Все современные способы обработки металлов

Человек осваивает металлообработку вот уже несколько тысяч лет. Еще во времена древних цивилизаций люди были заинтересованы в возделывании металлов, придавая им новые формы, и использовали их для своих потребностей. Таким образом появились основные технологические процессы, такие как литье, ковка, резка, гравировка и т.д. Раскаленный жидкий металл наливали прямо в земляную яму и таким образом получали отливки. Человек брал особо твердый крупный камень и начинал им ковать железо. Чего уж говорить про гравировку, еще пещерные люди занимались этим, выцарапывая картинки на скалах.

С течением времени основополагающие процессы остались теми же, изменились только способы их реализации. К 20-му веку начался технологический прогресс, который шел семимильными шагами, заменяя ручное производство машинами. Также полным ходом шла модификация уже имеющихся станков. Искались новые лучшие способы обработки металлов, которые бы производили быстро и качественно, но при этом были бы недорогими.

Далее разберемся, какие типы и подтипы металлообработки бывают. А также кратко обозначим, какое оборудование для этого используется.

Металлообработка

Современная металлургическая отрасль предполагает использование разных методик обработки металлов. Все они отличаются между собой техниками исполнения, оборудованием, инструментарием, мощностью и т.д. Каждую такую машину должен обслуживать хорошо обученный высококвалифицированный специалист, так как каким бы высокотехнологичным оно ни было, полной автоматизации добиться сложно, а в некоторых случаях невозможно.

Любой процесс металлообработки предполагает изменение визуальных, физических и механических свойств металлического изделия действием на него определенного инструмента. Это либо нарушение поверхностных слоев, либо фундаментальное изменение формы и размеров.

Классификация

Как уже было отмечено, металлообработка разделяется на типы в зависимости от обрабатывающего инструмента. При этом можно выделить пять направлений:

• литье;
• обработка давлением;
• термическая обработка;
• механическая обработка;
• сварка.

Любое из этих направлений востребованы в металлургии и в зависимости от конкретных целей могут быть использованы для обработки и производства металлических изделий заданных характеристик. Кратко разберем каждое из этих направлений.

Литье

Функционально процесс представляет собой заливку расплавленного металла в пресс-форму. Может выполняться как на профессиональном оборудовании, так и вручную. Большие производственные машины могут состоять из воронки для принятия исходного сырья, узлов, по которым оно течет, и формы, куда заливается. Также эта конструкция оснащена заглушками для дозирования металла, чтобы не было излишков. Причем важно отметить, что пресс-формы могут быть разными. И в зависимости от таковой можно выделить следующие типы литья:

• литье в песок/землю;
• в предварительно выплавленные молды;
• в кокиль и т.д.

Здесь важно отметить, что молды могут быть выполнены самыми разнообразными способами, и классификация может быть в разы длиннее.

Обработка давлением

Обработка давлением – общее название для ряда методов, использующих давление и механическую нагрузку в качестве основного инструмента воздействия на металл. Проще говоря, это та же самая ковка. Единственно, в качестве инструментов здесь используется не только наковальня и молот. В зависимости от главного инструмента станочного оборудования можно выделить следующие типы обработки:

• прессование;
• прокатка;
• штамповка;
• обработка волочением;
• свободная ковка.

Практически для всех операций, кроме волочения, используются станки, оснащенные прессом, либо молотом. Волочильные станки оснащены волокой и используются для изготовления тонкой проволоки и труб с тонкими стенами.

Термическая обработка

К этому направлению относятся типы операций, использующих для обработки термическое нагревание. Все эти методы предполагают резку при повышенной температуре. Можно как вырезать отверстия, резать напополам, так и гравировать, снимать только верхние слои металла. При термической резке кромки изделия получаются более точными и гладкими. Также одним из главных плюсов такой обработки является меньшее количество отходов и меньшая деформация. Термическая обработка подразделяется на типы по используемому инструменту. Из них можно выделить:

• газовую резку: кислородная, кислородно-флюсовая;
• дуговую: воздушно-дуговую;
• лазерную;
• плазменную.

Основными режущими инструментами здесь выступают кислород, смеси газов и лазер. Интересно, что плазма – это тоже газ, но в особом ионизированном состоянии.

Механическая обработка

К механической обработке относятся все типы операций, для которых характерно использование металлического режущего инструмента. Сюда можно отнести и водно-абразивную резку, так как это тоже физическое воздействие. Механической обработкой можно осуществлять резку, сверление, гравировку, обработку швов и т.д. В качестве режущего инструмента могут использоваться резцы, сверла, зенкера, фрезы. Станки механической резки называются токарными, либо фрезерными, если в качестве режущего инструмента установлена фреза. В зависимости от инструмента выделяются следующие операции:

• сверление;
• долбление;
• заточка;
• фрезерование;
• строгание;
• шлифовка и т.д.

Это только часть операций, которые можно выполнять на токарных и фрезерных станках, на самом деле их может быть гораздо больше. Причем один станок может выполнять несколько функций.

На практике классификация металлообрабатывающих методов может выглядеть по-другому.