Մետաղական թիթեղ

Մետաղական թիթեղ, մետաղ, որը ձևափոխվում է բարակ, հարթ կտորների՝ սովորաբար արդյունաբերական գործընթացի միջոցով: Տարբերում են բարակ և հաստ մետաղական թիթեղներ։ Նրանց հաստությունը՝ կախված մետաղից, 2-ից 5 միլիմետր է: Պողպատե թերթերի հաստության վերին սահմանը սովորաբար համարվում է 160 մմ (երբեմն սահմանը համարվում է 75 մմ): Չափազանց բարակ թերթերը կոչվում են փայլաթիթեղ կամ նրբաթիթեղ։ Մետաղական թիթեղը հասանելի է հարթ կտորներով կամ փաթաթված շերտերով։ Փաթաթված շերտերը ձևավորվում են մետաղի շարունակական թիթեղը գլանափաթեթի միջով անցկացնելով: Բազմաթիվ տարբեր մետաղներ կան, որոնք կարող են վերածվել մետաղական թիթեղների, ինչպես օրինակ, ալյումինը, արույրը, անագը, պղինձը, նիկելը և տիտանը։ Որոշ կարևոր թիթեղներ, որ կիրառվում են դեկորատիվ նպատակներով, ներառում են արծաթը, ոսկին և պլատինը (պլատինե թիթեղը նաև օգտագործվում է որպես կատալիզատոր): Այս մետաղական թիթեղները ստացվում են մշակման տարբեր տեխնոլոգիաների միջոցով՝ հիմնականում ներառյալ սառը և տաք գլանումը: Երբեմն տաք ցինկապատման գործընթացը ընդունվում է ըստ անհրաժեշտության՝ բացօթյա մշտական ազդեցության պատճառով դրա ժանգոտումը կանխելու համար: Երբեմն սառը գլանվածքի մակերևույթի վրա կիրառվում է գունավոր ծածկույթի շերտ՝ դեկորատիվ և պաշտպանիչ մետաղական թիթեղ ստանալու համար, որը սովորաբար կոչվում է գունածածկված մետաղական թերթ: Մետաղական թիթեղը օգտագործվում է ավտոմեքենաների և բեռնատարների հիմնական սարքակազմում, ինքնաթիռի ֆյուզելաժներում և թևերում, թիթեղյա տուփեր, բուխարիների կրակատուփեր, շենքերի տանիքներ (ճարտարապետություն) պատրաստելու և շատ այլ նպատակներով: Երկաթի և բարձր մագնիսական թափանցելիությամբ այլ նյութերի թիթեղը, որը նաև հայտնի է որպես շերտավոր պողպատե միջուկներ, կիրառվում է տրանսֆորմատորներում և էլեկտրական մեքենաներում: Պատմականորեն, թիթեղների կարևոր կիրառում է եղել նաև հեծելազորի կրած զրահը՝ ասպազենը, որը պաշտպանել է թե՛ հեծյալին և թե՛ նժույգին։ Մետաղական թիթեղը շարունակում է ունենալ բազմաթիվ դեկորատիվ կիրառումներ, այդ թվում՝ ձիավարության մեջ: Մետաղական թիթեղներ պատրաստող վարպետներին հնում կոչում էին «անագե թակիչներ» (կամ «անագ թակիչներ»), անուն, որը ստացվել է թիթեղյա տանիքների տեղադրման ժամանակ վահանակների կարերի հարվածից^[1]։

