Как рассчитать оцинкованный лист

Вес оцинкованного листа

Присущий же недостаток — коррозию — устраняют несколькими методами:

• Нанесение коррозионностойких веществ, защищающих верхний слой. Срок эксплуатации такой защиты составляет 1-7 лет.
• Внедрение элементов других металлов в верхнюю часть поверхности (цинкование). Срок защиты — более 20 лет.

Для ответственных конструкций важно учитывать технологию, которая определяет общую массу. Среди всех способов наилучшими параметрами обладает внедрение цинка в поверхность, поскольку вес оцинкованного листа меняется в большом диапазоне (в зависимости от толщины), а прочность сцепления обеспечивается связями на молекулярном уровне. В отличие от всех типов покрытий, этот обеспечивает максимально высокое сцепление 2 металлов при слое, который учитывается всего лишь в микронах.

Оцинкование

Fe-Zn образует гальваническую пару, где цинк имеет более низкий отрицательный электрохимический потенциал. При взаимодействии с электролитом (в качестве которого могут выступать обычная или соленая вода, или даже влага) цинк берет на себя коррозионную нагрузку, сохраняя железо в целостности. Защита будет работать до полного разрушения цинкового слоя. В любом случае для листа оцинкованного 0,7 мм вес со временем будет меняться в незначительных пределах. В случае локального принудительного разрушения цинкового покрытия получают гидроксид цинка, препятствующий образованию оксида железа. В промышленности используются 2 метода оцинковки:

• Горячий — металлические детали погружаются в раствор цинка. Время пребывания строго регламентируется, в зависимости от толщины нужного слоя. К тому же, при нагреве происходит частичный отпуск металла, что улучшает механические параметры изделия.
• Холодный — более доступный способ. Защитный слой образуется при нанесении цинкосодержащих смесей. Проникновение ионов цинка происходит за счет разности потенциалов. И несмотря на то, что слой, полученный этим методом, значительно меньше, он также эффективно защищает поверхность от коррозии.

Каждым предприятием отработана технология нанесения покрытия, определяющая, сколько весит оцинкованный лист в конечном итоге, в зависимости от метода, марки стали и других условий.

Для чего нужно знать массу листа

Расчет веса конструкции проводится еще на этапе проектирования. Это обязательная составляющая безопасного строительства и эксплуатации зданий. Поскольку сталь оцинкованная 1 мм вес 1 м² изменяет в пределах нескольких килограмм, то в зависимости от габаритов масса общей конструкции учитывается в тоннах, что уже может увеличить ее.

Вторая причина, для чего нужно знать удельный вес оцинкованной стали — определение толщины материала и его качества изготовления. Точно выдержанная технология определяется точным соотношением массы заявленной к табличному или рассчитанному по формуле значению.

Сортамент по ГОСТ

Продукция любого производителя оцинкованного проката должна соответствовать ГОСТ 14918, на основании которого разрабатываются технологические карты, действующие в пределах одного предприятия. Стандарт распространяется на тонколистовую оцинкованную сталь, изготовленную:

• методом холодного волочения;
• для поставки рулонами или листами;
• методом горячего или холодного оцинкования;
• для штамповки и профилирования.

В изготовленном по ГОСТ 14918 80 оцинкованном листе вес варьируется в пределах 3,34-19,82 кг/м².

Техническая особенность изготовления изделия имеет значение для жесткости и возможности изготовления рулонного или листового сортамента: чем меньше разница между начальной толщиной стали перед прокаткой и конечной, тем больше она пригодна к дальнейшей штамповке и деформации. Так, лист оцинкованный 0,8 мм, вес 1 м² — 6,48 кг, может поставляться в рулонах. Требования к стальным аналогам, предназначенным для изготовления оцинкованного проката, изложены в ГОСТ 19904-90. Исходя из этого, прокат подразделяется на:

• Н — нормальная вытяжка;
• Г — глубокая вытяжка;
• ВГ — весьма глубокая вытяжка.

Равномерность толщины цинкового слоя определяет длительность эксплуатации изделия, а также важный параметр, который имеет оцинковка — вес 1 м². Требование ГОСТ определяет равномерность нанесения внедряемого слоя, которая может быть 2 типов:

• НР — норма;
• УР — уменьшенная толщина.

