Vliv materiálů na zpracování plechů

Vliv materiálu na proces ohýbání

Pro plechy vyžadující ohýbání a tvarování je nezbytná dostatečná plasticita a relativně nízká mez kluzu. Plechy s vysokou plasticitou jsou méně náchylné k praskání během ohýbání, zatímco materiály s nižší mezí kluzu a nižším modulem pružnosti vykazují menší zpětné odpružení po ohýbání, což usnadňuje dosažení přesných rozměrů ohybu. Materiály s dobrou plasticitou, jako je nízkouhlíková ocel (obsah uhlíku <0,2 %), mosaz a hliník, se snadno ohýbají a tvarují. U křehčích materiálů, jako je fosforový bronz (QSn6,5–2,5), pružinová ocel (65Mn), tvrdý hliník a supertvrdý hliník, musí být při ohýbání zachován větší relativní poloměr ohybu (r/t); jinak pravděpodobně dojde k prasknutí. Zvláštní pozornost by měla být věnována výběru teplotních podmínek materiálu, protože to významně ovlivňuje ohýbatelnost. U mnoha křehkých materiálů může ohýbání vést k prasknutí na vnějším poloměru nebo dokonce ke zlomení během procesu. Podobně u plechů z oceli s vysokým obsahem uhlíku, pokud je zvolena podmínka tvrdého popouštění, může ohýbání také způsobit praskání nebo lomy vnějšího poloměru. Tyto problémy by měly být co nejvíce minimalizovány.

Vliv materiálu na proces kreslení

Tažení plechu, zejména hluboké tažení, je jedním z nejnáročnějších procesů při výrobě plechů. Vyžaduje nejen minimalizaci hloubky výkresu, zjednodušení geometrie součásti a zajištění plynulých přechodů, ale vyžaduje také dobrou plasticitu materiálu. V opačném případě může snadno dojít k problémům, jako je celkové pokřivení součásti, místní zvrásnění nebo dokonce praskání v nakreslených částech.

Materiály s nízkou mezí kluzu a vysokým koeficientem normální anizotropie (hodnota r) obecně vykazují lepší tažnost. Nižší poměr kluzu (σs/σb) indikuje lepší lisovací výkon a umožňuje větší deformaci v jedné operaci. Když je r-hodnota větší než 1, dochází k deformaci ve směru šířky snadněji než ve směru tloušťky. Větší poloměr tažení (R) snižuje riziko ztenčení a praskání během procesu tažení, čímž se zlepšuje tažnost.

Mezi běžné materiály s dobrým tažným výkonem patří: čistý hliníkový plech, 08Al, ST16 a SPCD.

Vliv materiálu na tvrdost

Při návrhu plechových konstrukcí se často setkáváme s tím, že tuhost plechových konstrukčních dílů neodpovídá požadavkům. Konstrukční návrháři se mohou uchýlit k použití oceli s vysokým obsahem uhlíku nebo nerezové oceli k nahrazení oceli s nízkým obsahem uhlíku nebo se rozhodnout pro tvrdší hliníkové slitiny s vyšší pevností namísto běžných slitin hliníku v naději, že zlepší tuhost součásti. Ve skutečnosti to nemá žádný významný účinek.

U materiálů stejného základního typu lze pevnost a tvrdost podstatně zvýšit tepelným zpracováním nebo legováním, ale tuhost se mění velmi málo. Pro zvýšení tuhosti součásti je nutné buď změnit typ materiálu, nebo změnit tvar součásti, aby se dosáhlo znatelného efektu. Modul pružnosti a modul pružnosti ve smyku různých materiálů lze nalézt v tabulce 1-2.