Λαμαρίνα

Η λαμαρίνα είναι μορφή μετάλλου που σχηματίζεται από μια βιομηχανική διαδικασία σε λεπτά, επίπεδα τεμάχια.

Είναι μια από τις θεμελιώδεις μορφές που χρησιμοποιούνται στη μεταλλουργία και μπορεί να κοπεί και να λυγίσει σε μια ποικιλία σχημάτων.

Αμέτρητα αντικείμενα καθημερινής κατασκευής κατασκευάζονται από λαμαρίνα. Τα πάχη μπορούν να διαφέρουν σημαντικά. Τα φύλλα και κομμάτια παχύτερα που είναι μεγαλύτερα από 6 χιλιοστά θεωρούνται πλάκα.

Η λαμαρίνα είναι διαθέσιμη σε επίπεδα τεμάχια ή σε ταινίες περιέλιξης. Τα πηνία σχηματίζονται με τη λειτουργία ενός συνεχούς φύλλου μετάλλου μέσω ενός διαχωριστή ρολού.

Στο μεγαλύτερο μέρος του κόσμου, το πάχος λαμαρίνας καθορίζεται με συνέπεια σε χιλιοστά. Στις ΗΠΑ, το πάχος του λαμαρίνας καθορίζεται συνήθως από ένα παραδοσιακό, μη γραμμικό μέτρο γνωστό ως μετρητή. Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός μετρητή, τόσο πιο λεπτό είναι το μέταλλο. Ο μετρητής διαφέρει μεταξύ μετάλλων σιδηρούχων μετάλλων και μη σιδηρούχων μετάλλων όπως αλουμινίου ή χαλκού. το πάχος του χαλκού, για παράδειγμα, μετράται σε ουγκιές, το οποίο αντιπροσωπεύει το βάρος του χαλκού που περιέχεται σε μια περιοχή ενός τετραγωνικού ποδιού.

Υπάρχουν πολλά διαφορετικά μέταλλα που μπορούν να κατασκευαστούν σε λαμαρίνα, όπως αλουμίνιο, ορείχαλκο, χαλκό, χάλυβα, κασσίτερο, νικέλιο και τιτάνιο. Για διακοσμητικές χρήσεις, οι λαμαρίνες περιλαμβάνουν άργυρο, χρυσό και πλατίνα.

Η λαμαρίνα χρησιμοποιείται σε αυτοκίνητα και φορτηγά, αεροσκάφη και πτέρυγες αεροπλάνων, ιατρικά τραπέζια, στέγες για κτίρια και για πολλές άλλες εφαρμογές. Οι λαμαρίνες από σίδηρο και άλλα υλικά με υψηλή μαγνητική διαπερατότητα, έχουν εφαρμογές σε μετασχηματιστές και ηλεκτρικές μηχανές. Ιστορικά, μια σημαντική χρήση λαμαρίνας ήταν σε πανοπλία που φορούσε το ιππικό. Η λαμαρίνα εξακολουθεί να έχει πολλές διακοσμητικές χρήσεις.

