Gràfic de calibres de xapa: guia de gruix per a acer, inoxidable i alumini
Escollir el gruix de xapa equivocat és una de les maneres més ràpides d'ampliar el pressupost d'un projecte. Una part massa prima es doblega sota càrrega; un que és massa gruixut gasta material i augmenta els costos d'eines. Un gràfic de calibres de xapa elimina les conjectures.
Els números de calibre funcionen de manera inversa al gruix: com més alt és el calibre, més prima és la làmina. De manera crítica, un sol número de calibre no produeix el mateix gruix en tots els materials. Per exemple, l'acer de calibre 20 mesura 0,953 mm (0,0375 "), mentre que l'alumini de calibre 20 és d'1,016 mm (0,0400"), una diferència del 6,6%. A calibres més lleugers, la bretxa s'eixampla encara més. L'ús de la columna incorrecta en una taula genèrica pot introduir un error important en el gruix de la paret.
fiable Aquesta guia proporciona la informació definitiva gràfic de calibres de xapa per a acer al carboni, acer inoxidable i alumini, juntament amb calibres de cobertura 3 i pràctics en mil·límetres7 notes d'aplicació, criteris de selecció de materials i estàndards de tolerància de la indústria.
Gràfic complet de calibres de xapa: acer, acer inoxidable i alumini
La taula següent enumera els valors de gruix nominal basats en els estàndards de la indústria. Els valors d'acer al carboni segueixen les especificacions ASTM A1011 i taules de mesura del fabricant. L'acer inoxidable segueix ASTM A480 . Es basen els valors d'alumini ASTM B209 i estàndards de l'Associació d'Alumini.
Calibre 7-18 (calibre mitjà)
| Calibre | Acer al carboni (mm) | Acer al carboni (polzades) | Acer inoxidable (mm) | Acer inoxidable (polzades) | Alumini (mm) | Alumini (polzades) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 7 | 4.762 | 0.1874 | 4.762 | 0.1874 | 5.258 | 0.2070 |
| 8 | 4.191 | 0.1650 | 4.191 | 0.1650 | 4.699 | 0.1850 |
| 9 | 3.746 | 0.1475 | 3.746 | 0.1475 | 4.191 | 0.1650 |
| 10 | 3.416 | 0.1345 | 3.569 | 0.1405 | 3.658 | 0.1440 |
| 11 | 3.035 | 0.1195 | 3.175 | 0.1250 | 3.264 | 0.1285 |
| 12 | 2.657 | 0.1046 | 2.779 | 0.1094 | 2.908 | 0.1145 |
| 13 | 2.299 | 0.0905 | 2.380 | 0.0937 | 2.540 | 0.1000 |
| 14 | 1.984 | 0.0781 | 1.984 | 0.0781 | 2.223 | 0.0875 |
| 15 | 1.745 | 0.0687 | 1.786 | 0.0703 | 1.905 | 0.0750 |
| 16 | 1.511 | 0.0595 | 1.588 | 0.0625 | 1.651 | 0.0650 |
| 17 | 1.359 | 0.0535 | 1.427 | 0.0562 | 1.473 | 0.0580 |
| 18 | 1.270 | 0.0500 | 1.270 | 0.0500 | 1.270 | 0.0500 |
Calibre 19–30 (calibre mitjà a lleuger)
| Calibre | Acer al carboni (mm) | Acer al carboni (polzades) | Acer inoxidable (mm) | Acer inoxidable (polzades) | Alumini (mm) | Alumini (polzades) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 19 | 1.105 | 0.0435 | 1.113 | 0.0438 | 1.107 | 0.0436 |
| 20 | 0.953 | 0.0375 | 0.914 | 0.0360 | 1.016 | 0.0400 |
| 21 | 0.851 | 0.0335 | 0.813 | 0.0320 | 0.930 | 0.0366 |
| 22 | 0.759 | 0.0299 | 0.711 | 0.0280 | 0.874 | 0.0344 |
| 23 | 0.678 | 0.0267 | 0.635 | 0.0250 | 0.795 | 0.0313 |
| 24 | 0.607 | 0.0239 | 0.559 | 0.0220 | 0.711 | 0.0280 |
| 25 | 0.538 | 0.0212 | 0.508 | 0.0200 | 0.635 | 0.0250 |
| 26 | 0.478 | 0.0188 | 0.457 | 0.0180 | 0.574 | 0.0226 |
| 27 | 0.437 | 0.0172 | 0.406 | 0.0160 | 0.508 | 0.0200 |
| 28 | 0.396 | 0.0156 | 0.356 | 0.0140 | 0.455 | 0.0179 |
| 29 | 0.356 | 0.0140 | 0.305 | 0.0120 | 0.389 | 0.0153 |
| 30 | 0.318 | 0.0125 | 0.254 | 0.0100 | 0.320 | 0.0126 |
El sistema Key Insight: al calibre 18, els tres materials comparteixen un gruix nominal d'1,27 mm (0,050″). Per sota del calibre 18, les làmines d'acer inoxidable es tornen progressivament més primes que l'acer al carboni amb el mateix número de calibre, mentre que les làmines d'alumini es tornen més gruixudes. Comproveu sempre amb la columna de material correcta.
