Содержание9
Конструктор рисует деталь из листа 7 мм, снабженец идёт на металлобазу — и выясняет, что такой толщины в сортаменте нет: есть 6 и 8. Полоса 45×5 в чертеже тоже не существует в природе, её придётся резать вдоль из листа отдельной операцией. Стальной прокат катают не любыми размерами, а фиксированным рядом толщин, ширин и длин, и этот ряд определяет и цену заготовки, и срок. Разберём реальный сортамент листа, полосы и круга с шагом размеров, покажем, как за минуту посчитать вес металлопроката, и объясним, когда дешевле привезти свой лист, а когда взять раскрой из проката подрядчика.
Коротко: ряд размеров проката дискретный. Толщина листа идёт шагом 0,5 мм до 4 мм, 1 мм до 10 мм и 2 мм дальше; полоса металлическая по ГОСТ 103 — от 4×11 до 60×200 мм; круг по ГОСТ 2590 — от 5 до 270 мм. Масса 1 м² стального листа равна толщине в миллиметрах, умноженной на 7,85 кг. Лист 1500×6000 толщиной 8 мм весит около 565 кг — поэтому мелкую партию почти всегда выгоднее резать из складского листа подрядчика, а не покупать свой.
Что такое сортамент и как он записан в вашем чертеже
Сортамент — это закреплённый стандартом ряд размеров профиля: какие толщины, ширины, диаметры и длины прокатный стан выдаёт серийно. Стан работает калибрами, а не «под запрос»: между 6 и 8 мм на листе ничего нет, между кругом 40 и 42 тоже. Любой размер вне ряда получают дополнительной операцией — продольной резкой, раскроем, точением — и заказчик оплачивает и операцию, и ушедший в стружку металл.
В спецификации сортамент пишут дробью: в числителе профиль с размерами и его ГОСТ, в знаменателе — марка стали и ГОСТ на неё. Типовые записи выглядят так:
Лист Б-ПН-О-4×1500×6000 ГОСТ 19903-2015 / Ст3сп5 ГОСТ 14637-89— горячекатаный лист 4 мм;Полоса 40×4 ГОСТ 103-2006 / Ст3сп ГОСТ 535-2005— полоса металлическая шириной 40 и толщиной 4 мм;Круг В-40 ГОСТ 2590-2006 / Сталь 45 ГОСТ 1050-2013— круг ⌀40 обычной точности прокатки.
Буквы в записи листа — это не украшение, а требования, за которые поставщик отвечает деньгами. Разбираются они так: А или Б — точность прокатки, повышенная или нормальная; ПВ, ПУ, ПН — плоскостность, высокая, улучшенная или нормальная; О или НО — кромка обрезная или необрезная; МД, НД, КД — длина мерная, немерная или кратная мерной. У сортового проката своя шкала точности: А — высокая, Б — повышенная, В — обычная.
Практический смысл прост. Если в чертеже стоит просто «лист 4 мм», формально годится необрезной лист нормальной точности с волной и разбросом по толщине. Для сварной рамы это нормально, для детали, которая идёт на обработку с базированием по плоскости, — уже нет. Требования проще один раз выписать в спецификации, чем спорить о них на приёмке.
Листовой прокат: толщины, форматы и шаг ряда
Листовой прокат покупают либо целым листом, либо «с реза» — по карте раскроя за отдельную плату. Основных разновидностей четыре, и разница между ними не в марке стали, а в способе получения.
- Горячекатаный лист — прокатан в горячем состоянии, поэтому дешевле, толще и с прокатной окалиной на поверхности. Основной материал для рам, кронштейнов, косынок, корпусов и всего, что потом варят и красят.
- Холоднокатаный лист — доведён в холодных валках: чистая ровная поверхность, точнее по толщине, но ограничен по толщине примерно 3–5 мм и дороже. Идёт под покраску, гальванику и на детали с видовой поверхностью.
- Рулон — тот же прокат до размотки. На металлобазе из него режут листы или узкие ленты в нужный размер, поэтому нестандартную ширину проще получить из рулона, чем из листа.
- Толстый лист и плита — от 20 мм и выше, для нагруженных проушин, плит основания, оснастки. Лазером берётся до 25 мм, дальше нужна другая технология.
