Статьи

Технологии металлообработки

Время чтения: 10 мин.

Металлообработка – технологический процесс, в котором происходит изменение характеристик или формы металлов и их сплавов, воздействуя на них физически. с древних времен известна эта технология, которая не теряет востребованности и сейчас. Современные способы обработки металла позволяют создавать высокоточные механизмы и уникальные конструкции.

Основные виды Сварка Давление
Электричество Термообработка Химия
Литье

Основные виды

Методы выполнения обработки металла можно распределить на несколько категорий:

  • Механическая обработка
  • Сварочные работы
  • Обработка под давлением
  • Электрическая
  • Химическая
  • Термическая
  • Литье

Самый древний способ – литье. Сначала металл расплавляют, затем заливают с применением разных форм, где он застывает, после чего получается готовое изделие. Так получают готовое изделие. Это эффективный и простой способ используется активно сейчас на производствах, он не потерял своей актуальности. Благодаря, тому, что сварные швы отсутствуют, прочные металлические детали получают на выходе.

Основные виды

Сварка

Обработка металлических деталей путем сварки является единственным методом соединения двух и более элементов разными способами: торцами, углами, внахлест. Сварка может быть автоматической, полуавтоматической и ручной.

По своей технологии сварка разделяется на виды:

  • Газовая
  • Электрическая

В масштабах промышленности используются автоматические два варианта, чтобы участие операторов свести к минимуму. Стоит отметить, что также существует другие разновидности сварки, которые задействуются редко: лазерная, тепловая (трением), с пучками электронов.

На крупных производствах применяется оборудование для автоматической сварки, которое считается экономным и выгодным, несмотря даже на ограниченный свой функционал. В полуавтоматическом режиме присадок подается автоматически, а шов накладывает сварщик. При ручном методе сварочных работ сварщик все сам делает, поэтому он для производства не подходит, практикуется в бытовых целях.

Сварка

Давление

Категория к которой относятся два вида металлообработки, не меняющие форму детали и не нарушающие ее целостность. В основном сюда относятся два вида воздействия:

  • Штамповка
    Пуансон и матрица — это относительно друг друга две зеркальные формы, между которыми размещают лист металла. После материал сгибается этими формами, которые придвигают плотно друг к другу.
  • Волочение
    Задача этой процедуры- избавить будущее изделие от сечения и шероховатости, в ходе операции заготовку протягивают через волоки. Так например, изготавливают проволоку.
  • Ковка
    Самый старый способ. Заготовке нужную форму придавали путем нагрева металла с последующими ударами по нему молотом. На предприятиях используют сейчас для ковки мощные автоматические прессы, а разогретые заготовки из индукционных или газовых печей передаются на наковальню тоже уже автоматически.

Давление

Электричество

В процессе металлообработки детали частично подвергаются разрушению в результате интенсивного воздействия разрядов электричества.

К примеру, таким образом обрабатываются детали из твердых металлических сплавов, так проделывают отверстия в металлическом листе или затачивают инструменты.

Чтобы провести обработку металла, подают высокое напряжение на электрод, изготовленный из латуни или графита. Металл от этой искры плавится немного, а затем начинает разбрызгиваться. Чтобы уловить частицы брызг, применяют специальное масло. К электрической обработке металла относится и ультразвуковая. Колебания частотой 20 КГц или выше образуются в детали при этом методе, который используется при ювелирных работах или с изделиями из нержавеющей стали. У этого способа есть вспомогательная функция, он помогает из отверстия достать кончик, отломанный у сверла. Так, в промышленности уже давно используют слабые электроразряды для создания металлических деталей сложной конфигурации.

Электричество

Термообработка

Чтобы характеристики материала, как физические, так и механические улучшить, к нему применяются способы воздействия, которые связаны с температурным режимом. Важно следить за температурным режимом: передержав или перегрев сталь при работе, можно столкнуться с необратимыми деформациями. В их числе:

  • Закалка
    Металл нагревают до появления пластичности, для стабилизации у материала молекулярной структуры. Выдерживают его в таком состоянии некоторое время, после чего погружают в масло или в воду, чтобы быстро охладить.
  • Отжиг
    Снимает напряжение внутри стали, постепенно снижая твердость у материала, в то же время увеличивая пластичность и вязкость.
  • Старение
    Этот метод применяется, обычно, в художественных целях. Суть метода заключается в том, чтобы заставить материал в ускоренном темпе претерпевать фазовые превращения, которые проходит металлическая масса при естественном старении, в том числе с помощью покраски.
  • Отпуск
    Деталь нагревают до высокой температуры, но ниже, чем при закалке, после медленно ее охлаждают. Операция помогает уменьшить хрупкость, которая возникает после закаливания и увеличить прочность.
  • Нормализация
    В ходе нормализации сталь приобретает мелкозернистую структуру. Он повышает достаточный уровень ковкости, сохраняя твердость.

Термообработка

Химия

Для улучшения эстетических и визуальных характеристик, а также в тех случаях, когда нужно поверхности металла подготовить к другим каким-либо операциям, их обрабатывают с помощью химии.

Процесс этот подразумевает использование специальных веществ, которыми воздействуют на металл, для оказания благоприятного влияние на его внешний вид и устойчивость к коррозии. Также можно химией очистить металлическую поверхность, прежде чем приступать к сварке или наносить краску. При электрохимической обработки широко используется гальванический метод, с помощью которого можно наносить защитные надежные покрытия.

Химия

Литье

Если сравнивать литье металла с процессом литья других материалов, то он отличается своими определенными особенностями. Такие материалы, как, к примеру, гипс, воск, цемент могут застыть при комнатной температуре, а перед литьем металл необходимо расплавить до его температуры плавления, которая находится в диапазоне от 230 до 1530 градусов.

Условия для плавления в зависимости от конкретного элемента, требуются разные. На производствах используются для этого специальные печи. По окончании заливки металлическое изделие должно остыть, а потом приступать можно к дальнейшей его обработке.

Любой вид обработки металла требует специального оборудования, а оборудованию необходим надлежащий уход смазочно-охлаждающими жидкостями для продления срока его эксплуатации, повышения точности резки и других операций. Почти все методы путем термической обработки металла можно описать кратко следующим образом: сначала нагревание, потом идет охлаждение.

Литье