不锈钢冲孔板: 孔型, 开放区域和屏蔽使用

冲孔不锈钢板是一种冲有规则排列孔的板材, 激光或蚀刻穿过它. 它是那些看起来微不足道但运行技术精湛的产品之一: 让正确粒子通过的屏幕, 守卫不把手伸开, 遮阳和通风的外墙板, 在离心机中沥干的篮子. 在每一个角色中, 性能由买方必须同时指定的三个数字决定: 孔尺寸, 孔距, 和板厚. 选择不当，屏幕要么百叶窗, 眼泪, 或传递本应保留的材料.

本文中的照片显示了具有交错圆孔图案的冲孔不锈钢板以及生产该板的数控转塔冲床. 两张图片说明了产品的大部分重要信息: 几何形状由工具决定, 质量取决于工具的维护方式.

1. 什么是穿孔不锈钢板以及它的用途

穿孔板最初是平坦的不锈钢板或卷材, 通常介于 0.5 和 6 毫米厚, 并在冲床上加工, 激光切割机或化学蚀刻线. 孔被切割成图案: 交错间距的圆孔, 方距上的圆孔, 方孔, 插槽, 六角孔, 或自定义形状. 然后将片材压平, 去毛刺, 有时卷成圆柱体或形成槽, 并完成.

应用列表很长，因为该产品解决了一个普遍的问题: 将一事物与另一事物分开，同时保持表面开放. 采矿和采石场将其用作滚筒筛和振动筛介质. 食品加工用它作为脱水筛, 离心机转篮和干燥盘. 水处理用它作为进水筛网和过滤篮. 建筑工程将其用作栏杆填充物, 遮阳板, 通风格栅和覆层. 汽车和电器制造将其用作隔音和防护装置. 农业设备用它作为谷物和种子筛网. 化工厂用它作为催化剂床和过滤介质的支撑网格.

两个特性解释了为什么该材料是不锈钢而不是碳钢. 首先是耐腐蚀性: 食品厂或沿海立面的湿筛不能生锈, 建筑作品上的锈迹是不可接受的. 第二是清洁度: 不锈钢可水洗, 消毒和钝化, 这就是为什么它在食品和制药应用中占据主导地位，而碳钢筛网将成为污染源.

2. 成绩, 成分和机械性能

绝大多数冲孔板是由 304, 316L 适用于含氯或腐蚀性环境, 430 适用于成本至关重要的干燥室内应用, 和 201 用于低腐蚀条件下的室内装饰工作. 等级必须与环境相匹配, 不按价目表, 因为之间的区别 304 和沿海工厂的316L就是十年筛和两年筛的区别.

元素	304 (%)	316L (%)	430 (%)	201 (%)
铬	18.0 到 20.0	16.0 到 18.0	16.0 到 18.0	16.0 到 18.0
镍	8.0 到 10.5	10.0 到 14.0	0.5 最大限度	3.5 到 5.5
钼	未指定	2.0 到 3.0	未指定	未指定
碳, 最大限度	0.08	0.030	0.12	0.15
锰	2.0 最大限度	2.0 最大限度	1.0 最大限度	5.5 到 7.5
结构	奥氏体	奥氏体	铁素体	奥氏体
典型用途	通用屏幕, 食物, 建筑学	海洋, 化学, 沿海, 制药	干燥室内防护装置和面板	室内装饰面板

财产	304	316L	430	201
抗拉强度	关于 520 兆帕	关于 485 兆帕	关于 450 兆帕	关于 650 兆帕
屈服强度, 0.2 %	关于 205 兆帕	关于 170 兆帕	关于 205 兆帕	关于 310 兆帕
伸长	关于 40 %	关于 40 %	关于 22 %	关于 40 %
硬度, 高压	关于 200	关于 190	关于 170	关于 230
磁的	弱, 成型后	弱, 成型后	是的	弱, 成型后

对于穿孔板, 机械数字对板材本身的影响较小，而对孔之间的韧带的影响较小. 冲孔板 50 原始部分被移除一半的开放面积百分比, 其余韧带承受载荷，应力集中在每个孔边缘. 这就是为什么当螺栓拧得太紧或支撑太少时，像平板一样坚固的屏幕可能会从一个孔中撕裂。.

