Гідрометал

Листовий прокат: як вибрати товщину для ваших задач

Товщина листового прокату визначає більше, ніж може здатися на перший погляд. Вона впливає на жорсткість, несучу здатність, вагу, зварюваність, гнучкість обробки та навіть на вартість виробу. Неправильно підібрана товщина може призвести як до перевитрати матеріалу, так і до конструктивної недостатності — особливо в критичних вузлах. У цій статті зібрані орієнтири, які дозволяють зробити обґрунтований вибір.

Що враховувати при виборі товщини листа

1. Навантаження та тип конструкції

Перше, на що потрібно звернути увагу — це функціональне призначення виробу:

  • Для облицювальних панелей, кожухів, елементів інтер’єру основне завдання — формування поверхні, без суттєвих навантажень. Тут застосовують прокат товщиною 0,5–1,5 мм.
  • Для каркасних конструкцій, сходових елементів, рам потрібна достатня жорсткість, що забезпечується листом від 3–6 мм.
  • Для деталей, що працюють під тиском або у відповідальних вузлах — резервуари, балки, опори — використовуються товсті листи 8–12 мм і більше.

2. Сталь і її механічні властивості

Використання високоміцної сталі дозволяє застосовувати меншу товщину без зниження надійності. Для прикладу:

Марка сталі      

Межа плинності, МПа     

Рекомендоване застосування

S235JR

235

Загальнобудівельні конструкції

S355J2

355

Навантажені опори, ферми

S500MC

500

Транспортабельні вироби, де важлива вага

Таким чином, лист S355 товщиною 4 мм часто замінює S235 товщиною 5–6 мм — при збереженні характеристик на вигин і навантаження.

Типові сфери застосування за товщиною

Лист 0,5–1,5 мм

  • Повітроводи, вентиляційні короби
  • Елементи зовнішньої обшивки
  • Меблеві конструкції, перегородки
  • Облицювання панелей

Переваги: легкий, простий у різанні, добре гнеться.
Обмеження: не витримує зосереджених навантажень, потребує каркасу.

Лист 2–3 мм

  • Кожухи промислових агрегатів
  • Легкі рами, розподільчі щити
  • Механічні кожухи, щити без тиску
  • Транспортне обладнання

Переваги: оптимальне співвідношення жорсткість/маса.
Обмеження: складніші процеси формування, зварювання.

Лист 4–6 мм

  • Рами машин, опорні платформи
  • Монтажні пластини, вузли під навантаженням
  • Сходи, поручні, огорожі
  • Резервуари невеликого об’єму

Переваги: достатня міцність для конструкцій середньої відповідальності.
Обмеження: збільшується маса, вимоги до кріплень і швів.

Лист 8–12 мм і більше

  • Вантажні рамні конструкції
  • Підстави верстатів, монтажні плити
  • Суднобудування, великі опори
  • Ємності під тиском, мостові елементи

Переваги: висока вантажопідйомність, надійність.
Обмеження: обробка лише спецобладнанням, підвищене споживання металу.

Технічні таблиці: маса та площа поперечного перерізу

Ці параметри важливі при розрахунках навантажень, ваги конструкції або плануванні логістики.

Товщина, мм       

Маса 1 м², кг         

Поперечна площа, см²/м

1,0

7,85

100

2,0

15,70

200

4,0

31,40

400

8,0

62,80

800

12,0

94,20

1200

Розрахунки для сталі з густиною 7,85 г/см³

Такі значення дозволяють прорахувати загальну вагу конструкції ще на етапі проектування і порівняти з вантажопідйомністю монтажних вузлів або транспорту.

Які додаткові обмеження потрібно враховувати

Мінімальний радіус згину

При згинанні листа потрібно дотримуватись мінімального радіуса, щоб уникнути тріщин. Приблизні значення:

Товщина, мм       

Мін. радіус згину, мм

2

4–6

4

8–12

6

15–20

10

25–30

При використанні холоднокатаних листів рекомендовано збільшувати радіус на 20–30%, щоб уникнути ламкості.

Особливості зварювання

Для товщини понад 6 мм застосовується багатошарове зварювання або спеціальна підготовка крайок. Для конструкцій понад 10 мм може знадобитися підігрів і термообробка зварного шва.

Оброблюваність

Товсті листи не підходять для лазерного різання малопотужним обладнанням, потребують спеціальних пресів і штампів. Також ускладнюється формування отворів великого діаметра.

Підсумки

Вибір товщини листового прокату — не просто стандартне рішення з таблиці. Це розрахунок, що базується на призначенні, геометрії виробу, типі сталі та вимогах до обробки. Немає універсальної товщини — є лише оптимальна для кожного конкретного завдання. Надто тонкий лист не витримає навантаження, а надто товстий — ускладнить виробництво та підвищить вартість. Грамотно обрані параметри дозволяють досягти балансу між міцністю, масою та ціною, що критично як для індивідуальних проєктів, так і для серійного виробництва.