Com funciona el calibre de xapa
El calibre de xapa metàl·lica es va originar a principis del segle XIX com a estàndard de trefilatge. Cada número de calibre representava originalment el nombre de matrius de dibuix pels quals havia passat un cable: més passades significaven un producte més prim. Quan es va adoptar el sistema per a la xapa, els fabricants van estandarditzar les relacions entre calibre i gruix, però diferents materials van rebre escales diferents.
És per això que un gràfic de gruix de xapa és essencial: no es pot suposar que el calibre 16 significa el mateix per a acer i alumini. A la pràctica:
- Acer al carboni i acer galvanitzat comparteix el mateix mapeig de calibre a gruix (ASTM A1011 / A653).
- Acer inoxidable utilitza una escala independent (ASTM A480) que divergeix de l'acer al carboni en diversos punts.
- Alumini utilitza la seva pròpia escala (estàndard Aluminium Association) amb les dimensions més gruixudes a cada número de calibre.
Calibre de xapa per aplicació
La selecció del calibre adequat depèn dels requisits estructurals, la complexitat de la formació i el cost. A continuació es mostra una guia pràctica dels indicadors comuns i els seus usos industrials típics.
Calibre pesat (7–10) — Aplicacions estructurals i de càrrega pesada
| Calibre | Aplicacions típiques |
|---|---|
| 7 | Suports estructurals pesats, proteccions d'equips miners, components del pont |
| 8 | Els bastidors de camions, carcassa de maquinària pesada, equips agrícoles |
| 9 | Caixes de remolc, tancaments pesats, reforços estructurals |
| 10 | Suports de càrrega pesada, bases d'equips industrials, recipients a pressió |
La xapa de calibre gruixut requereix presses plegadores i punxons de més tonatge. A aquests gruixos, disseny de matriu d'estampació han de tenir en compte l'augment de les forces de conformació i el retrocés.
Calibre mitjà (11–16) — Fabricació general
| Calibre | Aplicacions típiques |
|---|---|
| 11 | Marcs d'automòbils, suports estructurals, prestatgeries pesades |
| 12 | Tancaments elèctrics, conductes de climatització, protectors de màquines |
| 13 | Panells de carrosseria d'automòbils (interiors), carcasses d'aparells |
| 14 | Dipòsits de carrosseria d'automòbils, tancaments mitjans, tancaments d'emmagatzematge |
| 15 | Mobles metàl·lics, tancaments de llum, senyalització |
| 16 | Panells de cobertes, suports de llum, adorns decoratius |
Els calibres 14 a 16 representen el punt dolç per a la majoria estampació metàl·lica projectes: prou gruixuts per a la integritat estructural, prou prims per a una producció eficient de gran volum.
Calibre lleuger (17–22) — Peces de precisió i lleugeresa
| Calibre | Aplicacions típiques |
|---|---|
| 17 | Panells lleugers d'automòbil, xassís electrònic |
| 18 | Conductes, armaris de llum electrònics |
| 19 | Panells interiors aeroespacials, suports de precisió |
| 20 | Caixes d'ordinador, components d'il·luminació HVAC, |
| 21 | Quadres d'electrodomèstics, caixes elèctriques |
| 22 | Material de coberta, tancaments lleugers |
Indicador ultralleuger (23–30) — Treballs especials i de precisió
| Calibre | Aplicacions típiques |
|---|---|
| 23 | Llaunes, panells decoratius, safates lleugeres |
| 24 | Panells de carrosseria d'automòbil (pell exterior), estampats de precisió |
| 25 | Llaunes d'alumini, tancaments prims |
| 26 | Connectors elèctrics, instruments de precisió |
| 27 | Calces, juntes fines, connectors flexibles |
| 28 | Blindatge RFI/EMI, aplicacions de làmina |
| 29 | Blindatge ultrafina, làmina especial |
| 30 | Làmina ultra fina, microestampació de precisió |
Guia de selecció de material
Escollint entre acer i alumini de gruix, més enllà d'acer inoxidable, alumini. La taula següent compara les propietats clau d'enginyeria amb un gruix típic de calibre 16.
