Промышленная обработка металлов - Блог ЛипецкТехноЛит
☎ +7(961)604-81-20    info@drobemet48.ru

ПРОМЫШЛЕННАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ


Промышленная обработка металлов

Обработка металлов в промышленности – необходимая процедура для любой сферы производства. В этой статье мы расскажем о самых распространенных видах промышленной обработки металлов.

Что это такое?

В процессе обработки металла меняется его форма, размеры, свойства и другие параметры. В промышленных масштабах металл обрабатывают в больших объемах и применяют специальное высокотехнологичное оборудование.

Ни одна сфера в наше время не обходится без применения металла. Его путь от сырого материала до готовой конструкции или детали занимает много времени. И обработка металлов занимает здесь не последнее место. Ведь перед тем, как произвести из сплава изделие, ему нужно придать определенный внешний вид и физико-химические характеристики.

Какие? Зависит от того, в какой сфере будет применяться то или иное оборудование.

 

Промышленная обработка металлов делится на 4 основные категории:

1. Обработка давлением

Промышленная обработка металлов

В процессе обработки давлением металлы и сплавы пластически деформируются, изменяют свой размер и форму под действием внешних сил.

Этот способ самый распространенный и включает в себя процессы прокатки, прессования, волочения, ковки и штамповки. Они имеют высокую производительность и экономичность, легко поддаются механизации и автоматизации. Обработка давлением улучшает поверхность металла – уменьшает шероховатость, упрочняет поверхностные слои, распределяет остаточные напряжения.

Обработка давлением делится на ковку, когда изделие раскаляют до определенной температуры, а затем бьют по ней увесистым молотком, чтобы придать нужную форму. И штамповку, когда металл сжимается между двумя формами и приобретает нужную форму. Иногда сплав разогревают до нужной температуры. Этот процесс называется горячей штамповкой.

 

2. Обработка резанием

Промышленная обработка металлов

Форму деталей изменяют разными видами режущих инструментов – резцы, сверла, фрезы и другие.

Все они состоят из двух основных частей – режущая и крепежная, или по-другому тело инструмента.

Режущая часть имеет важное значение. От того, насколько правильно она сконструирована, зависит производительность инструмента и его стойкость.

Каждый инструмент имеет свою форму режущей части, которая затачивается под определенными углами. От правильной разработки режущего инструмента зависит качество будущих деталей.

Основные способы резки металла:

• Ручная. Металл режут ножницами, лобзиком, ножовкой или болгаркой. Этот метод применяется только в домашних условиях или небольших мастерских. Насколько точно и быстро будет выполнена работа, завит только от мастера.

• Гидроабразивная. Осуществляется с помощью смеси абразивных веществ с водой, подаваемой под давлением. Этим способом вырезают металлические детали сложной формы.

• Термическая. При таком методе металл не контактирует с инструментом. Делится на плазменную, лазерную и газокислородную.

• Механическая резка осуществляется с помощью ленточной пилы, гильотины, на дисковом станке, пилой и болгаркой.

Преимущество такого способа в высокой точности и качестве резки.

 

3. Обработка литьем

Промышленная обработка металлов

Металл и сплавы расплавляют и заливают в специальные заготовки, которые имеют определенные формы и размеры.

Металлы, в зависимости от состава, растекаются с различной интенсивностью. Это называется текучестью. В зависимости от нее создаются определенные условия и используются разные методы литья для того, чтобы изготовить ту или иную деталь.

Рассмотрим основные виды промышленной обработки металлов литьем:

• Литьё в песчаные формы

Для их производства используют формовочные смеси из кварцевого песка, глины и воды. Существуют разовые формы, которые разрушаются после использования, и постоянные, которые эксплуатируются тысячи раз.

Как правило, для производства средних и крупных отливок используют одноразовые формы. С их помощью можно вылить деталь любого размера и конфигурации.

Металл заливают в форму из песка, которая имитирует нужную деталь. После того, как сплав застынет, готовый материал выбивают из формы, одновременно разрушая ее, если это разовая емкость.

Достоинством этого способа является его универсальность. Отливать детали можно разных форм, габаритов, а также использовать для этого абсолютно любые сплавы. Стоит это недорого и делается достаточно быстро – на опочных линиях производительность достигает 180 – 240 форм в час; безопасным способом выливают до 500 форм в час.

Недостатки – поверхность металла получается шероховатой, с посторонними включениями. Страдает также и точность размеров деталей.

Несмотря на это, литье в песчаные формы является самым распространенным способом изготовления отливок.

 

• Литье в кокиль

Промышленная обработка металлов

Кокиль – это форма из металла с бортами. В нее заливают сплав и получают отливки.

Перед тем, как выливать детали, кокиль нужно подготовить:

устранить загрязнения, следы масел и коррозии с поверхности формы и в местах стыков, проверить, надежно ли закреплены движущиеся детали и нанести на поверхность кокиля огнестойкие материалы. Затем форму прогревают до 2000 С.

Детали, вылитые таким способом, имеют точные размеры и формы. А вот недостатком этого вида промышленной обработки металлов является высокая стоимость кокиля и большие трудовые затраты на его изготовление.

