Изделия из металлического листа: виды, способы обработки

Изделия из металлического листа используются во многих промышленных и производственных сферах: в машиностроении, сельском хозяйстве, строительстве. Они незаменимы благодаря своим универсальным свойствам – простоте обработки, прочности, коррозионной стойкости.

В зависимости от типа металлопроката, способа обработки заготовки, вида готового изделия применяется различное оборудование: гибочные станки, сверлильные, оборудование для лазерной резки и т. д. Из нашего материала вы узнаете о типах изделий из металлического листа и способах их производства.

Виды и сферы применения листового металла

Благодаря своим характеристикам плоский металлопрокат широко используется во многих производственных сферах.

Листовая сталь делится на виды, исходя из различных критериев:

• в зависимости от толщины листа выделяют тонкие (от 0,35 до 3,99 мм) и толстые (от 4 до 160 мм) листы;
• в соответствии с технологией производства сталь бывает холодно- и горячекатаная с маркировками ХК, ГК, оцинкованная, нержавеющая и просечно-вытяжная;
• исходя из назначения выделяют электротехническую, судостроительную, броневую, котельную, жаропрочную и пр.;
• в зависимости от профиля листовая сталь делится на прямую, штампованную или гофрированную, включая кровельную черепицу.

Изделия из плоского металлического листа используются в основном в строительстве и машиностроении. Предъявляемые к листовой стали требования меняются в зависимости от условий, в которых предполагается эксплуатация готовой продукции.

Изделия из толстолистового горячекатаного металлического листа используют в машиностроительной сфере.

Обработка антикоррозионными составами придает деталям высокую прочность, долговечность, отличное качество, расширяя сферу их применения. Из металлических листов изготавливают профильные конструкции и заготовки для холоднокатаного проката.

Из холоднокатаного листового металла изготавливают автомобильные корпуса. Поскольку безопасности в автомобилестроении уделяется пристальное внимание, в процессе производства листы подвергаются постоянному контролю качества. Толщину листового железа определяет производитель автомобилей, она зависит от марки/модели будущего транспортного средства. Также изделия из тонколистового металлического листа используются в строительстве для ограждения стройплощадок, предотвращения проникновения на них посторонних лиц.

Кроме того, среди изделий из металлических листов можно отметить корпуса приборов, электрошкафы, сварные трубы и пр.

На поверхности перфорированных металлических листов расположены отверстия, отличающиеся по форме и размерам. Изделия из перфорированного металла применяются для создания декоративных элементов фасадов, в дизайне интерьеров, для производства рекламных конструкций.

Кроме того, изделия из перфорированного металлического листа используются при изготовлении мебели, в производстве воздуховодов, сепарационного и фильтрационного сельскохозяйственного оборудования, в пищевой и химической промышленности.

Из нержавеющих металлических листов производят продукцию, которую предполагается эксплуатировать во влажной или агрессивной среде. Они используются для создания медицинского оборудования, инструментов, столов для приготовления пищи, баков и емкостей для хранения жидкостей. Более высокая стоимость нержавеющей стали окупается ее эксплуатационными характеристиками.

Гладкий стальной лист с окрашенной поверхностью может иметь разную толщину, габариты, вес, используется как в бытовых целях, так и на крупных производствах. Изделия из металлических листов используют для облицовки отдельных элементов фасадов зданий, а также для создания рекламных конструкций, вывесок, баннеров, указателей и пр.

Виды изделий из металлического листа

Изделия из металлического листа находят применение в самых разных сферах.

Из материала изготавливают баки, шкафы, контейнеры, различные металлические емкости, кровельную металлочерепицу, превосходящую по уровню прочности и долговечности обычную черепицу.

Специальные станки с числовым программным управлением позволяют придавать металлическим заготовкам различную форму и размеры в соответствии с требованиями заказчика. Оборудование способно резать, изгибать, сверлить металл, придавать ему нужную форму.

Исходя из размеров готового продукта, проектировщик определяет наиболее подходящий способ соединения отдельных элементов листового металла. Для этого используются винты, заклепки, специальный клей, сварка и др. При выборе оптимального варианта соединения учитывается толщина, марка металла, а также дальнейшее использование изделия.

Нюансы проектирования изделий из листового металла

Некоторые инженеры по старинке вручную чертят схемы изделий из металлического листа и только потом приступают к компьютерному 3D-моделированию.

Однако практически все предприятия уже перешли на 3D-моделирование, так как использование CAD позволяет сэкономить время, при этом не переживая за качество будущих деталей из металлического листа.

