Способы обработки металлов: 5 основных методов и описание процессов

alexxlab | 04.04.1975 | 0 | Разное

Содержание

5 основных методов и описание процессов

Некоторые сравнительно простые методы обработки металла люди применяли еще в древности. Именно металл и всё новые методы его обработки стали залогом технического прогресса. Сейчас нам известно столь много различных методов, что в них очень легко запутаться. Давайте попробуем кратко и понятно разложить всё по полочкам.

К основным методам металлообработки можно отнести:

  1. Литье;
  2. Термическая обработка;
  3. Обработка давлением;
  4. Сварка;
  5. Электрическая обработка.

Процесс металлообработки для каждого метода уникален. Более того, каждый метод имеет свои вариации.

 

Описание методов обработки металла

Литье

Этот процесс обработки металла известен человечеству уже много веков. Его суть заключается в нагреве металла до жидкого состояния с последующим разливом в заданные литейные формы. Затем металл остывает и твердеет. Получается так называемая отливка, которая точно повторяет очертания заливочной формы.
С развитием металлургии процесс литья постоянно совершенствовался. Теперь различают несколько видов литья, в том числе и литье с дополнительным применением давления. Новейшие методы литья позволяют получать отливки очень маленьких размеров с небывалой точностью размеров.

Термическая обработка

Этот метод направлен на изменение  внутренней структуры металла, что достигается путем нагрева металла с последующим выдерживанием и охлаждением. Для придания металлу нужных свойств параметры термической обработки могут быть различные. Температура нагрева, выдержка металла в нагретом состоянии и скорость охлаждения – все эти параметры влияют на конечные свойства металла.

Различают 3 вида термической обработки:

  1. Термообработка – бывает трех основных видов: отжиг, закалка и отпуск;
  2. Химико-термическая обработка металла – применяется для насыщения поверхности металла другими элементами (например, углеродом). При этом методе наблюдаются самые высокие температуры нагрева металлов и значительные периоды выдержки для придания сплаву однородности;
  3. Термомеханическая обработка – этот метод позволяет добиться лучших механических свойств металла, чем классическая термообработка.

Обработка давлением

Один из видов обработки металла давлением (ковка) получил широкое применение еще несколько тысячелетий назад. С тех пор технология совершила несколько серьезных скачков вперед, и теперь на производстве применяются и другие технологичные методы обработки металла давлением.

Суть этого метода проста - придать заготовке необходимую форму и размер под действием физической силы (давления). Для достижения этих целей применяют различные станки для обработки металла, каждый из которых соответствует конкретному методу.

Всего различают 7 методов:

  1. Ковка – участки заготовки нагреваются и подвергаются механической деформации;
  2. Штамповка – форма и размер заготовки изменяются под давлением специального штампа;
  3. Листовая штамповка – обработка листового металла;
  4. Прокатка;
  5. Волочение;
  6. Прессование;
  7. Комбинации первых 6-ти.

 

Сварка

Существует несколько методов сварки, но всех их можно условно разделить на 2 большие группы:
Сварка при помощи плавления металла – в месте сваривания соединяемые детали нагреваются до температуры плавления металлов. Жидкие фазы металлов перемешиваются, образуя сварной шов. Такое соединение после остывания имеет высокую прочность;

Сварка пластическим деформированием – при этом методе детали сдавливаются, образуя сварной шов. Иногда детали предварительно местно нагревают.
В качестве источника нагрева применяют газ, электрический ток и другие источники.

Электрическая обработка

Электрическая обработка металла осуществляется при помощи электрического тока. Два наиболее распространенных метода – это:

Электроискровая обработка – создается искусственный разряд, который воздействует на металл. В результате это воздействия происходит местное повышение температуры металла до 8-10 тыс. градусов по Цельсию;

Электрохимическая обработка – этот способ позволяет придать поверхности металла блестящую форму.

Данные методы подходят для обработки самых твердых сплавов.

Помимо этих основных методов обработки металла часто применяют также резание металлов и ультразвуковую обработку. Выбор конкретного метода зависит от свойств, которые необходимо придать металлу, размеров заготовки или конечного изделия, а также многих других факторов.

Виды обработки металлов - способы и основы технологии ручной и термической металлообработки изделий

Металлообработка – технологические процессы, которые изменяют размер, форму и другие характеристики металлоизделий. Применяются различные виды обработки – литье, механические, электрические и термические виды обработки, сварка.

Под металлообработкой понимают совокупность технологических процессов, изменяющих размеры, форму и другие характеристики металлических заготовок. Условная классификация технологий обработки металлов: литье, механообработка (резанием и давлением), термическая, сварка, электрическая, художественная.

Один из наиболее древних способов обработки металлов

Литье – это процесс изготовления отливок путем заливки литейных форм расплавленным металлом. После отвердевания металлический расплав приобретает конфигурацию внутреннего пространства формы. Современные технологии литья обеспечивают возможность изготавливать отливки сложных форм с минимально возможными припусками на дальнейшую механообработку.

Типы обработки металла литьем:

  • В песчаные формы. Это самая массовая и недорогая литейная технология, позволяющая изготавливать грубые заготовки. Отверстия и полости в них образуют с помощью стержней, помещаемых в форму для литья.
  • В кокиль – разборную, чаще всего металлическую форму. Методика позволяет получать качественные полуфабрикаты. Отвердевшее изделие извлекают из кокиля.
  • Под давлением в пресс-формах. Способ применяется в основном для цветных сплавов и некоторых марок стали.
  • По выплавляемым моделям. Этот метод позволяет изготавливать сложные по форме изделия. Для этого из стеарина и другого материала изготавливают высокоточную модель детали, а затем на нее наносят суспензию, формирующую оболочку. Высушенную и прокаленную оболочковую форму заполняют металлическим расплавом. Охлаждение –на открытом пространстве или в термостате.

Основные виды механической обработки металлов

Механообработка металлических заготовок включает процессы, в результате которых изменяются геометрические характеристики деталей. Ее можно разделить на две основные категории. К первой группе, называемой обработкой давлением, относятся операции, происходящие без снятия поверхностного слоя металла. Это прокатка, ковка, штамповка, прессование. Вторая группа – технологические операции, называемые обработкой резанием. К ним относят токарную обработку, фрезерование, строгание, долбление, сверление.

Способы обработки металлов давлением (ОМД)

Задачи, решаемые различными видами ОМД: получение полуфабрикатов или изделий заданных геометрических параметров, улучшение микроструктуры металла, снижение усадочной пористости отливок, улучшение физико-механических характеристик заготовок. Существует два основных направления ОМД:

  • холодные процессы – осуществляются при температурах ниже порога начала рекристаллизационных процессов;
  • горячая ОМД– происходит выше температур рекристаллизации.