 

• Литье под давлением

Придает изделиям дополнительную прочность. В рабочую камеру специального оборудования заливают жидкий металл, где он сжимается. После того, как давление повышается, расплавленный сплав быстро наполняет форму. Рабочая камера устроена таким образом, что в ней поддерживается температура плавления определенного металла или сплава.

Существует 3 скорости литья под давлением:

1) Малая – до 2,5 м/с. Таким методом производят толстостенные детали.

2) Средняя – до 15 м/с. В этом случае в центре отливки появляются пузыри воздуха. Их удаляют при помощи нагрузок.

3) Большая – выше 30 м/с. От такой скорости металл разбрызгивается по поверхности, что уменьшает прочность готовой детали за счет большого захвата воздуха. Чтобы этого избежать применяют нагрузки в диапазоне 500 Мпа.

Как и у предыдущих способов, здесь тоже есть свои плюсы и минусы.

Плюсы: прочность, твердость, качество и точность размеров готовых изделий на порядок выше, чем при литье в песчаные формы.

Минусы: от высоких температур оборудование быстро изнашивается; сложно изготавливать детали с отверстиями и выемками; невозможно производить детали большого размера, так как мощность оборудования ограничена; готовые изделия получают внутреннее напряжение.

Также существует способ литья под низким давлением, который позволяет производить крупногабаритные изделия с тонкими стенками. Чаще всего этим методом пользуются в черной металлургии.

• Литьё по выплавляемым моделям

Его еще называют литьем по восковым моделям или литьем в разрушаемую форму. Этим методом пользуются и крупные предприятия машиностроения, и небольшие мастерские художественного литья, в том числе ювелирного направления.

Главный плюс в том, что такой метод позволяет выплавить идеально гладкую и точную деталь.

Недостаток в том, что литье по выплавляемым моделям – сложный, долгий и дорогостоящий процесс. К тому же, таким способом невозможно выплавить крупногабаритные детали. В основном производят изделия массой до 50 кг.

 

4. Обработка сваркой

Промышленная обработка металлов

В процессе сварки детали нагревают до температуры плавления и соединяют между собой (термическая сварка). Также существует сварка давлением или механическая, когда детали соединяются с помощью пластической деформации. Часто при промышленной обработке металлов используют термомеханическую или комбинированную сварку, соединяя предыдущие два способа.

Во время сварки между металлическими элементами образуется связь на уровне атомов, в результате которой получается прочное соединение.

Термическую сварку подразделяют на дуговую, газовую, лучевую, термитную и электрошлаковую.

Термомеханическую делят на кузнечную, контактную и диффузионную.

Механическая сварка бывает холодная, ультразвуковая, с помощью трения и взрыва.

 

5. Механическая обработка

Включает в себя целую группу способов с общим знаменателем – прикладывая усилия, на металл воздействуют острым и твердым инструментом.

Виды механической обработки:

• Точение

Деталь закрепляется на оборудовании, которое вращается. Затем с нее снимается слой резцом до тех пор, пока не будут достигнуты нужные размеры и форма.

• Сверление

С помощью сверел различного диаметра в изделиях проделывают отверстия.

• Фрезерование

Отличается от сверла тем, что у нее боковая поверхность тоже является рабочей. Фрезу можно перемещать не только вверх-вниз, но и в стороны.

• Строгание

Режущая часть двигается вперед-назад, каждый раз снимая при этом полоску с металлической поверхности. Таким способом делают продольные пазы.

• Шлифование

Деталь обрабатывают абразивным материалом, который снимает очень тонкий поверхностный слой с детали. Шлифованием подготавливают деталь к нанесению покрытий.

• Обработка дробеметным оборудованием.

apparat-drobemetnyj-42115

Применяют для очистки металлических изделий от ржавчины, окалин, старых покрытий и прочих загрязнений. В ходе обработки металл укрепляется, повышается его стойкость к коррозионным процессам.

 

6. Химическая обработка

На металл наносят химические вещества для того, чтобы очистить поверхность или обработать перед нанесением защитных и лакокрасочных покрытий.


7. Термическая обработка

Деталь нагревается до конкретной температуры и затем охлаждается. Этот метод улучшает физические и химические свойства металла. К ней относится отжиг, закалка, отпуск, старение и нормализация.

 

При отжиге уменьшается твердость металла, но ковать его становится легче. Обычно этот способ используют перед штамповкой или раскаткой.

После закалки металл становится тверже, но повышается его хрупкость. Используют для изделий, которые испытывают статические и динамические нагрузки.

Отпуск нейтрализует хрупкость после закалки. Применяют в производстве инструментов.

Нормализация повышает ковкость и не снижает твердость, так как в процессе металлическая поверхность обретает мелкозернистую структуру.

Промышленная обработка металлов применяется на всех производствах авиа-, ракето-, судо-, машиностроения и других отраслях промышленности.

 

Компания ЛипецкТехноЛит изготавливает дробеметное оборудование как стандартных размеров, так и по чертежам заказчика. Также у нас всегда в наличии запасные части для оборудования, которые мы оперативно доставляем по всей России и ближнему зарубежью.

Поделитесь статьей с друзьями↓