Помимо визуальной составляющей, при проектировании изделий необходимо ориентироваться на их технологичность. Специалисты могут сделать развертку деталей из любого типа металлических листов. При этом готовый продукт будет полностью соответствовать требованиям заказчика по внешнему виду, форме и технологическим характеристикам.

Специализированное программное обеспечение позволяет моделировать различные изделия из металлических листов, получаемые при помощи такой технологии обработки металла, как гибка. Ознакомиться с командами, позволяющими работать с листовыми материалами, можно в меню «Операции» на панели «Элементы листового тела». 

Благодаря наглядности и простоте управления сделать детали простой формы можно за несколько секунд. Но и для создания развертки сложного фигурного изделия из металла потребуется совсем немного времени.

Преимуществом компьютерного моделирования продукции из листового металла является также простота вносимых в чертежи изменений или создание новых вариантов детали на основе предыдущих. Полученная 3D-модель может использоваться неоднократно, при добавлении новых элементов можно очень быстро создавать уникальные изделия за короткое время.

Программы для моделирования позволяют 3D-специалистам проверять наличие пересечений между одной или несколькими частями будущих изделий из металлического листа.

Работник, занимающийся проектированием деталей из листового металла, должен обладать не только соответствующей квалификацией, но и опытом. При разработке проекта он должен ориентироваться не только на свойства материала, из которого будет создана заготовка, но и на то, как готовая деталь должна функционировать. С учетом этого он создает развертку изделия, способного выполнять свои функции в течение всего предполагаемого срока эксплуатации.

Для этого необходимо выполнить многочисленные расчеты, включая расчет прочности и силовых нагрузок. Чтобы их рассчитать, специалист должен определить как номинальную нагрузку (максимальную или наиболее длительно действующую), так и переменные рабочие нагрузки. На работоспособность изделий влияет ряд характеристик, включая прочность, жесткость, износостойкость, виброустойчивость. После того как будут выполнены все необходимые действия, можно будет определиться с формой детали и подходящим листовым металлом.

Чертежи изделий из металлического листа напоминают схемы для зданий (развертки стен) или сложные конструкции оригами, состоящие из большого количества слоистых размеров. При создании планов деталей из листового материала специалистам нельзя забывать об ограничениях, накладываемых при использовании того или иного вида металла, а также о его способности к трансформации и возможности придания ему различных форм.

3D-модели изделий из металлического листа позволяют представить и понять самые сложные чертежи. Раньше для этого требовалось создать три эскиза будущей детали – вид спереди, вертикальную проекцию и вид сбоку. Также благодаря 3D-моделированию можно получить изометрические изображения продукции и ее виды в разрезе.

Способы изготовления изделий из металлического листа

Для обработки изделий из металлического листа используются токарные и фрезерные станки, оборудование лазерной резки и гравировки.

Для работы с листовым металлопрокатом применяют технологии профилирования, гибки, штамповки, сварки и пр.

На сегодняшний день одной из наиболее эффективных технологий обработки металлических листов считается лазерная резка. С ее помощью можно получать изделия, точно соответствующие требованиям заказчика, при этом в процессе раскроя металла не нарушается его структура, края разреза остаются гладкими, без заусенцев.

Оборудование для лазерной резки позволяет изготавливать высококачественные детали с ровной кромкой и минимальной погрешностью. Кроме того, с помощью лазера можно не только выполнять раскрой листового металла, на и гравировать его, т. е. наносить на металлическую поверхность изображения и надписи.

За счет числового программного управления и высокой точности лазерного луча получаемые при помощи соответствующего оборудования изображения отличаются превосходным качеством и четкостью.

Гибочные станки используются для производства металлического профиля, который в дальнейшем находит применение в строительной сфере, в создании металлоконструкций, для изготовления пластиковых окон и пр.

Готовые изделия из металлического листа окрашивают или покрывают специальными полимерными составами. Конструкции, состоящие из нескольких элементов, на заключительном этапе собирают.

Многие компании, занимающиеся производством изделий из металлического листа, предлагают заказчикам как готовую продукцию, так и индивидуальное создание деталей в соответствии с предъявляемыми требованиями.

При индивидуальной работе заказчики могут дополнительно получить 3D-макет или 3D-визуализацию готового изделия, также в качестве дополнительной услуги компании предлагают разработку дизайн-проекта, подготовку чертежей, предоставление прочих дизайнерских и проектировочных работ.