Využití plechových produktů
Jen těžko bychom hledali obor lidské činnosti, který by se obešel bez zpracování plechu. Výrobky z plechu, ač se to nemusí zdát tak samozřejmé, nás zkrátka provází na každém kroku. Můžeme se kouknout na pár příkladů.
Výrobky z plechu se vyskytují v mnoha průmyslových odvětvích jako automobilový průmysl, kde je reprezentují rámy, části ovládacích prvků, karoserie, či třeba výfuky. Tyto produkty musí být velmi odolné, trvanlivé, nepodléhat korozi či erozi a navíc splňovat další kritéria jako nízká hmotnost, dobrá tvárnost, pružnost i estetická kritéria.
V potravinářském průmyslu najdete zejména nádoby na uskladnění i zpracování surovin a výrobní plechové nástroje. Pro takové výrobky z plechu patří přísná kritéria na odolnost a zdravotní nezávadnost, neboť musí odolávat různým kyselinám, vodě a párám a změnám teploty. V potravinářství se nejčastěji používá plech chráněný vrstvou cínu, neboť ten v porovnání například s pozikovanými plechy má mnohem menší reaktivnost s organickým materiálem.
Ve strojírenství najdou největší uplatnění ocelové plechy jako součásti strojů, krytování, skladovací zařízení a podobně. Samostatnou kapitolou jsou součástky, spoje, vývody, nosiče a cokoliv, co najdete v průmyslových halách. Tyto výrobky z plechu kladou důraz většinou na pevnost a spolehlivost a v pozadí rozhodně nezůstává cena. Největším nepřítelem je koroze plechu, které se předchází pokovením (metalizace) či ochrannými nátěry. Jako ochranný materiál z kovu se používá zinek, cín, nikl, chrom a další.
Bez ohýbání plechu by se jen těžko obešla většina zemědělských strojů. Málokdo si též uvědomí, že například výroba ráfků pro jízdní kola také patří mezi zpracování plechu. Další výrobky z plechu jsou třeba části nábytku, ploty, značky, lampy, lodě či jejich části a podstatné součásti staveb (mosty, celé konstrukce výrobních hal, obchodních domů, garáží, vnější části tunelů, kabiny výtahů, …)
O plechu obecně
Často lidé neoprávněně považují plech za nějaký méně hodnotný materiál. Skutečnost je ale o dost komplikovanější. Na jednu stranu ano, pokud porovnáte plechový nůž s nožem z ušlechtilé japonské oceli, je to pravda. Na druhou stranu výrobky z plechu jsou i exkluzivním zboží v porovnání třeba s plastovými výrobky (MacBook, IPhone, …).
Odborně řečeno je plech prostě plochá kovová deska. Na rozdíl od například odlévání kovu ve formách se procesu jeho výroby říká tváření. Druhů tváření je více (kování, tažení, válcování) a provádějí se jak za vysokých teplot, tak mnohdy i za studena. Následně se mohou válcovat do svitků či dodávat jako tabule, pásy atp. Zásadní vlastností je rovnoměrná struktura plechu.
Plech může být z různých materiálů, některé se používají více (zejména různé druhy oceli), jiné méně, a existují i vyloženě speciální plechy ze slitin a dražších materiálů, například pro luxusní výrobky z plechu. Plechový materiál se dodává v různých tloušťkách. Vedle oceli zmiňme ještě třeba měď, mosaz, hliník či titan.
Nejčastěji využívané plechy
- Ocelové plechy
- Hliníkové plechy
- Měděné plechy
- Mosazné plechy
- Bronzové plechy
- Nerezové plechy
Zpracování plechu, CNC výroba
Ten samý surový plech může na konci posloužit jako kýbl na žumpu i jako sterilní prostředí v nemocnici. Problematika zpracování plechů je neuvěřitelně bohatá a jsou to právě jeho možnosti zpracování, jež z plechu dělají tak zajímavý materiál.