Պատմություն

Հնագույն ժամանակներից ի վեր ձեռքի մուրճով մշակված մետաղական թիթեղները օգտագործվել են ճարտարապետական նպատակներով։ Հին Հունաստանում թիթեղը (սովորաբար բրոնզ, ավելի հազվադեպ՝ արծաթ, արույր և չափազանց հազվադեպ ոսկի) պատրաստում էին ձեռքով, դարբնոցով։ Դաջվածքներով ձևավորելուց հետո այն օգտագործվում էր մետաղական անոթներ պատրաստելու և ֆրիզներ զարդարելու համար։ Ռազմիկների վահանները երբեմն ծածկված էին լինում թիթեղով։ Հին Հռոմում կապարի թիթեղները օգտագործվում էին հեղեղատարների, ջրահեռացման, խողովակների արտադրության համար՝ օգտագործելով զոդում, ինչպես նաև որպես նավերի փայտե մասերի ծածկույթներ։ Գլանման տեխնոլոգիան հնում չի օգտագործվել։ Գլանվածքի տեսքի հիշատակում եղել է հետմիջնադարյան ժամանակներից (առաջին հայտնի հիշատակումը վերաբերում է 16-րդ դարին և պարունակվում է Լեոնարդո դա Վինչի թղթերում^[2]), սկզբում այն օգտագործվում էր նկարների համար պղնձե թիթեղներ պատրաստելու համար (այդպիսի թիթեղները, որոնք պատրաստված էին նախ դարբնոցում, ապա գլանվածքով, հայտնի էին արդեն 17-րդ դարի սկզբին^[3])։ 17-րդ դարում ձեռքի աշխատանքին փոխարինեցին ջրով աշխատող գլանման հաստոցները։ Մետաղական թիթեղների հարթեցման գործընթացը պահանջում էր մեծ պտտվող երկաթե բալոններ, որոնք մետաղի կտորները սեղմում էին թիթեղների մեջ: Դրա համար պիտանի մետաղներն էին կապարը, պղինձը, ցինկը, երկաթը և հետագայում պողպատը: Անագը հաճախ օգտագործվում էր երկաթի և պողպատե թիթեղները ծածկելու համար, որպեսզի այն չժանգոտվի^[4]։ Գլանվածքի լայն կիրառումը Եվրոպայում սկսվել է 19-րդ դարում։ Միացյալ Նահանգներում մետաղական թիթեղները հայտնվել են 1870-ական թվականներին․ դրանք օգտագործվում էին ծածկի տանիքների, դեկորատիվ առաստաղների և արտաքին ճակատների համար: Առաստաղների մեջ մետաղական թիթեղների գործածությունը խթանեց դրանց համատարած արտադրությունը: 1890-ականներին պողպատե թիթեղների արտադրության հետագա առաջընթացով, էժան, դիմացկուն, հեշտ տեղադրվող, թեթև և հրակայուն լինելու շնորհիվ թիթեղից պատրաստված արտադրանքը զգալիորեն գրավում էր միջին խավին։ Միայն 1930-ականներին և Երկրորդ համաշխարհային պատերազմից հետո մետաղները սակավացան, և թիթեղների արդյունաբերությունը սկսեց փլուզվել^[5]:

Նյութեր

Չժանգոտվող պողպատ

Չժանգոտվող պողպատը թիթեղի են վերածում հետևյալ ջերմաստիճաններում՝ 304, 316, 410 և 430։ 304 ջերմաստիճանն ամենատարածվածն է: Այն առաջարկում է լավ կոռոզիոն դիմադրություն՝ պահպանելով ձևավորելիությունը և եռակցելիությունը^[6]: 316°-ն ունի ավելի մեծ կոռոզիոն դիմադրություն և ուժ բարձր ջերմաստիճաններում, քան 304-ը: Այն սովորաբար օգտագործվում է պոմպեր, փականներ, քիմիական սարքավորումներ պատրաստելու և ծովային կիրառությունների համար^[6]։ 410°-ը ջերմային մշակում անցած չժանգոտվող պողպատ է, սակայն այն ունի ավելի ցածր կոռոզիոն դիմադրություն, քան մյուս աստիճանները: Այն սովորաբար օգտագործվում է սեղանի սպասքի՝ դանակ, գդալ, պատառաքաղի պատրաստման մեջ^[6]։ 430°-ը չժանգոտվող պողպատի հանրաճանաչ, էժան այլընտրանքն է: Սա օգտագործվում է, երբ բարձր կոռոզիոն դիմադրությունը առաջնային չափանիշ չէ:

Ալյումին

Ալյումինը լայնորեն օգտագործվում է թիթեղների տեսքով՝ իր ճկունության, լայն ընտրանքների, ծախսարդյունավետության և այլ հատկությունների շնորհիվ ^[7]։ Նրանից թիթեղներ ստանալու չորս ամենատարածված ջերմաստիճաններն են 1100-H14, 3003-H14, 5052-H32 և 6061-T6.^[6]^[8]։