Главные свойства, ради которых изготавливается лист оцинкованный профилированный, — вес, удовлетворяющий все виды конструкций, коррозионная стойкость и долговечность изделия. Определяется это толщиной двухстороннего покрытия:

1. П — повышенная масса 570-855 г/м²;
2. «1» — 258-570 г/м²;
3. «2» — 142-258 г/м².

Требования, которые предъявляются к защитному покрытию, определяются ГОСТ 14918-80.

Таблицы веса оцинкованных листов (горячекатаный, рифленый, с полимерным покрытием) по ГОСТ в зависимости от толщины, размером 1 м² и 1250 х 2500 мм

Таблица веса оцинкованного листа рассчитана, исходя из марки стали 08пс3сп, с регламентированным химическим составом или механическими свойствами. Группа изделий общего назначения предназначена для прокатки с максимальной деформацией (ВГ — глубокая прокатка). 1 класс цинкового покрытия.

Используя таблицу размеров, легко можно выбрать между прочностью и массой, так например, разница веса оцинковки 0,55 при габаритах листа 1000 х 2000 и 1250 х 2500 мм составляет 5,5 кг. В то же время вес 1м² стали оцинкованной с полимерным покрытием будет составлять 8,62 и 13,5 кг.

Способы расчета

Самостоятельно просчитать требуемое значение можно 2 способами, по:

• табличным данным;
• формулам.

В первом случае никаких вычислений производить не следует. Здесь четко прослеживается зависимость веса от толщины стали. И все что нужно — это найти требуемое значение. Здесь несложно определить и проанализировать разницу:

• лист оцинкованный 0,5 мм, вес 1 м² — 4,13 кг;
• вес листа оцинкованного 1 мм — 8,05 кг;
• лист оцинкованный 2 мм, вес 1 м² — 15,9 кг.

Вычисление по формуле можно использовать при определении веса листа любой фигуры (обрезки, остатки). Для этого нужно точно замерить ее площадь, знать толщину слоя и плотность цинкового покрытия (7,13 т/м³), а также толщину (0,035 мм) и плотность полимерного покрытия (1,5 т/м³). Расчет состоит из 3 частей:

1. Общий вес листа должен соответствовать сумме веса стали и оцинкованного покрытия.
2. Вес стали представляет собой сумму объема листа (а*b*h) и плотности самой стали (7,85 т/м³).
3. Толщина стали определяется как разница между толщиной листа и толщиной цинка.

При расчетах нужно перевести значения в единые величины (толщина покрытия указана в мм, перевести в метры следует, если значение плотности указано в тн/м³).

Пример расчета

Для примера возьмем лист оцинкованный 0,7 х 1250 х 2500, вес которого по табличным данным должен соответствовать 17,81 кг:

• Первым делом вычисляем вес стального листа, покрытого цинком. Приведем единицы измерения в соответствие. Показатель массы стали: 0,7 х 1,25 х 2,5 * 7,85 = 17,17 кг.
• Определим массу цинка: толщина слоя в зависимости от класса составляет 0,0381 мм, 0,0216 мм (переведем в метры, поскольку данные плотности указаны в 7,13 тн/м³), умножим объем покрытия на его плотность:
  • 1 класс: 0,000381*1,25*2,5*7,13 = 0,0085 тонны или 0,85 кг.
  • 2 класс: 0,000216*1,25*2,5*7,13 = 0,0048 тонны или 0,48 кг.

  Аналогично, если необходимо, вычислим массу покрытия, его толщина составляет 0,035 мм, и сложим результаты.

  Определим лист оцинкованный 1 х 1250 х 2500, вес 1 листа 25,15 кг. После вычислений по формуле получим:

  • Для стального листа: 24,53 кг;
  • Для цинкового покрытия: 1 класс – 0,85 кг; 2 класс – 0,48 кг, что в сумме даст 25,38 и 25,01 кг.

  С небольшой погрешностью значения соответствуют.

  В целом, вес 1 м² оцинкованного листа 1 мм — 8,05 кг, эти данные получены методом анализа готовой продукции и имеют свои погрешности, которые стоит принимать во внимание при теоретических расчетах. Учитывая это, вес 1 м² стали листовой оцинкованной может иметь погрешность +/- 0,02%, погрешность, которую может иметь вес 1 м² оцинкованного листа 0,55, = 9 г.

