Листы алюминия, как стойкого к коррозии, пластичного и прочного материала, широко применяют в разных областях производства. Отсутствие ржавчины, малый вес, способность принимать при обработке самые сложные формы, долговечность, устойчивость к низким и повышенным температурам, пожаробезопасность — преимущества материала. Рифленый алюминий используют в автомобиле-, авиа-, судостроении, производстве бытовой технике, архитектуре и дизайне.
Алюминиевый лист с рифлением
Алюминий — легкий, устойчивый к коррозии металл, получил популярность в домашнем хозяйстве и на промышленном производстве.
Физические свойства металла:
- плотность — 2,7г/см3;
- пластичность;
- удельное сопротивление 0,027 Ом • мм2/м;
- теплопроводность 203,5 Вт/м • К;
- температура плавления 660ºС.
Благодаря небольшому весу алюминиевые листы предпочтительнее стального проката в реконструируемых и ремонтируемых зданиях, так как алюминий дает меньшую нагрузку на фундаменты и другие опорные конструкции.
Пластичность и низкая температура плавления дают возможность легкой обработки металла и придания изделиям сложных форм. Отсутствие хрупкости при сверхнизких температурах расширило область применения до криогенной технологии.
На производствах, связанных с образованием горючих и взрывоопасных газов алюминий применяется как искронедающий материал в конструкциях полов, панелей, ограждений кабин подъемно-транспортного оборудования.
Свойство проводить тепло у алюминия в 3 раза выше, чем у стали, оно широко используется в теплообменниках с высокими и низкими температурами, а также кухонной посуде, кондиционерах.
Электропроводность его менее, чем у меди, но за счет меньшего удельного веса он проводит в 2 раза больше электроэнергии, чем медный провод при равенстве весов. Эта характеристика используется в токопроводах, трансформаторах, линиях высоковольтных электропередач.
Сплавы с другими металлами
Пожалуй, единственное негативное качество алюминия — малая прочность, но современная металлургия нашла способ преодоления этой характеристики: сплавы с медью, магнием, марганцем, хромом, кремнием, другими металлами сопоставимы по прочности с некоторыми сортами стали.
На поверхности алюминиевых изделий образуется оксидная пленка. Благодаря ей металл проявляет уникальные антикоррозионные качества. Совместно с никелем и железом защита ослабевает , в соединении с марганцем — увеличивается. Стойкость к коррозии расширяет возможность применения алюминиевых конструкций и изделий в химпромышленности, транспортировке агрессивных жидкостей. Контакт с галогенами, хлором и бромом, слабой азотной кислотой, щелочами, ртутью, ведет к разрушению оксидной защиты.
Наличие защитной пленки усложняет проведение сварки, ее выполняют вольфрамовыми электродами, а саму процедуру ведут среде инертного газа.
Алюминий не образует вредных для здоровья людей соединений, не участвует в метаболизме теплокровных существ, а потому широко применяется в изготовлении упаковок долговременного хранения пищевых продуктов.
Чистый алюминий обладает малой прочностью и пластичен, практически во всех сферах производства и быта используются сплавы, а листы из сплавов подвергают рифлению — наносят объемный рисунок, придающий противоскольжение и декоративность.
Технология изготовления рифленых листов из алюминия
Независимо от того, какое количество рифлей находится на листе, все они производятся по идентичной технологии проката: горячекатаным или холоднокатаным станком. Первый способ изготовления применяется в тех случаях, когда необходимо сделать изделие, толщина которой 3-4 мм. если же требуется тонкий лист, то используется холоднокатаный прокат.
Процесс происходит следующим образом:
- ранее заготовленные слитки алюминиевого сплава массой 2-3 тонны проходят через подготовительные операции;
- материал помешает в станок, где проходит прокат изделия и на выходе получаются рифленые листы;
- затем заготовка подвергается термообработке и отделочным мероприятиям.
Но не все сплавы подвергаются термообработке. Так, сплав магния и алюминия не требует термического воздействия. используется другой способ холодной обработки: нагартовка. За счет ее проведения увеличивается прочность материала.