1100-H14-ը կոմերցիոն առումով մաքուր ալյումին է, ունի քիմիական պրոցեսների և եղանակային բարձր դիմացկունություն: Այն բավական ճկուն է, եռակցվող, բայց ունի ցածր ամրություն: Այն սովորաբար օգտագործվում է քիմիական մշակման սարքավորումների, լույսի արտացոլիչների և ոսկերչության մեջ^[6]։
3003-H14 աստիճանն ավելի ամուր է, քան 1100-ը՝ պահպանելով նույն ձևավորությունը և ցածր արժեքը: Այն կոռոզիոն դիմացկուն է և եռակցվող: Այն հաճախ օգտագործվում է դրոշմակնիքների, պտտվող մասերի, քարշման, փոստարկղերի, պահարանների, հեղուկների և գազերի ռեզերվուարների և օդափոխիչի շեղբերի մեջ^[6]
5052-H32 աստիճանը շատ ավելի ուժեղ է, քան 3003-ը, չնայած պահպանում է լավ ձևավորելիությունը: Այն պահպանում է բարձր կոռոզիոն դիմադրությունը և եռակցման ունակությունը: Ընդհանուր կիրառությունները ներառում են էլեկտրոնային շասսիներ, ռեզերվուարներ և ճնշման անոթներ^[6]։
6061-T6 աստիճանը սովորական ջերմային մշակված կառուցվածքային ալյումինե խառնուրդ է: Այն եռակցելի է, կոռոզիոն դիմացկուն և ավելի ամուր, քան 5052-ը, բայց ոչ այնքան ճկուն: Այն կորցնում է իր ուժի մի մասը, երբ եռակցվում է: Այն օգտագործվում է ժամանակակից ինքնաթիռների կառուցվածքում^[9]։

Արույր

Արույրը պղնձի համաձուլվածք է, որը լայնորեն օգտագործվում է որպես մետաղական թիթեղ։ Պահպանելով իր հաղորդունակությունը, այն ունի ավելի շատ ուժ, կոռոզիոն դիմադրություն և ձևավորելիություն՝ համեմատած պղնձի հետ:

Ձևավորման գործընթացներ

Կռում

Առավելագույն ճկման ուժի գնահատման հավասարումն է՝ $F_{\text{max}}=k{\frac {TLt^{2}}{W}}$ , որտեղ k-ն գործոն է՝ հաշվի առնելով մի քանի պարամետր, ներառյալ շփումը: T-ն մետաղի վերջնական առաձգական ուժն է: L-ն և t-ը համապատասխանաբար մետաղի թիթեղի երկարությունն ու հաստությունն են: W փոփոխականը V-ի բաց լայնությունն է:

Ընդարձակում

Ընդարձակումը հերթով անցքեր անելու կամ դրոշմելու գործընթացն է, ինչպես պատգարակի կապը աղյուսագործության մեջ, այնուհետև թիթեղը բացվում է ակորդեոնի ձևով: Այն օգտագործվում է այնպիսի գործընթացներում, որտեղ օդի և ջրի հոսքը ցանկալի է, ինչպես նաև այն դեպքում, երբ ցանկալի է թեթև քաշ՝ ամուր հարթ մակերեսի գնով:

Հիդրոձևավորում

Հիդրոձևավորումը գործընթաց է, որի համար պահանջվող ուժն առաջանում է չափազանց բարձր հիդրոստատիկ ճնշման ուղղակի կիրառման արդյունքում՝ մշակվող մասի վրա, որը շփվում է մշակման մասի հետ, այլ ոչ թե մեխանիկական կամ հիդրավլիկ մամլիչում ձուլվածքի շարժական մասի միջոցով:

Արդուկում

Արդուկումը թիթեղների մշակման կամ թիթեղների ձևավորման գործընթաց է: Այն օգտագործվում է ըմպելիքների ալյումինե տարաներ պատրաստելու համար։

Լազերային կտրում

Մետաղական թերթիկը կարելի է կտրել տարբեր ձևերով՝ սկսած ձեռքի գործիքներից, որոնք կոչվում են թիթեղյա կտորներ մինչև շատ մեծ սնուցվող մկրատ: Տեխնոլոգիաների առաջընթացով, թիթեղների կտրումը վերածվել է համակարգիչների՝ ճշգրիտ կտրելու համար: Թիթեղների կտրման շատ գործառնություններ հիմնված են համակարգչային թվային կառավարվող լազերային կտրման կամ բազմագործիքային դակող սեղմման վրա:

Համակարգչային թվային կառավարվող լազերը ներառում է ոսպնյակի հավաքումը, որը տեղափոխում է լազերային լույսի ճառագայթը մետաղի մակերեսի վրա: Թթվածինը, ազոտը կամ օդը սնվում են նույն վարդակով, որտեղից դուրս է գալիս լազերային ճառագայթը: Մետաղը տաքացվում և այրվում է լազերային ճառագայթով, կտրելով մետաղյա թերթիկը^[10]։ Եզրի որակը կարող է լինել հայելային հարթ և մոտ 0,1 մմ (0,0039 դյույմ) ճշգրտություն կարելի է ձեռք բերել: Կտրման արագությունը բարակ 1,2 մմ (0,047 դյույմ) թերթիկի վրա կարող է հասնել մինչև 25 մ (82 ֆուտ) րոպեում: Լազերային կտրման համակարգերից շատերն օգտագործում են CO2-ի վրա հիմնված լազերային աղբյուր՝ մոտ 10 մկմ ալիքի երկարությամբ։ Որոշ նորագույն համակարգեր օգտագործում են YAG-ի վրա հիմնված լազեր՝ մոտ 1 մկմ ալիքի երկարությամբ:

Սեղմող մամլիչով ձևավորում

Մետաղների ձևավորում մամլիչ արգելակի վրա

Սա կռման ձև է, որն օգտագործվում է երկար, բարակ մետաղական թիթեղ արտադրելու համար: Մետաղը կռող մեքենան կոչվում է սեղմող մամլիչ: Մամլիչի ստորին հատվածը պարունակում է V-աձև ակոս, որը կոչվում է մածուկ: Մամլիչի վերին հատվածը պարունակում է դակիչ, որը սեղմում է մետաղի թերթիկը դեպի V-աձև թաղանթ՝ստիպելով դրան թեքվել^[11]։ Մի քանի կիրառվող մեթոդներից ամենատարածված ժամանակակից մեթոդը «օդային կռումն» է:

Գլանվածք

Մետաղական թիթեղների ճկումը գլանափաթեթներով

Գլանվածքը մետաղի մշակման կամ մետաղի ձևավորման գործընթացն է: Այս մեթոդով պաշարները անցնում են մեկ կամ մի քանի գլանափաթեթներով՝ հաստությունը նվազեցնելու համար: Այն օգտագործվում է հաստությունը միատեսակ դարձնելու համար։ Այն դասակարգվում է ըստ գլորման ջերմաստիճանի^[12]։

Տաք գլանվածք. սրա դեպքում ջերմաստիճանը վերաբյուրեղացման ջերմաստիճանից բարձր է:
Սառը գլանվածք. այս դեպքում ջերմաստիճանը վերաբյուրեղացման ջերմաստիճանից ցածր է:

Թիթեղների պատրաստում

Մետաղական թիթեղների ստացումը համապարփակ գործընթացի միջոցով, ներառյալ կռում, կտրում, դակում, լազերային կտրում, ջրային շիթով կտրում, գամում, գլանում և այլն՝ մեր ուզած վերջնական արտադրանքը պատրաստելու համար (օրինակ՝ համակարգչային շասսի, լվացքի մեքենայի պատյաններ, սառնարանի դռների պանելներ և այլն), ընդհանուր առմամբ կոչվում է թիթեղների արտադրություն։ Ակադեմիական հանրությունը ներկայումս չունի միասնական սահմանում: Այնուամենայնիվ, այս գործընթացի ընդհանուր առանձնահատկությունն այն է, որ նյութը ընդհանուր առմամբ բարակ թերթ է և չի փոխում նյութի մեծ մասի հաստությունը:

