# Výběr materiálu pro plechové díly: srovnání oceli, nerezu a hliníku > Výběr materiálu pro plechové díly: ocel válcovaná za studena, pozinkovaný plech, nerez a hliník srovnané podle řezatelnosti, tvarovatelnosti, svařitelnosti, koroze a nákladů. https://www.sinbo-machining.com/cs/wiki/sheet-metal/material-selection/ --- ## Na této stránce - Srovnání čtyř skupin materiálů - Uhlíková ocel: výchozí volba - Nerez: když rozhoduje koroze - Hliník: lehký, ale ne vždy lepší - Rozhodovací příručka podle aplikace - Materiál a povrchová úprava se ovlivňují - Časté chyby - Související stránky o plechových dílech - Časté dotazy # Výběr materiálu pro plechové díly Většina rozhodnutí o materiálu plechových dílů vypadá jako nákladové inženýrství, ale ve skutečnosti je to inženýrství koroze. Tato stránka srovnává čtyři skupiny materiálů, mezi kterými budete reálně volit — uhlíkovou ocel, pozinkovaný plech, nerez a hliník — podle toho, jak se řežou, tvarují, svařují, stárnou a kolik která stojí. ## Srovnání čtyř skupin materiálů | Vlastnost | Uhlíková ocel | Pozinkovaný plech | Nerez | Hliník | Hustota | 7.85 g/cm³ | 7.85 g/cm³ | 7.90 g/cm³ | 2.70 g/cm³ | Relativní cena | Nejnižší | Nízká | Vysoká (2–4×) | Středně vysoká | Rychlost laserového řezání | Nejvyšší | Vysoká | Střední (vyžaduje čistý řez) | Střední | Ohýbání / zpětný odraz | Nízký, shovívavý | Nízký | Vysoký | Vysoký | Svařitelnost | Snadná (MIG/TIG) | Uspokojivá — zinkové výpary | Dobrá, upřednostňuje se TIG | Dobrá, vyžaduje čistý oxid | Korozní odolnost | Špatná v holém stavu | Dobrá, hrana odkrytá | Výborná | Dobrá (nejlepší 5052) | Tuhost (modul) | 200 GPa | 200 GPa | 193 GPa | 70 GPa — jedna třetina | Nejvhodnější pro | Vnitřní natírané díly | Venkovní a vlhké prostředí | Potraviny, chemie, čisté provozy | Kritická hmotnost, pobřeží ## Uhlíková ocel: výchozí volba Když nic v požadavcích nevynucuje jinou volbu, je odpovědí uhlíková ocel. Řeže se nejrychleji, ohýbá se nejlépe opakovatelně, snadno se svařuje a dobře přijímá nátěr i práškovou barvu. Její slabinou je, že holá uhlíková ocel rezaví — což je problém zadání, ne materiálu. | Forma | Typické značky | Kdy použít | Poznámky | Válcované za studena (CR) | Q235 / S235JR, DC01 | Tloušťka pod zhruba 3mm, natírané nebo povlakované díly | Hladký povrch, přesná tloušťka, nejlepší pro ohýbání a přilnavost nátěru. | Válcované za tepla (HR) | Q235B, S355JR | Konstrukční díly, 3mm a více, málokdy natírané na jemný vzhled | Levnější a hrubší. Okuje je nutné před povlakováním nebo svařováním odstranit. | Pozinkované | SGCC, DX51D, Z100/Z180/Z275 | Venkovní nebo vlhké prostředí, nebo nechráněný vzhled | Zinek se na laserem řezané hraně vypálí. Zadejte ochranu hrany. | Předem pokovené / předem natřené | Povlak RAL nebo Pantone | Viditelné díly, kde se nechce další povlak | Nelze svařovat, aniž by se zničil povlak v okolí svaru. Při manipulaci se snadno poškrábe. ## Nerez: když rozhoduje koroze Nerez si svou cenu zaslouží, když je prostředí mokré, slané, chemicky agresivní nebo v kontaktu s potravinami. K přežití nepotřebuje povlak a svůj vzhled si roky udrží bez údržby. | Značka | Hlavní charakteristika | Kdy použít | 304 / 304L | Univerzální