Виды обработки металлов

При изготовлении изделий и деталей из металла заготовки предварительно обрабатывают. Специальные технологические процессы помогают изменять их форму, размер и химико-физические свойства. От качества работ зависит надежность готовых элементов и конструкций.

Металлообработку выполняют на станках различными способами. Каждая технология предполагает определенный метод работы с металлом. Основные их них — литье, воздействие давлением, механическая обработка и сварка. Какой вариант использовать в конкретной ситуации, зависит от типа материала и ожидаемого результата.

В чем особенности различных видов обработки металлов? Что изготавливают литьем? Какие типы фрезерования применяют на производствах? Ответы на эти вопросы найдете в статье.

Один из древнейших методов обработки — появился еще в 6 тысячелетии до нашей эры. Как изготавливают детали литьем? Производят специальные формы, полости которых имеют конфигурацию будущей заготовки. Металл нагревают до жидкого состояния и заполняют им формы. Материал остывает и затвердевает — получаются отливки детали. Главная задача метода — изготовить литые изделия, максимально приближенные по размерам к заданным параметрам.

Основные способы литья металлов:

• в землю — деревянную или металлическую основу погружают в песчаную смесь, извлекают, а в образовавшуюся полость пускают металл;
• в оболочковые формы — материал заливают в заготовки из кварцевого песка и смолы, что дает высокую точность отливок;
• в кокиль — в качестве формы используют конструкцию из двух соединенных металлических частей;
• по выплавляемым моделям — расплавленный металл, попадая в заготовку из воскообразного состава, разжижает и вытесняет его;
• под действием центробежной силы — заготовка вращается вокруг своей оси, благодаря чему материал равномерно рассредоточивается;
• по электрошлаковой технологии — электроды из определенного металла переплавляются в охлаждаемом кристаллизаторе.

В производстве самой распространенной является технология центробежного литья. Методом изготавливают автомобильные детали, сантехническое оборудование, запчасти бытовых приборов.

Для придания заготовке заданных параметров применяют специальное оборудование. Аппаратами воздействуют на изделия, прилагая механическое усилие. Их химическая структура при этом не меняется. В процессе работы используют твердый и острый инструмент.

Основные методы механической обработки металлов:

• Точение — деталь помещают во вращающееся приспособление. К нему подводят инструмент, которым выполняют последовательное резание слоев — пока не получат нужные размеры.
• Строгание — один из видов обработки поверхности металла, при котором заготовка закрепляется неподвижно, а резец движется взад-вперед. Металл удаляется полосками.
• Сверление — заготовка фиксируется, к ней постепенно подают сверло в продольном направлении. Инструмент вращается вокруг своей оси и проделывает передним концом круглые отверстия.
• Фрезерование — это механическое воздействие, при котором режущий инструмент движется в вертикальном направлении, совершая вращательные движения. В отличие от сверла, у фрезы боковая поверхность также является рабочей. Различают два основных типа фрезеровки. При встречном методе ход подачи детали противоположен ходу вращения фрезы. При попутном — ход вращения и подачи совпадают.
• Шлифование — абразивный материал движется взад-вперед и убирает тонкие слои металла, сглаживая поверхность.

В процессе производства заготовок эти методы чередуют и комбинируют.

Этот способ делится на два подвида:

• Штамповку. Деталь изготавливается с помощью двух элементов — матрицы и пуансона. Заготовку помещают между конструкциями и с усилием соединяют их.
• Ковку. Металл разогревают в промышленной печи, после чего наносят по нему удары пневматическими молотами.

Методы используются, чтобы изменить форму изделия, сохранив ее целостность.

Сварка - вид металлообработки, который основан на создании неразъемной конструкции с помощью нагревания или механического деформирования материала. На соединяемые элементы воздействует внешний источник энергии, благодаря чему между ними формируются устойчивые связи на межатомном уровне. В процессе охлаждения в месте соединения образуется сварочный шов.

В зависимости от разновидности металла и условий обработки выполняют локальное или общее воздействие на поверхности.

По способу такого воздействия выделяют следующие типы сварки:

• Механическую. На детали оказывают внешнее давление, в результате которого происходит их деформация и прочное соединение.
• Термическую. Под действием высоких температур края деталей в месте стыковки оплавляются. Жидкий металл остывает и скрепляет заготовки между собой. Источником тепла может быть пламя горелки, сварочная дуга или поток плазмы.
• Термомеханическую. Основана на комбинации действия тепла и давления. Чтобы повысить пластичность, заготовки нагревают, после чего сжимают.

Любой метод металлообработки важно выполнять на современном оборудовании высокого класса. Так вы получите детали, которые будут максимально соответствовать исходным чертежам и обеспечат стабильную работу устройств.