Wykres grubości blachy: Przewodnik po grubości stali, stali nierdzewnej i aluminium
Wybór niewłaściwej grubości blachy to jeden z najszybszych sposobów rozdmuchania projektu budżet. Zbyt cienka część ugina się pod obciążeniem; zbyt gruby powoduje marnowanie materiału i zwiększa koszty narzędzi. Niezawodny wykres grubości blachy eliminuje zgadywanie.
Liczby grubości działają odwrotnie do grubości — im większa grubość, tym cieńszy arkusz. Co najważniejsze, pojedynczy numer grubości nie zapewnia tej samej grubości we wszystkich materiałach. Na przykład stal o grubości 20 ma grubość 0,953 mm (0,0375 cala), podczas gdy aluminium o grubości 20 ma 1,016 mm (0,0400 cala) – różnica 6,6%. Przy lżejszych wskaźnikach różnica pogłębia się jeszcze bardziej. Użycie niewłaściwej kolumny w tabeli ogólnej może spowodować znaczny błąd w grubości ścianki.
Ten przewodnik zawiera ostateczne wykres grubości blachy dla stali węglowej, stali nierdzewnej i aluminium – obejmujące średnice od 7 do 30 w milimetrach i calach – wraz z praktycznymi uwagami dotyczącymi zastosowania, kryteriami wyboru materiałów i branżowymi standardami tolerancji.
Kompletny wykres grubości blachy: stal, stal nierdzewna i aluminium
Poniższa tabela zawiera nominalne wartości grubości w oparciu o standardy branżowe. Wartości stali węglowej są zgodne z ASTM A1011 i tabelami grubości producenta. Stal nierdzewna jest zgodna ze specyfikacjami ASTM A480 . Wartości aluminium oparte są na normach ASTM B209 i Stowarzyszenie Aluminium.
Grubość 7–18 (od ciężkiej do średniej)
| Grubość | Stal węglowa (mm) | Stal węglowa (cale) | Stal nierdzewna (mm) | Stal nierdzewna (cale) | Aluminium (mm) | Aluminium (cale) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Miernik 19–30 (Średnia do lekkiej grubości)
| Grubość | Stal węglowa (mm) | Stal węglowa (cale) | Stal nierdzewna (mm) | Stal nierdzewna (cale) | Aluminium (mm) | Aluminium (cale) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Kluczowe spostrzeżenia: Przy grubości 18 wszystkie trzy materiały mają wspólną grubość nominalną 1,27 mm (0,050″). Poniżej grubości 18 blachy ze stali nierdzewnej stają się stopniowo cieńsze niż stal węglowa przy tej samej grubości, podczas gdy blachy aluminiowe stają się grubsze. Zawsze sprawdzaj w odniesieniu do właściwej kolumny materiału.
Jak działa miernik blachy
Wybór miernik blachy System powstał na początku XIX wieku jako standard ciągnienia drutu. Każdy numer miernika pierwotnie reprezentował liczbę matryc ciągnących, przez które przeszedł drut — więcej przejść oznaczało cieńszy produkt. Kiedy system został przyjęty dla blachy, producenci ustandaryzowali zależności między grubością a grubością, ale różnym materiałom przyznano różne skale.
Właśnie dlatego tabela grubości blachy jest niezbędna: nie można zakładać, że grubość 16 oznacza to samo dla stali i aluminium. W praktyce:
- Stal węglowa i stal ocynkowana mają to samo odwzorowanie grubości na grubość (ASTM A1011 / A653).
- Stal nierdzewna wykorzystuje oddzielną skalę (ASTM A480), która w kilku punktach odbiega od stali węglowej.
- Aluminium wykorzystuje własną skalę (norma stowarzyszenia aluminium) z najgrubszymi wymiarami przy każdym numerze miernika.
Grubość blachy według zastosowania
Wybór odpowiedniej grubości zależy od wymagań konstrukcyjnych, złożoności formowania i kosztów. Poniżej znajduje się praktyczny przewodnik po popularnych miernikach i ich typowych zastosowaniach przemysłowych.