austenitická | Suché vnitřní prostředí, běžná výroba, potravinářská zařízení | 316 / 316L | S přídavkem molybdenu, odolná chloridům | Námořní prostředí, solná mlha, chemie, venkovní pobřežní expozice | 430 | Feritická, nižší cena, magnetická | Vnitřní panely a spotřebiče, kde není nutná plná korozní odolnost | 303 | Automatová, s přídavkem síry | Obráběné nerezové součásti, nevhodná ke svařování [Dvě úskalí specifická pro nerez. Za prvé, zpětný odraz je mnohem vyšší než u konstrukční oceli, takže při 90° počítejte s 4–7° a s přehnutím. Za druhé, svařování nerezu bez řádného proplachování plynem zanechá zbarvený, oxidovaný šev, který bude rezivět; standardem je TIG s proplachem. Viz řízení deformace při svařování ](https://www.sinbo-machining.com/wiki/sheet-metal/welding-distortion-control/). ## Hliník: lehký, ale ne vždy lepší Hliník snižuje hmotnost dílu zhruba o dvě třetiny, což je rozhodující v dopravě, ručním vybavení a konstrukcích blízkých letectví. Je však také třikrát méně tuhý než ocel, takže stejná tuhost vyžaduje větší tloušťku nebo více vyztužení — a právě tam výhoda v hmotnosti začíná mizet. | Značka | Forma | Charakter | Kdy použít | 5052 | Plech H32 | Nejlepší korozní odolnost a tvarovatelnost mezi běžnými slitinami | Námořní prostředí, běžné ohýbání plechů | 6061 | T6 | Pevná, dobrá svařitelnost, univerzální konstrukční slitina | Smíšené díly, obráběné součásti, konstrukce | 6063 | T5/T6 | Snadněji se vytlačuje a dokončuje, nižší pevnost | Vytlačované profily, dekorační díly | 7075 | T6 | Nejpevnější běžná slitina, špatná svařitelnost | Vysoce namáhané obráběné díly, ne svařované sestavy Sledujte povrch. Hliník odráží většinu laserového paprsku zpět do zdroje a mastný nebo poškrábaný plech vytváří místo čistého řezu ostřik. Také vytváří tvrdou oxidovou vrstvu, kterou je nutné před svařováním nebo lepením odstranit. Pokud je díl vzhledový, uveďte to na výkrese. ## Rozhodovací příručka podle aplikace | Aplikace | Doporučený materiál | Důvod | Kryt elektroniky, vnitřní | Ocel válcovaná za studena, prášková barva | Nejlevnější, nejtužší, po povlakování nejlepší vzhled | Skříň nebo kryt ve venkovním prostředí | Pozinkovaná ocel, prášková barva | Zinek chrání základ, povlak zajišťuje vzhled | Námořní nebo pobřežní prostředí | Nerez 316L nebo hliník 5052 | Obě odolávají chloridům; volte podle vzhledu a ceny | Styk s potravinami nebo zdravotnický | Nerez 304 nebo 316L | Nereaguje, snadno se čistí, žádný povlak, který by selhal | Kryt, kde rozhoduje hmotnost | Hliník 5052-H32 | Snížení hmotnosti bez požadavku na pevnost | Konstrukční držák, natíraný | Q235 nebo S355 válcovaná za studena | Pevnost a tuhost za nejnižší náklady | Součást vystavená teplu | Nerez nebo hliník místo uhlíkové oceli | Uhlíková ocel v blízkosti zdrojů tepla ztrácí popuštění a deformuje se | Provoz v chladu nebo kryogenní | Nerez 316L | Zachovává tažnost při nízké teplotě; hliník křehne ## Materiál a povrchová úprava se ovlivňují Volba materiálu omezuje možnosti povrchové úpravy a špatná kombinace obojího je častou příčinou zamítnutých prvních kusů. - Pozink + prášková barva: funguje, ale příprava povrchu je kritická a svařování v blízkosti povlakované plochy