Нормативы по рифленому алюминию
Для производства листа используют не лабораторной чистоты алюминий алюминий, а сплавы. Наличие в составе листа различных легирующих добавок (медь, магний, марганец, железо, кремний, титан, хром, цинк, другие элементы) без потери положительных качеств дополнительно упрочняет и дает возможность соединения сваркой. Все характеристики изделия из рифленого алюминия зависит от марки прописаны в ГОСТ 21631-76.
Немного о сплавах
Первый сплав алюминия, произведший революцию в самолетостроении, назван по немецкому городу Дюрену, где была начата его промышленная выплавка — дюраль или дюралюминий.
В сплав дюраля входят медь (2,2-5,2%), магний (0,2-2,7%), марганец (0,2-1%), изделия из него используются в авиации, транспорте, космических технологиях. После закаливания дюралюминий в 7 раз становится прочнее алюминия лабораторной чистоты, при весе в 3 раза меньше стали.
АМг2
Наибольшей коррозионной стойкостью, прочностью, пластичностью и возможностью сварки характеризуется сплав алюминия с 2-4% магния АМг2. Листы обрабатывают разными методами, используют в строительстве, технике, автотранспорте.
АМц
Соединение с марганцем (до 1,5%) обеспечивает антикоррозионную стойкость к коррозии и пластичность, обуславливает применение материала для внутренних и наружных облицовок в кораблестроении, химическом производстве, и изготовлении продуктов питания.
ВД1
Алюминий, легированный медью (2-5%) и магнием (0,4-1,6%). Отличается высокой прочностью и вязкостью, антикоррозионностью при обработке плакированием. Применяется в авиа- и автомобилестроении, строительной индустрии.
Силумин — алюминий, легированный кремнием (4-13%, иногда до 23%) для изготовления сложных по форме изделий для авиа- и автостроения.
ГОСТ 21631-76 диктует характеристики, размерный ряд, маркировку, способ и качество обработки поверхности.
Горячий и холодный прокат
Алюминиевую рифленку производят методом горячего или холодного проката с дальнейшей обработкой или без нее.
Горячий прокат состоит в отжиге крупноразмерных слитков в шахтной печи для приобретения металлом однородной структуры, и последующем пропуске между парными цилиндрическими валами с уменьшением просвета между ними и одновременным нанесением рельефа. Горячим способом получают листы толщиной свыше 3 мм. Недостаток горячекатаной продукции — неравномерность геометрических размеров.
Технология получения горячекатаного рифленого алюминия включает 5-ть операций:
- Из сплавов, полученных путем легирования алюминия, отливают слитки весом в 3-8 т.
- Заготовки транспортируют в шахтную печь, где в течение 4-5 часов проводится гомогенизирующий отжиг при температуре 20-40ºС для получения металла с однородной структурой.
- Подготовленные слитки направляют в прокатные станы с попарно установленными цилиндрическими валками с рельефом, причем зазор между ними постепенно уменьшается, придавая листу нужную форму и рельефный рисунок.
- Полученные листы проходят термообработку (отжиг) для снятия внутреннего напряжения.
- Окончательная отделка листа заключается в шлифовке, обрезке по заданным размерам, нанесению покрытий.
Холодный прокат получают без предварительного нагрева на более мощном оборудовании. Листы получают постоянную геометрию с четким рисунком рифления. Прокатную продукцию термообрабатывают для снятия внутренних напряжений в металле, затем листы шлифуют и нарезают под заданные размеры.
Плакирование
Рифленые алюминиевые листы для противокоррозионной защиты плакируют — покрывают слоем чистого алюминия, особенно дюралевых сплавов, процесс проводится частично.
Гостом устанавливается маркировка плакирования:
Качество плакирования | % толщины плакирования от толщины листа | Маркер |
Техническое (образует защиту от микротрещин) | 1,5% при любой толщине | А |
Нормальное | 4% при ρ≤ 1,9 мм 2% при ρ≥1,9 мм | Б |
Утолщенное | 8% при ρ≥ | У |
у листов без покрытия маркировка отсутствует.
Определение алюминиевого листа, его разновидности и технические характеристики
Алюминиевый лист представляется собой полуфабрикат, который изготавливается из алюминия, а иногда и с добавлением других металлов, путем горячей деформации с последующей холодной обработкой. Из главных конкурентных преимуществ сортамента, определяющих его применение при обшивке кузова и салона автомобиля, можно выделить следующее:
- устойчивость к появлению коррозии;
- возможность дальнейшей механической обработки;
- хорошая переносимость минусовых температур;
- устойчивость к суровым погодным условиям;
- умеренная прочность материала;
- стильный внешний вид.