Ιστορία

Χειροποίητα σφραγισμένα μεταλλικά φύλλα χρησιμοποιούνται από την αρχαιότητα για αρχιτεκτονικούς σκοπούς. Οι υδροκίνητοι μύλοι έλασης αντικατέστησαν τη χειροκίνητη διαδικασία στα τέλη του 17ου αιώνα. Η διαδικασία ισοπέδωσης μεταλλικών φύλλων απαιτούσε μεγάλους περιστρεφόμενους σιδερένιους κυλίνδρους που πίεζαν μεταλλικά μέρη σε φύλλα. Ο μόλυβδος, ο χαλκός, ο ψευδάργυρος, ο σίδηρος και αργότερα ο χάλυβας ήταν κατάλληλοι για το σκοπό αυτό. Ο κασσίτερος χρησιμοποιούνταν συχνά για την επικάλυψη φύλλων σιδήρου και χάλυβα για να μην σκουριάσουν. Αυτή η επικαλυμμένη με κασσίτερο λαμαρίνα ονομάστηκε "λευκοσίδηρος". Η δημοτικότητα τόσο των κεραμιδιών όσο και των οροφών συνέβαλε στην ευρεία παραγωγή. Με την περαιτέρω ανάπτυξη της κατασκευής λαμαρίνας στη δεκαετία του 1890, η υπόσχεση ότι είναι φθηνή, ανθεκτική, εύκολη στην εγκατάσταση, ελαφριά και πυρίμαχη προκάλεσε σημαντικό ενδιαφέρον της μεσαίας τάξης για τα προϊόντα λαμαρίνας. Μόνο τη δεκαετία του 1930 και τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο τα μέταλλα λιγόστεψαν και η βιομηχανία λαμαρίνας άρχισε να καταρρέει. Ωστόσο, ορισμένες αμερικανικές εταιρείες, όπως η WF Norman Corporation, μπόρεσαν να παραμείνουν στην επιχείρηση κατασκευάζοντας άλλα προϊόντα μέχρι που τα έργα ιστορικής διατήρησης βοήθησαν στην αναζωογόνηση της διακοσμητικής λαμαρίνας.

Κατασκευή λαμαρίνας

Η κατασκευή λαμαρίνας είναι μια τεχνική κατασκευής που περιλαμβάνει την κατασκευή προϊόντων από επίπεδα μεταλλικά φύλλα. Αξιοποίηση λαμαρίνας μέσω μιας σύνθετης διαδικασίας ψυχρής κατεργασίας που περιλαμβάνει κάμψη, κοπή, σφράγιση, κοπή με λέιζερ, κοπή με waterjet, πριτσίνωμα, συγκόλληση κ.λπ. Επί του παρόντος η ακαδημαϊκή κοινότητα δεν έχει έναν ενιαίο ορισμό, αλλά το κοινό χαρακτηριστικό αυτής της διαδικασίας είναι ότι το υλικό είναι συνήθως ένα λεπτό φύλλο και το πάχος του μεγαλύτερου μέρους του υλικού του εξαρτήματος δεν αλλάζει.

Υλικά

Ανοξείδωτο ατσάλι

Ο βαθμός 304 είναι ο πιο κοινός από τους τρεις βαθμούς. Προσφέρει καλή αντοχή στη διάβρωση ενώ διατηρεί τη μορφοποίηση και τη συγκολλησιμότητα. Τα διαθέσιμα φινιρίσματα είναι #2B, #3 και #4. Ο βαθμός 303 δεν είναι διαθέσιμος σε μορφή φύλλου.

Ο βαθμός 316 έχει μεγαλύτερη αντοχή στη διάβρωση και αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες από ό, τι 304. Χρησιμοποιείται συνήθως για αντλίες, βαλβίδες, χημικό εξοπλισμό και θαλάσσιες εφαρμογές. Τα διαθέσιμα φινιρίσματα είναι #2B, #3 και #4.

Ο βαθμός 410 είναι ένας θερμικά επεξεργάσιμος ανοξείδωτος χάλυβας, αλλά έχει χαμηλότερη αντοχή στη διάβρωση από τους άλλους βαθμούς. Χρησιμοποιείται συνήθως στα μαχαιροπίρουνα. Το μόνο διαθέσιμο φινίρισμα είναι θαμπό.

Το Grade 430 είναι μια δημοφιλής, χαμηλού κόστους εναλλακτική λύση για τις ποιότητες της σειράς 300. Αυτό χρησιμοποιείται όταν η υψηλή αντοχή στη διάβρωση δεν είναι πρωταρχικό κριτήριο. Κοινή ποιότητα για προϊόντα συσκευών, συχνά με βουρτσισμένο φινίρισμα.

Αλουμίνιο

Το αλουμίνιο χρησιμοποιείται ευρέως σε μορφή λαμαρίνας λόγω της ευελιξίας, του ευρέος φάσματος επιλογών, της οικονομικής αποδοτικότητας και άλλων ιδιοτήτων του.[6] Οι τέσσερις πιο συνηθισμένες ποιότητες αλουμινίου που διατίθενται ως λαμαρίνα είναι οι 1100-H14, 3003-H14, 5052-H32 και 6061-T6.