poškozuje zinek. - Nerez + prášková barva: zadává se zřídka. Pokud chcete nerez v barvě, řešte to včas — je to neobvyklé a zvyšuje to náklady. - Hliník + eloxování (anodizace): přirozená dvojice. Eloxování je dielektrická vrstva, takže přidává malý rozměrový přírůstek řádově poloviny tloušťky povlaku na každou stranu. - Předem natřený plech + svařování: povlak se vypálí. Před naceněním uveďte, zda je svar vzhledový, konstrukční, nebo oboje. - Pasivace: zadává se pro nerez v potravinářském, zdravotnickém nebo chemickém provozu. Odstraňuje volné železné znečištění a je levnou pojistkou proti pozdějším rezavým skvrnám. ## Časté chyby | # | Chyba | Důsledek | Správný postup | 1 | Pozinkovaný plech bez zadané ochrany hran | Řezaná hrana rezaví během týdnů a díly se zamítají | Zadejte práškovou barvu nebo utěsnění hran, nebo přijměte holé hrany jen pro vnitřní použití. | 2 | 316L zadaná tam, kde by stačila 304, nebo naopak | Náklady na předimenzování, nebo předčasná koroze | Sladěte značku se skutečnou expozicí chloridům a chemikáliím. | 3 | Hliník zvolený kvůli hmotnosti bez ověření tuhosti | Díl je tenčí, slabší a po vyztužení nakonec i těžší | Porovnávejte poměr tuhosti k hmotnosti, ne jen hustotu. | 4 | 7075 zadaná na svařovanou sestavu | Špatná svařitelnost, praskání v tepelně ovlivněné zóně | Pro svařované díly použijte 6061 nebo 5052; 7075 jen pro obráběné. | 5 | Nezohledněný zpětný odraz u nerezu nebo hliníku | Rameno nesedí k protikusu | Počítejte se zpětným odrazem materiálu; ověřte na prvním kuse. | 6 | Válcované za tepla tam, kde se očekává natíraný povrch | Okuje prosvítají povlakem, špatná přilnavost | Pro natírané díly válcované za studena; za tepla jen pro konstrukční práce. | 7 | Značka materiálu chybí na výkrese | Dodavatel nahradí podobnou značkou, vlastnosti se liší | Uveďte značku a stav (temper) nebo stav povlaku. | 8 | Eloxování zadané bez zohlednění rozměrového přírůstku | Posuvná uložení po povrchové úpravě nepasují | Zahrňte přírůstek povlaku do rozměrů uložení, nebo nejdřív dokončete povrch a pak obrábějte. ## Související stránky o plechových dílech - [Konstrukce plechových dílů ](https://www.sinbo-machining.com/wiki/sheet-metal/design-for-sheet-metal/)— pravidla pro minimální rameno, poloměr a rozteč otvorů - [Poloměr ohybu a přídavek na ohyb ](https://www.sinbo-machining.com/wiki/sheet-metal/bend-radius-and-bend-allowance/)— K-faktor a zpětný odraz podle materiálu - [Tolerance a kvalita povrchu ](https://www.sinbo-machining.com/wiki/sheet-metal/tolerance-and-surface/)— jak materiál a povlak posouvají vaše rozměry - [Výroba plechových dílů ](https://www.sinbo-machining.com/services/sheet-metal-fabrication/)— limity tloušťky podle materiálu Nevíte, kterou značku na výkres napsat? Popište nám prostředí a zatížení a navrhneme značku s odůvodněním — včetně případů, kdy nejlevnější varianta skutečně stačí. [Zeptat se na svou aplikaci ](https://www.sinbo-machining.com/quote/) ## Časté dotazy #### Mám použít ocel válcovanou za studena, nebo pozinkovaný plech? Ocel válcovanou za studena pro vnitřní díly, které stejně budete práškově lakovat nebo natírat; pozinkovaný plech pro díly vystavené vlhkosti nebo tam, kde chcete stálý vzhled bez natírání. Pozink je dražší na kilogram a má o něco horší tvarovatelnost a svařitelnost, a zinek se na laserem řezané hraně vypálí, takže zůstane holá ocel, která bez ochrany zreziví. Mnozí nákupčí to udělají špatně a pak díly zamítnou kvůli rezavé hraně. #### Kdy mám zvolit nerez místo uhlíkové oceli? Nerez tehdy, když je díl vystaven vlhkosti, chemikáliím, styku s potravinami nebo zvýšené teplotě, nebo když vzhled nesmí oxidovat. 