Основные виды обработки металлов давлением:

  • Горячая прокатка. Этот способ механической обработки применяется в производстве листового, трубного, сортового и фасонного проката. Горячекатаные полуфабрикаты могут служить исходным материалом для различных способов холодного деформирования.
  • Холодная прокатка. Ее цель – повышение точности размеров, улучшение качества поверхности и других характеристик горячекатаных полуфабрикатов.
  • Холодное и горячее волочение. Осуществляется протягиванием заготовки через отверстие заданной формы с целью получения требуемого поперечного сечения длинномерного проката. Площадь сечения отверстия всегда меньше площади сечения заготовки. Этот способ металлообработки применяется при производстве прутков (круглых, квадратных, многоугольных)и фасонного проката с малым размером сечения, тонкостенных труб небольшого диаметра.
  • Горячая и холодная штамповка. Этот вид ОМД известен на протяжении нескольких веков. А холодная штамповка длительное время была основным способом производства металлической посуды благодаря простой реализации и невысокой стоимости процесса. Штамповка бывает листовой и объемной. В результате объемной штамповки происходит пространственное изменение формы объемной заготовки. Обычно целью такой технологической операции является получение из заготовки простой формы (шара, цилиндра, параллелепипеда, куба) изделия более сложной конфигурации. Листовая штамповка – вид обработки металлов, с помощью которого получают как небольшие детали, так и корпуса различных видов транспорта.
  • Ковка. Осуществляется при нагреве заготовки. Бывает ручной (такой способ сейчас применяется в основном для создания художественных изделий) и механизированной.
  • Холодное и горячее прессование (экструдирование). Экструзия заключается в обработке заготовок путем их выдавливания через один или несколько каналов. Без нагрева обычно прессуются мягкие цветные металлы (алюминий, медь) и сплавы на их основе. Для стальных заготовок обычно применяют горячее прессование. Экструдирование – современный метод металлообработки, позволяющий получать длинномерные профильные изделия.
  • Комбинированная обработка. Очень часто для получения необходимого результата комбинируют несколько технологий ОМД и/или ОМД сочетают с другими типами металлообработки.

Виды металлообработки резанием

Обработка резанием – совокупность процессов, подразумевающих срезание слоев металла с переходом их в стружку или разделение заготовок на части. Разделяют черновую, получистовую и чистовую обработку. Заготовками служат: отливки, все виды проката, штампованные, кованые, прессованные детали.

Основные методы обработки металлов резанием:

  • Токарная обработка (точение). Реализуется на станках токарной группы с помощью резцов. Точение позволяет создавать конические, цилиндрические и фасонные детали.
  • Сверление. Дополнительные операции, которые могут сочетаться со сверлением – растачивание, развертывание, рассверливание, зенкерование. Их цель – получение отверстий нужного диаметра и глубины – сквозных или глухих. Применяемое оборудование – сверлильные станки различных типов, токарные станки.
  • Фрезерование. Осуществляется на фрезерных станках с помощью дисковых, цилиндрических, торцевых, концевых, угловых фрез.
  • Шлифование. Эта операция относится к чистовым. С ее помощью снижают шероховатость поверхности до значения, указанного в чертежах на изделие. Рабочий орган шлифовальных станков – абразивные круги, ленты, хонинговальные головки.
  • Операции по разделению заготовок на части – резка и рубка. Резка осуществляется ручным или механизированным инструментом, как вариант – термическим воздействием. В серийном производстве для рубки проката применяют ножницы-гильотины, пресс-ножницы, механические и гидропрессы, угловысечные станки.

Для реализации скоростных методов резания используются металлообрабатывающие станки с ЧПУ, выполняющие все операции в автоматическом режиме в соответствии с заложенной в них компьютерной программой.

Термическая обработка металлов

Термообработкой металлов и сплавов называют совокупность операций нагрева до установленных температур, выдержки и охлаждения с различной скоростью и в различных средах. Их цель –получение микроструктуры и физико-механических характеристик, соответствующих запланированной технической задаче. Основные виды термообработки:

  • ОтжигIи II рода. Отжиг I рода для стальных заготовок обычно подразумевает нагрев до температур, при которых не происходят фазовые превращения стали. В зависимости от условий проведения этот вид т/о включает процессы гомогенизации, рекристаллизации, снятия остаточных напряжений и некоторого снижения твердости. Отжиг II рода для сталей сопровождается фазовыми превращениями. В результате такой т/о падают показатели прочности и твердости стали, повышается ее пластичность и ударная вязкость. Обычно отжиг II рода применяют для подготовки к различным видам механообработки.
  • Закалка. Применяется для металлов и сплавов, в которых в твердом состоянии при нагреве до высоких температур и охлаждении в воде или масле происходят фазовые превращения. Закалка всегда сочетается с отпуском, который уменьшает хрупкость и напряжения, характерные для закаленных сталей. После закалки и отжига повышаются прочность, твердость, износостойкость стальной заготовки.
  • Термомеханическая обработка (ТМО). Сочетает пластическую деформацию с термообработкой. Горячая пластическая деформация сочетается с закалкой, холодная – со старением. ТМО применяется для сталей, алюминиевых и магниевых сплавов.

Сварка металлов и сплавов

Сущность сварки заключается в нагреве кромок свариваемых деталей до температуры плавления и дальнейшем образовании между ними неразъемного соединения.

Существует несколько способов сварки:

  • Электрическая. Самый распространенный вид сварочного процесса. Электродуговая сварка осуществляется покрытыми плавящимися электродами, неплавящимися электродами в среде инертных газов, с использованием сварочной проволоки. Еще один вид электросварки – контактная сварка. Различают точечную и роликовую электросварку. В последнем случае токопроводящий ролик соединяет две детали сплошным швом.
  • Газовая. Окислителем в этом процессе является кислород, а функции горючего газа выполняют: ацетилен, его более экономичная альтернатива – МАФ (метилацетилен-алленовая фракция), природный газ, пропанбутановая смесь, водород и др.
  • Химическая. Для нагрева кромок используется тепло, выделяемое в результате химической реакции. Химическая сварка применяется в труднодоступных местах и даже под водой.

Электрическая обработка металлов и сплавов

Электрообработка металлических заготовок основана на способности металла разрушаться при подаче высокоинтенсивных электрических разрядов. Этот вид металлообработки применяется для изготовления отверстий в тонких металлических листах, работы с полуфабрикатами из твердых сплавов, заточки инструментов.

Помимо видов металлообработки, служащих для получения необходимых технических характеристик металлоизделий, существует художественная обработка металлических заготовок. Ее цель – создание декоративных предметов или украшение изделий, имеющих практическое применение. Для этой цели применяют литье, чеканку, ковку, сварку.

механическая, ультразвуковая, ручная, гидроабразивная, холодная, газопламенная


С древних времен человечество использует металлы и их сплавы; из них делают оружие, украшения, домашнюю утварь, инструменты и разнообразные детали. Чтобы металлический слиток превратился в нужное людям изделие, требуется немало усилий: заготовку необходимо обработать, изменив ее форму и размер, а также физико-химические свойства. За долгое время с момента открытия металлов было создано множество способов их обработки.

Основные способы обработки металлов

Различия между способами металлообработки заключаются в том, какое оборудование и технологии применяются. Основными методами обработки можно назвать следующие:

  • Механический (осуществляется с помощью давления и резания).
  • Термический.
  • Художественный.
  • Электрический.
  • Токарный.
  • Сварка.
  • Литье.