Grubość rozstawu (7–10) — Zastosowania konstrukcyjne i duże obciążenia
| Grubość | Typowe zastosowania |
|---|---|
| 7 | Ciężkie wsporniki konstrukcyjne, osłony sprzętu górniczego, elementy mostów |
| 8 | Ramy ciężarówek, obudowy ciężkich maszyn, sprzęt rolniczy |
| 9 | Naczepy, ciężkie obudowy, wzmocnienia konstrukcyjne |
| 10 | Wsporniki o dużej wytrzymałości, podstawy urządzeń przemysłowych, zbiorniki ciśnieniowe |
Wymagana jest gruba blacha prasy krawędziowe i stemple o większym tonażu. Przy tych grubościach projektowanie matryc musi uwzględniać zwiększone siły formowania i sprężynowanie.
Średni rozstaw (11–16) — produkcja ogólna
| Grubość | Typowe zastosowania |
|---|---|
| 11 | Ramy samochodów, podpory konstrukcyjne, ciężkie regały |
| 12 | Obudowy elektryczne, kanały HVAC, osłony maszyn |
| 13 | Panele nadwozia samochodowego (wewnętrzne), obudowy urządzeń |
| 14 | Panele nadwozia samochodu, zbiorniki magazynowe, średnie obudowy |
| 15 | Meble metalowe, lekkie obudowy, oznakowanie |
| 16 | Panele dachowe, wsporniki oświetlenia, listwy ozdobne |
Wskaźniki 14–16 stanowią najlepsze rozwiązanie dla większości tłoczenia metali projektów — wystarczająco grube, aby zapewnić integralność strukturalną, i wystarczająco cienkie, aby zapewnić wydajną produkcję na dużą skalę.
Wskaźnik światła (17–22) — części precyzyjne i lekkie
| Grubość | Typowe zastosowania |
|---|---|
| 17 | Lekkie panele samochodowe, obudowy elektroniki |
| 18 | Kanały, lekkie obudowy, szafy elektroniczne |
| 19 | Panele wewnętrzne w przemyśle lotniczym, precyzyjne wsporniki |
| 20 | Obudowy komputerowe, oprawy oświetleniowe, komponenty HVAC |
| 21 | Panele urządzeń, skrzynki elektryczne |
| 22 | Pokrycia dachowe, lekkie obudowy |
Ultralekki miernik (23–30) — prace specjalne i precyzyjne
| Grubość | Typowe zastosowania |
|---|---|
| 23 | Puszki blaszane, panele dekoracyjne, lekkie tace |
| 24 | Panele nadwozia samochodowego (powłoka zewnętrzna), wytłoczki precyzyjne |
| 25 | Puszki aluminiowe, cienkie obudowy |
| 26 | Złącza elektryczne, przyrządy precyzyjne |
| 27 | Podkładki, cienkie uszczelki, złącza elastyczne |
| 28 | Ekranowanie RFI/EMI, zastosowania folii |
| 29 | Ultracienki ekran, folia specjalna |
| 30 | Ultracienka folia, precyzyjne mikrotłoczenie |
Przewodnik doboru materiałów
Wybór pomiędzy stalą, stalą nierdzewną i aluminium wykracza poza grubość. Poniższa tabela porównuje kluczowe właściwości techniczne przy typowej grubości 16 mm.
| Właściwość | Stal węglowa (16 ga) | Stal nierdzewna 304 (16 ga) | Aluminium 5052 (16 ga) |
|---|---|---|---|
| Grubość nominalna | 1,511 mm | 1,588 mm | 1,651 mm |
| Gęstość | 7850 kg/m3 | 8 000 kg/m3 | 2 680 kg/m3 |
| Wytrzymałość na rozciąganie | 310–450 MPa | 515–620 MPa | 228–276 MPa |
| Granica plastyczności | 210–350 MPa | 205–310 MPa | 193–221 MPa |
| Odporność na korozję | Niskie (potrzeby) powłoka) | Doskonała | Dobry |
| Odkształcalność | Dobry | Umiarkowany (utwardza się) | Doskonała |
| Koszt względny | Niski ($$) | Wysoki ($$$$) | Umiarkowany ($$$) |
| Waga na m² | 11,85 kg | 12,70 kg | 4,42 kg |
Kiedy Wybierz stal węglową
Stal węglowa oferuje najlepszy stosunek wytrzymałości do kosztu w przypadku zastosowań wewnętrznych lub części, które otrzymują wykończenie ochronne (malowanie proszkowe, malowanie lub galwanizacja). Jest to domyślny wybór w przypadku wsporników konstrukcyjnych, wewnętrznych paneli samochodowych i obudów ogólnych.
