Kontrola płaskości w średniej grubości aluminiowej płycie 5052 H32
Średniej grubości płyta aluminiowa od 6 mm do 25 mm rzadko jest kupowana ze względu na jej powierzchnię. Jest kupowana ze względu na jej geometrię: płyta podparcia formy, płyta matrycy, podstawa mocowania lub szablon płyty kontrolnej działa tylko wtedy, gdy płyta jest płaska po przybyciu i pozostaje płaska po pierwszym przejściu obróbczym. Ten artykuł wyjaśnia, skąd bierze się utrata płaskości wpłycie 5052 H32, jak jest kontrolowana w walcowni i jakie tolerancje powinny znaleźć się w zamówieniu.
Dlaczego płaskość decyduje o części, a nie tylko o płycie
W stosie formy płyta podparcia przenosi siłę zacisku z płyty dociskowej na wkładkę gniazda. Wygięta płyta koncentruje obciążenie zacisku na punkcie najwyższym, więc wkładka osadza się nierównomiernie, a wynik pojawia się później jako zadzior lub nierównomierne zużycie linii podziału. W pracy z mocowaniami i płytami kontrolnymi płyta jest powierzchnią odniesienia, więc każde wygięcie trafia prosto do wyniku pomiaru. Wygięcie 1 mm na metrowej płycie nie jest kosmetyczne — jest to błąd wymiarowy, który przenosi się na każdą część wykonaną na tym narzędziu.
Gdzie traci się płaskość
- Naprężenia resztkowe walcowania — niezrównoważone odkształcenie między powierzchniami, uwolnione po usunięciu materiału
- Nierównomierne chłodzenie — różnica temperatur w poprzek szerokości wygina płytę podczas chłodzenia
- Niewystarczające wyżarzanie — H32 osiągnięte bez odpowiedniego cyklu wyżarzania utrwala zgniot w płycie
- Cięcie piłą — cięcie uwalnia naprężenia krawędziowe, więc wąskie kawałki mogą się zwijać po rozkroju
- Obróbka skrawaniem — usunięcie 2 do 3 mm z jednej powierzchni zmienia równowagę naprężeń, a płyta się wygina
- Przechowywanie — płyty ułożone na nierównym podłożu przyjmują trwałe odkształcenie pod własnym ciężarem
Jak kontrolowana jest płaskość w produkcji
- Wyżarzanie przed ostatnim przejściem — pełna rekrystalizacja usuwa historię walcowania, a następnie H32 jest budowany w kontrolowanych przejściach
- Wyrównywanie naprężeniowe — kontrolowane naprężenie przez prostowarkę usuwa podłużne wygięcie i falistość krawędzi
- Zrównoważone odkształcenie — symetryczna siła walcowania, dzięki czemu obie powierzchnie przenoszą równe naprężenia resztkowe
- Symetryczne chłodzenie — kontrolowane chłodzenie na całej szerokości po walcowaniu na gorąco
- Odpoczynek przed inspekcją — płyta stabilizuje się przed pomiarem, nigdy nie jest mierzona na gorąco
- Kontrola płyty granitowej — płaskość weryfikowana szczelinomierzem lub czujnikiem zegarowym na początku, w środku i na końcu
Tolerancja grubości według miary
| Grubość | Typowa tolerancja | Gdzie jest używana |
|---|---|---|
| 6 - 10 mm | +/-0.15mm | Płyty dystansowe, płyty podkładowe, boczne płyty przenośników |
| 12 - 16 mm | +/-0.20mm | Płyty mocujące, podstawy prowadnic, płyty czołowe zbiorników |
| 18 - 20 mm | +/-0.25mm | Płyty podparcia form, blaty stołów maszynowych |
| 22 - 25 mm | +/-0.30mm | Płyty podparcia form, płyty matryc, podstawy automatyki |
Płaskość i wartości naprężeń do określenia
| Właściwość | Praktyczna specyfikacja | Wpływ na obróbkę skrawaniem |
|---|---|---|
| Płaskość | Maks. 3 mm na metr | Płyta jest mocowana bez podkładek |
| Odprężenie | Wyżarzona i wyprostowana przed ostatnim przejściem | Brak przemieszczenia po cięciu piłą |
| Stabilność obróbki skrawaniem | Płaska po usunięciu 2 - 3 mm z jednej powierzchni | Wystarczy frezowanie jednostronne |
| Spójność miary | Mierzona na początku, w środku i na końcu | Spójne narastanie wysokości formy |
5052 H32 w porównaniu z 6061 T6
| Pozycja | 5052 H32 | 6061 T6 |
|---|---|---|
| Wytrzymałość na rozciąganie | 215 - 275 MPa | 290 - 310 MPa |
| Odporność na korozję | Doskonała, klasa morska | Dobra |
| Spawalność | Doskonała, bez obróbki cieplnej po spawaniu | Słaba, utrata wytrzymałości w strefie wpływu ciepła |
| Stabilność naprężeń po obróbce skrawaniem | Dobra w H32 z odpowiednim wyżarzaniem | Dobra tylko w rozciąganej płycie T651 |
| Koszt materiału | Niższy za kilogram | Wyższy za kilogram |
| Najlepsze zastosowanie | Płyty podparcia form, spawane ramy, płyty do warsztatów mokrych | Elementy matryc o wysokim naprężeniu |
Dla kupujących narzędzia wniosek jest prosty. Tam, gdzie płyta przenosi obciążenie zacisku, jest narażona na działanie chłodziwa lub oleju hydraulicznego, lub jest spawana w ramę maszyny, 5052 H32 zapewnia odpowiednią wytrzymałość z lepszą odpornością na korozję i zachowaniem podczas spawania przy niższym koszcie materiału. Tam, gdzie cienki przekrój przenosi najwyższe naprężenia, 6061 T6 lub T651 pozostaje właściwy, a rozciągany T651 jest preferowany, ponieważ rozciąganie usuwa naprężenia w kierunku długości.
Zakup Lista kontrolna dla płaskiej płyty
- Określ płaskość jako liczbę, na przykład maks. 3 mm na metr, a nie jako „płaska”
- Określ tolerancję grubości według pasma miary, a nie jedną liczbę dla całego zakresu
- Zapytaj, czy płyta jest wyżarzana przed ostatnim przejściem, i poproś o trasę hartowania
- Poproś o odczyty miary na początku, w środku i na końcu, zamiast pojedynczej wartości
- Wymagaj numeru partii cieplnej na świadectwie badania młyna w celu identyfikowalności
- W przypadku obróbki jednostronnej poproś o stabilność obróbki, a nie tylko o płaskość przy odbiorze
- Potwierdź pakowanie i układanie, ponieważ słabe podparcie w transporcie niweczy dobrą płaskość uzyskaną w walcowni
Perspektywy
W miarę jak formy, mocowania i ramy automatyki dążą do coraz ciaśniejszych tolerancji montażowych, płaskość staje się pozycją specyfikacji, a nie wrażeniem jakościowym. Walcownie, które kontrolują naprężenia resztkowe na etapie walcowania i dokumentują płaskość dla każdej płyty, są w lepszej sytuacji niż walcownie podające tylko stop i grubość. Dla kupujących zmiana jest prosta: wpisać liczbę do zamówienia.