Обработка металлических изделий: обзор основных технологий
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса(ов))

Обработка металлических изделий

Обработка металлических изделий

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Основные способы обработки металлических изделий
  • О термической обработке металлических изделий
  • О лазерной обработке металлических изделий

Обработка металлических изделий производится различными способами, выбор которых обусловлен стоящими задачами и требованиями по качеству готовой детали. Понимание особенностей того или иного метода позволит выбрать наиболее оптимальный и сократить временные и финансовые затраты на обработку.

Некоторые способы могут применяться и для изделий, не требующих особой точности, и для высокоточной продукции. Одним и тем же методом (например, лазером), могут осуществляться несколько операций (резание, обработка). Чтобы лучше понимать, для каких задач использовать тот или иной способ, мы подготовили данную статью.

 

Основные способы обработки металлических изделий

Для удовлетворения потребностей производств разных отраслей (машиностроения, изготовления изделий, различных конструкций и т. д.) применяются различные способы создания заготовок. Существует множество методов обработки металлов или их сплавов.

Ключевыми технологиями считаются:

  • литье – формирование металлических изделий путем заливки материала в специальные формы;
  • использование высокого давления;
  • механическое воздействие – форма изделию придается за счет воздействия металлорежущих устройств.

Как правило, основные процессы до и после сопровождаются термической обработкой: закалкой, криогенной обработкой, отжигом, отпуском, нормализацией или старением.

Основные способы обработки металлических изделий

  • Литье.

Принцип действия заключается в том, чтобы разлить металлический расплав в специальные формы. Изделие на выходе называется отливка.

Рассматривая литье более детально, можно выделить следующие этапы:

  • подготовка металлического расплава;
  • создание специальных форм и шпилей;
  • монтаж и заливка материала;
  • отделение заготовок от форм и отправка на следующий этап обработки металлических изделий.

Такой способ используют для изготовления деталей разных типов – от несущих рам производственных станков до отопительных радиаторов, блоков цилиндров и др.

В качестве материала для заливки чаще всего используют чугун, литий или их сплавы, поскольку они характеризуются низкой себестоимостью и легкостью плавления. Для этих целей также применяют сталь и цветные металлы.

Форму для создания отлива делают из особой формировочной земли или при помощи деревянной или металлической опоки.

Литье, хоть и является классической технологией обработки металлических изделий, не стоит на месте – этот способ богат на инновации. Так, сегодня широко применяется литье под давлением, литье в выплавляемые формы и в кокиль. Такие способы позволяют получить деталь высокого качества, не нуждающуюся в дополнительной доработке, в связи с этим снижается ее финальная стоимость.

Обработка давлением

  • Обработка давлением.

Этот способ основывается на пластических свойствах металлических пластин, то есть под воздействием давления он способен изменять свою конфигурацию, но при этом не нарушает целостность детали. Благодаря этому можно не только получить элемент желаемой формы, но и повлиять на его внутреннее строение, а значит, и на свойства.

В рамках обработки металлических изделий таким способом может выполняться:

  • волочение;
  • ковка;
  • прессование;
  • прокатка;
  • штамповка.

Для усиления пластических свойств материала и снижения энергозатрат на придание ему нужной формы изделие могут предварительно нагреть. Важно подобрать оптимальную температуру для каждого металлического состава. В качестве нагревателей зачастую используют горны, индукционные системы и т. д.

Выбор нагревателя напрямую связан с составом материала и технологией обработки. Так, большинство металлов и сплавов отправляют в камерную печь или применяют к ним газовые устройства с непрерывным тепловым воздействием. Цветные металлы доводят до нужной температуры в электрических печах. Прокатные станки для переработки слябов оснащены греющими колодцами.

Обработка металлических изделий путем использования давления (штамповки) производится в следующих техниках: прокатке, волочении, прессовании, ковке и штамповке.

Прокатка – это наиболее часто встречаемая технология придания металлической заготовке необходимой конфигурации. Для этого ее пропускают через узкую щель между двумя валиками, непрерывно вращающимися в противоположные стороны. Такой способ применяют также в целях снижения сечения прутка, изготовления профиля (в т. ч. двутавровой балки) и т. д.

Волочение – такой способ позволяет получить проволоку или металлические прутки точных размеров, обеспечивает высокое качество обработки поверхности изделия.