Обработка металлов под давлением

При этом способе обработки форма и размеры изделия изменяются в процессе деформирования. Метод обладает рядом преимуществ:

  1. Улучшение структуры металла.
  2. Повышение физико-механических свойств материала.
  3. Придание сплаву химической однородности.
  4. Минимизация усадочной пористости.
  5. Повышение прочности и эластичности металла.


Как будет обрабатываться металл? Это зависит от того, какая технология выбрана. Основные методы обработки под давлением перечислены в таблице ниже:

Процесс Цель Виды
Прокатка Уменьшение геометрических параметров поперечного сечения детали, придание требуемой конфигурации поперечная; продольная; поперечно-винтовая
Ковка Создание детали определенной формы с помощью высокотемпературного нагрева и инструментов ручная ковка; штамповка; ковка с помощью оборудования
Прессование Выдавливание металла на оборудовании со сменной матрицей Прессование в горячем/холодном состоянии
Волочение Формирование изделия с заданным профилем поперечного сечения сухое/мокрое; черновое/чистовое; однократное/многократное; холодное/горячее
Объемное штампование Получение изделия нужной конфигурации при помощи штампа Процесс обработки с открытым/закрытым штампом
Листовое штампование Создание детали гидравлическим или кривошипно-шатунным прессом раздельное; формообразующее

Отдельно надо отметить холодную обработку металла под давлением. Такой способ позволяет изменить физико-химические показатели изделий, придать им желаемую форму и размер, сохранив целостность материала.

Резание

При обработке резанием для изготовления деталей применяется режущий инструмент. После того, как верхний слой металла срезан, получается заготовка детали заданной точности, обладающая определенной формой и шероховатостью. Снятие слоев происходит на металлорежущем станке. В качестве материала для заготовок используется сортовой прокат металлов. К основным видам резания относятся:

  • Ручная обработка. Газосварщик с помощью газовой горелки режет металл на куски необходимого размера и формы. К такому способу прибегают опытные производства или небольшие мастерские.
  • Газопламенная обработка. Пламя, которое создает специальная установка, быстро разрезает металлический лист. Этот способ позволяет раскладывать получившиеся заготовки по контейнерам (затем их доставляют на сборочные пункты).
  • Лазерная обработка. Металл разрезают лазерным лучом. Лазерная обработка не только обладает высокой точностью, но и дает возможность снизить количество отходов. Помимо этого, лазер используют для сварки и нанесения гравировки.
  • Плазменная обработка. Факел плазмы (высокоионизированный газ) разрезает листы из твердых или специальных сплавов.
  • Гидроабразивная обработка. Для разрезания металла используется струя воды с абразивом. Проходящая через узкое отверстие вода под большим давлением достигает скорости 900 метров в минуту и режет материал. Процессом управляют компьютерные программы.


Термическая обработка

Термообработка - это последовательность нагрева, выдержки и охлаждения металла. Термический способ обработки нужен, чтобы изменить структуру материала и придать заготовке необходимые физико-механические свойства. Заготовки производят из стали и цветных металлов.

Виды термической обработки:

  • Отжиг 1-го или 2-го рода. Металл нагревают до нужной температуры, затем подвергают выдержке и охлаждению, в результате чего получают материал равновесной структуры. Металл приобретает больше вязкости и пластичности, при этом его твердость и прочность снижается.
  • Закалка. Такой вид обработки делится на два подвида - с полиморфным превращением и без. Закалка увеличивает прочность и твердость металла благодаря образованию неравновесной структуры. Эту обработку проходят сплавы, претерпевающие фазовые изменения в твердом состоянии при нагреве и охлаждении.
  • Отпуск - метод, разработанный для прочных сталей и закаленных сплавов. Ключевые параметры - температура нагрева, период выдержки и скорость охлаждения.
  • Старение. Старению подвергают сплавы, прошедшие закалку без полиморфного превращения. Этот вид термообработки позволяет увеличить прочность и твердость сталей из алюминия, магния, меди и никеля.
  • Химико-термическая обработка, изменяющая химический состав, структуру и характеристики поверхности изделия. После такой обработки металл становится более износостойким и твердым, приобретает сопротивление усталости и контактную выносливость, а также антикоррозийные свойства.
  • Термомеханическая обработка. В процессе материал претерпевает пластическую деформацию, которая дает возможность создать повышенную плотность дефектов кристаллического строения заготовки. Таким способом обрабатывают алюминиевые и магниевые сплавы.


Сварочный, электрический и токарный способы обработки

С помощью сварки добиваются неразъемного соединения стальных деталей, нагревая металл до плавления или высокопластического состояния. Расплавленный по краю соединяемых частей материал перемешивается, и при его затвердении образуется шов. Существует электрическая (дуговая и контактная) и химическая (газовая и термитная) сварка.

Электрическая металлообработка делится на две разновидности:

  1. Электроискровая обработка, основанная на разрушительном действии электроискровых разрядов на прочные металлы.
  2. Ультразвуковая обработка - метод, созданный для работы с закаленной сталью, твердыми сплавами, драгоценными камнями и другими материалами.

Токарной обработкой называются ручные работы на станке. В процессе с деталей удаляется лишний слой, и они приобретают нужную форму, точность, шероховатость и размеры. Выбор вида обработки зависит от цели работ (основные работы, ремонт, сборка).


Обработка металла необходима для производства заготовок и деталей, которые требуются для машиностроения, авиации, автомобильной промышленности и других отраслей.

Современные методы обработки металлов

Самый «древний», механический метод обработки металла в современной промышленности используется все реже. Такая тенденция легко объясняется, ведь технический прогресс не стоит на месте. Ручную работу активно вытесняют современные виды металлообработки, которые появились в последние несколько десятилетий. Механическая обработка чревата неприятными недостатками – угар, опилки, большие отходы, неаккуратность работы, ее сложность. Современная обработка металла ЧПУ дает возможность изготавливать максимально сложные конструкции безупречного качества.

С помощью ЧПУ оборудования ведущих европейских производителей обработка листового металла в Белой Церкви magnet.com.ua сопровождается минимальными затратами труда, энергоресурсов и финансов в собственном производственном цехе.

Аккуратная и точная лазерная металлообработка сводит риск деформации материала к минимуму

Одним из наиболее аккуратных и экономных методов считается лазерная металлообработка, которая отличается высокой производительностью. Главное преимущество метода – в отсутствии механического воздействия на металл, что сводит риск его деформации практически к нулю. Благодаря высокой точности реза лазер позволяет работать даже с самым тонким металлом, а также сплавами, кожей, картоном. Лазерная обработка металла на станках ЧПУ отличается перпендикулярной точностью всех кромок, идеальными углами, возможностью выполнить фигурные раскрои сложной формы. Технология выгодно отличается от других методов, она позволяет:

  • осуществлять высокоскоростную резку тонколистовой стали,
  • обрабатывать материалы твердых сплавов,
  • работать с металлами, которые легко деформируются.

