Строить из металла - это здорово: он прочный, универсальный и круто выглядит. Когда вы приступаете к работе над металлическим проектом, первым шагом является определение того, какой тип материала подойдет лучше всего. Для большинства проектов сталь, нержавеющая сталь, алюминий и медь обладают хорошим набором свойств и легко доступны по разумной цене. Хотя существует множество других сплавов и металлов (титан, бронза, олово и т. д.), они обычно используются в специализированных целях. Новичку легче придерживаться одной из обсуждаемых групп сплавов.
ГЕОМЕТРИЯ МЕТАЛЛА И СТРУКТУРНЫЕ ФОРМЫ
Тип металла, использованного в проекте, является ключевым решением; Форма металла для конструкционных целей также является неотъемлемой частью вашего проекта. Это наиболее распространенные доступные геометрии, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки:
Плоская полоса:
Прочный только по плоской оси, легко сгибается в изгибы по другой оси. Легко прикрутить.
C-канал:
Сохраняет легкость крепления болтами, которую обеспечивает плоская планка, с большей структурной прочностью вдоль другой оси.
Угловой утюг:
Обычно используется для создания фланцев из плоской пластины.
Коробчатая трубка/круглая трубка:
Конструктивно лучшая предлагаемая форма - 4 стены делают эти формы прочными в любом направлении.
Двутавр:
Экономящая сталь конструкция для применений, требующих высоких вертикальных нагрузок с ограниченными скручивающими нагрузками для веса конструкции (здания, мосты, статические конструкции).
Четыре свойства металлов
Пластичность/формуемость:
Способность тянуть металл в проволоку или придавать ей различные формы. Инструменты, сгибающие металл, используют его формуемость, и эти операции будут сложнее/невозможны с металлами, менее поддающимися формованию.
Свариваемость:
Простота сварки материала. Более простые в сварке материалы требуют меньше подготовки и меньше опыта сварщика. Более трудные для сварки материалы требуют высокой ловкости сварщика, более совершенных методов сварки и, возможно, особых требований, таких как дополнительная продувка газом, предварительный нагрев или использование экзотических сварочных газов.
Обрабатываемость:
Умение резать металл лезвием. Металлы, хорошо поддающиеся механической обработке, можно резать на высоких скоростях и с помощью менее дорогих ленточных пил, фрезерных инструментов или сверл. Режущие инструменты, основанные на трении (всегда летят искры – абразивные отрезные круги, угловые шлифовальные машины), не эксплуатируют обрабатываемость и могут использоваться для резки менее обрабатываемых металлов.
Прочность на растяжение:
Количество силы, которую необходимо приложить, чтобы сломать металл. Когда новички ищут «более прочный» металл, они обычно имеют в виду металл с более высокой прочностью на разрыв.
Материальные соображения:
Сталь
+ Самый дешевый из металлов
+ Прямо посередине почти всех объектов
+ Легко доступны в структурных формах
– Подвержен ржавчине, нуждается в защите
– Разрезать труднее, чем алюминий - нельзя использовать те же инструменты, что и для дерева
Нержавеющая сталь
+ Самый защищенный металл этого класса – не ржавеет, если не подвергается воздействию кислоты из-за содержания хрома или никеля – образует прозрачный оксидный слой
– Тяжелый
– Трудно изготовить и поддерживать статус нержавеющей стали – другие металлы влияют на коррозионную стойкость
– Легко деформируется при сварке и может сдуть молибден, вызывая ржавчину
Алюминий
+ Самый практичный и легкий материал
+ Оксидный слой защищает от ржавчины так же, как и от других металлов
+ Очень легко обрабатывать
+ Легко доступны в структурных формах
– Трудно сваривать начинающим
– Дороже покупать, меньше технологий ЧПУ для резки пластин
Медь
+ Потенциал для красивой патины и старения
+ Инертен по отношению ко многим другим металлам
+/– Легко поддается формовке, но быстро затвердевает - необходимо использовать горелку для закалки металла во время ковки