304 je univerzální značka; 316L přidává molybden pro odolnost chloridům a je správnou volbou v blízkosti soli nebo v námořním prostředí. Uhlíková ocel je výchozí volbou pro všechno ostatní: levnější, snáz se řeže a ohýbá a po povlakování drží těsnější vzhled. #### Je hliník vždy lepší volbou pro lehký díl? Ne. Hliník má zhruba třetinovou hustotu oceli, takže stejný díl váží asi o 65 procent méně, ale stojí víc na kilogram, jeho řezání je na jeden díl dražší a při ohýbání se více vrací. Pokud záleží spíš na tuhosti než na hmotnosti, je hliník slabší volbou: jeho modul je asi třetinový oproti oceli, takže panel musí být silnější nebo více vyztužený, aby měl stejnou tuhost. #### Jaký je rozdíl mezi plechem CR, HR a pozinkovaným? Ocel válcovaná za studena se zpracovává při nízké teplotě: hladší, přesnější tloušťka, lepší povrch pro natírání. Válcovaná za tepla je levnější a hrubší, obvykle pro silnější konstrukční profily. Pozinkovaný plech je válcovaný za studena nebo za tepla s pozinkovým povlakem pro korozní ochranu. U prací řezaných laserem a ohýbaných nad zhruba 3mm se za tepla válcovaný plech stává běžným, protože je levnější a kvalita povrchu méně vadí. #### Kterou hliníkovou slitinu mám zadat? 5052 pro běžné plechové díly a námořní prostředí - má nejlepší korozní odolnost a tvarovatelnost mezi běžnými slitinami. 6061 je nejpevnější snadno dostupná slitina s dobrou svařitelností, dobrá univerzální volba pro obráběné díly. 6061-T6 je tužší, ale více se vrací. 5052-H32 je obvyklá forma pro ohýbaný plech; 6061-T6 je obvyklá forma pro obráběné součásti. #### Mění volba materiálu mé řetězení tolerancí? Ano, hlavně přes úhel ohybu. Hliník a nerez se vrací výrazně víc než konstrukční ocel, takže stejný ohraňovací lis a stejný výkres dají širší rozptyl konečných úhlů. Posouvá se i poloha otvorů po ohnutí, protože neutrální osa se mění s K-faktorem materiálu. Čísla najdete na stránce o toleranci a kvalitě povrchu. #### Co tloušťka pozinkovaného povlaku? Zadávejte hmotnost povlaku, běžně uváděnou v g/m2 na jednu stranu: Z100, Z180, Z275. Těžší povlaky chrání venku déle, ale zvyšují náklady a mírně snižují tvarovatelnost. Pokud bude díl později práškově lakovaný, řekněte to dodavateli - povlak ovlivňuje vzhled svaru a přípravu povrchu a silný povlak se může v okolí svarů odlupovat. #### Jak se rozhodnout mezi dvěma materiály pro skutečný výrobek? Seřaďte požadavky v tomto pořadí: prostředí a korozní expozice, pak požadovaná tuhost nebo hmotnost, potom vzhledová úprava a nakonec cena. Volbě materiálu dominuje prostředí a mechanika; cena bývá posledním rozlišovacím kritériem a přechod z uhlíkové oceli na nerez kvůli vyřešení koroze je často levnější než zadání systému povlaků, který v provozu selže.