Как размер и направление зерна влияют на детали из листового металла

Изготовление листового металла, практика работы с плоскими металлическими деталями в новые формы, является практичным и недорогие Решение для изготовления таких деталей, как кронштейны, корпуса и кухонное оборудование. Это один из самых эффективных способов создания очень больших и простых продуктов, не имеющих подробных функций.

Однако проектирование успешных деталей из листового металла сложнее, чем кажется, и одной из основных причин этой сложности является зернистость. . Зерно влияет на прочность и функция из листового металла, поэтому инженеры должны позаботиться о том, чтобы изготавливать детали из листового металла с учетом зернистости; невыполнение этого требования может привести к появлению деталей с критическими недостатками.

В этой статье рассматриваются основы зерна в листовом металле:что такое зерно? Как влияет размер зерна влияет на детали из листового металла? И как влияет направление зерна повлиять на производственный процесс и конечные детали?

Что такое изготовление листового металла?

Производство листового металла (или изготовление листового металла/прототипирование листового металла) – это набор производственных процессов, используемых для резки, деформации, и собрать плоские листы металла. Эти листы из таких материалов, как алюминий, сталь и другие металлы, изготавливаются стандартной толщины, и производители могут выбрать подходящий материал и толщину в зависимости от требований к конечному продукту.

В большинстве случаев для превращения стандартного листа металла в конечный продукт используется несколько различных процессов. К процессам резки относятся штамповка, лазерная резка, гидроабразивная резка, иплазменная резка; процессы деформации включают гибку, штамповку, и вращение; процессы сборки включают сварку . Развертывание последовательности этих процессов может превратить безликий лист металла в полезную деталь, например стеллаж.

Листовой металл подходит для изготовления простых, больших или тонкостенных деталей, таких как панели, кронштейны, полки, корпуса, двери, бытовая техника, кухонное и офисное оборудование.

Что такое зернистость листового металла?

Как и большинство неорганических твердых материалов, в производстве используются поликристаллические металлы. состояние:они твердые и состоят из очень маленьких кристаллов или кристаллитов различных размеров и ориентаций, удерживаемых вместе тонкими слоями аморфного твердого вещества. Эти кристаллы и их расположение иногда называют зерном. .

Для изготовления листового металла большие участки неформованного нагретого металла пропускают через валки, растягивая их в листы одинаковой толщины. Этот процесс прокатки удлиняет различные кристаллы в направлении прокатки, создавая то, что мы называем направлением волокон: кристаллы теперь длиннее по длине листа и короче по длинному поперечному (ширине) и короткому поперечному (толщине). Эти удлиненные кристаллы оказывают важное влияние на поведение металла.

Средний размер каждого кристалла или размер зерна металла. , также влияет на поведение металла. На размер зерна влияет прокатка листового металла, но его можно изменить и другими способами.

Как направление волокон влияет на детали из листового металла?

Направление волокна является важным фактором, который следует учитывать перед любым процессом изготовления листового металла, но особенно перед гибкой. , складной и подобные процессы деформации.

Это связано с тем, что направление волокон делает листовой металл прочнее в одних направлениях и слабее в других. Изгиб многих металлов вместе с волокнами (в продольном направлении) может увеличить вероятность растрескивания. , разрыв или апельсиновая корка , и поэтому может быть предпочтительнее согнуть против волокон чтобы уменьшить вероятность этих проблем.

При этом сгибание против волокон требует большей силы, поскольку листовой металл прочнее, и может привести к большему отпруживанию. — степень, в которой листовой металл возвращается к исходному углу.

Направление волокон также влияет на подход производителя к вложенности. деталей из листового металла. Например, если производитель намеревается вырезать несколько фигур из одного листа, он должен учитывать, как ориентация каждой формы относится к направлению зерна. В любом случае они должны стараться обеспечить постоянство направления волокон. между деталями, чтобы они могли, например, прикладывать одинаковые усилия во время гибки и других операций.

Как размер зерна влияет на детали из листового металла?

Размер зерна листового металла может варьироваться по разным причинам. Например, если его нагревать слишком долго, диффузия может происходить через границы зерен — промежутки между отдельными кристаллами — что приводит к увеличению размера зерна.

Важно контролировать размер зерна, поскольку он оказывает значительное влияние на урожайность. сила листового металла. Как правило, меньший размер зерна делает детали более прочными , в то время как больший размер зерен приведет к более слабым.

Влияние размера зерна на прочность металла можно объяснить границами зерен. . Границы зерен нарушают движение дислокаций в металле и предотвратить появление трещин, а меньший размер зерна увеличивает количество границ зерен в данной области, что приводит к более высокой прочности.

Размер зерна определяется во время прокатки листового металла, но его также можно отрегулировать позже с помощью отжига. или нормализация :повторный нагрев металла чуть ниже точки рекристаллизации, а затем его возвращение к комнатной температуре в печи (отжиг) или охлаждение на открытом воздухе (нормализация).

3ERP доступен для всех проектов прототипирования листового металла. Запросите бесплатное предложение сегодня, и ваши детали будут доставлены всего за 5–10 дней.