Обработка
Различают виды обработки:
- Термическая или ее отсутствие, продукция без термообработки не имеет маркера, термообработанные ( или отожженные) листы получают литеру «М» в марке. Весь ассортимент марок алюминия, кроме ВД1, возможно подвергать отжигу.
- Процедура отжига применяется для устранения избыточной прочности листа, которую он может приобрести при обработке.
- нагартованный (Н)- с уплотненным специальными машинами или дробеструем внешним слоем;
- полунагартованный (Н2) — с меньшей степенью уплотнения;
Нагартованный или полунагартованный металл под действием высокого давления в низкотемпературной среде упрочняется при частичной потере пластичности. При более сильном давлении достигают высокой степени упрочнения.
Изделия из нагартованного материала нельзя сваривать или гнуть из-за возможности возникновения трещин, но они применяются в высокопрочных строительных конструкциях.
Полунагартованные листы сваривают и гнут.
Закалка и состаривание
Закалка дает рифленым алюминиевым листам дополнительную прочность на разрыв. Технология состоит в резком охлаждении после высокотемпературного воздействия:
- закаленный и естественно состаренный лист получает литеру «Т», процесс естественного состаривания занимает 4-5 суток без термической обработки;
- закаленный и искусственно состаренный — «Т1», старение производится принудительно, при t= 150ºC за несколько часов;
- нагартованный после закалки и искусственного состаривания — «ТН».
Качество отделки поверхности
Рифленый алюминиевый лист может иметь:
- высокую отделку с обозначением «В»;
- повышенную отделку — «П»;
- обычную отделку, которая не маркируется.
Высокая отделка предполагает использование в качестве сырья для производства рифленых листов алюминия марки А7; А6; А0; АД00; АД0; АД1; АД; сплавов марки АМц; АМг2. Повышенная и обычная отделка не имеет требований по марке металла или сплава.
Фактура поверхности листа может быть глянцевой и матовой.
Типы рифления
По типу рифлей чаще всего встречаются схемы:
- чечевица (также известна под названием даймонд или алмаз) — самое простое рифление из параллельных рядов выпуклостей с перпендикулярным направлением друг к другу;
- дуэт — полосы парных рифлей;
- квинтет (от латинского квинта — 5) — группы из 5 рифлей также с перпендикулярным направлением дру, образуют шахматный рисунок.
Тип рифления влияет на прочность, так как выступы рифлей играют роль ребер жесткости, и придает эффект антискольжения: лист рифленый квинтет обладает им в наибольшей степени, поэтому пользуется большей популярностью при изготовлении различных горизонтальных поверхностей — площадок и ступеней лестниц, пандусов, легких перекрытий. Тип рифлей сказывается на стоимости листа, более сложное рифление дороже.
Обшивка кузова алюминием
Электролобзик с полотнами по металлу
Здесь приведено описание процесса изготовления накладных панелей из рифленого алюминия на кузов УАЗА31519.
Встречаются три металлиста. Первый говорит: — Мужики, я вчера квартиру купил, я ее уже всю металлом внутри украсил — МЕТАЛЛ. — А я вчера машину купил, всю машину металлом облепил — МЕТАЛЛ. — А я вчера лягушонка купил! Те двое в недоумении. — Я его в аквариум посадил и воду туда налил! — Ну и че такого. — Он там икру МЕТАЛ.