Шаг ряда толщин на практике такой: до 4 мм — 0,5 мм, от 4 до 10 мм — 1 мм, от 10 до 20 мм — 2 мм, дальше — 5 мм. Отсюда и берётся отсутствие «7 мм»: между 6 и 8 в этом диапазоне ничего не катают. Когда деталь по расчёту требует именно 7 мм, выбор всегда один из двух — пересчитать сечение под 6 или 8 либо получать 7 мм механообработкой из восьмёрки, что имеет смысл только на ответственных единичных деталях.
| Вид листа | ГОСТ | Ходовые толщины, мм | Ходовые форматы, мм | Где применяют |
|---|---|---|---|---|
| Горячекатаный | 19903 | 1,5–25 | 1250×2500 · 1500×3000 · 1500×6000 · 2000×6000 | рамы, кронштейны, сварные конструкции |
| Холоднокатаный | 19904 | 0,5–3,0 | 1000×2000 · 1250×2500 | корпуса, панели, детали под покраску |
| Толстый лист, плита | 19903 | 20–100 | 1500×6000 · 2000×6000 | проушины, плиты основания, оснастка |
| Оцинкованный тонколистовой | 14918 | 0,4–2,0 | 1000×2000 · 1250×2500 | вентиляция, короба, наружные кожухи |
| Рифлёный | 8568 | 3–8 (основание) | 1500×6000 | настилы, площадки, ступени |
| Нержавеющий | — | 0,5–20 | 1000×2000 · 1250×2500 · 1500×3000 | пищевое и химическое оборудование |
Отдельно про допуск на толщину. Прокатный допуск — это допуск проката, а не станка: горячекатаный лист гуляет по толщине в пределах десятых долей миллиметра, и это штатная ситуация. Простановка в чертеже размера толщины листа с допуском ±0,1 мм означает, что деталь придётся фрезеровать по плоскости целиком, — обычно это не то, что имел в виду конструктор. Если критичен именно размер в теле детали, его получают механообработкой и так и указывают в маршруте.
Оцинковка, рифлёный и перфорированный лист: где сортамент строже
Три разновидности листа, на которых заявки чаще всего расходятся с реальностью.
Оцинкованный лист. Размеры оцинкованной стали привязаны к тонколистовому прокату по ГОСТ 14918: ходовые толщины 0,4–2,0 мм, ширина 1000 и 1250 мм, поставка в рулоне или листом. Первая ловушка — толщина указана вместе с покрытием, то есть металла в оцинкованном листе 0,5 мм чуть меньше, чем в чёрном той же маркировки. Вторая — количество цинка задают отдельно, массой на квадратный метр с двух сторон (ходовые классы от 100 до 275 г/м²), и именно оно определяет срок службы, а не сам факт оцинковки. Третья — по линии реза цинка нет, торцы после раскроя нужно закрывать цинконаполненным грунтом. При гибке радиус меньше толщины листа рвёт покрытие по наружной стороне гиба.
Лист стальной рифлёный. Сортамент по ГОСТ 8568, рифление ромбическое или чечевичное, ходовые толщины основания 3, 4, 5 и 6 мм. Главная ошибка в заявке — путаница между толщиной основания и общей толщиной с рифом: заказывают «рифлёнку 5 мм», подразумевая общий габарит, и получают более толстый и более тяжёлый настил. В чертеже указывается толщина основания. Второй момент — рифлёный лист тяжелее гладкого той же толщины, потому что рифы добавляют металл, и при расчёте нагрузки на площадку это надо учитывать.
Лист перфорированный стальной. Перфолист описывают типом отверстия, его размером и шагом: круглые в шахматном порядке, круглые рядами, квадратные, щелевые. Живое сечение — доля площади, занятая отверстиями, — обычно лежит в пределах от 20 до 60 % и напрямую определяет и продуваемость, и остаточную жёсткость панели. Готовый перфорируемый лист стальной со склада подходит, когда рисунок типовой и края детали совпадают с полем перфорации: скажем, стандартные размеры вентиляционных решёток такой лист закрывает. Как только нужен свой шаг, цельная рамка по контуру или отверстия, привязанные к крепежу, дешевле не искать готовый перфолист, а пробить свой рисунок на координатно-пробивном прессе. Отдельно учитывайте, что перфорированную панель ведёт сильнее сплошной: под кромку и места крепления оставляют цельное поле не меньше 10–15 мм.
