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.

  • Производство сварных ворот: этапы подготовки, нюансы изготовления

    Производство сварных ворот: этапы подготовки, нюансы изготовления

    Производство стальных ворот, как услуга, пользуется высоким спросом, что обусловлено рядом причин, которые будут подробно описаны ниже. Если вкратце, то их изготовление популярно из-за надежности, универсальности, относительно низкой стоимости конечной продукции. Сделать подобное ограждение можно и самостоятельно. Однако во избежание критических ошибок и перерасхода материала лучше заказать разработку эскиза и производство сварных ворот в специализированной организации.
  • Режимы полуавтоматической сварки: как правильно настроить оборудование

    Режимы полуавтоматической сварки: как правильно настроить оборудование

    Качественное изделие на выходе можно получить, только грамотно настроив режимы полуавтоматической сварки. И если опытные специалисты не испытывают с этим никаких проблем, то у новичков подобная задача может вызвать определенные трудности. Впрочем, не все так печально. В подавляющем большинстве случаев все решается с помощью «шпаргалок» – специальных таблиц, которые содержат необходимые данные. Хотя и практика, и теоретические знания в этом деле также имеют огромное значение.
  • Пробивка металла: технология, виды оборудования, сферы применения

    Пробивка металла: технология, виды оборудования, сферы применения

    Пробивка металла – один из видов металлообработки, используемый для получения в заготовке отверстий заданной формы. В зависимости от решаемых задач в этих целях используются разные виды оборудования и инструмента: от ручных до полностью автоматизированных станков с ЧПУ. В отличие от сверления, пробивка позволяет создавать множество точных отверстий в листовом металле за один проход, что экономит ресурсы компании. Из нашего материала вы узнаете, какое оборудование используется для выполнения данных операций и как выглядит сам процесс металлообработки.
  • Лазерная сварка труб: преимущества технологии

    Лазерная сварка труб: преимущества технологии

    Лазерная сварка труб – технология, которая появилась сравнительно недавно, но уже успела стать востребованной и доказать свою эффективность. В отличие от обычных способов соединения кромок деталей путем расплава, она обеспечивает большую скорость производства при более высоком качестве сварного шва. Используются как ручные, так и автоматизированные установки с разными типами лазеров. Из нашего материала вы узнаете об основных нюансах применения лазерной сварки труб, преимуществах и недостатках технологии, видах используемого оборудования.
  • Сварочный стол с отверстиями: преимущества разных конструкций

    Сварочный стол с отверстиями: преимущества разных конструкций

    Сварочный стол с отверстиями – это универсальное изделие, которое нужно как в быту, так и в производственных цехах. Благодаря продуманной простой конструкции и возможности применения различных вариантов оснастки такие столы пользуются большой популярностью. Отверстия в столешнице позволяют создавать модульные столы, обладающие рядом достоинств в сравнении со стандартными конструкциями. О том, какие это преимущества и на что обратить внимание при выборе сварочного стола с дырками, вы узнаете из нашего материала.
  • Как правильно варить полуавтоматом: инструкция для начинающих сварщиков

    Как правильно варить полуавтоматом: инструкция для начинающих сварщиков

    Как правильно варить полуавтоматом – вопрос, который задают не только новички, но и мастера-самоучки с большим опытом, ведь ошибиться во время работы и привыкнуть так делать, не значит выполнять это правильно. Существуют определенные правила сварки полуавтоматом. Различаются условия, используемые устройства, металл, тип соединения и т. д. Все эти нюансы необходимо учитывать, чтобы научиться варить полуавтоматом правильно. Из нашего материала вы узнаете, как настроить оборудование и применять правила.
  • Линейный раскрой металла: как экономить до 10 % материала

    Линейный раскрой металла: как экономить до 10 % материала

    Линейный раскрой металла – наиболее экономичный метод создания заготовок. Такой подход позволяет существенно минимизировать отходы, расходные материалы, сохраняя высокое качество готовых изделий. Существуют различные алгоритмы и методы линейного раскроя металла. При этом для каждого способа, каждой задачи используется свое оборудование. О том, как раскраивать металл экономично и на чем это лучше делать, вы узнаете из нашего материала.
  • Газовая сварка деталей из разных металлов: техника и технология

    Газовая сварка деталей из разных металлов: техника и технология

    Газовая сварка деталей активно применяется уже более ста лет. И, несмотря на то, что технологии сварочных работ уже шагнули далеко вперед, этот способ находится на втором месте по популярности после методов с использованием электрической дуги. Большой спрос на газовую сварку объясняется ее надежностью, простотой и тем, что она позволяет соединять детали из чугуна, черных металлов, углеродистой стали, то есть востребована для большинства видов материалов. Технология основана на плавлении с помощью высокой температуры. Обо всех преимуществах, а также о том, как осуществляется газовая сварка деталей, расскажем далее.
  • Металлический шкаф со стеклом: преимущества и разнообразие моделей

    Металлический шкаф со стеклом: преимущества и разнообразие моделей

    Преимущества металлического шкафа со стеклом очевидны. Помимо плюсов этого материала (гигиеничность, легкость в уходе и надежность), этот предмет интерьера позволяет буквально заглянуть внутрь, не открывая дверцы. В таких шкафах можно хранить бухгалтерскую или архивную документацию. А если вам достался изысканный предмет в современном стиле, его полки можно украсить книгами, посудой или дизайнерскими вещичками. И пусть противники говорят, что металлический шкаф непрактичен и вообще не вписывается в интерьер. На самом деле, у него есть очевидные достоинства по сравнению с деревянными и тем более ДСП-«собратьями». Обо всем этом, а также о том, на что нужно обратить внимание при выборе металлического шкафа со стеклом, расскажем далее.

Экспресс расчет
стоимости заказа

Узнайте предварительную стоимость заказа,
отправив нам необходимую информацию:

Россия, Москва, 2-й Котляковский переулок, 18

Заказать звонок

Узнайте предварительную стоимость заказа,
отправив нам необходимую информацию:

Акция