Листовой металлопрокат
Листовой прокат, в отличие от сортового, представляет собой не только готовое изделие, но и важнейшую заготовку для различных производственных процессов, таких как вырубка, формовка и гибка металла. Именно поэтому листовой прокат из нержавеющей стали и цветных металлов пользуется огромным спросом как в частном, так и в промышленном секторе.
Что входит в состав листового проката?
Листовой прокат — это плоские металлические заготовки, которые различаются по материалу изготовления и толщине. В ассортименте представлены изделия из нержавеющей стали, алюминия, меди, бронзы, латуни, титана и других металлов и сплавов.
По толщине различают листы и плиты, которые производятся в виде стандартных прямоугольных или квадратных заготовок. Тонколистовой прокат, такой как рулоны нержавеющей стали или медная фольга, обычно поставляется в виде катушек и нарезается в необходимый размер по желанию покупателя.
По ширине листовой прокат подразделяется на листы, ленты и штрипсы. Лента — это более узкий вариант, который может продаваться как самостоятельное изделие. Штрипсы же, отличающиеся небольшой шириной, используются в качестве заготовок для уголков.
Кроме того, листовой прокат классифицируется по типу поверхности. Классические листы обладают ровной и тщательно обработанной поверхностью, гладкой и зеркальной, без каких-либо неровностей. Однако существуют и специальные декоративные и технологические листы, такие как:
-
Перфорированные — с отверстиями по всей площади, различающимися диаметром просветов;
-
Просечно-вытяжные — прочная сетка, созданная путем одновременной просечки и вытяжки листа, часто используемая для изготовления лестниц;
-
Рифленые — с тиснением на поверхности, что обеспечивает меньшее скольжение и создает дополнительный декоративный эффект;
-
Матовые — без глянцевого блеска, что делает листовой металл более интересным и практичным для ряда задач;
-
Зеркальные — с максимальной степенью шлифовки и дополнительным блеском.
Таким образом, к листовому ассортименту можно отнести все изделия, которые имеют относительно небольшую толщину и изготавливаются методом горячего или холодного проката с последующей шлифовкой и резкой.
Как производят листовой прокат?
Основные способы производства листового проката — холодный и горячий прокат, которые зависят от используемого материала. В качестве заготовки применяется сляб — толстая пластина металла для последующей обработки. Слябы могут быть литыми или катаными, их могут производить на самом металлургическом заводе или заказывать у партнеров. К заготовкам предъявляются строгие требования, они всегда соответствуют ГОСТам, что обеспечивает получение качественного листового проката. Иногда в сплавы заранее добавляют присадки для достижения необходимой прочности или устойчивости к коррозии готового листового материала.
Холодный прокат
Холоднокатаный метод считается более качественным, однако не для всех металлов его можно использовать. Технологии для разных материалов несколько отличаются, поэтому мы будем рассматривать процесс проката преимущественно на примере нержавеющей стали.
При холодной деформации заготовка не подвергается предварительному нагреву, но в некоторых случаях перед прокатом проходит через травление. Затем заготовка пропускается через валы, которые оказывают равномерное давление на сляб. Постепенно, за несколько проходов, давление валов увеличивается, они могут перемещаться в различных направлениях — горизонтально, вертикально или винтовыми движениями. С каждым проходом толщина сляба уменьшается, а его длина и ширина увеличиваются.
Когда достигается нужная толщина, заготовки режутся в листы и, при необходимости, сворачиваются в рулоны. Следующий этап — металлообработка, которая зависит от типа проката. Это может быть шлифовка, тиснение или нанесение дополнительного покрытия.
Наиболее качественная обработка осуществляется на клетьевых крутильных машинах. Стальной лист накручивается на барабан, проходит обкатку и одновременно наматывается на вторую катушку. Затем происходит обратное движение в другую сторону. Работу клетевой крутильной машины можно сравнить с перемоткой пленки на старых кассетах. Вместо пленки используется стальной лист, который наматывается в рулон и при каждом движении проходит через валы под давлением.
Особенности холодного проката:
-
Высокая точность толщины на всем протяжении листового металлопроката;
-
Хорошая прочность — при горячем процессе сталь может потерять до 20% своих прочностных свойств;
-
Возможность нанесения полимерного покрытия на лист;
-
Ограниченное количество форм;
-
Возможность достичь минимальной толщины листа.
Горячий прокат
Процесс горячего проката не сильно отличается от предыдущего, но перед прокаткой заготовку разогревают в специальных печах до температуры, при которой значительно увеличивается пластичность и мягкость материала. Температурные значения для разных металлов и сплавов будут отличаться. Для нержавеющей стали нагрев производится примерно до 1100-1300 градусов.
Нагретая заготовка также помещается между валками, где происходит обжатие за несколько проходов. Иногда по краям устанавливают ограничители, что позволяет придать листовому горячекатанному прокату особенную форму. Когда лист охлаждается, он подвергается резке, разделке кромок, шлифовке и, при необходимости, снимается окалина. На качество готового проката влияет равномерность нагрева заготовки.
Иногда два метода комбинируют. Сначала используется горячий сляб, раскатывается до определенной толщины, затем охлаждается и повторно пропускается между валами уже холодным методом. Так получаются тонколистовые изделия высокого качества.
Особенности горячей деформации листов:
-
Такой метод дешевле;
-
Листы хорошо поддаются последующей сварке из-за предварительного нагрева;
-
Трудно добиться минимальной толщины;
-
Иногда на материале появляются окалины, а прочность стали незначительно теряется.
В целом, если сравнивать два способа проката, холоднокатаные листы считаются более качественными, прочными, но и более дорогими. Они применяются при изготовлении металлоконструкций, где важна прочность изделия. Горячекатаные же листы используются в быту, в том числе для создания конструкций для эксплуатации на улице.
Последующая металлообработка листового проката
Постобработка зависит от того, какое изделие требуется получить. Например, для тонколистовых изделий из углеродистых сталей актуальна оцинковка — покрытие листа тонким слоем цинка с помощью гальванической или термодиффузионной технологии. Оцинковка увеличивает устойчивость изделия к коррозии и продлевает его срок эксплуатации.
Для производства рифленых, профильных, перфорированных или просечно-вытяжных листов используются рулонные или листовые заготовки. Лучше всего подходят плиты после холодной деформации. Для рифления заготовка нагревается и с помощью тиснения наносится ромбовидный или чечевичный рисунок. Для получения профлиста рулонная заготовка отправляется на специальный станок, армирующий загибы. Перфорация получается путем резки станком с ЧПУ.
Наиболее интересно изготовление просечно-вытяжных листов. Они также производятся на основе холоднокатаных заготовок. Плиту помещают на станок, на котором происходит два действия: нанесение насечек и равномерное вытяжение листа.
В рамках производства листовой стали часто последующая обработка включает закалку с помощью пропуска высоких токов или нагрева открытым пламенем. Закалка увеличивает прочность листового проката нержавеющей стали, его пластичность и сопротивляемость на разрыв.
Также практически все виды листового проката включают в качестве последующей обработки шлифовку. Она может быть грубой или тонкой, в зависимости от количества проходов и размера абразивного вещества. Шлифовкой достигается матовая и зеркальная поверхности. При необходимости листовой материал покрывается дополнительным напылением. Он хорошо поддается окраске, резке, гибке и другой металлообработке.
Современное оборудование позволяет добиться очень высокого качества листового проката как для нержавеющей стали, так и для цветных металлов и сплавов. А использование листовой продукции востребовано практически в каждой производственной сфере — от пищевой промышленности до авиастроения.