Сортовой прокат: полоса металлическая, круг, квадрат и шестигранник
Полоса металлическая — самый частый заказ после листа, и самый частый источник лишних затрат. Горячекатаная полоса по ГОСТ 103-2006 существует в диапазоне от 4 до 60 мм по толщине и от 11 до 200 мм по ширине, но реальный склад держит десяток ходовых сечений: 20×4, 25×4, 30×4, 40×4, 40×5, 50×5, 60×6, 80×8, 100×10. Всё остальное — резка из листа вдоль. Разница ощутима: стандартная полоса приходит готовым профилем с двумя катаными кромками, а нарезанная из листа даёт две резаные кромки, отход между полосами и склонность узкой детали уводить по длине из-за остаточных напряжений проката.
| Профиль | ГОСТ | Диапазон размеров | Шаг ряда | Длина прутка, м |
|---|---|---|---|---|
| Полоса горячекатаная | 103-2006 | толщина 4–60, ширина 11–200 мм | ходовой ряд шире всего до 60×10 | 3–10 |
| Круг горячекатаный | 2590-2006 | ⌀5–270 мм | 1 мм до ⌀50, дальше 2 и 5 мм | 3–6 |
| Квадрат горячекатаный | 2591-2006 | 5–200 мм | 1 мм в ходовом диапазоне | 3–6 |
| Шестигранник | 2879-2006 | под ключ 8–100 мм | 1 мм в ходовом диапазоне | 3–6 |
| Круг калиброванный | 7417-75 | ⌀3–100 мм | ряд листового круга, допуск h9–h11 | 3–6 |
По кругу есть отдельное правило припуска. Горячекатаный пруток имеет овальность, кривизну и обезуглероженный поверхностный слой, поэтому под чистовой диаметр берут круг на 2–4 мм больше — в зависимости от диаметра и требований к поверхности. Когда деталь короткая и точная, а серия большая, дешевле сразу взять калиброванный круг по ГОСТ 7417 или серебрянку: снимать придётся меньше, а токарная обработка идёт по стабильному диаметру без биения. Шестигранник экономит фрезерную операцию там, где на детали нужны лыски под ключ, — гайки, штуцеры, переходники получаются из прутка почти без фрезеровки.
Для металлоконструкций к этому набору добавляются фасонные профили: уголок по ГОСТ 8509, швеллер по ГОСТ 8240, двутавр по ГОСТ 8239 и профильная труба. У них своя логика — размер задаётся номером профиля, а не парой габаритов, и заменять номер «похожим» нельзя: момент сопротивления сечения меняется быстрее, чем габарит.
Алюминиевый и нержавеющий прокат: полоса алюминиевая и марки
Алюминиевый лист поставляют по ГОСТ 21631 в толщинах примерно от 0,3 до 10 мм, всё, что толще, — уже плита по ГОСТ 17232. Ходовые форматы: 1200×3000, 1500×3000, 1500×4000. Полоса алюминиевая в прайсах означает два разных товара: либо прессованную шину прямоугольного сечения, либо ленту, продольно нарезанную из листа. Механические свойства и допуски у них разные, поэтому в заявке стоит уточнять, что именно нужно, а не ограничиваться сечением.
Какие алюминиевые сплавы встречаются в заказах чаще всего и чем отличаются на производстве:
- АМц — мягкий, термически не упрочняемый, отлично гнётся и варится. Кожухи, отбортовки, детали сложной гибки.
- АМг2, АМг3, АМг5 — магналии: коррозионностойкие и хорошо свариваемые. С ростом номера растёт прочность и падает пластичность, поэтому АМг5 под малый радиус гиба уже капризен.
- АД31 — основной профильный сплав, хорошо анодируется, применяется там, где важен внешний вид.
- Д16Т — дюраль: высокая прочность и отличная обрабатываемость резанием, но плохо сваривается и требует защиты от коррозии. Классика фрезерованных корпусов и кронштейнов.
- В95 — самый прочный из ходовых, применяется в нагруженных фрезерованных деталях; чувствителен к коррозии под напряжением.
Буква А в марке листа, например Д16АТ, означает плакировку — тонкий слой чистого алюминия по обеим сторонам. Он и обеспечивает коррозионную стойкость дюрали, поэтому снимать плакировку механообработкой без последующей защиты нельзя.
По нержавейке основная развилка — три марки. AISI 304 (аналог 08Х18Н10) — универсальная аустенитная, немагнитная, годится почти везде. AISI 316L (03Х17Н14М2) — с молибденом, держит хлориды и агрессивные среды, дороже. AISI 430 (12Х17) — ферритная и магнитная, дешевле, но хуже сваривается и не идёт в агрессивную среду. Отдельно заказывают отделку поверхности: 2B — матовая холоднокатаная, No.4 — шлифованная, BA — зеркальная. Восстановить отделку после раскроя и сварки практически невозможно, поэтому её выбирают до закупки листа, а не после.