Гидроабразивный метод – воздействие струей воды

Высокоточными показателями обладает и гидроабразивная обработка сплавов и металла. Процесс представляет собой воздействие на материал тонкой струей воды с добавлением абразива под большим давлением. Смешанная вода и абразивный материал выходит со скоростью, которая превышает скорость звука. Такой метод радует своей безопасностью, ведь в процессе работы вода не выделяет вредных веществ. Материал расходуется максимально экономно. Метод, как и ЧПУ изготовление деталей при помощи лазера, позволяет работать со сложными формами и тонкими материалами.

Использование электрического пробоя

Не менее популярный метод электроэрозионной металлообработки предусматривает полезное использование электрического пробоя. Такой способ рационально использовать для:

  • — сложных деталей с необычной формой,
  • — работы с твердым металлом или же, наоборот, хрупкими материалами.

Работать под управлением программы – совсем не сложно. Главное, не ошибиться при выборе программы на пульте управления и четко задать необходимые размеры и формы.

Новейшие станки со встроенным программным обеспечением обеспечивают не только ювелирную точность в работе, но и дают возможность сэкономить немало времени и усилий. Таким оборудованием оснащены все крупные современные предприятия и производства. Сегодня мехобработка в промышленных отраслях практически не встречается. Предприятия железнодорожной отрасли, энергетики, авиастроения и судостроения, строительства и другие давно перешли на современные металлообрабатывающие системы.

Виды обработки металлов

Металл в разных его проявлениях, включая многочисленные сплавы, является одним из самых востребованных и широко используемых материалов. Именно из него изготовляется масса деталей, а также огромное количество других ходовых вещей. Но, чтобы получить какое-либо изделие или деталь, необходимо приложить немало усилий, изучить процессы обработки и свойства материала. Основные виды обработки металлов осуществляются по различному принципу воздействия на поверхность заготовки: термический, химический, механический, художественные воздействия, с применением резки или давления.

 

Виды термической обработки металлов

 

Термическое воздействие на материал – это влияние тепла с целью изменения необходимых параметров относительно свойств и структуры твердого вещества. Наиболее часто процесс применяется при производстве разнообразных машинных деталей, причем, на разных стадиях изготовления. Основные виды термической обработки металлов: отжиг, закалка и отпуск. Каждый процесс по-своему влияет на изделие и проводится при разных значениях температурного режима. Дополнительными типами влияния тепла на материал выступают такие операции, как обработка холодом и старение.

 

 

Технологические процессы получения деталей или заготовок посредством силового влияния на обрабатываемую поверхность включают в себя разные виды обработки металлов давлением. Среди этих операций имеется несколько наиболее популярных в использовании. Так, прокатка происходит путем обжатия заготовки между парой вращающихся валков. Валки могут быть разной формы, в зависимости от требований, предъявляемых к детали. При прессовании материал заключается в замкнутую форму, откуда после выдавливается в форму меньших размеров. Волочение – процесс протягивания заготовки через постепенно сужающееся отверстие. Под воздействием давления также производят ковку, объемную и листовую штамповку.

 

Особенности художественной обработки металлов

 

Творческий подход и мастерство отражают различные виды художественной обработки металлов. Среди них можно отметить пару самых древних, изученных и применяемых еще нашими предками – это литье и ковка. Хотя ненамного отстал от них по времени появления еще один способ воздействия, а именно, чеканка.

 

 

Чеканка представляет собой процесс создания картин на металлической поверхности. Сама технология включает применение давления на предварительно нанесенный рельеф. Примечательно, что чеканку можно делать как на холодной, так и на разогретой рабочей поверхности. Эти условия зависят, прежде всего, от свойств того или иного материала, а также от возможностей применяемых в работе инструментов.

 

 

 

Способы механической обработки металлов

 

 

 

Отдельного внимания заслуживают виды механической обработки металлов. По-другому механическое воздействие можно назвать методом резания. Такой метод считается традиционным и самым распространенным. Стоит заметить, что основными подвидами данного метода являются различные манипуляции с рабочим материалом: раскрой, резка, штамповка, сверление. Благодаря именно этому способу предоставляется возможность получения из прямого листа или чурки нужной детали с необходимыми размерами и формой. Еще с помощью механического воздействия можно добиться необходимых качеств материала. Часто подобный способ применяют, когда нужно сделать заготовку, пригодную для дальнейших технологических операций.

 

 

Виды обработки металлов резанием представлены точением, сверлением, фрезерованием, строганием, долблением и шлифованием. Каждый процесс отличается друг от друга, но в целом резание – это снятие верхнего слоя рабочей поверхности в виде стружки. Наиболее часто применяются методы сверления, точения и фрезерования. При сверлении деталь закрепляется в неподвижном положении, воздействие на нее происходит сверлом заданного диаметра. При точении обрабатываемая деталь вращается, а режущие инструменты перемещаются в заданных направлениях. При фрезеровании используется вращательное движение режущего инструмента относительно неподвижно закрепленной детали.

 

Химическая обработка металлов для повышения защитных свойств материала

 

Химическая обработка – практически самый простой тип воздействия на материал. Здесь не требуется больших трудозатрат или специализированного оборудования. Используются все виды химической обработки металлов, чтобы придать поверхности определенный внешний вид. Также под влиянием химического воздействия стремятся повысить защитные свойства материала - устойчивость к коррозии, механическим повреждениям.


Среди данных способов химического влияния наиболее популярны пассивация и оксидирование, хотя нередко применяется кадмирование, хромирование, меднение, никелирование, цинкование и прочие. Все методы и процессы проводятся с целью повышения различных показателей: прочности, износостойкости, твердости, сопротивляемости. Кроме того, такой тип обработки используют для придания поверхности декоративного вида.

Обработка металла – виды и способы металлообработки

Придать нужную форму и получить необходимую деталь поможет обработка металла. Каждый способ служит своей цели: от получения мельчайшей и точной детали, будь то шуруп или винтик, до шлифовки поверхности готовой детали или обогащения самого материала.

Существующие сейчас виды металлообработки появились еще в древние времена. Однако, прогресс не стоит на месте, и способы воздействия усовершенствовали. Основные способы обработки металлов включает в себя:

  • литейное производство,
  • термическую обработку,
  • воздействие давлением,
  • сварочные работы.

Литье

Такая обработка металлов подразумевает получение готового изделия по шаблонам формы. Материал нагревают до жидкого состояния, после чего разливают по готовым формам.

После остывания и затвердения будущее изделие достают из формы, обрабатывают, шлифуют, убирают заусенцы и неровности.

Формы

Сама форма, как правило, одноразовая. Изготавливается при использовании земли, песка, глины, жидкого стекла и связующих смол.

На массовом производстве изготовление форм осуществляется автоматически на станках. В небольших мастерских, где продукт изготовляют поштучно, формы готовятся непосредственно перед процессом литья.

Стержни

Помимо подготовки материала и формы, для изготовления отдельных изделий требуются также специальные стержни. Они нужны для деталей, содержащих отверстия или прорези. В форме их располагают в месте необходимого углубления.

