Для обработки металла используются различные технологии. Это позволяет придать изделиям или сплаву необходимые свойства или форму, изменить структуру, повысить или снизить твердость и другие характеристики.
Способы обработки
Современные способы обработки металлов включаются в себя следующие типы работ:
- Электрический метод. Используется для работы с твердыми сталями, для заточки, сверления отверстий и пазов в листах. Способ включает в себя два типа работ – электроискровой и ультразвуковой.
- Механический. Широкий комплекс работ, включающий в себя ковку, прокат, волочение, прессовку и штампование. Для обработки используется специальное оборудование, в результате изделие приобретает необходимую форму и размеры.
- Химический. Для обработки используются разные типы химических средств – кислоты, щелочи и прочие. Они позволяют изменить свойства материала, повысить прочность, обеспечить стойкость к коррозии.
- Обработка под давлением. Применяется для изменения формы изделия без нарушения целостности. При работе с твердыми сталями изделие предварительно нагревается.
- Термическая обработка. Для такой работы применяется метод нагрева заготовки до определенной, строго контролируемой температуры, выдержка и последующее охлаждение металла. Скорость воздействия и условия будут разными в зависимости от изделия и целей обработки.
Особенности выбора метода обработки
При выборе технологии работы с металлами учитывают разные факторы, в том числе, какие именно свойства будущего изделия требуется изменить. Варианты работы с металлом отличаются по принципу обработки, используемому оборудованию и конечному результату.
Основными задачами такой обработки выступают:
- улучшение структуры, придание изделию необходимых характеристик;
- металл приобретает требуемую форму, размеры;
- химическая неоднородность устраняется;
- металл приобретает устойчивость к коррозии, внешним воздействиям, нагреву или воздействию низких температур;
- усадочная пористость сплава снижается;
- металл становится эластичным, прочным.
Электрическая обработка
Технология электрической обработки предполагает частичное разрушение заготовки с приданием ей требуемых свойств.
Особенности процесса:
- подача высокого напряжения на латунный или графитовый электрод;
- воздействие с поверхностью металла;
- начало процесса плавления при появлении искры.
Чтобы уловить частицы горячего металла во время работы на рабочую область постоянно подается специальные состав на основе масла. Он обеспечивает безопасность проведения работ, улавливая частицы металла.
Механическая обработка
Заключается в пластической деформации заготовки, изменении формы и габаритов металлоизделия. Для выполнения работ используются следующие методы:
- ковка с приданием изделию необходимой формы;
- прессование для изменения формы и размеров;
- волочение с изменением размеров и формы поперечного профиля;
- листовое и объемное штампование с целью получения изделий с заданными характеристиками.
Точение и сверление
Способ обработки при помощи специального оборудования.
Процесс разделяется на такие этапы:
- закрепление заготовки на рабочей поверхности (используются тиски или струбцины);
- фиксация оснастки в виде метчика для нарезки резьбы или сверла;
- включение двигателя, нанесение резьбы, получение пазов или отверстий с заданными параметрами.
Сверление выполняется при помощи разных методов. Это фиксация заготовки при помощи подвижного шпинделя, раскручивание заготовки или использование резцов, которые подносятся к поверхности для удаления слоя металла заданной толщины. В работе применяются специальные токарные станки, позволяющие получить наружную и внутреннюю резьбу, отверстия разного диаметра и формы, сквозные и несквозные пазы.
Фрезерование, шлифование и другие методы
Фрезерование – метод, позволяющий при помощи специального оборудования получать углубления, обрабатывать торцевые элементы, нарезать резьбу. Шлифование, в отличие от фрезеровки, заключается в удалении поверхностного тонкого слоя. Это позволяет изменить габариты, шероховатость и форму для получения необходимых параметров. различают основные, сборочные и ремонтные виды такой металлообработки.
Штамповка и ковка относятся к механическим методам, но также выделяется в отдельную технологию обработки давлением. Для штамповки применяются матрицы и пуансоны, между которыми размещается изделие. Затем под воздействием внешнего усилия на заготовку оказывают давление. Работы могут проводиться с нагревом или без нагрева, в результате изделие приобретает форму матрицы.
Ковка заключается в механическом воздействии давлением, при котором форма исходной заготовки изменяется, приобретает новые характеристики. Структура металла меняется, изделие становится более прочным, изменяется уровень вязкости, твердости и хрупкости.
Химическая обработка
Такая технология заключается в воздействии на металл различных химических веществ. Существует несколько разных вариантов выполнения работ:
- цементация с насыщением материала углеродом;
- азотирование для повышения стойкости к механическим повреждениям, влажности;
- хромирование с насыщением хромом верхних слоев, повышения стойкости к коррозии (уровень прочности металла не меняется);
- борирование с насыщением бором для повышения стойкости к износу.
Для обработки также могут использоваться термические методы, старение, отпуск, нормализация и многие другие. Выбор технологии зависит от того, какие цели преследует обработка, что требуется изменить в результате воздействия.