Вес металлопроката: три формулы, которые закрывают 90 % случаев
Прокат продаётся по массе, а деталь считается по геометрии — поэтому вес металлопроката приходится пересчитывать постоянно: проверить счёт поставщика, прикинуть транспорт, понять, сколько весит будущая рама. Плотность стали принимают равной 7,85 г/см³, и из неё выводятся три рабочие формулы.
- Лист: масса 1 м² в килограммах = толщина в миллиметрах × 7,85. Лист 1250×2500 — это 3,125 м², лист 1500×6000 — ровно 9 м².
- Полоса и любое прямоугольное сечение: масса погонного метра в килограммах = ширина в мм × толщина в мм × 0,00785. Полоса 40×4 даёт 1,26 кг/м.
- Круг: масса погонного метра = 0,00617 × квадрат диаметра в мм. Круг ⌀20 — 2,47 кг/м, ⌀50 — 15,4 кг/м.
Для других металлов результат достаточно умножить на отношение плотностей к стали: алюминий — 0,34, нержавеющая сталь — 1,01, латунь — 1,08, медь — 1,13, титан — 0,57. То есть алюминиевая деталь той же геометрии почти втрое легче стальной, а титановая — примерно вдвое.
| Толщина листа, мм | Масса 1 м², кг | Лист 1250×2500, кг | Лист 1500×6000, кг |
|---|---|---|---|
| 1,0 | 7,9 | 24,5 | 70,7 |
| 1,5 | 11,8 | 36,8 | 106,0 |
| 2,0 | 15,7 | 49,1 | 141,3 |
| 3,0 | 23,6 | 73,6 | 212,0 |
| 4,0 | 31,4 | 98,1 | 282,6 |
| 5,0 | 39,3 | 122,7 | 353,3 |
| 6,0 | 47,1 | 147,2 | 423,9 |
| 8,0 | 62,8 | 196,3 | 565,2 |
| 10,0 | 78,5 | 245,3 | 706,5 |
| 12,0 | 94,2 | 294,4 | 847,8 |
| 16,0 | 125,6 | 392,5 | 1130,4 |
| 20,0 | 157,0 | 490,6 | 1413,0 |
Из чего реально режут заготовку: раскрой, керф и коробление
Между листом на складе и заготовкой под деталь лежит карта раскроя, и в ней съедается заметная доля металла. Ширина реза у волоконного лазера — от 0,1 до 0,4 мм в зависимости от толщины и фокуса, между соседними деталями закладывают перемычку 5–10 мм, от кромки листа отступают около 10 мм. Плюс к этому: минимальный диаметр отверстия при термической резке ориентировочно равен толщине листа, и перемычка между отверстиями и до края тоже должна быть не меньше толщины. Отверстие ⌀4 мм в листе 10 мм лазером не режется — оно сверлится.
Коэффициент использования металла при разумной вложенности деталей лежит в пределах 60–85 %. Остальное — перемычки, обрезная кромка и обрезки неудобной формы. Именно этот процент, а не цена тонны, определяет, во что обойдётся заготовка мелкой партии.
| Технология | Сталь | Нержавейка | Алюминий | Что получаем на кромке |
|---|---|---|---|---|
| Лазерная резка | до 25 мм | до 20 мм | до 15 мм | точность ±0,1 мм, узкая зона нагрева, окалина при резе на кислороде |
| Плазменная резка | толстый лист | да | да | скорость выше, кромка грубее, конусность — под сварку |
| Гидроабразивная резка | 100+ мм | 100+ мм | 100+ мм | нагрева нет вообще, точность ±0,1 мм, скорость ниже |
| Координатная пробивка | тонкий лист | да | да | серийные типовые отверстия, заусенец со стороны выхода |
Три нюанса, которые всплывают уже после реза и портят партию.
- Коробление от остаточных напряжений. Горячекатаный лист лежит в напряжённом состоянии, и после вырезания контура эти напряжения перераспределяются. Узкие длинные детали из листа 3–6 мм уводит по длине заметно. Лечится симметричным раскроем, правкой, отжигом заготовки или припуском под последующую механообработку.
- Направление проката. При гибке линия гиба должна идти поперёк направления проката. Гиб вдоль волокна на малом радиусе даёт трещины по наружной стороне, особенно на высокопрочных сталях и алюминиевых сплавах. Если деталь гнётся, гибку учитывают уже на раскладке.