3. 开放区域: 决定吞吐量的数字

开口面积是板材表面为孔而不是金属的百分比. 它控制流量, 压降, 致盲风险和屏幕强度. 它是根据几何计算的, 不是用肉眼测量的, 两种模式占主导地位.

60度三角形节距上交错的圆孔. 每个洞周围有六个邻居, 晶胞是一个等边三角形. 开放区域为 90.7 孔径与节距之比的百分比, 平方:

开放区域 (%) = 90.7 × (d / p)²

方距上的圆孔. 晶胞是正方形, 开放区域是 78.5 比率平方的百分比:

开放区域 (%) = 78.5 × (d / p)²

实际应用中两个公式差异较大. 对于孔径为 5 毫米和节距 8 毫米, 交错的图案给出了大约 35.4 开放面积百分比和方形图案有关 30.7 百分比. 交错的图案也可以更均匀地分布压力, 这就是为什么屏幕几乎总是使用它，以及为什么通常选择装饰性方距面板是为了美观而不是为了流动.

孔径	沥青 (交错)	开放区域	韧带宽度	典型职责
2 毫米	3.2 毫米	35 %	1.2 毫米	精细过滤, 仅薄板
3 毫米	5 毫米	33 %	2 毫米	食品脱水, 小屏幕
5 毫米	8 毫米	35 %	3 毫米	一般筛查, 守卫
8 毫米	12 毫米	40 %	4 毫米	粗筛, 鼓
10 毫米	14 毫米	46 %	4 毫米	重度筛选, 建筑板
15 毫米	22 毫米	42 %	7 毫米	排水格栅, 大光圈

韧带宽度, 相邻孔之间留下的金属, 是控制强度和磨损的数字. 比板材厚度窄的韧带是振动筛的薄弱点，会在孔边缘破裂. 屏幕制造商使用的经验法则是最小韧带应至少为 1.5 乘以静态负载的板厚度，大约 2 振动工作时间. 上表显示了限制可实现的开放区域的速度.

4. 厚度, 孔尺寸和板材格式

买家只有在要求不可能的组合时才会发现严格的流程限制: 孔径不得小于板材厚度, 对于拳击来说，它至少应该是 1.2 乘以厚度. A 3 毫米孔 4 毫米板材无法干净地冲压，因为冲头没有支撑，并且模具需要比材料更深的锥度. 激光可以走得更远, 但以速度和受热影响的边缘质量为代价.

范围	典型范围	尊重的约束
厚度	0.5 到 6 毫米	多于 6 毫米, 冲压成本大幅上升; 激光或钻孔板是常见的
最小孔径	1.0 到 1.2 倍厚度	较小的孔需要激光或蚀刻
孔公差	加或减 0.05 到 0.1 毫米	在生产过程中，冲头磨损会使孔变宽; 检查第一块和最后一块
螺距公差	加或减 0.1 毫米	宽幅纸张上的累积误差显示为可见的图案漂移
板材尺寸	最多约 1500 经过 3000 毫米	较大的板材通常被连接或作为卷送坯料提供
平整度	1 到 3 冲孔后每米毫米	冲孔释放内应力，板材弯曲; 调平是一项单独的操作
毛刺高度	0.05 到 0.15 毫米, 根据要求去毛刺	食品筛网上的毛刺会滞留物质并藏匿细菌
边缘条件	剪过的, 磨碎或轧制	除非钝化，否则剪切边缘不耐腐蚀

图案方向也很重要，但很容易被忽视. 交错图案具有自然的方向, 在振动筛上，图案的长轴应沿材料流动的方向延伸，以便接近尺寸的颗粒被带离筛板，而不是楔入孔之间. 将图案旋转九十度不会改变开放区域和致盲行为的一切.

