3 этапа изготовления просечно-вытяжных листов

У стального сплава есть несколько недостатков, что снижает универсальность материала. Значимый минус — большой вес стального изделия. Проблема заключается в том, что сплав обладает очень большой плотностью, а стальной куб размером 1 м X 1 м X 1 м весит почти 8 тонн! Проблему большой массы можно обойти различными способами. Если вы работаете со стальными листами, то в них можно сделать небольшие отверстия, а после этого материал можно растянуть. В результате вы получите просечно-вытяжной лист, который обладает сравнительно небольшим весом. Какими физическими особенностями обладает этот материал? Как делают просечно-вытяжные листы? В статье эти вопросы будут рассмотрены.

Краткие сведения

Просечно-вытяжной лист (ПВЛ) — плоский металлический материал небольшой толщины, который по всей своей длине обладает крупными отверстиями-ячейками. Наличие ячеек позволяет снизить вес листа на 70-80%, а также упрощает процедуру монтажа. Просечный лист производят конвейерным методом на металлургических заводах, в цехах по обработке металла. Сферы применения ПВЛ — ступени и горизонтальные поверхности, армирующее покрытие, напольное навесное покрытие.

Физические характеристики

ПВЛ выпускается в виде длинных полос, свернутых в большие мотки. Ширина полосы может быть практически неограниченной, однако на практике обычно применяются полосы шириной 2-5 метров. Толщина ПВЛ — от 4 до 8 миллиметров. Вес листа просечно вытяжного зависит от его габаритов и типа металлического сплава. Самые популярные — толщиной от 3 до 5 миллиметров, у которых вес одного погонной метра листа составляет от 10 до 30 кг.

У ПВЛ ячейки обычно обладают ромбовидной формой (TR). Однако встречаются изделия и с другими формами ячеек — квадратная (TQ), круглая (TE), шестигранная (TH), нетипичной формы (TD).

Преимущества

Просечно-вытяжной лист обладает такими преимуществами:

• Хорошая прочность. ПВЛ обладают ячейками большой формы, однако наличие отверстий почти не влияет на прочность материала. Дело в том, что ячейки располагаются друг относительно друга в симметрической порядке, что уравновешивание натяжение материала в случае его деформации. Это препятствует растрескиванию и слому ПВЛ.
• Устойчивость к коррозии. Для производства ПВЛ-конструкций применяются сплавы, обладающие высокой устойчивостью к коррозии. Поэтому этот материал является химически инертным — он не вступает в контакт с водой, кислотами, солями, щелочами. Устойчивость к коррозии сохраняется даже в случае нагрева/охлаждения материала, поэтому ПВЛ можно использовать как на экваторе, так и за полярным кругом.
• Небольшой вес. Наличие отверстий-ячеек позволяет серьезно снизить вес готового изделия. Экономия в весе обычно составляет от 70 до 85 процентов в зависимости от типа сплава и характера его обработки. Небольшой вес упрощает работу с материалом — его проще перевозить, монтировать, крепить. Еще один плюс небольшого веса заключается в том, что в случае монтажа ПВХ на поверхность не создается сильное давление, что положительной влияет на вес конструкции (особенно это критично в случае изготовления навесных конструкций).
• Простота очистки. Из-за частых ячеек жидкость и мусор не скапливаются на поверхности, что позитивно влияет на его прочность, устойчивость коррозии и общий срок годности. Если все же на ПВЛ-конструкции появился мусор, его можно с легкостью удалить с поверхности, поскольку отходы не прилипают к просечно вытяжным листам.

Сферы применения

Лист просечно-вытяжной применяется так:

• Основной сферой применения ПВЛ является изготовление широкий ступеней и компактных лестниц. Ступени из просечно вытяжного листа обладают небольшим весом и хорошей прочностью, а покрытие можно установить на любую поверхность. Небольшой вес и наличие ячеек упрощает монтаж, что будет большим плюсом.
• Просечный лист используется для создания навесных конструкций — пролеты, настилы, переходы, пандусы, площадки для отвода воды. С помощью ПВЛ можно создать огражденную площадку, которую можно установить как на земле, так и на любой высоте.
• ПВЛ можно использовать и для решения других инженерных задач. Несколько примеров — сооружение заборов и ограждений, изготовление решетчатых деталей, создание сеялок для работы с крупными сыпучими материалами, декоративная отделка.

Еще одна сфера применения — создания армирующих элементов для создания бетонных конструкций. Обычно применяется арматура, которая соединяется в сетки механическим способом или с помощью сварки. Однако иногда применение арматуры может быть затруднено или экономически нецелесообразно. Вместо арматуры можно применять ПВЛ-решетки. Из них не следует делать сверхпрочные изделия, однако они подойдут для изготовления простых объектов (создание стен или перекрытий малоэтажных домов, сооружение подсобных помещений).