| Propietat | Acer al carboni (16 ga) | Acer inoxidable 304 (16 ga) | Alumini 5052 (16 ga) |
|---|---|---|---|
| Gruix nominal | 1,511 mm | 1,588 mm | 1,651 mm |
| Densitat | 7.850 kg/m³ | 8.000 kg/m³ | 2.680 kg/m³ |
| Resistència a la tracció | 5 MPa10 | 515–620 MPa | 228–276 MPa |
| Límit de rendiment | 210–350 MPa | 205–310 MPa | 193–221 MPa |
| Resistència a la corrosió | Baix (necessita recobriment) | Excel·lent | Bon |
| Formabilitat | Bon | Moderat (s'endureix) | Excel·lent |
| Cost relatiu | Baix ($$) | Alt ($$$$) | Moderat ($$$) |
| Pes per m² | 11,85 kg | 12,70 kg | 4,42 kg |
Quan triar acer al carboni
L'acer al carboni ofereix la millor relació resistència/cost que reben per a aplicacions de protecció interior o peces d'acabatrecobriment, pintura o xapat). És l'opció predeterminada per a suports estructurals, panells interiors d'automòbils i tancaments generals.
Quan triar acer inoxidable
Trieu l'acer inoxidable quan la resistència a la corrosió no és negociable: equips de processament d'aliments, dispositius mèdics, tancaments exteriors i manipulació de productes químics de grau 304. acer inoxidable 316 afegeix molibdè per a la resistència marina i química.
Quan triar alumini
La densitat de l'alumini és aproximadament un terç de la de l'acer, el que el converteix en el material de referència quan importa l'estalvi de pes: components aeroespacials, carcasses d'electrònica, equips portàtils i caixes de bateries per a vehicles elèctrics. L'aliatge 5052 ofereix una excel·lent conformabilitat; 6061 proporciona una major resistència després del tractament tèrmic.
Toleràncies de xapa
El gruix de calibre nominal és un punt de partida: les làmines del món real tenen toleràncies de fabricació. Entendre aquestes toleràncies és fonamental per a peces amb requisits d'ajust ajustat.
Toleràncies de gruix estàndard per material
| Material | Estàndard | Interval de calibre | Tolerància típica |
|---|---|---|---|
| Acer al carboni | ASTM A568/A1011 | 7–18 | ± 0,08 mm (± 0,003″) |
| Acer al carboni | ASTM A568/A1011 | 19–30 | ± 0,05 mm (± 0,002″) |
| Acer inoxidable | ASTM A480 | 7–18 | ± 0,08 mm (± 0,003″) |
| Acer inoxidable | ASTM A480 | 19–30 | ± 0,05 mm (± 0,002″) |
| Alumini | ASTM B209 | 7–18 | ± 0,10 mm (± 0,004″) |
| Alumini | ASTM B209 | 19–30 | ± 0,05 mm (± 0,002″) |
Important: les toleràncies varien segons el productor, l'aliatge i l'amplada de la làmina. Confirmeu sempre la classe de tolerància amb el vostre proveïdor. Per a projectes d'estampació de precisió, sol·liciteu certificats de molí amb el gruix mesurat real.
Toleràncies de planitud
La planitud és important per al tall làser, l'estampació i l'estampació progressiva. Estàndards comuns de planitud:
- ASTM A1011 (acer al carboni) ASTM 1011 (acer al carboni): Planitud estàndard ≤ 12 mm sobre 2 m de longitud
- ASTM A480 (acer inoxidable): Planitud especial disponible a petició
- B209 (alumini): Varia segons l'aliatge i el tremp
Si el vostre procés d'estampació requereix una planitud excepcional, especifiqueu material "pla mort" o "làser pla" en el moment de la comanda.
