Виды обработки металлов
Основные способы обработки металлов
Методы металлообработки различаются между собой используемыми технологиями, оборудованием. К основным разновидностям способов обработки относятся:
- механический метод – обработка давлением и резанием;
- термический;
- художественный;
- сварочный;
- электрический;
- токарный;
- литье.
Обработка металла давлением: описание и виды
Обработка металлов давлением – пластические изменения габаритов и формы изделия с помощью процесса деформирования. С помощью этого метода происходят такие изменения:
- улучшается структура материала;
- повышаются физико-механические свойства заготовки;
- устраняется химическая неоднородность сплава;
- снижается усадочная пористость;
- материал становится прочным и эластичным.
Металл обрабатывается в зависимости от используемой технологии. Основные методы обработки давлением представлены в таблице:
| Процесс | Цель | Виды |
|---|---|---|
| Прокатка | Уменьшение геометрических параметров поперечного сечения детали, придание требуемой конфигурации |
|
| Ковка | Создание детали определенной формы с помощью высокотемпературного нагрева и инструментов |
|
| Прессование | Выдавливание металла на оборудовании со сменной матрицей | Прессование в горячем/холодном состоянии |
| Волочение | Формирование изделия с заданным профилем поперечного сечения |
|
| Объемное штампование | Получение изделия нужной конфигурации при помощи штампа | Процесс обработки с открытым/закрытым штампом |
| Листовое штампование | Создание детали гидравлическим или кривошипно-шатунным прессом |
|
Обработка металла резанием
Обработка заготовок резанием – технологический процесс производства разных деталей оборудования с помощью режущего инструмента. После срезания верхнего слоя материала получается заготовка детали заданной точности, геометрической формы, шероховатости. Для снятия слоев используют металлорежущие станки. Материал для заготовок – сортовой прокат цветных и черных металлов.
| Вид | Элементы режимов резания |
|---|---|
| Точение |
|
| Фрезерование |
|
| Обработка на станках сверлильной группы |
|
| Зуборезные работы |
|
| Обработка заготовок на шлифовальных станках |
|
Особенности термического способа обработки
Термообработка представляет собой совокупность процессов нагрева металлов до заданной температуры, выдержки и охлаждения с целью придания заготовке определенных физико-механических свойств в результате изменения структуры (внутреннего строения) детали. Материал для заготовок – цветные металлы, сталь.
Основные виды термообработки:
- Отжиг 1-го или 2-го рода. В процессе нагрева металлов до определенной температуры, после выдержки и охлаждения получается равновесная структура, повышается вязкость и пластичность, снижается твердость и прочность заготовки.
- Закалка с полимерным превращением или без. Цель термообработки – повысить параметры прочности и твердости материала за счет образования неравновесной структуры. Применяется для тех сплавов, которые претерпевают фазовые превращения в твердом состоянии при процессах нагрева и охлаждения.
- Отпуск. Ему подвергаются прочные стали, закаленные металлические сплавы. Основные параметры метода – температура нагрева, скорость охлаждения, время выдержки.
- Старение применяется к сплавам, которые были подвержены закалке без полиморфного превращения. После закалки повышается прочность и твердость магниевых, алюминиевых, никелевых, медных сталей.
- Химико-термическая обработка. Технологический процесс изменяет химический состав, структуру и свойства поверхности деталей. После обработки повышается износостойкость, твердость, сопротивление усталости и контактной выносливости, антикоррозийная устойчивость материала.
- Термомеханическая обработка. Этот вид включает процесс пластической деформации, с помощью которой создается повышенная плотность дефектов (дислокации) кристаллического строения заготовки. Применяют данный метод для сплавов алюминия и магния.
Сварочный, электрический и токарный способ обработки
Сварка – получение неразъемного соединения детали из стали за счет нагрева до плавления или до высокопластического состояния. В процессе обработки материал расплавляется по краю соединяемых частей, перемешивается и затвердевает, при этом образуется шов после охлаждения. Различают электрическую (дуговую или контактную) и химическую (термитную или газовую) сварку.
Токарный способ обработки – ручные работы на специальных станках с целью удаления лишнего слоя и придания деталям определенных форм, шероховатости, точности, габаритов. Основные виды в зависимости от назначения работ: основные, ремонтные и сборочные.
К электрическим методам металлообработки относят:
- Электроискровой способ. Этот метод основан на явлении разрушения прочных металлов под действием электроискровых разрядов.
- Ультразвуковой метод. При помощи специальных установок обрабатываются драгоценные камни, твердые сплавы, закаленная сталь и прочие материалы.
Литье металлов
Технологический процесс литья состоит в том, что детали получаются после заливки расплавленного металла в определенные формы. Применяют различные материалы:
- чугун;
- сталь;
- медные, магниевые, алюминиевые и цинковые сплавы.
Обработка металла с помощью различных методов используется для выпуска деталей и заготовок, применяемых в машиностроительной, автомобилестроительной, авиационной и прочих отраслях промышленности.
