Способы обработки металлов

Способы обработки металлов

С незапамятных времен люди стали осваивать различные способы получения и обработки металлов, изделия из которых хоть и портились со временем, но служили значительно дольше, были гораздо крепче и надежнее других известных материалов. В основу технологического прогресса легли способы обработки металлов. Их освоение шло особенно активно в период военного противостояния государств, когда требовалась броня, улучшенные детали машин и т.д. Сегодня их довольно много и каждый из них отличается не только итоговым результатом, но и самим процессом. К основным способам обработки металлов относят:

Каждый процесс интересен и содержит много нюансов. Есть и определенные вариации, которые применяются в том случае, если нужно изготовить особенное изделие или деталь. Способы обработки металлов

Литье

 

Это один из самых древних процессов, который сегодня так изящно обыгран в исторических и фэнтезийных сериалах и фильмах. Многовековой способ заключается в том, что исходное сырье разогревается до жидкого состояния, а после разливается в подготовленные формы для литья. В них металл находится до тех пор, пока не затвердеет и окончательно остынет. В результате заготовка или изделие в точности повторяют все параметры исходной заливочной формы. Литье используют для изготовления таких деталей как:

  • блоки цилиндров для автомобилей, мотоциклов и тракторов;
  • станины для металлорежущих станков;
  • поршневые кольца, поршни;
  • радиаторы отопления и т.д.

Отливки выполняют из стали, чугуна, сплавов финка, алюминия и магния. Каждый из них должен обладать соответствующими техническими и технологическими свойствами. В числе самых распространенных чугун в силу своей дешевизны, высоких литейных свойств и низкой температурой плавления. Способы обработки металлов

Термическая обработка

 

Этот метод применяют тогда, когда нужно изменить внутреннюю структуру металла. Изначально металл нагревается, после выдерживается и охлаждается. Параметры этого способа могут быть самые разные и зависят от того какие именно свойства нужно придать изделию или заготовке. К изменяемым параметрам относят:

  • температура первого нагрева;
  • время выдержки в сильно разогретом состоянии;
  • скорость, с которой происходит охлаждение.

На сегодня принято различать три вида термической обработки: Термомеханическая – позволяет достичь самых лучших механических свойств металла, нежели это возможно при классическом варианте термической обработки; Химико-термическая – используется для того чтобы насытить поверхность металла такими элементами как углерод. При задействовании этого способа применяются самые высокие температурные показатели по нагреву исходника, а также длительные временные периоды выдержки, чтобы сплав получился однородным. Термообработка классическая, что подразделяется на:

  • отжиг;
  • закалку;
  • отпуск.

Сварка

 

В способы обработки металлов входит и сварка. Способы обработки металлов  Те, кто не первый год трудится на металлургических или других предприятиях, связанных с металлами или изделиями из них, может смело констатировать, что существует несколько видов сварки. Однако в целом их можно разделить на 2 очень большие группы:

  1. Сварка, что выполняется при помощи плавки металла – в том месте, где необходимо выполнить соединение (сварить), все соединяемые детали нагреваются до плавкой температуры. В результате в жидком состоянии металлы смешиваются и образуют сварной шов. После того как место соединения остывает, оно характеризуется очень высокой прочностью.
  2. Сварка за счет пластического деформирования – метод подразумевает сдавливание деталей, за счет чего в итоге и образуется сварной шов. Возможен вариант, когда перед непосредственным сдавливанием некоторые или все детали нагреваются.

Для того чтобы нагреть детали до необходимой температуры чаще всего используют разные виды энергии (газ, электрический ток). В зависимости от этого различают: Химическая сварка – в качестве источника нагрева используется тепло, что получается в результате химической реакции. Подразделяется на:

  • термитную – в качестве горючего задействуется термит (смесь железной окалины и алюминиевого порошка). Используют для сварки концов электрических проводов, трамвайных рельсов и стальных валов;
  • газовую – металл нагревается пламенем горючего газа, что сжигается в струе кислорода. Могут использоваться такие газы как природный газ, водород, ацетилен и т.д.

Способы обработки металлов  Электрическая сварка делится на:

  • контактную – основывается на применении тепла, что выделяется при прохождении электрического тока через свариваемый участок детали или заготовки. В результате использования давления в месте контакта получают соединения неразъемного типа;
  • дуговую – выполняют на постоянном или переменном токе. Источник тепла – электрическая дуга.

Электрическая обработка

 

Под электрической обработкой понимают электроискровой и ультразвуковой методы. Первый используют для выполнения:

  • отверстий самой разной формы;
  • извлечения из отверстий таких сломанных деталей как шпильки, сверла, метчики и т.д.;
  • заточки инструментов, что выполнены из твердых сплавов.

Электроискровой метод основан на таком явлении как электрическая эрозия, когда металл намеренно разрушается под воздействием электроискровых разрядов. Способы обработки металлов  Ультразвуковой метод основан на применении упругих колебаний среды с частотой сверхзвука. Этот метод используется для обработки закалённых сталей, драгоценных камней и твердых сплавов.

Способы обработки металлов давлением

 

В способы обработки металлов входят и 5 возможных вариантов обработки металла с помощью давления. Их суть лежит в использовании пластических характеристик металлов. В процессе обработки изменяется как структура металла, так и его механические свойства. К основным способам относят:

  • Прокат – металл пропускается в зазор между валками, что вращаются в разные стороны;
  • Волочение – в холодном состоянии исходник протягивается через отверстие в матрице, чье поперечное сечение гораздо меньше, нежели у исходника. Так получают медицинские иглы, проволоку, сегментные шпонки;
  • Прессование выполняется за счет продавливания металла через матричное отверстие;
  • Ковку – с помощью ударов определенных инструментов металлу придают нужную форму. Различают свободную и несвободную ковку.
  • Штамповку – детали изготавливаются путем применения штампов. В итоге готовое изделие в точности повторяет его форму.

Различают:

  • объемную – когда поковки штампуют на ковочных и штамповочных прессах;
  • листовую – выполняют на кривошипных и листоштамповочных прессах простого и двойного действия.

Механическая обработка

 

В популярные способы обработки металлов входит и резание, которое является вариантом механической обработки. В качестве заготовок используются поковки, отливки, продукции проката, штамповки и т.д. Способ основывается на получении новых геометрических форм, точно заданных размеров по чертежу и чистоты поверхности. Ненужные слои металла снимают с помощью станков, что могут резать металл. Все подобные станки можно разделить на большие группы в зависимости от типоразмеров и способа обработки металла.

Источник http://sdvginfo.ru/category/obrazovanie

Читайте также