Kiedy wybrać stal nierdzewną
Wybierz stal nierdzewną, gdy odporność na korozję nie podlega negocjacjom – sprzęt do przetwarzania żywności, urządzenia medyczne, obudowy zewnętrzne i obsługa chemikaliów. Klasa 304 radzi sobie z większością środowisk; Stal nierdzewna 316 dodaje molibden w celu zapewnienia odporności morskiej i chemicznej.
Kiedy wybrać aluminium
Gęstość aluminium wynosi mniej więcej jedną trzecią gęstości stali, co sprawia, że jest to materiał, po który warto sięgnąć, gdy liczy się oszczędność masy: komponenty lotnicze, obudowy elektroniki, sprzęt przenośny i obudowy akumulatorów EV. Stop 5052 zapewnia doskonałą odkształcalność; 6061 zapewnia wyższą wytrzymałość po obróbce cieplnej.
Tolerancje blachy
Punktem wyjścia jest nominalna grubość – rzeczywiste arkusze mają tolerancje produkcyjne. Zrozumienie tych tolerancji ma kluczowe znaczenie w przypadku części wymagających ciasnego pasowania.
Standardowe tolerancje grubości według materiału
| Materiał | Norma | Zakres grubości | Tolerancja typowa |
|---|---|---|---|
| Stal węglowa | ASTM A568/A1011 | 7–18 | ± 0,08 mm (± 0,003″) |
| Stal węglowa | ASTM A568/A1011 | 19–30 | ± 0,05 mm (± 0,002″) |
| Stal nierdzewna | ASTM A480 | 7–18 | ± 0,08 mm (± 0,003″) |
| Stal nierdzewna | ASTM A480 | 19–30 | ± 0,05 mm (± 0,002″) |
| Aluminium | ASTM B209 | 7–18 | ± 0,10 mm (± 0,004″) |
| Aluminium | ASTM B209 | 19–30 | ± 0,05 mm (± 0,002″) |
Ważne: Tolerancje różnią się w zależności od producenta, stopu i szerokości arkusza. Zawsze potwierdzaj klasę tolerancji u swojego dostawcy. W przypadku projektów precyzyjnego tłoczenia poproś o certyfikaty walcowni z rzeczywistą zmierzoną grubością.
Tolerancje płaskości
Płaskość ma znaczenie w przypadku cięcia laserowego, wykrawania i tłoczenia progresywnego. Typowe standardy płaskości:
- ASTM A1011 (stal węglowa): Standardowa płaskość ≤ 12 mm na długości 2 m
- ASTM A480 (stal nierdzewna): Specjalna płaskość dostępna na żądanie
- ASTM B209 (aluminium): Różni się w zależności od stopu i stanu
Jeśli proces tłoczenia stamping process wymaga wyjątkowej płaskości, określ „martwy” materiał płaski” lub „płaski laserowo” w momencie składania zamówienia.
Miernik a liczba dziesiętna: praktyczne wskazówki dotyczące konwersji
Na wielu rysunkach technicznych grubość jest podawana w calach lub milimetrach dziesiętnych, a nie w liczbach miernika. Oto krótkie zasady odniesienia:
- Dla stali węglowej: Grubość ≈ (0,005″ × (30 – liczba miernika)) jako przybliżone oszacowanie, ale zawsze sprawdzaj na podstawie pełnego wykresu powyżej.
- Do stali nierdzewnej: Przy grubości 10 i większej stal nierdzewna jest często o 0,005–0,010″ grubsza niż stal węglowa przy tej samej grubości.
- Do aluminium: Aluminium jest grubsze od stali przy tej samej grubości poniżej grubości 18 i cieńszej powyżej grubości 18.