Прессование – технология позволяет получить профиль разной толщины и площади за счет направленного усилия в 15 000 т. Такое воздействие обеспечивается гидравлическим приводом устройства. На нем можно также обрабатывать трубы, прутки и заготовки из цветных металлов.

Ковка – считается одним из первых способов обработки металлических изделий. Для этого заготовка предварительно раскаляется, кладется на наковальню и подвергается направленному воздействию ударного механизма (молота с автоматическим или ручным приводом). Современные технологии свободной ковки позволяют придавать форму изделиям с весом до 250 т.

Обработка металлических изделий путем использования давления (штамповки) производится в следующих техниках: прокатке, волочении, прессовании, ковке и штамповке

  • Механическая обработка.

Обработка металлических изделий механическим способом подразумевает придание заготовке формы, соответствующей чертежу, и оставление чистых кромок. Во время работы с заготовками (отливками, поковками и т. д.) снимается припуск – часть металлического слоя детали.

Резка является наиболее распространенным способом механической проработки изделия. Она предполагает воздействие на него движущегося режущего инструмента, вследствие чего снимается лишняя стружка материала.

Устройства для резки металлических заготовок можно разделить на несколько классов в зависимости от технологии воздействия. Типы станков при этом могут быть следующие:

  • сверлильные – применяются для выполнения отверстий и резьбы в прокате, а также обработки кромки;
  • токарно-винторезные – обладают широким выбором инструментов (в т. ч. расточными резцами), позволяют выполнять резьбу, расточку отверстий, проводить работу с телами вращения (конусами, цилиндрами);
  • фрезерные – позволяют придать детали сложную конфигурацию.

Помимо этого, существуют строгальные, шлифовальные и другие типы станков для обработки металлических изделий механическим способом.

Сегодня в производстве используются агрегаты как с ручным приводом, так и электронные автоматические устройства с ЧПУ. Их возможности позволяют также проводить манипуляции с телами вращения, выполнять точение и фрезеровку, не меняя при этом положения заготовки.

  • Обработка с применением электричества.

Производить обработку металлических изделий можно также при помощи электричества. Существует два типа технологий подобного воздействия: электроискровой и ультразвуковой.

Первый позволяет выполнять отверстия разной конфигурации в установленной заготовке. Его часто применяют для производства инструментария: штампов, пресс-форм и т. д.

Второй используют для шлифовки изделия, удаления коррозии, масляных загрязнений и т. д. Он хорошо проявляет себя при работе с твердосплавными заготовками, высоколегированными видами стали и др.

Существующие на сегодняшний день виды проработки металлических изделий имеют ряд подвидов. Применение каждого из них возможно лишь на специализированном оборудовании и при наличии должной оснастки.

Термическая обработка металлических изделий

Термическая обработка металлических изделий

Для повышения физико-механических качеств материала его подвергают термообработке. Она может проявляться в следующем:

  • отжиг;
  • закалка;
  • отпуск;
  • старение;
  • нормализация.

Суть термообработки заключается в нагревании заготовки до определенной температуры и ее последующего остывания в соответствии с выбранным алгоритмом.

  • Отжиг.

Предполагает нагревание детали в специальной печи до тех пор, пока она не станет пластичной. Твердость заготовки при этом снижается, но уровень ее податливости к изменению формы и ковкости возрастают.

Такой способ термической обработки позволяет снять напряжения в структуре изделия, возникшие во время его отлива или при механообработке. Отжиг зачастую является подготовительным этапом перед резкой или штамповкой.

  • Закалка.

Она подразумевает нагревание детали до тех пор, пока та не станет пластичной, и сохранение ее в таком состоянии на некоторое время. В этот момент происходит стабилизация структуры материала. Затем его погружают в масло или в воду для охлаждения. Такой способ обработки металлических изделий улучшает их прочностные характеристики, детали становится устойчивы к ударам, падениям и прочим механическим воздействиям. Закалку применяют к элементам конструкций, которые часто подвергаются нагрузкам во время эксплуатации.

  • Отпуск.

После закалки изделие приобретает некоторую хрупкость. Чтобы от нее избавиться, на следующем этапе проводится отпуск – заготовку нагревают до меньшей температуры, чем при закалке, а затем медленно охлаждают. Такую обработку можно встретить при изготовлении инструментов.

  • Старение.

Имитирует старение металла при естественных условиях. Для этого деталь умеренно нагревают, стимулируя протекание фазовых превращений в структуре материала.

