Controllo della planarità in lastra di alluminio medio-spessa 5052 H32
Le lastre di alluminio medio-spesse da 6 mm a 25 mm sono raramente acquistate per la loro superficie. Sono acquistate per la loro geometria: una piastra di supporto per stampi, una matrice, una base per maschere o un modello per maschere di controllo funzionano solo se la lastra è piana all'arrivo e rimane piana dopo il primo passaggio di lavorazione. Questo articolo spiega da dove proviene la perdita di planarità inlastra 5052 H32, come viene controllata al laminatoio e quali tolleranze inserire in un ordine di acquisto.
Perché la planarità decide il pezzo, non solo la lastra
In un blocco stampo, la piastra di supporto trasferisce la forza di serraggio dal piano di appoggio all'inserto della cavità. Una piastra incurvata concentra il carico di serraggio sul punto più alto, quindi l'inserto si posiziona in modo non uniforme e il risultato appare in seguito come bave o usura irregolare della linea di divisione. Nelle maschere e nelle maschere di controllo, la piastra è la superficie di riferimento, quindi qualsiasi incurvatura si traduce direttamente nel risultato misurato. Un'incurvatura di 1 mm su una piastra di un metro non è estetica — è un errore dimensionale che si ripercuote su ogni pezzo realizzato con quello strumento.
Dove si perde la planarità
- Stress residuo di laminazione— riduzione sbilanciata tra le facce, rilasciata quando il materiale viene rimosso
- Raffreddamento non uniforme— differenza di temperatura attraverso la larghezza incurva la lastra durante il raffreddamento
- Ricottura insufficiente— H32 raggiunto senza un corretto ciclo di ricottura blocca l'incrudimento nella lastra
- Taglio a sega— il taglio rilascia lo stress del bordo, quindi i pezzi stretti possono arricciarsi dopo il taglio
- Lavorazione meccanica— la rimozione di 2-3 mm da una faccia sposta l'equilibrio dello stress e la lastra si incurva
- Stoccaggio— le lastre impilate su terreno irregolare assumono una deformazione permanente sotto il proprio peso
Come viene controllata la planarità in produzione
- Ricottura prima del passaggio finale— la ricristallizzazione completa elimina la storia di laminazione, quindi H32 viene costruito con passaggi controllati
- Raddrizzatura a trazione— la tensione controllata attraverso un raddrizzatore rimuove l'incurvatura longitudinale e l'onda del bordo
- Riduzione bilanciata— forza di laminazione simmetrica in modo che entrambe le facce sopportino uno stress residuo uguale
- Raffreddamento simmetrico— raffreddamento controllato su tutta la larghezza dopo la laminazione a caldo
- Riposo prima dell'ispezione— la lastra si stabilizza prima della misurazione, mai misurata a caldo
- Controllo con lastra di granito— planarità verificata con spessimetro o comparatore in testa, centro e coda
Tolleranza di spessore per calibro
| Spessore | Tolleranza tipica | Dove viene utilizzata |
|---|---|---|
| 6 - 10 mm | +/-0,15 mm | Piastre di spessore, piastre distanziatrici, piastre laterali per nastri trasportatori |
| 12 - 16 mm | +/-0,20 mm | Piastre per maschere, basi per guide, piastre terminali per serbatoi |
| 18 - 20 mm | +/-0,25 mm | Piastre di serraggio per stampi, piani tavola macchine |
| 22 - 25 mm | +/-0,30 mm | Piastre di supporto per stampi, matrici, basi per automazione |
Dati di planarità e stress da specificare
| Proprietà | Specifica pratica | Effetto sulla lavorazione meccanica |
|---|---|---|
| Planarità | Massimo 3 mm per metro | La lastra si fissa senza spessori |
| Rilascio dello stress | Ricotto e raddrizzato prima del passaggio finale | Nessun movimento dopo il taglio a sega |
| Stabilità alla lavorazione meccanica | Piatto dopo la rimozione di 2-3 mm da una faccia | La fresatura su un lato è sufficiente |
| Coerenza del calibro | Misurato in testa, centro e coda | Costruzione coerente dell'altezza dello stampo |
5052 H32 rispetto a 6061 T6
| Articolo | 5052 H32 | 6061 T6 |
|---|---|---|
| Resistenza alla trazione | 215 - 275 MPa | 290 - 310 MPa |
| Resistenza alla corrosione | Eccellente, grado marino | Buona |
| Saldabilità | Eccellente, nessun trattamento termico post-saldatura | Scarsa, perdita di resistenza nella zona termicamente alterata |
| Stabilità dello stress dopo la lavorazione meccanica | Buona in H32 con corretta ricottura | Buona solo in lastra stirata T651 |
| Costo del materiale | Inferiore al chilo | Superiore al chilo |
| Migliore adattamento | Piastre di supporto per stampi, telai saldati, lastre per officine umide | Componenti di matrici ad alto stress |
Per gli acquirenti di utensili la conclusione è semplice. Dove la lastra sopporta il carico di serraggio, vede olio da taglio o idraulico, o è saldata in un telaio di macchina, 5052 H32 offre una resistenza adeguata con una migliore resistenza alla corrosione e comportamento alla saldatura a un costo materiale inferiore. Dove una sezione sottile sopporta lo stress più elevato, 6061 T6 o T651 rimangono corretti, e T651 stirato è preferito perché lo stiramento allevia lo stress nella direzione della lunghezza.
Acquisto Checklist per lastre piane
- Specificare la planarità come numero, ad esempio massimo 3 mm per metro, non come "piana"
- Specificare la tolleranza di spessore per fascia di calibro, non una cifra per l'intera gamma
- Chiedere se la lastra viene ricotta prima del passaggio finale e richiedere il percorso di tempra
- Richiedere le letture del calibro in testa, centro e coda anziché un singolo valore
- Richiedere il numero di lotto sul certificato di prova del laminatoio per la tracciabilità
- Per la lavorazione su un lato, richiedere la stabilità alla lavorazione meccanica, non solo la planarità in ingresso
- Confermare l'imballaggio e l'impilamento, poiché un supporto inadeguato durante il trasporto vanifica una buona planarità del laminatoio
Prospettive
Poiché stampi, maschere e telai di automazione si muovono verso tolleranze di assemblaggio più strette, la planarità sta diventando un elemento di specifica piuttosto che un'impressione di qualità. I laminatoi che controllano lo stress residuo nella fase di laminazione e documentano la planarità per lastra sono meglio posizionati rispetto ai laminatoi che quotano solo lega e spessore. Per gli acquirenti il cambiamento è semplice: inserire il numero nell'ordine di acquisto.