Ten sam gatunek stali, ta sama grubość ścianki, a w praktyce dwa różne wyroby. Metoda kształtowania decyduje o tolerancjach, wyglądzie powierzchni oraz o zachowaniu materiału przy spawaniu i cynkowaniu.
Granicę wyznacza temperatura rekrystalizacji
Kluczowe kryterium podziału to temperatura, w której odkształcana jest stal. Rekrystalizacja stali niestopowych zachodzi mniej więcej powyżej 500 stopni Celsjusza, a walcowanie na gorąco prowadzi się znacznie wyżej, przy wsadzie rozgrzanym zwykle do 900-1250 stopni. Odbudowa struktury ziaren następuje wtedy na bieżąco.
Kształtowanie na zimno odbywa się w temperaturze otoczenia. Materiał nie ma możliwości regeneracji struktury, więc utrwala się w nim zgniot: rośnie twardość i granica plastyczności, spada zaś ciągliwość oraz zdolność do dalszego odkształcania.
W obrębie wyrobów zamkniętych rozróżnienie porządkują dwie normy. Kształtowniki formowane na zimno i spawane opisuje EN 10219, natomiast te wykonane na gorąco EN 10210. Obie mają część pierwszą z warunkami technicznymi dostawy i część drugą z wymiarami oraz tolerancjami.
Tolerancje, naroża i stan powierzchni
Profile zimnowalcowane wyróżniają się powtarzalnością wymiaru zewnętrznego i dostępnością cienkich ścianek. Tolerancje grubości obie normy podają procentowo, więc przy cienkiej ściance bezwzględna odchyłka jest po prostu mniejsza. Powierzchnia jest gładka, jednolita i przygotowana pod lakierowanie bez dodatkowej obróbki.
Druga różnica dotyczy geometrii naroży. Przy formowaniu na gorąco zewnętrzny promień naroża bywa określany na poziomie około półtorej grubości ścianki, przy formowaniu na zimno normy dopuszczają wartości rosnące wraz z grubością, w przybliżeniu od dwóch do trzech grubości. Wpływa to na pole przekroju w narożu i na sposób dopasowania blach węzłowych.
Wyroby walcowane na gorąco schodzą z linii pokryte zgorzeliną, czyli warstwą tlenków powstałą przy wysokiej temperaturze. Przed malowaniem usuwa się ją przez trawienie albo obróbkę strumieniowo-ścierną, a wymagany stopień czystości powierzchni opisuje norma EN ISO 8501-1.
Spawanie, cynkowanie i dobór gatunku
Gatunki konstrukcyjne opisuje EN 10025-2. S235 oznacza minimalną granicę plastyczności na poziomie 235 megapaskali dla cienkich grubości, S355 odpowiednio 355 megapaskali. Symbol po oznaczeniu wskazuje udarność: JR to 27 dżuli w temperaturze pokojowej, J0 w zerze, J2 w minus dwudziestu stopniach. Litera H w oznaczeniu wskazuje wyrób drążony.
Strefa naroża formowanego na zimno wymaga ostrożności przy łączeniu. Eurokod EN 1993-1-8 uzależnia dopuszczalność spawania w tym obszarze od stosunku promienia gięcia do grubości ścianki oraz od sposobu odtleniania stali, ponieważ materiał po zgniocie gorzej znosi cykl cieplny spoiny.
Przy cynkowaniu zanurzeniowym według EN ISO 1461 istotny jest skład chemiczny. Zawartość krzemu w przedziale mniej więcej od 0,03 do 0,12 procent przyspiesza wzrost powłoki i daje matowoszary wygląd. W profilach zamkniętych konieczne są otwory technologiczne odpowietrzające i odprowadzające ciekły cynk, a zasady ich doboru opisuje EN ISO 14713-2.
Gdzie sprawdza się który wyrób
Podział zastosowań wynika wprost z właściwości materiału:
-
konstrukcje nośne obciążone dynamicznie, słupy, kratownice i węzły spawane o klasie wykonania EXC3 według EN 1090-2 częściej opierają się na wyrobach wykonanych na gorąco;
-
lekkie ramy, płatwie, poszycia, ogrodzenia, meble metalowe i elementy gięte na zimno wykorzystują profile zimnowalcowane;
-
elementy widoczne i malowane proszkowo korzystają z gładkiej powierzchni bez zgorzeliny;
-
wyroby o dużych grubościach ścianek pozostają domeną walcowania na gorąco ze względu na ograniczenia technologii formowania.
Naprężenia własne pozostałe po formowaniu na zimno ujawniają się przy cięciu długich odcinków, co bywa widoczne jako niewielkie rozwarcie szczeliny. Dlatego przy elementach o zaostrzonych wymaganiach wymiarowych planuje się kolejność operacji i ewentualne prostowanie.
Dostęp do obu grup wyrobów wraz z przygotowaniem materiału do montażu upraszcza zaopatrzenie. Zaplecze tego rodzaju prowadzi Metalkom, hurtownia stali i wyrobów hutniczych w Krakowie, w której ofercie znajdują się zarówno wyroby wykonane na gorąco, jak i profile zimnowalcowane, z możliwością cięcia na wymiar.
Artykuł sponsorowany
