在日常钣金加工中需要用到很多不同材质的材料,例如:不锈钢、冷轧钢板、铁板等。相信大家都对这些材料的名称很清楚,但是我相信大家对他们的生产工艺和特性可能就不行很清楚了,所以志胜志胜五金特意整理了这些信息,希望能对大家在选择加工材料的时候有所帮助。
板金加工中使用的材料种类很多,有铁金属与非铁金属,其无论在常温或高温加工,都必需具备有延展性、剪断、压缩成形等性质,且要有不易破裂、变形等性质。一般使用的板金材料有钢板、镀锌铁板、镀锡铁板、不锈钢板、铜及铜合金板、铝及铝合金板、金属线等,志胜将板料的制造方法及其种类、性质、规格与用途引述如下。
(一)板金材料的制造
钢在炼钢炉中减少多余的含碳量,及除去有害的杂质后,由于具有延展性,故在常温时可以轧延各种制品形状,加在高温状态时更容易加工。
钢的加工法有三种,即轧延、锻造、铸造。而钢制品生产量之95%以上系依轧延加工所完成的。轧延有热轧与冷轧二种。钢之轧延不只是要使其成形,而且在轧延过程中所加之压力,能使其结晶组织变为细緻,增加其强度及韧性。
现在大规模钢铁一贯作业之工厂,20吨大小之钢锭放入灼热炉中,用内外均有1150~1300度C之温度加热,并且轧延制成中块的钢块,再按制品之种类及使用目的,施以塑性加工而成为钢板、钢线、型钢、钢条及钢管等。
一般轧延钢板、板金作业所使用的钢板,系以极软钢之钢锭,用滚筒轧延成板片状者,依其厚度来分,可分为薄板、中板、厚板三种。薄板为一般板金作业的材料,其厚度在1.6mm以下,中板则用于机械构件及板金零件材料,其厚度在1.6mm以上。厚板则皆用于制作锅炉、钢铁构造物和造船等工业上,其厚度在6mm以上。
至于线材之制造,则是将素材圆棒冷抽(drawn cold)而成。其法是设计一系列依次而渐小之板模(plate dies),然后使圆棒依次通过,则其外径逐渐减小,直到我们所需要之规格为止。
(二)钢板与铁线之号规
板金厚度的设计制造是由所谓号规一系列的号码来加以决定之。在目前,对于不同种类金属的使用有几种不同的系统,然而对于铁及钢板之设计制造是採用美国标准号规(United State Standard Gauge),简称U.S.S.G。有关板金之厚薄,铁线之粗细,都可用这种号规来量度。
号规系一块有缺口之圆形金属板,每一缺口表示一种厚度及一个号码,在号规的正面自0至36,共有37个号码,其背面则对应有37个以小数表示之厚度尺寸,如30号之背面为0.0125",即表示30号板之厚度是0.0125吋。板金厚度亦可用分厘卡(micrometer)量得之。依照量得之厚度尺寸可在规格表内查出其相当之规格号码。金属线之直径在13mm以下者亦用号规表示之,而线号规种类很多,在美国用于铁线或钢线之号规为Stl. W.G.(U. S. Steel Wire Gauge)。
板金材料在使用中由于强度、硬度、外观、价格等差异,且因制品所要求的条件不一,常在一种金属中熔合他种金属或非金属元素使用(即合金)亦有在材料外部镀上其他金属层者(即包覆钢板),以达防蚀目的,兹将多种常用材料介绍如下:
1、黑铁皮
亦称未包覆铁板,是由含碳最少(C 0.15%以下)的钢锭,以热轧加工,不施以其他表面处理者,因表面颜色呈青黑色,故称为黑铁皮。用于需油漆或电镀等防蚀处理之各种物品。例如火炉管、油箱、油槽、乾燥机、混合机及集尘装置等。普通所用的轧延钢板其定尺成品规格有3迟X6迟、4迟X8迟、5迟X10迟三种。
2、磨光钢板
亦称光面铁板,为黑铁皮再施以冷轧加工(即常温轧延)使表面平滑呈银灰色者。冷轧钢板比热轧钢板的加工性优良且表面美丽,所以大都使用在汽车车身、机械零件、电机器具、化工机械设备等表面需要平滑漂亮的构造物,其用途非常广泛。
3、镀锌铁板
镀锌铁板俗称白铁皮,因其表面有白色耀目的羽状花纹,这些耀亮的花纹是由于熔融的锌料在板金上冷却后所形成的。这些锌膜除了防锈美观之外,也使白铁皮易于锡銲。镀锌铁板适用于制造屋顶、屋檐水槽、空气调节导管、广告招牌等,以及食器以外的容器,如箱、盘、水桶等。镀锌铁板有平板、浪板及长尺寸板卷三种,卷状者为生产工场大量所使用,平板为普通板金加工用材料,平板之宽度有2迟6吋及3迟两种,长度有6迟、7迟、8迟三种,板厚的规格通常以U.S.S.G.号数表示,常用者为#26~#31。
浪板之主要用途为建筑材料,其宽为26吋,长度有6迟、7迟、8迟三种,浪宽则有3吋、2吋、1(1/4)及1吋等,浪高为浪宽的1/4,浪扳之厚度亦以USSG号数称呼之。
4、镀锡铁板
镀锡铁板俗称马口铁,系将薄纲板以热浸法或电镀法镀上一层纯锡,有光亮的银白色表面,镀锡的目的亦为防止锈蚀。因锡对人体无害,故其主要用途在于食品容器、罐头、盘器等方而。镀锡铁皮的尺寸普通有14吋X20吋及20吋X 28吋两种,但特殊的有36吋X 72吋,又煤油罐用的有10吋X 20吋、14吋X 18(3/4)厚度的称呼不用尺寸,而以每箱的重量来表示,如100磅或170磅等。其每箱的张数有56张、112张、224张等。
日前镀锡铁板已渐渐为不锈钢和铝板所取代。
5、不锈钢板
不锈钢板是近年来颇为广泛使用的板金材料,可做为制造厨房用品、医疗用器具.化学、制药机器,以及车辆、建筑用品等,它不受大气及湿气之侵蚀,为高级钢料中加入镍、铬、锰、硅、钼等金属所作成的合金。其中以镍、铝的含量为最高,可分为铬系不锈钢及镍铬系不锈钢。铬系不锈钢含12%以上之Cr,不受有机酸及硝酸之侵蚀,但易受稀硫酸之侵蚀;镍铬系不锈钢含Cr16~26%、Ni6~22%,常用之含量为Cr18%、Ni8%,称为18~8不锈钢,耐蚀性最为优秀,一般板金工作使用此系不锈钢。
不锈钢板表面依精制(finish)程度分成七级。由未加工之表面至如镜面般的光泽。不锈钢板之大小、规格、厚度表示法与普通钢板相同。由于不锈钢板具有较高的硬度与韧性,因此较不易剪切与弯曲。在剪切或弯曲不锈钢时,应视机器的容量(号规的号数)加4以作为剪切或弯折均不锈钢板之最大号数,因剪切容量是以中碳钢为基准设定的。例如:剪切容量为#16之方剪机,最大只能剪切#20之不锈钢板。不锈钢易于锡焊及熔接,且熔接后将焊道磨平并抛光可得光亮如新之表面。
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