Το Grade 1100-H14 είναι εμπορικά καθαρό αλουμίνιο, εξαιρετικά ανθεκτικό στα χημικά και στις καιρικές συνθήκες. Είναι αρκετά όλκιμο για βαθύ τράβηγμα και συγκολλήσιμο, αλλά έχει χαμηλή αντοχή. Χρησιμοποιείται συνήθως σε εξοπλισμό χημικής επεξεργασίας, ανακλαστήρες φωτός και κοσμήματα.

Ο βαθμός 3003-H14 είναι ισχυρότερος από το 1100, ενώ διατηρεί την ίδια μορφοποίηση και χαμηλό κόστος. Είναι ανθεκτικό στη διάβρωση και συγκολλάται. Χρησιμοποιείται συχνά σε σφραγίδες, περιστρεφόμενα και τραβηγμένα μέρη, ταχυδρομικές θυρίδες, ντουλάπια, δεξαμενές και λεπίδες ανεμιστήρα.

Ο βαθμός 5052-H32 είναι πολύ ισχυρότερος από το 3003, ενώ εξακολουθεί να διατηρεί καλή μορφοποίηση. Διατηρεί υψηλή αντοχή στη διάβρωση και συγκολλησιμότητα. Οι κοινές εφαρμογές περιλαμβάνουν ηλεκτρονικό σασί, δεξαμενές και δοχεία πίεσης.

Ο βαθμός 6061-T6 είναι ένα κοινό δομικό κράμα αλουμινίου που έχει υποστεί θερμική επεξεργασία. Είναι συγκολλήσιμο, ανθεκτικό στη διάβρωση και ισχυρότερο από το 5052, αλλά όχι τόσο διαμορφώσιμο. Χάνει μέρος της αντοχής του όταν συγκολληθεί.[5] Χρησιμοποιείται σε σύγχρονες κατασκευές αεροσκαφών.

Ορείχαλκος

Ο ορείχαλκος είναι ένα κράμα χαλκού, το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως ως λαμαρίνα. Έχει μεγαλύτερη αντοχή, αντοχή στη διάβρωση και μορφοποίηση σε σύγκριση με τον χαλκό, ενώ διατηρεί την αγωγιμότητά του.

Στην υδροδιαμόρφωση φύλλων, η διακύμανση των ιδιοτήτων του εισερχόμενου πηνίου φύλλου είναι ένα κοινό πρόβλημα για τη διαδικασία διαμόρφωσης, ειδικά με υλικά για εφαρμογές αυτοκινήτων. Παρόλο που το εισερχόμενο πηνίο φύλλου μπορεί να πληροί τις προδιαγραφές δοκιμής εφελκυσμού, συχνά παρατηρείται υψηλό ποσοστό απόρριψης στην παραγωγή λόγω ασυνεπούς συμπεριφοράς υλικού. Επομένως, υπάρχει μεγάλη ανάγκη για μια διακριτική μέθοδο για τον έλεγχο της μορφοποιητικότητας του εισερχόμενου υλικού φύλλου. Η δοκιμή διόγκωσης του υδραυλικού φύλλου μιμείται τις συνθήκες διαξονικής παραμόρφωσης που παρατηρούνται συνήθως στις εργασίες παραγωγής.

Για σχηματισμό οριακών καμπυλών υλικών αλουμίνιο, μαλακό χάλυβα και ορείχαλκος. Η θεωρητική ανάλυση πραγματοποιείται με την εξαγωγή εξισώσεων για τον προσδιορισμό της ισοδύναμης τάσης και της ισοδύναμης παραμόρφωσης με βάση το εξόγκωμα να είναι σφαιρικό και το κριτήριο απόδοσης του Tresca με τον σχετικό κανόνα ροής. Για πειραματισμούς, η ανάλυση κυκλικού πλέγματος είναι μια από τις πιο αποτελεσματικές μεθόδους.