  Условное обозначение: расшифровка

  Масса листа определяется не только толщиной и размерами, но также и способом нанесения. Стальной лист, кроме оцинкования, может подвергаться нанесению полимерного покрытия, которое не только увеличивает стойкость к коррозионным процессам, но и определяет цвет и дополнительные технические характеристики. В зависимости от толщины, покрытие подразделяется на 3 класса:

  1. 18-40 мкр;
  2. 10-18 мкр;
  3. 40-60 крн.

  В свою очередь, толщина слоя, форма листа и размеры определяют назначение, которое распределяется категориями:

  1. ОН — листы общего назначения.
  2. ПК — под покраску.
  3. ХШ — изготовленные методом холодной штамповки (определяются повышенной прочностью).
  4. ХП — произведенные методом холодного профилирования.

  Кроме назначения, маркировка может содержать буквенные индексы, которые относятся больше к декоративной части:

  Расчет партии оцинкованного листа

  

  Стальной оцинкованный лист – металлопродукция, применяемая в качестве полуфабриката для изготовления изделий способами холодного профилирования, штамповки с последующим окрашиванием. В качестве исходного материала используются тонкие (обычно толщиной до 2 мм) горячее- и холоднокатаные листы из углеродистой стали обыкновенного качества и качественной, различных степеней раскисления.

  Особенности производства оцинкованного листа

  Изготовление этой металлопродукции регламентируется ГОСТом 14918-80. Существует несколько способов цинкования:

  • Горячее. Осуществляется в специальных ваннах с расплавленным цинком. После обработки изделие обдувают сжатым воздухом для удаления лишнего цинка и просушивания. Для такого покрытия характерны: значительная толщина, прочность, недостаточные декоративные характеристики.
  • Гальваническое (электрохимическое). Этот способ позволяет получать равномерный декоративный цинковый слой, обладающий высокой адгезией к основе.
  • Холодное. Производится с использованием цинкосодержащих составов. Такое покрытие обладает невысокой устойчивостью к внешним воздействиям.

  В результате цинкования получают листы с различной толщиной покрытия:

  • повышенной – 40-60 мкм;
  • 1 класса – 18-40 мкм;
  • 2 класса – 10-18 мкм.

  Расчет массы оцинкованного листа

  Для определения массы оцинкованного листа, зависящей от его площади и толщины, можно воспользоваться одним из трех способов.

  Онлайн-калькулятор

  Это наиболее простой вариант, позволяющий определить по размерам листа его массу, площадь, количество листов в тонне.

  Определение веса стального оцинкованного листа по формуле

  Формула M = A*B*h*ρ, в которой:

  M – масса, кг;

  A – длина, м;

  B – ширина, м;

  h – толщина, мм;

  ρ – средняя плотность стали, равная 7,85 кг/дм 3 .

  Определение массы оцинкованного проката по таблице

  Таблица весов оцинкованных листов в кг, имеющих наиболее распространенные размеры

  Толщина, мм	Масса 1 м 2 , кг	Масса листа, кг
  		1,0х2,0 м	1,25х2,5 м
  0,5	3,9	7,8	12,2
  0,55	4,3	8,58	13,4
  0,6	4,7	9,36	14,6
  0,7	5,45	10,9	17,1
  0,8	6,25	12,5	19,5
  0,9	7,0	14,0	21,9
  1,0	7,8	15,6	24,4
  1,1	8,6	17,2	27,0
  1,2	9,35	18,7	29,4
  1,3	10,15	20,3	31,7
  1,4	10,9	21,8	34,1
  1,5	11,7	23,4	36,6
  1,6	12,5	25,0	39,0
  1,7	13,25	26,5	41,4
  1,8	14,05	28,1	43,9
  2,0	15,6	31,2	48,8

  Все перечисленные выше варианты позволяют определить теоретическую массу оцинкованного листа, которая может несколько отличаться от фактической.

  Расчет массы профнастила

  Масса 1 м 2 профилированного оцинкованного листа зависит от толщины проката и геометрии профиля. В таблице представлены веса профнастила наиболее популярных марок.

  Вес оцинкованных листов и порядок их расчета

  Изделия из металла, подверженные действию агрессивной среды, обрабатывают защитными покрытиями. Одним из видов такого покрытия является обработка поверхности изделия слоем цинка. Оцинковке подвергаются поверхности статические, не имеющие механических контактов с другими движущимися деталями.