- Состояние кромки. Рез на кислороде оставляет на стали окалину и тонкий подкалённый слой; под сварку и покраску кромку зачищают, под последующую механообработку — оставляют припуск 0,5–1 мм. Нержавейку режут на азоте, кромка выходит светлой без окисла, но газ дороже, и это отражается в цене метра реза.
Минимальный остаток проката: почему мелкая партия дороже
Металлобаза продаёт двумя способами: целый лист или пруток, либо «с реза» — то есть кусок нужного размера с отдельной платой за резку и, как правило, с минимальной отгрузкой. И тот и другой вариант упирается в одно и то же: остаток. Обрезок меньше примерно 300×300 мм на складе не хранят, он идёт в лом, и его стоимость всё равно оказывается в вашем счёте — просто в другой строке.
Посчитаем на живом примере. Нужно 10 деталей 300×200 мм из стали 8 мм. Чистой площади в них 0,6 м². Базовый лист 1500×6000 — это 9 м² и 565 кг. Покупая свой лист, вы платите за 9 м² и получаете 8,4 м² остатка, который либо ляжет на склад до следующего проекта, либо превратится в лом. Кладя те же детали в общую карту раскроя складского листа подрядчика, вы платите за фактически занятую площадь и длину реза, а свободное поле догружается чужими деталями.
Отсюда практическая развилка. Свой лист выгоден, когда есть требование к конкретной плавке и сертификату, когда марка редкая и на складе подрядчика её нет, когда объём заказа сам по себе от нескольких листов одной толщины, или когда подходящий остаток уже лежит у вас на площадке. Раскрой из проката подрядчика выгоднее, когда партия меньше листа, толщина ходовая, а срок важнее, чем происхождение металла: складской лист уже здесь, его не надо ждать и везти.
У давальческого материала есть и вторая, менее очевидная сторона — ответственность. Если ваш лист пришёл с расслоением, поводкой или оказался не той марки, брак детали остаётся на стороне заказчика, а машинное время всё равно оплачено. Плюс приёмка по толщине и сертификату, хранение и логистика. Поэтому ориентир простой: до одного листа — берите раскрой у подрядчика, от трёх-пяти листов одной толщины — считайте собственную закупку, разница начинает работать в вашу пользу.
Как складывается счёт на нашей стороне: раскрой считается по длине реза, числу врезок, толщине и материалу; механообработка — по машинному времени, ставка от 950 ₽ за нормо-час; точная стоимость — по чертежу. Минимальная сумма заказа — 100 000 ₽, расчёт по документации выдаём за 3 рабочих дня.
Частые ошибки в заявке на прокат и как заказать раскрой
Список того, из-за чего технолог возвращает заявку на уточнение и заказ теряет день-другой:
- Толщина вне сортамента. «Лист 7 мм» или «лист 9 мм» — таких позиций нет. Напишите, что важнее: сохранить сечение или габарит, и мы предложим замену.
- Прокатный допуск принят за станочный. Толщина листа с допуском в сотые доли миллиметра означает сплошную фрезеровку плоскости, а не покупку более точного проката.
- Не указана марка или класс прочности. Ст3 и 09Г2С внешне одинаковы, а ведут себя при гибке и сварке по-разному. Для несущих конструкций марка обязательна.
- Нестандартное сечение полосы. Полоса 45×5 обойдётся дороже, чем 50×5 из стандартного ряда, при том же результате в конструкции.
- Не назначен припуск под механообработку. Кромка после термической резки имеет конусность и подкалённый слой; если по ней потом базируются или на неё идёт посадка, нужен припуск.
- Не оговорена лицевая сторона. Для нержавейки и оцинковки видовая поверхность и её отделка задаются до закупки листа.
- Оцинковка под сварку без оговорок. Цинк в шве даёт поры и вредные испарения; либо зачищают зону шва, либо меняют способ соединения.
Чтобы получить расчёт, достаточно прислать DXF контуров или чертёж с размерами и указать материал, толщину и количество. Если марка ещё не выбрана, опишите условия работы детали — нагрузка, среда, сварка, покрытие — и технолог подберёт прокат из того, что реально есть на складе, вместе с технологией раскроя. Отправить документацию можно на расчёт по чертежу: в ответ придёт стоимость, срок и предложение по замене сортамента, если исходная позиция окажется дефицитной.