Самым популярным материалом при работе литьем является чугун. Этот дешевый металл обладает высокими литейными способностями, при относительно низкой температуре воздействия.

Разновидности литья

Кроме классического литья, существует также литье в металлические формы, для многоразового использования.

Литье под действием центробежной силы, подразумевает заливание расплавленного материала в крутящиеся формы. Из-за действия центробежных сил металл распределяется тонким слоем по стенке формы. А в случае воздействия на форму давления получаются самые мелкие детали – это литье под давлением.

Силовая обработка металла

Термическая обработка

Применяется к готовым изделиям или полуфабрикатам для улучшения свойств металла. Такая процедура подразумевает:

  • нагрев детали при определенных температурах и заданном времени,
  • выдерживание в необходимой температуре назначенный период,
  • быстрое или медленное остывание

Время и температура

Время и температура зависят от разных факторов. В зависимости от вида металлов и сплавов, а также преследуемой конечной цели, выбираются оптимальные параметры процедуры. Одинаковые условия воздействия по-разному повлияют на разные виды металлов. Поэтому важно соблюдать режим для конкретного вида обработки.

При температурном воздействии на металлы и сплавы происходит изменение их технических свойств. Например, увеличивается прочность, плотность, пластичность изделия. Чаще всего применяют технологии отжига, закалки, нормализации.

Отжиг

При отжиге деталь или изделие специалисты нагревают до определенной температуры.

Некоторое время они поддерживают температурный режим. Потом оставляют остывать в печи.

Отжиг проводят, чтобы изменить крупнозернистую структуру металла на мелкозернистую, уменьшить внутреннее напряжение, а также подготовить изделие к дальнейшей работе.

Нормализация

Нормализация отличается тем, что изделие остывает на воздухе, вне печи. Процесс охлаждения происходит значительно быстрее. От этого металл приобретает более прочную структуру, в отличие от отжига. При этом зернистость еще более мелкая.

Закалка

Закалка – процесс поэтапного усиления сплава. Металл закаляют, делают его тверже. Производится при больших температурах, выдерживается определенное время, а затем быстро остужается в холодной воде или масле.

Химическая и механическая обработка

Применяются методы термического воздействия с применением химии для насыщения металла элементами, например, углеродом. Такой способ воздействия называется химикотермический. А если на изделие в процессе его остывания воздействовать механически, придавая ему нужную форму, то это термомеханическая обработка.

Сварка

Прочное соединение двух и более металлических деталей между собой.

При сварке изделия нагревают в месте предполагаемого шва до расплавления. Затем атомы соединяемых деталей смешиваются, при остывании образуя шов.

В обычных условиях невозможно соединить детали, сдавливая их между собой, дело в том, что поверхность металла загрязнена разными веществами. В том случае, когда материал нагревается и плавиться, высвобождаются свежие слои металла, поэтому их соединение становится возможным.

Выделяют три вида сварки:

  • термическая,
  • термомеханическая,
  • механическая.

Тепловое или термическое воздействие на детали подразумевает нагрев без применения дополнительного давления. Тепло получают от электрической дуги (электрическое воздействие), газового пламени.

При термомеханическом соединении детали нагревают лишь до состояния их пластичности, после чего плотно соединяют их, сдавливая друг с другом.

При сварке с применением давления металл деформируют до такой степени, что он начинает растекаться, как вода.

Сварка с применением давления

Стекают загрязненные слои, обнажая свежий слой. Затем начинается химическая реакция, соединяющая детали вместе.

Такой процесс происходит только с применением автоматики. Человек не обладает достаточной силой, чтоб привести к таким реакциям. Такая сварка применима в том случае, когда нужно соединить большие детали с толстыми стенками.

Ручная сварка

В быту чаще используют переносные сварочные аппараты, способные сварить конструкции из металлов небольшой толщины. Здесь используется принцип электрической дуги.

При помощи специального электрода вызывают короткое замыкание на свариваемое изделие. Возникает устойчивый дуговой разряд порядка 6 тыс. градусов по Цельсию. Затем, на расстоянии 2–5 миллиметров между электродом и изделием происходит сварочный процесс. В итоге получается прочный шов, способный выдержать большое давление извне.

Сварка под флюсом

В условиях производства используют автоматическую сварку под флюсом.

Процесс сварки под флюсом

Его насыпают на свариваемые изделия слоем в 50–60 миллиметров. Затем приступают к сварке.

Сначала нагревается сам флюс, и сварка происходит в газовой среде флюса, в то время как сам металл не подвергается воздействию кислорода. Шов такой сварки получается прочнее ручной сварки.

Обработка давлением

Для придания будущему изделию нужной формы, при изготовлении полуфабрикатов и деталей, на него воздействуют давлением. При этом свойства материала не изменяются, меняется только форма.

Существуют следующие способы воздействия давлением:

  • ковка,
  • штамповка,
  • штамповка листовая,
  • прокатка,
  • прессование,
  • волочение.

Ковка

Древнейший метод обработки – ковка. Металл нагревают до пластичного состояния, после чего придают ему нужную форму при помощи специальных инструментов. В древние времена с помощью ковки кузнецы изготавливали оружие, орудия работы, инструменты. Сейчас ковка больше используется в архитектуре, при создании узора ворот, поручней лестниц.

А также ковка возможна без предварительного нагрева. Нужную форму придают, изгибая определенным образом. При таком способе нужна будет дополнительная обработка металла, ведь появляются погрешности в работе.

Штамповка

Автоматизированный процесс, с применением станков. Будущую деталь либо помещают в специальную форму, после чего подвергают давлению, либо воздействуют на нее штампом заданной формы. В первом случае получают объемные изделия, во втором используют листовой металл.

При прокатке металл пропускают между двух крутящихся валиков. На выходе получают гладкие листы. Процесс волочения похож на прокатку, однако, получаются не листы, а проволока. А также используется комбинированное воздействие давления на металл.

Электрическая обработка

Одна из последних стадия обработки.

Применяется для очищения поверхности изделия от коррозии, его полировки, придания блеска. На него воздействуют электрическим током температурой до 10 тысяч градусов.

Такая обработка металлов применяется для особо твердых сплавов, требующих ювелирной работы и не поддающихся воздействию другими способами. Все этапы процесса выполняются скрупулезно, придерживая необходимые условия для получения качественного материала.

А также электрической обработкой вырезают в изделии мелкие отверстия, зазубрины, делают гравировку.

Видео: Высокоскоростной фрезерный станок

Технологии обработки металлов

Крупнейшая индустриальная выставка ИННОПРОМ объединит разработчиков современных методов обработки металла. Следование новым технологиям позволит оптимизировать производство, снизить ресурсные траты и повысить уровень качества продукции. Свыше 600 компаний представят свои разработки 9-12 июля в МВЦ «Екатеринбург-ЭКСПО».

 

Выставка сопровождается обширной деловой программой, посвящённой трендам и проблемам современной обработки металлов на производстве. Мероприятие ориентировано на предпринимателей, инженеров-технологов и людей, интересующихся технологиями металлургической промышленности в разнообразных отраслях.

