Hliníkový plech: slitiny 1050 a 5754, stavy H a jak plech spojit
Hliníkový plech se nevyrábí ze stejných slitin jako profily a nemá ani stejný systém označení stavu: profily nesou stavy T, plechy stavy H. Běžné jsou slitiny 1050A pro technicky čistý hliník a 5754 pro prostředí se solí. Tento průvodce ukazuje, jak označení číst, proč dural mezi běžné plechy nepatří, jak plech spojit a jak spočítat hmotnost dodávky.
Které slitiny se na plech válcují
Plechy se válcují, nikoli protlačují, a to určuje výběr slitiny. Řada 6000, ze které jsou profily a tyče, se na plechy sériově nepoužívá.
| Řada | Hlavní legura | Čím se vyznačuje |
|---|---|---|
| 1000 | bez legur, čistý hliník | Nejlepší tvárnost a vodivost, nejnižší pevnost |
| 3000 | mangan | Vyšší pevnost než čistý hliník, dobrá tvárnost |
| 5000 | hořčík | Odolnost v prostředí se solí, dobrá svařitelnost |
Tyto tři řady mají společné to, že se nevytvrzují tepelně. Pevnost jim dodává tváření za studena, tedy zpevnění válcováním, a právě proto mají jiný systém označení stavu než profily.
EN AW-1050A proti EN AW-5754
Tyto dvě slitiny pokrývají většinu poptávek a stojí na opačných koncích výběru.
| Hledisko | EN AW-1050A | EN AW-5754 |
|---|---|---|
| Charakter | Technicky čistý hliník, 99,5 % | Slitina s hořčíkem |
| Pevnost | Nízká | Podstatně vyšší |
| Tvárnost | Vynikající, snese hluboké tvarování | Dobrá, ale nižší |
| Prostředí se solí | Běžná odolnost | Vhodná i pro námořní prostředí |
| Elektrická vodivost | Vysoká | Nižší |
| Typické použití | Kryty, obklady, reklamní výroba, elektro | Konstrukční díly, doprava, exteriér |
Volba se tedy nedělá podle ceny, ale podle toho, co má plech vydržet. Kde jde o tvarování a vzhled, stačí 1050A. Kde jde o zatížení nebo o sůl, patří tam 5754.
Stav H: písmeno, které u plechu nahrazuje T
U profilů z řady 6000 se setkáte se stavy T4, T5 a T6, protože ty se vytvrzují tepelně. Plechy z řad 1000, 3000 a 5000 se tepelně nevytvrzují, takže mají vlastní systém označený písmenem H.
Zápis má vždy dvě číslice a každá říká něco jiného.
| První číslice | Co s materiálem proběhlo |
|---|---|
| H1x | Pouze zpevnění tvářením za studena |
| H2x | Zpevnění tvářením a částečné žíhání |
| H3x | Zpevnění tvářením a stabilizace |
| H4x | Zpevnění tvářením a vypálení nanesené povrchové úpravy |
| Druhá číslice | Míra zpevnění |
|---|---|
| x2 | Čtvrttvrdý |
| x4 | Polotvrdý |
| x6 | Tříčtvrtětvrdý |
| x8 | Tvrdý |
Ze systému vyplývá i význam nejběžnějších označení. H22 znamená tvářený a částečně žíhaný ve čtvrttvrdém stavu, H24 totéž v polotvrdém. H111 je zvláštní případ: materiál je žíhaný a jen mírně zpevněný při rovnání, tedy měkčí než H11.
Praktický dopad je přímý. Čím tvrdší stav, tím vyšší pevnost a horší ohýbatelnost, takže plech ve stavu H24 se ohýbá hůř než tentýž plech v H111.
Dural není hliníkový plech pro běžné použití
Otázka na rozdíl mezi duralem a hliníkem patří k nejčastějším a odpověď je jednoznačnější, než se čeká.
Dural je historický název pro slitiny hliníku s mědí, tedy pro řadu 2000. Měď v nich může dosahovat několika procent a dodává jim pevnost srovnatelnou s ocelí. Právě proto se používají v letectví.