Od surového plechu ke konečnému produktu může být různá doma a počet druhů zpracování. Plech může potkat mnoho technologií lisování, ohýbání, ohraňování, svařování, dělení, děrování, vysekávání, navařování, natírání, pískování, šopování či třeba práškové lakování. Na některé se podíváme blíže.
Nejdříve je ale nutné říct, že nejzajímavější trendem je určitě nástup CNC zpracování plechu, jež nejen že zlevnilo, zrychlilo a zjednodušilo výrobu, ale v mnoha ohledech také rozšířilo dosavadní možnosti. CNC výroba je navíc bezpečnější.
Svařování plechu
Pod pojmem svařování plechů si můžeme představit prosté svaření dvou plechových částí k sobě svářečkou. Existují ale i mnohem zajímavější technologie a způsoby využití svařování jako například navařování svorníků.
Rozlišujeme zejména tavné a tlakové svařování, z konkrétních technologií pak svařování v ochranné atmosféře a odporové svařování.
Odporové svařování spočívá ve svaření dvou materiálů položených na sobě (např. ocelové sítě a podobné výrobky z plechu). Na obě části jsou položeny elektrody (většinou měděné), které vytvoří v místě dotyku tzv. přechodový odpor, který způsobí nárůst teploty v místě dotyku a tedy svaření. Rozlišujeme tři hlavní způsoby a to je bodové svařování, švové odporové svařování a výstupkové odporové svařování.
Druhou nejpoužívanější technologií je svařování v ochranné atmosféře, které patří pod obloukové svařování. Svařuje se pomocí svářečky buď přímo pomocí natavování svařovacího drátu či distribucí svařovacího média trubičkou.
Místo svaru je chráněno plynem. V Evropě se rozlišují způsoby svařování MIG (argon a helium – nepodílí se na metalurii) a MAG (oxid uhličitý). Při použití netavící elektrody se používají pouze inertní plyny a metoda se označuje jako TIG či WIG svařování.
Dělení, vystřihování, děrování a vysekávání plechu
Této skupině se říká také plošné zpracování plechů stříháním. Využívá se jak ručních metod, tak i CNC zpracování plechu. V principu jde o oddělování části materiálu (dělení plechu) pomocí řezných hran, dokud nedojde k jeho utržení (usmýknutí).
Používají se dvě plochy, z nichž jedna je většinou stabilní (střižnice) a pohyblivé části (střižník). Zařízením celkově se říká střihadla. Podle způsobu použití se dělí na rovnoběžné, skloněné, kotoučové nože či nože na profily a tyče.
Ohraňování plechu
Ohraňování plechů neboli CNC ohýbání plechu je nejspíš nejrozšířenější metodou zpracování plechů vůbec. Ohýbání plechů můžete využít sami doma pomocí svěráku. Průmyslové ohraňování plechu je ale samozřejmě mnohem dále.
Podstata ohýbání plechu tkví v trvalé deformaci materiálu vlivem ohybového momentu ohybové síly. Tato změna tvaru by se měla udát bez podstatné změny průřezu. Konkrétně může jít o prostý ohyb plechu, ohraňování plechů, zakružování, lemování, rovnání či kontinuální ohýbání profilovými válci.
Práškové lakování – komaxitování
Práškové lakovny v poslední době změnily podstatně kvalitu svrchní úpravy plechu. Prášková lakovna nyní může být řízena i jako CNC stroj, je levnější, přesnější, rychlejší i ekologičtější při vyšší kvalitě lakování než běžné nátěry. Práškové lakování je též označováno jako komaxitování.
Obecně je práškové lakování koncová jednovrstvá povrchová úprava, kterou lze využít k získání žádoucího charakteru a vzhledu povrchu a zlepšení protikorozní odolnosti plechu. Komaxitování spočívá v nanášení prášku tryskem na povrch a následném vypálení. Prášková lakovna využívá v zásadě dvě metody komaxitování: nanášení zfluidizováním prášku („zmokření“ prášku) a elektrostatické nabíjení částic, které na povrchu drží díky působení Coulombových sil.