  • Нормализация.

Придает стали мелкозернистую структуру. Это делается для того, чтобы ковкость состава увеличилась, а его твердость при этом осталась на прежнем уровне.

Процесс нормализации схож с отжигом, однако в этом случае остывание детали происходит на открытом воздухе. Такой способ воздействия применяют для облегчения резки заготовок и перед закалкой.

Лазерная обработка металлических изделий

Автомобильная промышленность и сфера приборостроения нуждаются в получении деталей высокой точности и при этом в повышении производительности заготовительных процессов. Особо важным является выполнение отверстий глубиной до 10 мм и диаметром до 1 мм. Просверлить их проблематично, поскольку найти сверла таких параметров и заточить их довольно сложно, а в процессе работы они часто ломаются.

Лазерная обработка металлических изделий

Лидером производительности среди способов обработки металлических изделий является лазерная резка. Однако она менее энергоэффективна, чем механические и электрические технологии.

Воздействие лазера сопряжено с двумя основными процессами: плавлением и испарением. Так, ширина среза проявляется за счет плавления, а его глубина – от испарения материала.

Получить идеальные отверстия на лазерном станке можно при помощи многоимпульсной технологии. В этом случае режущий луч работает в режиме импульсов определенной частоты и силы.

Если при классическом воздействии лазером можно получить отверстия диаметром до 0,5 мм, а глубиной до 5 мм, то импульсный режим расширяет эти границы. Так, соотношение h/dотв может доходить до 50 включительно. Качество резки при этом достойно восьмого квалитета.

К преимуществам выполнения отверстий лазером, по сравнению со сверлением, относится то, что сокращается время на разметку, нет необходимости удалять зазубрины, зенковать входную часть. То есть при работе на лазерном станке сокращается время как подготовительных работ, так и непосредственно производственных – скорость выполнения операций при этом повышается.

Использование лазера хорошо себя проявляет, в том числе при выполнении типовых отверстий, расположенных близко друг к другу.

  • Лазерная термическая обработка.

Энергоэффективность лазерной обработки металлических изделий зависит от соотношения отраженного и поглощенного излучения. Так, поглощенная энергия проникает во внутренние слои заготовки и превращается в тепло.

Нагрев верхнего слоя металла может достигать следующих степеней: нагрев до температуры, недостаточной для плавления, но подходящей для структурно-фазовых преобразований; нагрев до температуры, достаточной для плавления, но не стимулирующей испарение; достижение температуры интенсивного испарения.

Можно выделить две группы тепловых процессов. Первая: когда происходит нагрев поверхности изделия, не провоцирующий плавление, а после заготовка самостоятельно охлаждается.

Вторая: тепловые процессы, сопровождающиеся процессами плавления. Среди них увеличение прочности детали лазером, характеризующееся оплавлением; аморфизация поверхности; микролегирование, наплавка.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

  • Стеллаж архивный металлический: особенности конструкции и виды

    Стеллаж архивный металлический: особенности конструкции и виды

    Стеллаж архивный металлический востребован практически каждой организацией, в которой ведется бумажный документооборот. Эта конструкция обеспечивает сохранность документов, при этом сохраняя удобный доступ к любому из них. Для правильного выбора архивного стеллажа необходимо знать не только конфигурацию помещения, в которое он будет установлен, но и некоторые другие нюансы. Например, объем документации, потребность в мобильных устройствах и многое другое. Чтобы вы не ошиблись с выбором, мы подготовили этот материал.
  • Резка отверстий в металле: обзор основных способов

    Резка отверстий в металле: обзор основных способов

    Резка отверстий в металле бывает востребована как в быту, так и в производстве. И если в первом случае параметром точности можно если и не пренебречь, но оставить его в широких рамках, то для промышленных деталей здесь предъявляются самые строгие требования. Соответственно, для разных задач существуют и различные способы достижения результата. В быту можно воспользоваться болгаркой, для относительно небольших отверстий применяют сверление, а если требуется высокая точность – используют лазер. Также для этих целей служат плазменные резаки. Подробнее о каждом способе расскажем далее.
  • Резка металлических профилей: разбираемся в технологии