Предпосылки для этого следующие: — укрепить капот для того чтобы по нему стало возможно ходить; — защитить бока от повреждений ветками; — залатать дыры в нижней части дверей; — придать УАЗАВРу более внедорожный вид. Из всего списка последний аргумент был самым сильным. Вычитав на УАЗБУКе адрес фирмы Алрос , продающей алюминиевый профнастил, отправился туда. Лист рифленый «Квинтет» 1.5 мм толщиной размером 1.2х3 метра обошелся в 1750 рублей (12.03.04). Самым трудным оказалось довезти лист домой, поскольку при движении выше 60 км/ч лист пытался оторваться вместе с багажником. Можно порезать лист на месте, но на тот момент я не знал даже ориентировочных размеров. Солнечным субботним днем пошел снимать размеры с УАЗАВРа. Лист резал электролобзиком — получается очень легко и аккуратно. На рынке вместо полотен по металлу мне втюхали полотна по дереву, но проблем при резке не было. Лист клал на резино-битумную мастику BODY 930 ( по уазбуке ) — надеюсь, что влаги между листом и кузовом будет меньше. Листы крепил заклепками диаметром 4 мм(длиной 10 и 8 мм) с шагом около 15-20мм по краю и несколько заклепок по центру листа. В результате УАЗАВР действительно приобрел более боевой вид. Однако если прыгнуть на капот, он все равно проминается — зато ходить стало спокойнее. В планах: закончить обшивку УАЗАВРа по всему периметру (по низу) и застелить настилом пол в салоне.
Источник
Сортамент
Размерный ряд листов:
- по толщине от 0,3 до 10,5 мм;
- по ширине от 0,6 до 1,8 м;
- длине — до 7,2 м.
Высота возвышения рифли над поверхностью листа не входит в нормируемую толщину листа. Наибольшим спросом пользуются листы толщиной до 3 мм и длиной до 3-х м при ширине в 1,2 м. Все такой панели позволяет транспортироваит ее одному человекую
Чтобы определить вес одного изделия надо вычислить усредненную толщину листа с учетом высоты рифли, умножить на длину, ширину листа и объемный вес. Объемный вес в зависимости от марки сплава приводится в справочниках и составляет от 2,7 до 2,81 г/см3. Масса одного листа составляет от 15 до 40 кг.
ГОСТом также нормируется точность геометрических параметров и тщательность обработки краев плит.
Квинтет или Galaxy
Лист рифленый квинтет отечественного производства имеет внешнее сходство с аналогом из Сербии преимущественно под торговой маркой Galaxy. Главные отличия российского листа от импортного состоят в более низкой цене и высокой ударной прочности.
Требования стандарта
Алюминиевый листовой прокат с рифленым профилем поперечного сечения, как указано в ГОСТ 21631-76, выпускается в виде изделий прямоугольной формы, на которые специально нанесены выступы, расположенные под углом друг к другу и формирующие определенный рисунок. Такие выступы, как и очень незначительный вес листового алюминия, как раз и являются наиболее значимыми особенностями такого материала.
Ознакомиться с требованиями ГОСТ к листовому алюминию можно, скачав документ в формате pdf по ссылке ниже.
ГОСТ 21631-76 Листы из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия
Выступы, формируемые на поверхности алюминиевого листа, называются рифлями. Рифленая поверхность состоит из групп рядом расположенных выступов, образующихся из различного количества рифлей. Так, лист, рифленая поверхность которого сформирована из групп выступов, в каждой из которых содержится по пять рифлей, – это алюминиевый лист квинтет, две рифли – дуэт, одна – даймонд. Различить листы с различным типом рифления несложно, для этого достаточно взглянуть даже на фото изделия.
Типы рифления алюминиевого листа
ГОСТ оговаривает основные геометрические параметры рифленых алюминиевых листов:
- длина готовых листов – 200–600 см;
- ширина листовых изделий – 100–150 см;
- толщина алюминиевого листового проката – 1,5–4 мм (следует иметь в виду, что данный параметр не включает высоту, на которую над листом возвышаются рифления).
Рассчитывают вес одного погонного метра рифленого листа из алюминия по специальной формуле. Необходимо знать следующие геометрические параметры такого изделия: максимальный и минимальный размеры листа по его толщине и ширине и плотность сплава, из которого такой лист изготовлен. В положениях ГОСТа приводится следующая методика определения веса одного погонного метра листов рифленого алюминиевого проката разного типа.
- Наибольшее и наименьшее значения толщины листа складывают между собой, а итог делят на два.
- Рассчитывают среднюю ширину листа, для чего складывают минимальное и максимальное значения данного параметра и полученную сумму также делят на два.
- Затем, чтобы определить средний объем одного погонного метра листа рифленого алюминия, полученные значения перемножают.
- Результат такого перемножения необходимо умножить на плотность алюминиевого сплава, из которого произведен рассматриваемый лист, а затем разделить на 1000.
