laser, plasma, waterstraalsnijden machine/combinatiemachine en CNC-buigmachine.

Productieprocessen

Snijden

In de productie van plaatmetaal proces is de eerste stap het snijden. Er worden verschillende technieken gebruikt om plaatstaal te snijden, zoals knippen, lasersnijdenplasmasnijden en waterstraalsnijden. Scheren is een eenvoudig mechanisch proces waarbij een mes wordt gebruikt om de randen bij te snijden of rechte sneden te maken. Lasersnijden daarentegen maakt gebruik van een gefocuste laserstraal die gemakkelijk door het metaal smelt, wat resulteert in nauwkeurige sneden en minimaal materiaalafval.

Buigen

Na het snijden buig je het plaatmetaal om de gewenste vorm te maken. Enkele veelgebruikte buigmethodes zijn luchtbuigenOnderbuigen en coining. Luchtbuigen, de meest populaire techniek, houdt in dat er kracht wordt uitgeoefend op het metaal met behulp van een stempel en matrijs, en het biedt een hoge precisie en flexibiliteit. Bottoming en coining daarentegen vereisen meer kracht, maar zorgen ervoor dat het metaal nauwkeurig buigt naar vooraf gedefinieerde hoeken.

Stempelen

Stempelen is een andere cruciale stap in het productieproces waarbij een matrijs en een pers worden gebruikt om verhoogde of ingedeukte delen op het plaatmetaal te creëren. Technieken zoals embossing, coining en flens komen vaak voor bij het stempelen. Deze methoden voegen complexe details en patronen toe aan het metalen oppervlak. Stempelen kan ook worden gecombineerd met snijden, wat veelzijdigheid biedt en de reeks eindproducten die ik kan maken uitbreidt.

Het vormen van

Tot slot wordt het plaatwerk verder gevormd. Vervormingsprocessen omvatten rolvormen, rekvormen en dieptrekken. Bij rolvormen wordt het metaal door een reeks rollen gevoerd om een doorlopend profiel te creëren met behoud van de integriteit van het materiaal. Bij rekvormen wordt het plaatmetaal aan een gespannen machine bevestigd en wordt er druk uitgeoefend om de gewenste vorm te verkrijgen zonder defecten te veroorzaken. Dieptrekken daarentegen trekt het metaal in een matrijsholte, waardoor diepe, holle vormen met uniforme wanden ontstaan.

Over het geheel genomen stellen deze productieprocessen me in staat om op efficiënte wijze een breed scala aan plaatwerkproducten te maken voor verschillende industrieën en toepassingen.

Voordelen en nadelen

Voordelen

In mijn ervaring biedt het werken met plaatstaal verschillende voordelen. Ten eerste biedt het een opmerkelijke verhouding tussen gewicht en sterkte, waardoor het ideaal is voor verschillende industrieën zoals lucht- en ruimtevaart, de auto-industrie en de bouw. Daarnaast is plaatstaal zeer aanpasbaar, waardoor het gemakkelijk kan worden gemanipuleerd en aangepast aan specifieke ontwerpvereisten. Deze flexibiliteit draagt bij aan minimale afvalproductie tijdens het productieproces, waardoor het een milieuvriendelijke keuze is.

Een ander voordeel dat ik heb ontdekt is dat plaatstaal uitstekende geleidende eigenschappen heeft, waardoor het efficiënt is voor elektrische en thermische toepassingen. Het is ook zeer goed bestand tegen corrosie, wat zorgt voor duurzaamheid en betrouwbaarheid op de lange termijn.

Nadelen

Ondanks de voordelen zijn er een paar nadelen aan het gebruik van plaatstaal. Een groot probleem dat ik ben tegengekomen, is de gevoeligheid voor kromtrekken en vervorming tijdens het fabricageproces. Hoge temperaturen en mechanische stress kunnen de structurele integriteit in gevaar brengen, wat kan leiden tot dure reparaties of een defect product.

Een ander probleem waar ik mee te maken heb gehad, is het risico op letsel tijdens het hanteren en fabriceren als gevolg van scherpe randen en bramen. Er moeten goede veiligheidsprotocollen worden geïmplementeerd om de kans op ongelukken tijdens het werken met plaatmetaal te minimaliseren.

Hoewel plaatstaal veelzijdig is in de productie, is het niet altijd geschikt voor elke toepassing. De dunne wanden kunnen de sterkte en stijfheid beperken, waardoor het niet geschikt is voor zware of hogedrukprojecten.

Vergeet niet: sharing is caring! : )
Shane
Auteur

Shane

Oprichter van MachineMFG

Als oprichter van MachineMFG heb ik meer dan tien jaar van mijn carrière gewijd aan de metaalbewerkingsindustrie. Door mijn uitgebreide ervaring ben ik een expert geworden op het gebied van plaatbewerking, verspaning, werktuigbouwkunde en gereedschapsmachines voor metalen. Ik denk, lees en schrijf voortdurend over deze onderwerpen en streef er voortdurend naar om voorop te blijven lopen in mijn vakgebied. Laat mijn kennis en expertise een aanwinst zijn voor uw bedrijf.

Volgende

H Beam Maten en Gewichtstabel

Heb je je ooit afgevraagd wat de verborgen wereld is van H-balken? In dit boeiende artikel ontrafelen we de mysteries achter deze essentiële constructiecomponenten. Onze deskundige werktuigbouwkundige...
MachineMFG
Til uw bedrijf naar een hoger niveau
Abonneer je op onze nieuwsbrief
Het laatste nieuws, artikelen en bronnen, wekelijks naar je inbox gestuurd.
© 2024. Alle rechten voorbehouden.

Neem contact met ons op

Je krijgt binnen 24 uur antwoord van ons.