Dunne plaat

Uit Technotheek
Ga naar: navigatie, zoeken
Dunne plaat
Dunneplaat5.jpg
Eigenschappen
Categorie: Materialen
Originele auteur: Tom Koggel en Wout Holsbeek
Jaar: 2010


Inhoud

Handelsnamen

In deze datasheet is het één en ander verwerkt over dunne platen. Uiteraard zijn ‘dunne platen’ een enorm breed begrip. Er wordt immers zoveel materiaal geleverd als plaat. Bijvoorbeeld gipsplaat, triplex- en multiplexplaten en metaalplaten. De aandacht gaat hier echter volledig uit naar het laatst genoemde onderdeel, de metaalplaten. We behandelen de materialen ijzer (staal), aluminium en titanium. In de volksmond zijn benoemingen als aluminiumplaat vrij normaal, de meest voorkomende vorm is de ijzeren plaat. Deze wordt ook wel staalplaat of plaatstaal genoemd. Aanpassingen en/of variaties spreken meestal voor zich. Een paar namen die de fabriek hanteert:
- IJzer (staal)

Staal S235JR
ASTM A284
Staal 37

- Aluminium (per kwaliteit)

Al13

- Titanium

Titanium

Beschrijving

In de simpelste omschrijving is een dunne metalen plaat niks meer dan een plat metalen object, waarbij de bovenoppervlakte extreem groot is in vergelijking met de hoogte. Daarom dekken metalen platen makkelijk af, het is licht van gewicht bij een groot oppervlak. Metalen platen worden al eeuwen gebruikt en worden tegenwoordig nog steeds overal op toegepast

Eigenschappen

Een metalen plaat wordt vaak gebruikt voor het afdekken van oppervlakken, vaak ook voor het verkrijgen van allerlei constructies. Metaalplaat is daar uitermate geschikt voor, omdat ze het met name moet hebben van de hoge elasticiteitsmodulus, de mate waarin een materiaal plastisch vervormd is na het uitoefenen van een kracht. In de tabel hieronder staan metaalsoorten uitgezet tegenover een aantal grootheden.

Koptekst Dichtheid (kg*m-³) E-modulus

(GPa)

Aluminium (6000) 2702 69
Staal 7800 200
Titanium 4540 120

Leveringsvormen

Opgerold staalplaat

Metaalplaten worden na vervaardiging aan één stuk door op een grote rol gedraaid. Dit is makkelijk voor vervoer en wedergebruik in de fabriek. Op deze manier zijn afkniplengtes nog variabel. Elke rol kan weer een ander metaal met andere eigenschappen bevatten. Dikte, breedte en kwaliteit van het materiaal zijn per rol variabel. Metaalrollen kunnen wel tot zo’n 2,5 meter doorsnee grootte geleverd worden, dat is economischer wat betreft ruimtebesparing. Titanium is vanwege de kostprijs minder van toepassing dan aluminium en staal, het wordt met name in de vorm van platen en buizen geleverd.

Be- en verwerkingstechnieken

De dunne metaalplaten komen op rollen de fabriek binnen. Voor gebruik wordt de plaat afgerold waarna de plaat licht tegen-gebogen zal moeten worden om z’n kromme vorm niet te behouden, door het oprollen is het materiaal lichtelijk plastisch vervormd. Vanaf dat moment kan er van alles met het plaatstaal gedaan worden. Voor een bepaald voorwerp wordt de uitgevouwen vorm hiervan uit de plaat gehaald. Dit kan d.m.v. verspanen, maar lasersnijtechnieken zijn vandaag de dag ook populair. De plaat wordt in z’n hoofdvormen gezet, waardoor het dus al op een object begint te lijken. Gaten en hoeken worden verspaand voor eventuele assemblage. Aangezien sommige metaalsoorten (en dan met name staal) graag corroderen krijgen stalen onderdelen tegenwoordig altijd een antiroest behandeling alvorens in de verf te gaan, mocht dat zo zijn. Voor staal, aluminium en titanium worden veel dezelfde verwerkingstechnieken gebruikt: Walsen, verschillende vormen van extruderen en buigen.

Toepassingen

Metaalplaat wordt in al z’n soorten in eindeloze voorwerpen toegepast. Om te beginnen met de autoindustrie, waar metaalplaat voor carrosserie onderdelen alsmede voor onderhuidse constructies gebruikt worden. Staalplaat wordt het meest toegepast omdat het goedkoop is en kostprijs vaak een zwaardere eis is dan andere materiaaleigenschappen. Is gewicht, hittebestendigheid of corrosiebestendigheid belangrijker, dan krijgt aluminium of zelfs titanium de voorkeur. Aluminium en titanium zijn voor toepassing ideaal in de racewereld (aluminium frame, motoronderdelen, titanium uitlaat) en vliegwereld (aluminium bodywork van vliegtuigen, titanium motoronderdelen).
Stalen slanghouder
Stalen slanghouder voor een spuitmachine, de grote buis komt aan de bovenkant binnen. De vele kleine slangetjes worden geklemd in de daarvoor bestemde houdertjes, te zien op de foto. Omdat dit met enige kracht gepaard gaat is stevigheid belangrijk. Gewicht, hitte- en corrosiebestendigheid zijn minder belangrijk. Daardoor hoeft het ook geen extra geld te kosten en is staal een geschikt materiaal.
Gevouwen plaatwerk
Sterk gevouwen plaatwerk van aluminium in honingraatstructuur, voor toepassing in sandwichpanelen. Aan beide kanten worden namelijk nog aluminium platen bevestigd, waardoor het totaal lichter van gewicht is, beter bestendig is tegen buigkrachten en beter isoleert dan andere platen.
Titanium
Titanium, zeer licht en hittebestendig. Ook dit is een voorbeeld van een sandwichpaneel met honingraatstructuur, waardoor het gewicht nog lager wordt, alsmede de isolatie. Op deze manier wordt titanium ook toegepast in de B1 bommenwerper.

Voordelen

  • Makkelijk verkrijgbaar (veel variatie in oppervlak, dikte)
  • Makkelijk vervoerbaar (rol, plaat)
  • Eenvoudig te bewerken, dus voor vele doeleinden geschikt
  • Vele materialen in verschillende kwaliteiten
  • Zeer stijf
  • Zeer hittebestendig
  • Goedkoop (en dan met name staal)
  • Recyclebaar

Nadelen

  • Vervaardigen kost veel energie en tijd
  • Zeer veel soorten materiaal beschikbaar (keuze is moeilijk)
  • Staalplaat kan oxideren
  • Bij wisselende belasting letten op vermoeiing

Milieuaspecten

Het vervaardigen van metalen platen kan niet energiezuinig verlopen, dus in dat opzicht is het vervaardigen van metaalplaat niet echt goed voor het milieu. Ook vereist het de nodige grondstoffen. Aan de andere kant kunnen staal, aluminium en titanium zeer goed gerecycled worden. Op die manier kunnen energieverbruik en grondstoffen bespaard worden.

Leveranciers en kenniscentra

Wat plaatwerk en plaatwerkmodificatie betreft zijn er veel leveranciers in Nederland. Een korte blikt op Google maakt al duidelijk dat er grote producenten zitten in Amersfoort (Boltjes Plaatwerkindustrie B.V.), Weert (Wullems Constructie en Plaatwerken B.V.), etc. Wij hebben een bezoek gebracht aan Norma B.V. in Hengelo, waar we het nodige aan demomateriaal mee mochten nemen.

Persoonlijke instellingen
Naamruimten
Varianten
Handelingen
Navigatie
Hulpmiddelen