Տես նաև

Մետաղական կոնստրուկցիաներ

Ծանոթագրություններ

↑ Green, Archie (1993). Wobblies, pile butts, and other heroes: laborlore explorations. Urbana u.a.: Univ. of Illinois Press. էջ 20. ISBN 9780252019630. Արխիվացված օրիգինալից 14 July 2015-ին. Վերցված է 14 July 2015-ին.
↑ The Grove Encyclopedia of Materials and Techniques in Art Արխիվացված է Հուլիս 29, 2014 Wayback Machine-ի միջոցով:. Oxford University Press, 2008. С. 376.
↑ Paul Craddock. Scientific Investigation of Copies, Fakes and Forgeries Արխիվացված է Հուլիս 27, 2014 Wayback Machine-ի միջոցով:. Routledge, 2009<. С. 157.
↑ Simpson, Pamela H. (1999). Cheap, Quick, & Easy: Imitative Architectural Materials, 1870-1930. Knoxville: University of Tennessee Press. էջ 31. ISBN 978-1-62190-157-0.
↑ Staveteig, Kaaren R. «Historic Decorative Metal Ceilings and Walls: Use, Repair, and Replacement» (PDF). Preservation Briefs (49): 1–3. Վերցված է March 20, 2019-ին.
↑ ^6,0 ^6,1 ^6,2 ^6,3 ^6,4 ^6,5 ^6,6 «Sheet metal material». precisionsheetmetal.com. Արխիվացված է օրիգինալից 2009-06-15-ին.
↑ «Sustainability of Aluminium in Buildings» (PDF). European Aluminium Association. Վերցված է 20 June 2013-ին.
↑ Central Steel & Wire Company Catalog (2006–2008 ed.), էջ 151
↑ All Metal Construction Made Easy Արխիվացված 2012-02-18 Wayback Machine
↑ Thomas, Daniel J. (August 2011). «The influence of the laser and plasma traverse cutting speed process parameter on the cut-edge characteristics and durability of Yellow Goods vehicle applications». Journal of Manufacturing Processes. 13 (2): 120–132. doi:10.1016/j.jmapro.2011.02.002. ISSN 1526-6125.
↑ Parker, pp. 29, 83
↑ Parker, p. 115

Արտաքին հղումներ

Վիքիպահեստ նախագծում կարող եք այս նյութի վերաբերյալ հավելյալ պատկերազարդում գտնել Մետաղական թիթեղ կատեգորիայում։

«Արտադրողների ստանդարտ չափիչի պատմություն». Steel Market Update. Արխիվացված է օրիգինալից 2013-09-28-ին. Վերցված է 2013-06-19-ին.
«Պողպատի թիթեղի չափի և հաստության աղյուսակ» (PDF). Sheet Steel Facts. Sachiya Steel International. September 2023.
Մետաղական թիթեղների պատմության կարևոր իրադարձություններ

[1] Green, Archie (1993). Wobblies, pile butts, and other heroes: laborlore explorations. Urbana u.a.: Univ. of Illinois Press. էջ 20. ISBN 9780252019630. Արխիվացված օրիգինալից 14 July 2015-ին. Վերցված է 14 July 2015-ին.

[2] The Grove Encyclopedia of Materials and Techniques in Art Արխիվացված է Հուլիս 29, 2014 Wayback Machine-ի միջոցով:. Oxford University Press, 2008. С. 376.

[3] Paul Craddock. Scientific Investigation of Copies, Fakes and Forgeries Արխիվացված է Հուլիս 27, 2014 Wayback Machine-ի միջոցով:. Routledge, 2009<. С. 157.

[4] Simpson, Pamela H. (1999). Cheap, Quick, & Easy: Imitative Architectural Materials, 1870-1930. Knoxville: University of Tennessee Press. էջ 31. ISBN 978-1-62190-157-0.

[5] Staveteig, Kaaren R. «Historic Decorative Metal Ceilings and Walls: Use, Repair, and Replacement» (PDF). Preservation Briefs (49): 1–3. Վերցված է March 20, 2019-ին.

[dsm-6] 6,0 ^6,1 ^6,2 ^6,3 ^6,4 ^6,5 ^6,6 «Sheet metal material». precisionsheetmetal.com. Արխիվացված է օրիգինալից 2009-06-15-ին.

[7] «Sustainability of Aluminium in Buildings» (PDF). European Aluminium Association. Վերցված է 20 June 2013-ին.

[8] Central Steel & Wire Company Catalog (2006–2008 ed.), էջ 151

[9] All Metal Construction Made Easy Արխիվացված 2012-02-18 Wayback Machine

[10] Thomas, Daniel J. (August 2011). «The influence of the laser and plasma traverse cutting speed process parameter on the cut-edge characteristics and durability of Yellow Goods vehicle applications». Journal of Manufacturing Processes. 13 (2): 120–132. doi:10.1016/j.jmapro.2011.02.002. ISSN 1526-6125.

[11] Parker, pp. 29, 83

[12] Parker, p. 115

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]