 

Виды обработки металлов

 

Экспоненты ИННОПРОМ представят как традиционные, так и инновационные технологии:

  • Обработка листового металла

  • Термическая обработка металлов

  • Обработка металлов резанием

  • Технологии 3D печати металлов

  • Технологии ручной обработки металлов

  • Станки для обработки металла

  • Роботизированное производство

и другие методы, применяемые в металлургической промышленности в России и за границей.

 

Представленное оборудование и проекты могут быть использованы в разнообразных областях от тяжелой промышленности до ювелирного дела. Металлообработка востребована в микроэлектронике, медицине и даже в искусстве. Расскажем подробнее об основных направлениях, анонсированных в рамках ИННОПРОМ-2018.

 

 

Обработка листового металла

 

В рамках выставки ИННОПРОМ будет представлено оборудование для обработки металла листового проката:

  • Гибочные и прессовальные устройства

  • Приборы для лазерной резки

  • Штамповочные приборы

Также вы сможете ознакомиться с видами технологического декорирования листового металла: травлением, окраской, оксидированием, напылением титана, созданием матовых или глянцевых поверхностей, с методами антикоррозийной обработки.

 

Листовой прокат широко применяется в машиностроении и автомобилестроении, в военной промышленности, в строительстве, трубостроении и в производстве бытовых товаров. Горячекатанный, холоднокатанный или оцинкованный листовой металл популярен, доступен и находит широкое применение.

 

Термическая обработка металлов

 

Важное место на ИННОПРОМ-2018 отведено термообработке, применяемой для улучшения свойств изделий или облегчения обрабатываемости давлением и резанием. Участники выставки представят оборудование и технологии всех видов термического воздействия:

Воздействие на металлоизделия  современными методами термообработки увеличивает ресурс прочности и износостойкости, уровень коррозийной стойкости и другие показатели, актуальные в машиностроении, военном деле, горнодобывающей промышленности, при производстве музыкальной и радиотехники.

 

Обработка металлов резанием

 

Металлорежущее оборудование нового поколения используется для создания изделий сложной формы. Наибольшую эффективность показывают высокотехнологичные методы металлообработки:

и традиционные технологии:

Применение актуальных промышленных решений увеличивает темпы производства, сокращает себестоимость продукции и обеспечивает высокий уровень безопасности.

По-прежнему широко используется и ручная обработка металлов резанием на токарных и фрезеровочных станках. Участниками выставки станут производители оборудования как для традиционного, так и для роботизированного выполнения этих задач.

 

Технологии 3D печати металлов

 

Создание сложных металлоизделий с помощью 3D технологий востребовано вопреки более высокой, чем у традиционных методов, стоимости. Промышленные принтеры создают сложные детали любых размеров с высокой точностью за короткий срок. При помощи компьютерных технологий удаётся оптимизировать конструкции, улучшая показатели прочности, износостойкости и веса.

 

Промышленные работы на 3D принтере производятся как в специальных камерах, наполненных инертным газом для улучшения качества изделия и обеспечения безопасности, так и в открытой среде, в специально отведённом помещении или боксе. Технология печати требует соблюдения температурного режима, чистоты, постоянного доступа к электроэнергии и специальных условий, уникальных для каждого вида используемого металла или сплава.

Разнообразие материалов и технологий печати позволяет использовать их в авиакосмической отрасли, атомной индустрии, приборостроении, медицине и многих других направлениях.  

 

Технологии ручной обработки металлов

 

Несмотря на возрастающую роль автоматизации в металлургии, повсеместно используется ручное изготовление и обработка изделий. В России в машиностроении, авиакосмической отрасли и добывающей промышленности задействовано рекордное число специалистов высокого уровня, специализирующихся на изготовлении сложных деталей. Станки для обработки металла вручную претерпели преобразования, став удобнее и безопаснее своих предшественников. Изготовление металлоизделий на них выполняется следующими способами:

ИННОПРОМ-2018 даст возможность выбрать то оборудование, которое наилучшим образом раскроет потенциал компании и персонала.

 

Станки для обработки металла

 

Промышленные станки нового поколения отличаются разнообразием технологий ручной обработки. Станки  для механической обработки призваны обеспечить максимальную безопасность вкупе с удобством работы. Перед промышленниками встаёт очевидный выбор того или иного пути развития:

  • Традиционные технологии, основанные на механическом воздействии,упрощающие поиск и переподготовку персонала, подготовленного по стандартным учебным программам техникумов.

  • Инновационные технологии с использованием лазеров, плазменного оборудования и других высокоточных приборов, увеличивающие скорость и качество производства. Данные технологии безопасны, но при этом требуют инженерного сопровождения и обслуживания

 

Перед всеми крупными предприятиями стоит этот технологический вопрос, если он интересует и вас, то ответ на него вы сможете найти на выставке металлообработки ИННОПРОМ-2018.

 

 

Роботизированное производство

 

Металлургическая промышленность по прогнозам специалистов станет одной из первых полностью автоматизированных отраслей. Большинство операций могут выполнять промышленные роботы в сопровождении нескольких инженеров.

 

Что даст роботизация металлургической промышленности:

  • Безопасное производство без несчастных случаев

  • Решение проблемы квалификации, обучения и переподготовки персонала

  • Повышение качества продукции

  • Развитие металлургической науки привлечением новых кадров

  • Повышение престижа занятости в металлургической промышленности

 

Экспоненты выставки ИННОПРОМ-2018 продемонстрируют проекты современных роботизированных цехов и оборудование, реализующее концепцию предприятия будущего.

 

Примите участие в крупнейшей выставке металлургического оборудования и технологий, удостоенной внимания первых лиц государства. Вместе мы сможем создать промышленность XXI века, эффективную, безопасную и востребованную во всём мире.


Наиболее распространенные процессы и приложения для производства металлов

24 апреля 2017 г. | 6:42 вечера

Что такое процесс изготовления металла? | Металлические изделия, используемые в производстве продукции | Отрасли, в которых используются изделия из металла | Предметы повседневного обихода, изготовленные из металла

В каждом домашнем хозяйстве и на рабочем месте металл играет важную роль в работе людей. От приборов и осветительных приборов до письменных принадлежностей, стульев и посуды металл является стабилизирующим элементом, который делает возможными все современные удобства.

Производство металла - это процесс превращения необработанного металла в готовые формы для использования при сборке. Например, панели, составляющие раму автомобиля, изготавливаются с помощью специальных процессов изготовления металла, которые обычно выполняются на заводе-изготовителе, а затем отправляются на завод по сборке автомобилей. Однако вовлеченные процессы сложны и разнообразны. В следующих разделах исследуются два простых вопроса и даны ответы на них: что такое изготовление металла и как оно работает?