Porada profesjonalisty: Komunikując się z dostawcami, zawsze podawaj materiał obok numeru grubości. Samo określenie „18 mm” jest niejednoznaczne — należy podać „18 mm, stal nierdzewna 304” lub „18 mm, aluminium 5052”, aby uniknąć kosztownych błędów.
Często zadawane pytania
Jaki jest standardowy wykres grubości blachy dla Stanów Zjednoczonych?
Amerykański standardowy system pomiaru grubości blachy jest zgodny ze specyfikacjami ASTM — ASTM A1011 dla stali węglowej, ASTM A480 dla stali nierdzewnej i ASTM B209 dla aluminium. Nie ma jednego „uniwersalnego” wykresu skrajni; każda rodzina materiałów ma własne mapowanie grubości do grubości. Zawsze odwołuj się do tabeli właściwej dla Twojego materiału.
Jak przekonwertować grubość blachy na grubość w milimetrach?
Skorzystaj z tabel konwersji zawartych w tym przewodniku. Dla porównania: stal węglowa o grubości 10 ma grubość 3,416 mm, grubość 16 wynosi 1,511 mm, a grubość 20 wynosi 0,953 mm. W przypadku stali nierdzewnej i aluminium należy zapoznać się z kolumnami dotyczącymi konkretnego materiału — ten sam numer grubości daje różne grubości w zależności od materiału.
Dlaczego stal o grubości 18 ma inną grubość niż aluminium o grubości 18?
System numeracji mierników wywodzi się z ciągnienia drutu i został przyjęty niezależnie dla każdej rodziny materiałów. Przy grubości 18 stal i aluminium mają w rzeczywistości nominalną grubość 1,27 mm (0,050 cala) – jest to jeden z rzadkich punktów zbieżności. W większości innych wskaźników różnią się one. Grubość aluminium 22 wynosi 0,874 mm, a grubość stali 22 wynosi 0,759 mm — różnica 15,2%. Dlatego też należy zawsze odwoływać się do właściwej kolumny materiału na wykresie miernikowym.
Jaka grubość blachy jest najlepsza do gięcia?
Grubości od 14 do 20 (od 1,984 mm do 0,953 mm dla stali) są zazwyczaj najłatwiejsze do gięcia na standardowych prasach krawędziowych. Materiał o grubości poniżej 20 może się marszczyć lub zniekształcać; materiał powyżej 14-miernicy wymaga większego tonażu. Aluminium jest bardziej podatne na formowanie niż stal przy tej samej grubości, podczas gdy stal nierdzewna wymaga większej siły ze względu na hartowanie.
Jaką tolerancję powinienem określić dla precyzyjnego tłoczenia blachy?
Do ogólnego tłoczenia wystarczające są standardowe tolerancje walcownicze (± 0,08 mm dla grubszych grubości, ± 0,05 mm dla lżejszych grubości). W przypadku precyzyjnego lub masowego tłoczenia progresywnego należy określić mniejszą tolerancję — ± 0,025 mm (± 0,001 cala) — i poprosić o materiał z certyfikatem walcowni potwierdzającym rzeczywistą zmierzoną grubość.
Uzyskaj wycenę Twojego następnego projektu tłoczenia
W Części do tłoczenia metali, pracujemy ze stalą węglową, stalą nierdzewną i aluminium we wszystkich zakresach grubości. Nasz zespół inżynierów sprawdza specyfikacje mierników pod kątem odpowiednich norm ASTM, aby zapewnić dokładność wymiarową od prototypu po produkcję.
Gotowy do rozpoczęcia? Poproś o bezpłatną wycenę lub zapoznaj się z naszym stamping capabilities , aby zobaczyć, jak możemy wesprzeć Twój kolejny projekt.
Źródła:
– ASTM A1011/A1011M-23, Standardowa specyfikacja dla stali, blachy, węgla – astm.org
– ASTM A480/A480M-23, Ogólne wymagania dla walcowanej stali nierdzewnej – astm.org
– ASTM B209/B209M-21, Standardowa specyfikacja dla blach i płyt aluminiowych i stopów aluminium — astm.org
– Stowarzyszenie Aluminium, Normy dotyczące nazewnictwa aluminium i oznaczeń temperatur