Ориентировочный вес 1 м2 алюминиевого листа
В том случае, если необходимо рассчитать вес рифленых алюминиевых листов, изготовленных из сплавов марок В95, В95-1 и В95-2, в формуле учитывают плотность материала, равную 2,85 г/см3. При расчете массы рифленых алюминиевых листов из материала других марок используют следующие переводные коэффициенты:
- 0,947 – для сплавов марки АВ;
- 0,937 – АМг3;
- 0,926 – АМг6;
- 0,94 – АМг2;
- 0,95 – АМг5;
- 0,954–0,982 – Д1, Д12 и Д16;
- 0,97 – АКМ;
- 0,958 – АМц, АМцС и ММ;
- 0,972 – 1915.
Все вышеуказанные показатели переводных коэффициентов оговариваются положениями ГОСТ 21631-76, ссылка на который представлена выше.
Практичность листового алюминия, как правило, находит применение в сугубо утилитарных целях
Рифленый лист квинтет
Базовые характеристики рифленого алюминия квинтет:
- Малый вес, снижающий нагрузку на каркас и фундаменты зданий, сооружений, оборудования.
- Коррозионная стойкость.
- Эффект антискольжения исключает проскальзывание обуви на мокром покрытии.
- Отсутствие вредных выделений, безопасность для людей.
- Устойчивость к большинству агрессивных сред.
- Искробезопасность.
- Устойчивость к низким и высоким температурам без потери прочности.
- Долговечность.
- Эстетическая привлекательность.
- Высокое светоотражение.
Где применяют
Алюминиевый квинтет используют в машиностроении для выполнения защитных кожухов различных механизмов, применяют в ограждении кабин лифтов, кранового оборудования, съемных перекрытий. В судостроении квинтет можно увидеть на трапах, внутренней обшивке машинных отделений кораблей. В промышленных холодильниках из листов с рифлением квинтет изготавливают покрытие пола: рифли отлично удерживают движущиеся тележки и не дают проскальзывать обуви персонала.
При строительстве легкие алюминиевые рифленые листы квинтет незаменимы в сооружении площадок и ступеней металлических наружных и внутренних лестниц для эвакуации персонала или осмотра оборудования, различных переходных площадок, пандусов, мостов. Квинтет необходим во взрывоопасных производствах, так как он искробезопасен. Для использования на пищевом производстве и фармакологической промышленности есть особая марка квинтета АД1Н.
Любители тюнинга личных автомобилей квинтетом обшивают кузова и багажники, а в общественном транспорте пол из квинтета обеспечит безопасность пассажиров зимой, когда на обуви снег и наледь.
Рифленый алюминий также используют для облицовки фасадов, ландшафтного дизайна — веранды, беседки, причалы, рекламных конструкций, лестниц, пандусов.
Преимущества и недостатки проката представленного типа
Алюминиевые листы лучше поддаются обработке. То есть, из них можно создавать каркасы практически любой формы. Варить листы Квинтет тоже легко и приятно. Тем не менее, изделия получаются довольно крепкие, благодаря рифленой поверхности. Они прекрасно выдерживают вес человека.
Из алюминиевых листов Квинтет можно создавать каркасы практически любой формы
Еще одна положительная черта – это то, что лист не искрит при ударе о нем камнями или металлическими предметами. Кроме того, на нем не появляется ржавчина, а весит материал немного. Внешний вид изделия определяется как солидный и презентабельный.
Алюминиевые листы Квинтет долговечны и не портятся под действием атмосферных осадков. В основном их используют для создания противоскользящий покрытий разного рода. Он активно применятся для создания лестниц, производственных помещений и пандусов. Тем не менее, и для тюнинга транспортных средств, и для декоративной отделки помещений он идеален.
Алюминиевые листы Квинтет лучше поддаются обработке
Также читайте материалы:
Несмотря на то, что в сравнении с черными металлами алюминий является цветным металлом, и, соответственно, стоит дороже, он очень популярен. Листы из него имеют отличные эксплуатационные свойства и выглядят восхитительно. Напольное покрытие, произведенное из них, служит долго.
Недостатков у продукции немного. Основной из них – быстрое появление деформации при резком механическом воздействии. Также, если будет осуществляться длительное давление на один участок листа, может появиться углубление в нем.
В основном листы Квинтет используют для создания противоскользящий покрытий разного рода