Когда людей учат, как работает производство металла, следующие процессы обычно являются частью учебной программы.Каждый процесс требует определенной практики и навыков, а необходимые инструменты и машины обычно дороги и занимают достаточно рабочего места. Однако каждый процесс изготовления металла может использоваться для резки, сверления, складывания и сварки самого прочного материала на земле:

  • Раскрой. Возможно, наиболее часто используемые процессы изготовления металла включают резку, когда листы металла разделяются на половины, трети или меньшие части. Во многих случаях разрезаемый металл является свежеприготовленным, и ему еще предстоит придать какую-либо конкретную форму.В других случаях для резки подаются предварительно профилированные металлы, такие как стержни и мерные панели. Порезы выполняются на разнообразном оборудовании, от лазеров и плазменных резаков до более сложных высокотехнологичных машин.
  • Складной. Один из наиболее сложных процессов изготовления металла включает складывание, при котором металлической поверхности манипулируют для придания ей формы под определенным углом. В некоторых случаях сгибания цель состоит в том, чтобы сделать металлическую поверхность изгибом под углом 90 градусов или сделать что-то еще более или менее тупым.Однако складывание можно производить только в помещениях, оснащенных специальным высокотехнологичным оборудованием из-за сложности всего процесса. Во многих случаях, когда требуется сгиб, соединение двух металлических панелей под выбранными углами было бы более практичной альтернативой.
  • Сварка. Наряду с резкой сварка является одним из самых популярных процессов изготовления металла среди любителей ремесел. Процесс сварки предполагает соединение двух отдельных металлических частей. Детали, используемые при сварке, могут быть листами, панелями, стержнями или формами - если детали сделаны из металла, это не имеет значения.Сварка возможна с помощью множества методов и типов инструментов. Часто сварка достигается за счет приложения тепла к точкам, где две детали должны быть соединены. Многие слесари сначала занимаются производством металла, имея в виду сварочные работы.
  • Механическая обработка. Когда станок используется для удаления частей с куска металла, этот процесс известен как механическая обработка. Обычно процесс выполняется на токарном станке, который вращает металл относительно инструментов, которые подрезают углы и края, чтобы обрезать деталь до желаемой формы или размера.В других случаях обработки отверстие или набор отверстий будут формироваться непосредственно через металлическую поверхность. Таким образом, сверло по металлу можно классифицировать как инструмент для механической обработки.
  • Штамповка. Когда в куске металла формируются отверстия, процесс заключается в штамповке, при которой металл помещается под штамп и подвергается штамповке с помощью сверла. Чтобы пуансон имел правильный размер, окружность сверла должна правильно проходить через матрицу. Перфорация попадает в одну из двух подкатегорий в зависимости от цели данного приложения.В большинстве случаев цель состоит в том, чтобы пробить отверстия в металлической панели с целью закрепления защелок или других посторонних предметов. В других приложениях - также известных как заглушка - область с отверстием специально выделяется из большей панели для формирования меньшей части долота.
  • Стрижка. Для металлических листов, требующих длинных разрезов, этот процесс называется резкой. В некоторых случаях лист подается горизонтально через металлорежущий станок. В других случаях режущий инструмент прикладывают вертикально к длине плоского металлического листа.Третий метод заключается в размещении металла над краем открытого резака и опускании лезвия, как в резаках для бумаги, которые можно найти в копировальных центрах. Срезание часто применяется для обрезки края металлического листа, но процесс можно проделать в любом месте металла.
  • Штамповка. Вырубка - не единственный процесс изготовления металла, в котором используется штамп. Однако в некоторых приложениях цель состоит не в том, чтобы образовать отверстие, а в том, чтобы поднять определенную часть металлического листа без проникновения.Для подобных приложений процесс штамповки используется для формирования определенных форм, букв или изображений на металлическом листе или панели. По сути, штамповка по металлу похожа на рельефную резьбу по дереву или мрамору. Первичный пример металлического тиснения можно увидеть на монетах, где слова, суммы денег и лица президентов выбиты с каждой стороны на монетах, пятаках, десятицентовиках и четвертях.
  • Литье. Один из старейших типов изготовления металла включает литье, когда расплавленный металл выливают в форму и оставляют для затвердевания в определенной форме.Литье, являясь одним из наиболее гибких методов изготовления металлов, идеально подходит для изготовления широкого спектра сложных форм. В некоторых случаях литье обеспечивает решение производственных проблем, для решения которых в противном случае потребовалось бы несколько других методов, например, сборочные детали, которые потребовали бы складывания, резки и штамповки. Наиболее распространенные металлы, используемые в этом приложении, включают сталь, железо, золото, медь, серебро и магний.

Дополнительные процессы изготовления металла включают протяжку, хонингование, шлифование и фрезерование.В зависимости от потребностей конкретного применения некоторые металлообрабатывающие предприятия даже выполняют специальные индивидуальные типы изготовления.

Узнайте о наших услугах по изготовлению металлических изделий

Формовка металлических деталей для сборки - это лишь часть процесса изготовления металлических изделий. На следующем этапе нужно взять различные готовые детали и превратить их в машины, приборы, посуду и другие продукты. В зависимости от выполняемых операций определенный набор сборочных деталей может быть доставлен на завод или к независимому мастеру.В большинстве случаев проект начинается с одного или нескольких из следующих материалов:

  • Плоский металл. Для любого заданного числа применений плоские металлические детали используются в строительстве и промышленных установках. Плоский металл - это сырье, которое изготавливается различной толщины. Хотя детали, как правило, тонкие, калибр будет от одного миллиметра до двух и более сантиметров. Плоские металлы обычно делятся на три группы:
      • Лист металлический.Самый тонкий вид, также известный как металлическая фольга.
      • Листовой металл. Самый распространенный вид, толщина которого обычно не превышает 6 мм.
      • Пластина металлическая. Самый толстый вид, превышающий 0,25 дюйма.

    Плоский металл обычно используется для формирования боковых панелей духовок, холодильников и других бытовых приборов.

  • Проволока сварочная. Используемая в качестве вспомогательного средства для сварки проволока состоит из металлических прядей, которые обычно связываются в более толстые шнуры и продаются на катушках.В соответствии со своим названием, проволока используется для скрепления двух металлических частей во время сварки. Обычно проволока вплавляется в свариваемую деталь под воздействием тепла в процессе процесса. Сварочная проволока изготавливается из различных типов металла и обычно бывает разной толщины.

По данным Бюро статистики труда, подсектор металлообработки состоит из следующих отраслей:

Производство

  • Производство строительных и конструкционных металлов. В этой отрасли металлоконструкции используются для изготовления конструкций больших и малых зданий. При строительстве современных небоскребов конструкционные балки из готовых металлов упростили возведение зданий с земли до завершения в рекордно короткие сроки. Лучше всего то, что сборные металлы делают здания более прочными и огнестойкими.
  • Котлы, цистерны и транспортные контейнеры Производство. В судоходной отрасли металл используется практически во всем, от сборочных деталей, из которых состоит корабль, до крепежных деталей, скрепляющих все вместе.Кроме того, судоходная отрасль ежегодно занимается перевалкой несметных тонн готовых металлов. По сути, металл можно рассматривать как движущую силу судоходства.
  • Производство прочих готовых металлических изделий. Если бы список всех коммерческих и промышленных машин, изделий и частей, состоящих из металла, был составлен, он, вероятно, занял бы целую энциклопедию. Дело в том, что металлы производятся каждый день во всем мире для множества различных целей, и во многих случаях изготовление металла само по себе служит основой для рассматриваемой отрасли, независимо от того, производит ли компания металлические изделия или полагается на изделия из металла практически для всего. .
  • Пружины и проволоки Производство. Проволока по сути важна для процессов изготовления металлических изделий на заказ, поскольку сварочная проволока часто используется для сварки металлических частей в различных изделиях. Помимо использования в ремеслах, пружины и проволока играют решающую роль в промышленном оборудовании и, следовательно, являются одной из основных причин, по которым фабрики эффективны и способны производить современное передовое производство.
  • Специальное производство. Металлическая обработка используется в OEM (производство оригинального оборудования) деталей, которые используются в специализированных производственных средах.В более широком смысле, отрасль авторемонта выигрывает от этого, потому что позволяет заменять неисправные автомобили по частям.