Za pevnost se ale platí dvakrát:
- Korozní odolnost je špatná. Měď zhoršuje odolnost hliníku proti korozi, takže se plechy z těchto slitin často plátují tenkou vrstvou čistého hliníku, která je chrání.
- Svařovat se prakticky nedají. Slitiny řady 2000 jsou náchylné k trhlinám za tepla, a proto se v běžné praxi spojují nýtováním, nikoli svarem.
Pro stavbu, výrobu krytů, dopravu nebo exteriér je proto dural špatná volba. Kdo hledá pevný hliníkový plech do venkovního prostředí, potřebuje slitinu s hořčíkem z řady 5000, nikoli dural.
Jak spojit hliníkový plech
Hliník nabízí víc cest než ocel a volba nezávisí jen na zvyklostech dílny, ale na slitině.
| Způsob | Kdy se hodí | Na co pozor |
|---|---|---|
| Svařování MIG nebo TIG | Slitiny řad 1000, 3000 a 5000 | Přídavný materiál se volí podle slitiny |
| Trhací a lisovací nýty | Tenké plechy, přístup jen z jedné strany | Nýt volit tak, aby netvořil galvanický článek |
| Šroubový spoj | Rozebíratelné konstrukce | U spoje s ocelí izolační podložka |
| Konstrukční lepení | Pohledové plochy bez viditelných spojů | Povrch musí být odmaštěný a připravený |
| Lemování a falcování | Klempířské díly z měkkých stavů | Tvrdý stav při ohybu praská |
Svařitelnost se přitom mezi řadami liší natolik, že se vyplatí ji znát předem:
| Řada | Svařitelnost | Poznámka |
|---|---|---|
| 1000 | Dobrá | Svar drží, ale materiál sám má nízkou pevnost |
| 3000 | Velmi dobrá | Bez zvláštních opatření |
| 5000 | Velmi dobrá | Nejčastější volba pro svařované díly |
| 6000 | Dobrá, ale se ztrátou | V okolí svaru mizí stav T6 |
| 2000, tedy dural | Prakticky nulová | Náchylnost k trhlinám za tepla |
Přídavný materiál se u hliníku nevolí „stejný jako základní kov“. Používají se dráty z řad 4000 a 5000, protože snižují riziko trhlin při tuhnutí svaru.
U spojů s jinými kovy platí jedno pravidlo navíc, které rozebírá srovnání hliníku, oceli a nerezu: hliník v přímém a vlhkém kontaktu s holou uhlíkovou ocelí koroduje.
Hmotnost hliníkového plechu
Hustota hliníku je pro výpočet 2,70 kg/dm³, tedy zhruba třetina hustoty oceli. Vzorec je stejný jako u ocelového plechu, mění se jen poslední číslo:
Hmotnost [kg] = šířka [m] × délka [m] × tloušťka [mm] × 2,70
| Tloušťka | Na metr čtvereční | Tabule 1 000 × 2 000 mm | Tabule 1 250 × 2 500 mm |
|---|---|---|---|
| 1 mm | 2,70 kg | 5,4 kg | 8,4 kg |
| 1,5 mm | 4,05 kg | 8,1 kg | 12,7 kg |
| 2 mm | 5,40 kg | 10,8 kg | 16,9 kg |
| 3 mm | 8,10 kg | 16,2 kg | 25,3 kg |
| 4 mm | 10,80 kg | 21,6 kg | 33,8 kg |
| 5 mm | 13,50 kg | 27,0 kg | 42,2 kg |
| 6 mm | 16,20 kg | 32,4 kg | 50,6 kg |
Rozdíl proti oceli je názorný na jednom kusu. Tabule 1 250 × 2 500 mm o tloušťce 2 mm váží v hliníku 16,9 kg, v oceli 49,1 kg. Hliník tedy vychází na 34 % hmotnosti.
To je také důvod, proč se u hliníku dřív narazí na prostorový limit vozidla než na hmotnostní. U oceli je to obráceně.
Rýhovaný a protiskluzový plech
Vedle hladkých tabulí se dodávají plechy s protiskluzovým vzorem vtlačeným během válcování. V češtině se pro ně používá i název slzičkový nebo diamantový plech.