  Любое изделие из железа имеет свойство окисляться под действием кислорода – ржаветь. Рыхлая корка оксидов железа не перекрывает доступ кислорода к металлу и процесс разрушения имеет необратимый характер.

  Процесс окисления других металлов – олово, цинк, алюминий происходит иначе. Пленка из соединений окисленного металла имеет очень плотную структуру и не пропускает кислород.

  При соединении железа с цинком образуется гальваническая пара, в которой цинк активен в большей степени. Он вступает в процесс окисления первым, создавая защитную пленку. Доступ окислителей к железу прекращается и процесс разрушения железа не происходит. Оцинкованный листовой металлопрокат производится, основываясь на этих свойствах цинка и железа.

  Как рассчитать вес?

  При производстве оцинкованной стали учитывается множество параметров. Каждый из этих параметров имеет допуск по величине, установленный соответствующим ГОСТ. Вычислить теоретический вес листа или 1 м. кв. можно при наличии точных данных о параметрах, предоставляемых производителем.

  Вычисления производятся по формуле – m=m1 + m2.

  Значение m1= T1*L1*H1*P1 где:

  • T1− толщина металла листа, если производится замер фактического листа, необходимо от этой величины вычесть толщину цинкового слоя;
  • L1− длина листа;
  • Н1 – ширина листа;
  • Р1− коэффициент плотности железа −7.85 т/м 3;

  Значение m2= Т2*L2*Н2*Р2 где:

  • Т2 − толщина покрытия цинком, данные находятся в сопроводительной документации к партии продукции;
  • L2 − длина покрытой цинком поверхности;
  • Н2 − ширина покрытой поверхности;
  • Р2 − плотность цинка – 7.13 т/м 3;

  Толщину цинкового покрытия можно измерить прибором МТ-635.

  Для определения веса оцинкованных листов применяются различные таблицы, рассчитанные на усредненных данных. Они позволяют быстро определить вес одного квадратного метра, вес листа заданного размера, массу всей партии.

  На сайтах производителей и торговых организаций могут быть размещены онлайн-калькуляторы веса. После ввода параметров они рассчитывают вес партии продукции.

  Область применения

  Оцинкованный листовой металлопрокат соединяет в себе все положительные качества обычного металла, плюс долговременная антикоррозийная защита цинком.

  Возможность производства штампованных, гнутых, тянутых изделий, нанесения на них поверхность декоративных покрытий, позволяет широко применять оцинкованный лист в таких сферах, как:

  1. Строительство – профили разнообразной конфигурации и назначения. Элементы воздуховодов, водосточных и отводных систем. Ограждения, фасадные конструкции, кровельное покрытие.
  2. Машиностроение.
  3. Пищевая промышленность – корпуса различного оборудования.
  4. Автомобильная промышленность.
  5. Медицина.
  6. Изготовление товаров народного потребления.
  7. Изготовление бытовой техники.

  Технология изготовления

  Оцинкованный лист получают методом цинкования листового металлопроката.

  Для нанесения антикоррозионного слоя цинка применяют несколько методов цинкования:

  Горячее

  Технологический процесс происходит в два этапа:
  

  1. Подготовка поверхности – обезжиривание, травление кислотами, промывка, обработка флюсами, сушка;
  2. Цинкование – подготовленное металлическое изделие погружается в специальную ванну с расплавленным цинком. На поверхности детали образуется слой соединения железо – цинк, которое и препятствует коррозии стали. В процессе горячего цинкования получается слой защитного покрытия белого или серого матового цвета. Толщина слоя от 40 до 200 мкм. Слой цинка имеет плотную структуру и хорошую адгезию с поверхностью изделия.

  Гальваническое

  Получение покрытия методом электролиза.

  Технологический процесс:

  1. Подготовка поверхности изделия – очистка и обезжиривание, травление, промывка. На поверхности должны отсутствовать загрязнения любого типа.
  2. Нанесение цинка – происходит в специальной емкости с электролитом. Электролит может быть как кислотным, так и щелочным. Цинк находится в электролите в виде раствора солей или является материалом анода. Катодом служит обрабатываемая деталь. При прохождении через электролит постоянного тока, цинк из раствора или анода оседает на катоде.

  Гальваническое цинкование позволяет получать очень тонкие блестящие покрытия. При этом методе можно производить покрытие цинком внутренних поверхностей деталей.