5. 穿孔板是如何制造的

冲压是厚度的主要工艺 0.5 到 6 毫米和孔大于约 1 毫米. 数控转塔冲床拥有一组加工站，并在冲头和模具对循环时在定位台上移动板材. 对于交错图案，印刷机要么使用多孔集群工具，要么以阶梯路径索引纸张，以便一次冲程产生多个孔.

模具质量决定产品质量. 磨损的冲头使孔变圆并产生毛刺; 磨损的模具会使孔变宽并使边缘变钝. 按计划更换工具的车间生产出一致的屏幕; 一家一直营业到冲头断裂的车间生产的批次直径分布不均，任何开放面积计算都无法挽救.

激光切割用于小孔, 厚板, 以及小批量或定制图案. 它产生狭窄的热影响区和略带锥度的孔, 而且每个孔比冲孔慢. 化学蚀刻可产生具有出色边缘质量的无毛刺孔，并且是精细屏幕和机械冲孔会扭曲图案的薄板的首选. 每个过程留下不同的边缘条件, 如果板材要达到预期的耐腐蚀性，则每个边缘条件都需要钝化.

切割后, 板材已平整, 去毛刺, 在硝酸或柠檬酸浴中清洗和钝化. 钝化去除工具留下的游离铁并恢复氧化铬膜. 未钝化的冲孔板在潮湿的环境中几周内就会沿着孔边缘出现锈斑, 生锈将归咎于材料而不是过程.

6. 安检职责选择规则

筛网由其必须呈现给材料的孔径指定, 不是由打孔的地方. 两者相关但不相同: 带毛刺的冲孔的有效孔径稍小, 磨损模具上的孔呈现出稍大的孔. 对于关键尺寸, 指定孔径和公差, 并用针规检查.

孔径与占空比. 对于分类屏幕, 光圈通常设置在切割点处, 区分产品和超大尺寸的尺寸. 对于脱水筛, 孔径由必须保留的最细颗粒设定, 开放面积比精确光圈更重要. 用于警卫或门面, 光圈由不得通过的物体设定, 比如一只手, 一只脚或一只鸟.

开放面积与强度. 开放面积的每一次增加都意味着韧带和力量的减少. 振动筛 45 开放面积百分比和 2 mm 韧带 3 毫米板材会破裂; 与 35 开放面积百分比和 3.5 mm韧带将持续. 当客户要求更高的吞吐量时, 诚实的答案通常是更大的屏幕面积而不是更薄的韧带.

致盲和挂钩. 接近尺寸的颗粒楔入孔中, 称为挂钩的条件. 老虎机, 锥形孔和下游侧的轻微浮雕都会减少它. 厚板上的圆孔是最不适合钉住的几何形状, 这就是为什么用于粘性材料的屏幕介质通常是开槽的或完全使用不同的轮廓.

磨损. 难的, 有角材料磨损每个孔的上游边缘. 较硬的等级或更厚的板材可延长使用寿命; 具有高开口面积的较软等级将在数月内磨损. 在严酷的工作中, 屏幕是消耗品，说明书上应该这么说, 有磨损余量.

腐蚀. 氯化物决定等级. A 304 沿海进水口中的滤网将首先在孔边缘凹陷, 因为那是钝化最弱的地方. 316添加钼的 L 是氯化物服务的最低值, 在严重的情况下，双相不锈钢或非金属筛网是正确的答案.

7. 安装与维护

穿孔板很薄, 薄板在其支撑处失效. 实用规则很短.

将板材支撑在框架上，支架的间隔不大于约 300 到 400 静态负载毫米, 和更接近振动任务. 仅在其边缘支撑的面板会鼓起, 由中心向外的疲劳和裂纹.

使用平垫圈或夹紧杆而不是直接螺栓头. 直接拧紧到穿孔板上的螺栓会压碎局部韧带并产生裂纹. 连续夹具分配负载，是振动筛的标准细节.