Vzory nesou označení Quintett a Duett. Číslo odpovídá počtu proužků v motivu, tedy pěti a dvěma. U hliníku jde o názvy zavedené normou ČSN EN 1386 pro rýhovaný plech. U ocelových výrobků bývají spíš obchodní.
Slitina se volí stejně jako u hladkého plechu. Do exteriéru a k soli 5754, na běžné podlahy a plošiny 1050A.
Při objednávce si ověřte, ke které tloušťce se číslo v nabídce vztahuje. U vzorovaného plechu se uvádí buď tloušťka základního plechu bez vzoru, nebo celková včetně výstupků, a rozdíl mezi oběma údaji je znatelný.
Kde končí plech a začíná deska
Rozdíl mezi plechem a deskou není odhad ani zvyklost obchodníka. Rozhraní stanovuje ČSN EN 485-1 a leží na šesti milimetrech.
| Výrobek | Tloušťka | Forma dodání |
|---|---|---|
| Pás | nad 0,20 mm | Ve svitku |
| Plech | nad 0,20 do méně než 6 mm | V tabulích |
| Deska | 6 až 400 mm | V odměřených délkách |
Rozdíl není jen v názvu. S tloušťkou se mění výrobní cesta i dostupné formáty, a u desek se jinak řeší rovinnost.
Pro poptávku z toho plyne praktické vodítko. Pokud potřebujete materiál nad šest milimetrů, hledáte hliníkovou desku, nikoli plech, a nabídka i termíny bývají odlišné.
Které normy na hliníkový plech platí
| Oblast | Norma | Co stanovuje |
|---|---|---|
| Chemické složení | ČSN EN 573-3 | Meze obsahu prvků pro každou slitinu |
| Mechanické vlastnosti | ČSN EN 485-2 | Hodnoty pro plechy, pásy a desky |
| Tolerance plechů a pásů | ČSN EN 485-4 | Rozměry a tvar výrobků válcovaných za studena |
| Tolerance desek | ČSN EN 485-3 | Rozměry a tvar výrobků válcovaných za tepla |
| Dokument kontroly | ČSN EN 10204 | Typy inspekčních dokumentů, mimo jiné atest 3.1 |
Rozdělení mezi normami je stejné jako u profilů: složení řeší jedna norma, vlastnosti druhá a tolerance třetí. Označení slitiny samo o sobě tedy negarantuje hodnoty, ty přicházejí až s uvedeným stavem.
Doložení slitiny, stavu a hodnot zajistí atest 3.1 podle ČSN EN 10204.
Co uvést v poptávce
Poptávku na hliníkový plech zdržují dotazy, kterým předejde pět údajů:
- Slitinu a stav, tedy například EN AW-5754 H111, nikoli jen „hliníkový plech“.
- Tloušťku a formát tabule v milimetrech.
- Hladký nebo rýhovaný, u rýhovaného i vzor a to, ke které tloušťce se rozměr vztahuje.
- Co s plechem bude, tedy zda se bude ohýbat, svařovat nebo jen řezat. Od toho se odvíjí volba stavu.
- Zda potřebujete atest 3.1 podle ČSN EN 10204.
Hliníkový plech ze skladu do celé ČR
ULAMEX drží skladem hliníkové plechy ve dvou slitinách, které pokrývají obě strany výběru: EN AW-5754 ve stavech H111 a H22 pro konstrukční a exteriérové použití a EN AW-1050A ve stavu H24 pro tvarované a pohledové díly. K dispozici jsou hladké i rýhované tabule.
Celý hliníkový sortiment včetně profilů a tyčí je v kategorii hliník. Materiál lze objednat společně s ocelí, pozinkem i nerezem na jedné objednávce.
Ke každé dodávce lze vyžádat atest 3.1 podle ČSN EN 10204. Svařované nosné konstrukce vyráběné ULAMEX nesou označení CE podle ČSN EN 1090-1 EXC2 a svařování probíhá v systému řízení podle ISO 3834-2. Firma obchoduje s ocelí a hliníkem od roku 1988, tedy 38 let. Dodací lhůta do České republiky je zpravidla 2 až 5 pracovních dnů, poptávky přijímáme přes kontakt.
Často kladené dotazy
Jak spojit hliníkový plech?