    Резка металлических профилей: разбираемся в технологии

    Резка металлических профилей является востребованной процедурой в строительстве и на производстве. В зависимости от материала профиля существуют свои нюансы раскроя, на который также влияет назначение полученного результата. Одно дело, если отрез нужен в ходе ремонтных работ в быту или для изготовления небольшой партии продукции, использующей металлический профиль. Другое дело, если резка осуществляется в промышленных масштабах. От этих двух факторов зависит, какой инструмент необходимо использовать. Подробнее поговорим в нашей статье.
  • Обработка металлических изделий: обзор основных технологий

    Обработка металлических изделий: обзор основных технологий

    Обработка металлических изделий производится различными способами, выбор которых обусловлен стоящими задачами и требованиями по качеству готовой детали. Понимание особенностей того или иного метода позволит выбрать наиболее оптимальный и сократить временные и финансовые затраты на обработку. Некоторые способы могут применяться и для изделий, не требующих особой точности, и для высокоточной продукции. Одним и тем же методом (например, лазером), могут осуществляться несколько операций (резание, обработка). Чтобы лучше понимать, для каких задач использовать тот или иной способ, мы подготовили данную статью.
  • Как собрать стеллаж металлический: полный инструктаж

    Как собрать стеллаж металлический: полный инструктаж

    Как собрать стеллаж металлический – весьма актуальный вопрос, так как подобные изделия применяются и на торговых площадях, и в офисах, и в складских помещениях. Такие стеллажи – крайне удобное место для хранения самых разных товаров и предметов, поэтому они бывают различных размеров и дизайна. Однако поскольку продают их в разобранном виде, приходится как-то справляться со всеми этими стойками, деталями и фурнитурой, которые входят в комплект. Чтобы вы могли лучше разобраться во всех нюансах сборки, мы подготовили для вас эту статью.
  • Варианты сварочных столов: как выбрать наиболее подходящий

    Варианты сварочных столов: как выбрать наиболее подходящий

    Различные варианты сварочных столов предназначены для выполнения разных функций. Общее у них одно – улучшение качества работ по сварке деталей. Для выполнения прочных и аккуратных швов сварка «на коленке» однозначно не подходит. Мастера, которые уже имеют опыт работы на сварочном столе, отмечают больший комфорт, поскольку теперь детали не валяются вокруг, а закрепляются специальными струбцинами или держателями. О том, как выбрать сварочный стол из множества разнообразных вариантов, вы узнаете в нашей статье.
  • Основные способы резки металла: как выбрать подходящий

    Основные способы резки металла: как выбрать подходящий

    На сегодняшний день существует множество способов резки металла. Причем каждый из них имеет как свои достоинства, так и недостатки. Чтобы выбрать наиболее эффективный в той или иной ситуации метод, нужно принять во внимание множество факторов: толщину заготовки, размер листа, свойства металла и т. д. Только подобрав «правильный» способ резки металла, можно рассчитывать на высокую скорость операций, качество получаемых на выходе изделий и, что немаловажно, адекватную стоимость производимых работ.
  • Продольная резка стали: способы раскроя, технология, цены

    Продольная резка стали: способы раскроя, технология, цены

    Сегодня продольная резка стали является очень востребованной услугой в России. Нарезка стальных листов и рулонов на ленты заданной ширины – один из этапов производства труб, профиля, сложных металлоконструкций. Из нарезанных пластин из стали собирают каркасы, используют их для ремонтных работ. Ручные и механические способы продольной резки стальных заготовок постепенно уходят в прошлое, не справляясь с необходимым объемом работ. На крупных производствах давно используют специальные агрегаты и линии продольной резки рулонов из стали.
  • Элементы сварных металлоконструкций: разбираемся в сортаменте и нюансах соединения

    Элементы сварных металлоконструкций: разбираемся в сортаменте и нюансах соединения

    Элементы сварных металлоконструкций должны быть правильно подобраны на стадии проектирования. Важно учесть тип материала, нагрузку на него, способ соединения и многое другое. В противном случае под угрозой окажется надежность всей постройки или узла. Несмотря на то, что для изготовления сварных металлоконструкций используется ограниченный ассортимент металлов, все же он достаточно велик, чтобы сходу разобраться в преимуществах того или иного сорта стали или сплава. В нашем материале мы расскажем о самых ходовых металлах для элементов сварных металлоконструкций, о самих элементах, а также о способе их соединения.

Экспресс расчет
стоимости заказа

Узнайте предварительную стоимость заказа,
отправив нам необходимую информацию:

Добавить файл
Акция