Технология производства

Просечно-вытяжной лист ПВЛ делают конвейерным методом на металлургических и обрабатывающих фабриках. Возможно домашнее или кустарное производство, однако качество материала будет невысоким. Чтобы получившееся изделие было качественным, нужен хороший исходный материал. Ниже мы рассмотрим основные этапы производства.

Подбор материала

ПВЛ производят из плоских металлических полос, изготовленных из стали. Существуют просечно-вытяжные листы на основе алюминия, меди, латуни, однако на практике встречаются крайне редко. Для изготовления ПВЛ применяются холоднокатаные, горячекатаные и оцинкованные стали. Каждый из материалов обладает как преимуществами, так и недостатками — рассмотрим эти материалы более подробно:

• Горячекатаные изделия. Эти объекты делают из толстых металлических заготовок-слябов, которые выплавляют в мартеновских печах. Перед производством готовые слябы проходят травление или механическую обработку, удаляется вредоносная металлическая окалина. После этого обработанные слябы с помощью прессов раскатывают в тонкие металлические полосы толщиной от 2 до 50 миллиметров. Горячекатаные полосы обладают множеством преимуществ — простота производства, низкая цена, хорошая прочность. Однако у них есть и недостатки — некрасивый вид, подверженность коррозии при длительном контакте с водой.
• Холоднокатаные изделия. Холоднокатаные изделия получают из горячекатаных заготовок методом дополнительного прессования. Особенность холоднокатаной технологии заключается в том, что материал не подвергается нагреву, что усложняет производство, но делает полосы более качественными, прочными. На начальном этапе производства может выполняться механическое или химическое травление. Холоднокатаные полосы обладают такими плюсами — они приятно выглядят, хорошо выдерживают механические нагрузки, неплохо переносят контакт с жидкостями и химически активными веществами. Однако стоят холоднокатаные объекты стоят на порядок дороже горячекатаных.
• Оцинкованные изделия. Лист просечной делают из оцинкованных листовых сталей. Для изготовления этого материала используются холоднокатаные или горячекатаные изделия, которые проходят химическую или электромеханическую оцинковку. Во время оцинковки изделие покрывается тонким слоем цинка, который со временем покрывается защитной оксидной пленкой. Благодаря этому двойному покрытию минимизируется контакт изделия с внешней средой, поэтому такие листы не ржавеют даже в случае длительного контакта с водой или химически активными веществами. Минус оцинкованных заготовок для производства ПВЛ — это очень высокая цена, что в ряде случаев делает их применение экономически нецелесообразным.

Этапы изготовления

Просечной лист делают конвейерным методом, а алгоритм производства выглядит так:

1. Нанесение засечек. С помощью ножа на поверхности заготовки наносятся небольшие ромбовидные засечки-отверстия. Отверстия наносятся в шахматном порядке (в дальнейшей материал будет подвергаться поперечной деформации). Чтобы засечки получились качественными, применяются ножевые станки, которые позволяют создать отверстия по всей плоскости. В целях экономии отсеченные фрагменты металла можно отправить на переплавку.
2. Растяжение заготовки. После нанесения ромбовидных засечек край листа заправляется в устройство, которое выполняет его растяжение методом поперечной деформации. Во время растяжение длина листа увеличивается на 30-50% в зависимости от типа стали и его физических свойств. Получившиеся заготовки можно использовать в качестве полноценного просечно вытяжного листа, однако на практике заготовка обычно проходит еще один этап обработки — прокатку
3. Холодная прокатка. Во время прокатки изделия помещается на длинный конвейер, по всей длине которого установлено несколько валковых прессов. При прохождении ПВЛ через пресс происходит поперечная деформация изделия, что приводит к увеличение ее длины и уменьшению толщины. Холодная прокатка позволяет сделать лист более плоским, что позитивно влияет на прочность и устойчивость. Обратите внимание, что прокатка выполняется холодным методом без нагрева заготовки, поскольку термическая обработка может привести к повреждению металлических «звеньев».

Заключение

Лист просечно-вытяжной ПВЛ имеет вид плоской поверхности, которая обладает крупными отверстиями-ячейками. Этот материал изготавливают из стальных сплавов, а основным материалом являются горячекатаные, холоднокатаные и хромированные листы. Наличие ячеек позволяет значительно уменьшить вес материала, что упрощает его применение. Основные сферы применения ПВЛ — сооружение лестниц, пролетов, площадок, создание ограждений, армирование бетона.

Используемая литература и источники:

• Начальное обучение металлистов. Слесарь-механик / Б. Беер и др. — Москва: Огни, 2012.
• Технология металлов и других конструкционных материалов / В.М. Никифоров. — Москва: Машиностроение, 2015.
• Теория пирометаллургических процессов. Учебное пособие / А.В. Ванюков, В.Я. Зайцев. — М.: Металлургия, 2000.
• Статья на Википедии