Podle slitiny a podle toho, zda má být spoj rozebíratelný. Plechy z řad 1000, 3000 a 5000 se dobře svařují metodami MIG a TIG, přičemž přídavný materiál se volí z řad 4000 nebo 5000, ne stejný jako základní kov. Dále přicházejí v úvahu trhací nýty, šroubové spoje, konstrukční lepení a u klempířských dílů lemování. Slitiny řady 2000, tedy dural, se prakticky nesvařují a spojují se nýtováním.
Jaký je rozdíl mezi duralem a hliníkem?
Dural je historický název pro slitiny hliníku s mědí, tedy pro řadu 2000. Měď jim dodává pevnost srovnatelnou s ocelí, ale zároveň zhoršuje korozní odolnost, takže se plechy z těchto slitin často plátují vrstvou čistého hliníku. Navíc jsou náchylné k trhlinám za tepla, a tím pádem prakticky nesvařitelné. Pro exteriér a běžnou výrobu je proto vhodnější slitina s hořčíkem z řady 5000.
Jaká je hmotnost hliníkového plechu?
Šířka v metrech krát délka v metrech krát tloušťka v milimetrech krát 2,70. Tabule 1 250 × 2 500 mm o tloušťce 2 mm tak váží 16,9 kg, zatímco stejná tabule z oceli 49,1 kg. Hliník vychází zhruba na 34 % hmotnosti oceli, proto se u něj dřív vyčerpá prostor vozidla než jeho nosnost.
Co znamená H24 nebo H111 za označením slitiny?
Stav plechu. První číslice říká, co s materiálem proběhlo: H1x jen zpevnění tvářením, H2x tváření a částečné žíhání, H3x tváření a stabilizace. Druhá číslice udává míru zpevnění, kde 2 je čtvrttvrdý a 4 polotvrdý. H24 je tedy tvářený, částečně žíhaný a polotvrdý. H111 je zvláštní případ: žíhaný a jen mírně zpevněný při rovnání, tedy měkčí a lépe tvarovatelný.
Proč mají plechy stavy H a profily stavy T?
Protože se zpevňují jinak. Profily se protlačují ze slitin řady 6000, které se vytvrzují tepelně, a jejich stav se proto značí písmenem T. Plechy se válcují ze slitin řad 1000, 3000 a 5000, které se tepelně nevytvrzují a pevnost získávají tvářením za studena. Pro ně platí systém označený písmenem H.
Kterou slitinu zvolit na plech do venkovního prostředí?
EN AW-5754, tedy slitinu s hořčíkem z řady 5000. Odolává i prostředí se solí, má vyšší pevnost než technicky čistý hliník a dobře se svařuje. Slitina EN AW-1050A s čistotou 99,5 % se hodí spíš tam, kde rozhoduje tvárnost, vzhled nebo elektrická vodivost.
Ohýbá se hliníkový plech ve všech stavech stejně?
Neohýbá. Čím tvrdší stav, tím vyšší pevnost a horší ohýbatelnost, takže plech ve stavu H24 se ohýbá hůř než tentýž plech ve stavu H111. U dílů, které se budou lemovat nebo falcovat, se proto stav volí vědomě a měkčí stav bývá správnou volbou i za cenu nižší pevnosti.
Jaký je rozdíl mezi hliníkovým plechem a deskou?
Tloušťka a s ní i výrobní cesta. Podle ČSN EN 485-1 je plech plochý výrobek nad 0,20 do méně než 6 mm dodávaný v tabulích, zatímco deska má tloušťku 6 až 400 mm a dodává se v odměřených délkách. Pás je totéž co plech, jen ve svitku. Pokud tedy potřebujete materiál nad šest milimetrů, poptáváte desku, nikoli plech.
Které normy platí na hliníkový plech?
Chemické složení stanovuje ČSN EN 573-3, mechanické vlastnosti plechů, pásů a desek ČSN EN 485-2 a tolerance rozměrů a tvaru ČSN EN 485-4 u výrobků válcovaných za studena a ČSN EN 485-3 u válcovaných za tepla. Doklad o materiálu řeší samostatně ČSN EN 10204, podle které se vystavuje atest 3.1. Označení slitiny samo o sobě hodnoty nezaručuje, ty platí až spolu s uvedeným stavem.