Calibre vs. decimal: consells pràctics de conversió
Molts dibuixos d'enginyeria indiquen el gruix en polzades decimals o mil·límetres en lloc de números de calibre. Aquí teniu les regles de referència ràpida:
- Per acer al carboni: calibre ≈ (0,005″ × (número de calibre 30)) com a estimació aproximada, però sempre comproveu-ho amb el gràfic complet anterior.
- Per a acer inoxidable: A les calibres 10 i superiors, l'acer inoxidable sovint és de 0,005 a 0,010 polzades més gruixut que l'acer al carboni al mateix calibre.
- Per a alumini: l'alumini és més gruixut que l'acer al mateix calibre per sota del calibre 18 i més prim per sobre del calibre 18.
Pro Tip: Quan us comuniqueu amb els proveïdors, especifiqueu sempre el material al costat del número de calibre. Només "calibre 18" és ambigu: indiqueu "inoxidable 304 de calibre 18" o "alumini 5052 de calibre 18" per evitar errors costosos.
Preguntes freqüents
Quin és el gràfic estàndard de calibre de xapa dels Estats Units?
Les especificacions del sistema de xapa seguint les normes ASTM. ASTM A1011 per a acer al carboni, ASTM A480 per acer inoxidable i ASTM B209 per a alumini. No hi ha un únic gràfic de calibre "universal"; cada família de materials té el seu propi mapa de calibre a gruix. Consulteu sempre el gràfic específic del vostre material.
Com puc convertir el calibre de xapa en gruix en mil·límetres?
Utilitzeu les taules de conversió d'aquesta guia. Com a referència ràpida: l'acer al carboni de calibre 10 és de 3,416 mm, el calibre 16 és de 1,511 mm i el calibre 20 és de 0,953 mm. Per a l'acer inoxidable i l'alumini, consulteu les columnes específiques del material: el mateix número de calibre produeix gruixos diferents segons el material.
Per què l'acer de calibre 18 té un gruix diferent que l'alumini de calibre 18?
El sistema de numeració de calibre es va originar a partir del trefilatge i es va adoptar de manera independent per a cada família de materials. Al calibre 18, l'acer i l'alumini comparteixen realment un gruix nominal d'1,27 mm (0,050 ″), un dels rars punts de convergència. En la majoria dels altres calibres es diferencien. El calibre d'alumini 22 és de 0,874 mm mentre que el calibre d'acer 22 és de 0,759 mm, una diferència del 15,2%. És per això que sempre heu de fer referència a la columna de material correcta en un gràfic de calibre.
Quin calibre de xapa és millor per plegar?
Els calibres 14 a 20 (de 1,984 mm a 0,953 mm per a acer) són generalment els més fàcils de doblegar amb els frens de premsa estàndard. El material per sota de calibre 20 pot arrugar-se o distorsionar-se; material per sobre de calibre 14 requereix un tonatge superior. L'alumini és més formable que l'acer amb el mateix calibre, mentre que l'acer inoxidable requereix més força a causa de l'enduriment.
Quina tolerància he d'especificar per a l'estampació de xapa de precisió?
Per a l'estampació general, són suficients les toleràncies estàndard del molí (± 0,08 mm per a calibres més pesats, ± 0,05 mm per a calibres més lleugers). Per a l'estampació de matriu progressiva de precisió o de gran volum, especifiqueu una tolerància més estreta - ± 0,025 mm (± 0,001 ") i sol·liciteu material amb certificació de molí que confirmi el gruix mesurat real.
Obteniu un pressupost per al vostre proper projecte d'estampació
A Peces d'estampació metàl·lica, treballem amb acer al carboni, acer inoxidable i alumini en tots els rangs de calibre. El nostre equip d'enginyers revisa les especificacions del vostre calibre amb els estàndards ASTM correctes per garantir la precisió dimensional des del prototip fins a la producció.
Preparat per començar? Demaneu pressupost gratuït o explora el nostre capacitats d'estampació per veure com podem donar suport al teu proper projecte.
Fonts:
– ASTM A1011/A1011M-23, especificació estàndard per a acer, xapa, carboni — astm.org
- ASTM A480/A480M-23, Requisits generals per a l'acer inoxidable laminat pla - astm.org
– ASTM B209/B209M-21, Especificació estàndard per a xapes i plaques d'alumini i aliatge d'alumini — astm.org
– Associació d'alumini, estàndards per a la nomenclatura de l'alumini i les designacions de temperament