  Исключается образование наплывов, шероховатостей. Толщина возможного слоя покрытия от 10 до 50 мкм. Применяется метод при оцинковке листового проката, проволоки, деталей сложного профиля. Процесс не требует повышенных температур.

  Размеры и классификация оцинкованного листа

  Оцинкованные листы производятся в нескольких видах:

  1. Лист в рулонах. Ширина рулона от 710 до 1800 мм. Толщина листа от 0,3 до 3,0 мм. Длина листа от 4000 до 6000 мм.
  2. Лист гладкий. Стандартный лист имеет размеры −1250*2500 мм. Путем нарезки из рулонного материала можно получить лист любого размера.
  3. Гофрированный лист. Ширина от 920 до 1150 мм. Длина от 2000 до 2500 мм.
  4. Профнастил. Ширина от 800 до 1200 мм. Длина от 2000 до 2500 мм.

  Оцинкованный лист изготавливается согласно параметрам, установленным ГОСТ 14918−80. Сортамент должен соответствовать регламенту ГОСТ 19904−74.

  К качеству оцинкованного листа предъявляются следующие требования:

  1. Поверхность листа чистая и цельная.
  2. Кромки листов ровные.
  3. Покрытие сплошное и равномерное.
  4. Листы общего назначения могут иметь небольшие шероховатости, разводы, потертости.
  5. На листах под покраску допускаются небольшие царапины, наплывы.
  6. В местах изгибов не допускаются отслоения покрытия.
  7. Толщина покрытия должна соответствовать – для 2 класса – от 10 до 18 мкм. Для 1 класса – от 18 до 40 мкм. Для класса повышенной толщины от 40 до 60 мкм.
  8. Для цинкования применяется цинк марки Ц0 или Ц1.
  9. Оцинкованный лист высшей категории должен выдерживать изготовление двойного замка без нарушения целостности покрытия.

  По толщине цинкового слоя, листы делятся на классы:

  1. КлассП – толщина слоя – от 40 до 60 мкм.
  2. Класс 1 – толщина покрытия от 18 до 40 мкм.
  3. Класс2 – толщина от 10 до 18 мкм.

  По виду дальнейшей обработки листы делятся:

  1. ОН – лист общего назначения.
  2. ПК – для последующей покраски.
  3. ХП – для профилирования холодным методом.
  4. ХШ – для штамповки холодной. В свою очередь, ХШ делится по способности к вытяжке на:
     • ВГ – весьма глубокой вытяжки;
     • Г – глубокой вытяжки;
     • Н – нормальной вытяжки;

  После каждого из этих обозначений могут стоять цифры, определяющие область применения материала:

  • 01 – для производства изделий методом изгиба;
  • 02 – для изготовления хозяйственного инвентаря, посуды методом гнутья и соединения в замок;
  • 03 – производство сложных профилей и штамповки с глубокой вытяжкой;
  • 04 – штамповка деталей сложной вытяжки;
  • 05−06 – штамповка с особо сложной вытяжкой;

  По степени стабильности расположения цинкового слоя листы делятся на две группы:

  1. НР – нормальная разнотолщинность.
  2. УР – уменьшенная разнотолщинность.

  Точность изготовления листов делится на три категории:

  1. В – высокая точность.
  2. Б – точность нормальная.
  3. А – повышенная точность.

  Марки стали, применяемые для изготовления

  Для промышленного производства оцинкованных листов используется сталь, произведенная холоднокатаным способом.

  Марки применяемых для оцинковки сталей зависят от области дальнейшего применения материала:

  1. Для изготовления оцинкованных листов ХШ с вытяжкой Г и Н применяются марки стали по ГОСТ 1050 −88; 9045 −93; 380 −94. Установлены ограничения содержания серы −0.035% и фосфора −0.02%.
  2. Для вида ХШ и категории ВГ – марка стали 08пс, 08ю, 08кп.
  3. Для вида ХП и ПК – 08, 08пс, 08па – по ГОСТ 1050-88. БСт1, БСт 0, БСт3, БСт2 по ГОСТ 380-94 с ограничением по фосфору −0.035%, серы −0.04%.
  4. Для группы ОН – марки стали с ограничением содержания фосфора −0.04%, серы −0.045%.
  Читайте также  Двойной выключатель с розеткой схема подключения