允许热膨胀. 不锈钢比碳钢膨胀更多, 两端受约束的大立面面板在夏天会弯曲. 在一端提供滑动接头或柔性固定装置.

切割和钻孔的边缘必须钝化, 现场切口应使用合适的糊剂进行修整和处理. 裸露的锯切边缘是原本完好的装置开始腐蚀的地方.

清洁取决于职责. 食品筛网用中性或弱碱性洗涤剂清洗并冲洗; 切勿与含氯漂白剂一起使用, 哪个会坑 304 几天之内. 用水和软刷清洗建筑面板; 研磨垫会永久划伤拉丝表面.

8. 常见错误

指定不带螺距的孔尺寸. A 5 毫米孔位于 8 毫米间距和 5 毫米孔位于 12 毫米节距是不同的产品具有不同的强度和流量. 球场属于图纸.

要求孔小于板材厚度. 是无法打孔的. 要么减少厚度，要么改变工艺, 并接受费用.

忽略毛刺方向. 在屏幕上, 毛刺应背对产品流, 或被移除. 面向流动的毛刺会滞留材料并加速磨损.

使用方距屏幕. 与相同节距的交错图案相比，它的开口面积更小，应力分布更差. 方距是装饰的选择.

使用 304 在氯化物环境中. 孔边缘的点蚀是可预测的结果. 指定316L或更好.

直接通过板材用螺栓固定. 局部破碎开始出现裂缝. 使用垫圈或夹杆.

跳过钝化. 几周内使铁免于工具生锈，看起来像材料失效. 钝化是产品的一部分, 不是额外的.

单独在空地采购. 如果韧带太薄而无法胜任任务，则最高的开放区域并不是最好的屏幕. 强度和开放区域相互交易, 并且规范必须同时命名.

9. 常见问题解答

冲孔板和钢板网有什么区别? 穿孔板具有从实心板上切出的孔并保持平坦. 钢板网被切开并拉伸, 生成带有凸起的网格, 钻石图案. 它们是不同的产品，具有不同的硬度和外观.

我应该指定什么开放区域? 用于筛选, 30 到 40 百分比是典型的; 用于粗加工, 最多约 50 厚板可以达到百分比. 警卫用, 光圈要求通常设定开放区域, 而且往往低于客户的预期.

孔可以小于 1 毫米? 是的, 通过激光或化学蚀刻, 通常在片材中 0.5 毫米或更小. 机械冲孔不实用下面讲一下 1 毫米.

为什么我的屏幕会瞎? 接近尺寸的颗粒, 水分, 或捕获材料的图案方向. 尝试一个插槽, 下游侧的浮雕, 或改变光圈前不同的图案方向.

图案方向重要吗? 在振动屏上, 是的. 图案的方向应使接近尺寸的颗粒从甲板上输送出去，而不是楔入.

板材应该多厚? 韧带足够厚，可以承受任务. 对于静电防护, 1.5 到 2 毫米是常见的; 用于振动筛, 3 到 6 毫米. 孔尺寸必须至少为厚度.

冲孔板可以卷成圆筒吗? 是的, 它是离心机转鼓和滚筒筛的标准配置. 最小弯曲半径取决于厚度和孔型; 大孔上的小半径会扭曲孔径.

冲孔板如何清洗? 水和中性洗涤剂, 然后冲洗并干燥. 避免使用氯化漂白剂 304, 并避免在拉丝饰面上使用研磨垫.

穿孔板是否有拉丝饰面? 是的, 这对于建筑工作来说很常见. 必须指定饰面, 因为冲孔板与轧制板具有不同的表面外观, 并且将它们混合在一个立面中是可见的.

我应该要求孔径公差是多少? 加或减 0.1 毫米 用于一般工作, tighter for screening where the aperture defines the product. State whether the tolerance applies at the punch or after deburring.

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