Метизы и ручной инструмент

  • Метизы Производство. Компьютеры никогда не распространились бы так далеко и широко, как в настоящее время, если бы производители не могли изготавливать металлы для всех аппаратных компонентов. От корпусов на жестких дисках до металлов, используемых в материнских платах, модемах, мониторах и корпусах компьютеров, изготовление из металла позволяет поддерживать компьютерные системы достаточно прочными для домашнего и офисного использования на протяжении почти четырех десятилетий.
  • Столовые приборы и ручной инструмент Производство. Процессы изготовления металла в первую очередь отвечают за остроту ножей и точность ручных инструментов. Без способности лить, резать и резать металлы большинство инструментов, которые непрофессионалы считают само собой разумеющимся, было бы невозможно производить, а различные отрасли промышленности столкнулись бы с невообразимыми ограничениями.
  • Станочные цеха, производство токарных изделий и винтов, гаек и болтов. Для тех, кто задается вопросом, как работает изготовление металла, ответы часто можно увидеть в подсекторе, где производятся металлические детали, такие как винты, гайки и болты.В механических цехах по всей территории США полки заполнены предметами, которые являются прямым результатом различных производственных процессов, будь то продукт, собранный из металлических панелей, или деталь, массово произведенная путем высечки.

Строительство

  • Промышленность HVAC. Производство оборудования для отопительной и холодильной промышленности стало возможным благодаря технологии изготовления металла. Стандартные и специализированные воздуховоды, а также различные аксессуары для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха являются результатом таких процессов.
  • Строительство / Строительная промышленность. От пожарных лестниц и металлических лестниц до подиумов и настилов - изготовление изделий из металла позволяет создавать индивидуальные элементы для использования в строительных проектах. Если бы не процессы, связанные с производством металла, сегодняшние здания не были бы такими конструктивно прочными и готовыми к аварийным ситуациям.

Прочие отрасли и приложения

  • Аэрокосмическая промышленность. Различные изделия, выпускаемые авиастроителями, состоят из металлических деталей.Учитывая, что авиакосмическая промышленность является одной из самых требовательных к безопасности отраслей, процессы изготовления металла можно в значительной степени поблагодарить за самый быстрый способ передвижения.
  • Сельское хозяйство. Будь то специализированные детали для сельскохозяйственного оборудования или запасные части для старого трактора, производство металла поддерживает сельское хозяйство, особенно в Южно-Центральном Пенсильвании.
  • Нанесение покрытий, гравировка, термообработка и смежные виды деятельности. Процесс штамповки составляет основу рынка гравировки, который состоит из широкого спектра металлических изделий, на которых выгравированы инициалы, имена, изображения и дизайнерские мотивы.Во всем, от металлических подносов и столового серебра до коллекционных монет и сувениров, процессы изготовления металла используются, чтобы сделать эти предметы ценными.
  • Ковка и штамповка. Формовка металлов на станках и штампах выполняется в подсекторе ковки и штамповки. С помощью этих методов производятся многочисленные товары, которые являются обычным явлением в промышленном секторе, а также в розничной торговле. Благодаря постоянным инновациям в технологиях штамповки и ковки этот подсектор играет ключевую роль в мировой экономике.

Многие предметы повседневного обихода производятся с использованием процесса изготовления металла, например:

  • Жалюзи. Жалюзи, которые блокируют чрезмерный солнечный свет и помогают сохранить уединение в интерьере, сделаны из листового металла, который подвергается срезанию и складыванию, чтобы принять форму и плотность, необходимые для защиты окон от света и внешнего воздействия.
  • Банок. Консервы продаются в металлических контейнерах, которые состоят из белой жести или листового алюминия, которые имеют форму круга.Затем их приваривают по шву и по окружности прилегающего дна. После того, как продукт был вставлен, крышка приваривается.
  • Ручки. Дверные ручки и ручки изготовлены из таких металлов, как нейзильбер и латунь, которые отливаются, а иногда складываются и разрезаются для придания желаемой формы. Будь то открывалка с прямой или изогнутой ручкой, плоской или шарообразной ручкой, процессы изготовления сложны, но схожи.
  • Обогреватели. Кожухи нагревательных элементов состоят из листового металла, как и некоторые внутренние компоненты, обеспечивающие работу этих машин.
  • Замки. Из всех неэлектронных элементов в доме или здании любого типа дверные замки содержат самые сложные механизмы. Внутреннее устройство металлического замка рассчитано на особую форму ключа, для которой замок должен быть отлит под давлением.
  • Ключи. После того, как штамп для дверного замка был отлит, за ним должен следовать сам ключ.Многие ключи изготавливаются из перфорированной и штампованной латуни, но более прочным и долговечным металлом для ключей является мельхиор.
  • Защелки. Защелки для домов, зданий и заборов производятся различной конструкции, но все они изготавливаются из металла. Резка и литье под давлением являются обычным явлением во время процесса, но некоторые конструкции могут также включать штамповку, механическую обработку и фальцовку.
  • Горшки. Есть несколько предметов повседневного обихода, которые воплощают процесс литья так же смело, как кастрюля, форма которой происходит от литой формы, которая заполняется жидким металлом во время производства.
  • Серебро. Столовая посуда, такая как ложки, вилки и ножи, как правило, состоит из стерлингового серебра или нейзильбера, которые отливаются или штампуются на предприятиях по производству металла. Аналогичный процесс применяется к кухонной утвари и кухонным инструментам, таким как кнуты, терки и открывашки.
  • Вентиляторы. Несмотря на то, что многие современные вентиляторы для помещений состоят из деталей из пластика и стекловолокна, многие модели по-прежнему имеют корпуса, сделанные из вырезанного и сложенного металла.
  • Стулья. Ножки письменного стула, а также нижележащая опорная конструкция обычно изготавливаются из литого металла. Процесс изготовления металла более ярко выражен на складных стульях, которые представляют собой стержни и панели из вырезанных и сложенных металлов.
  • Петли. Петли, соединяющие двери со стенами и шкафами, состоят из листового металла, нарезанного по форме и пробитого отверстиями для крепления. Процесс складывания используется на стволе, что обеспечивает фиксированную ось вращения шарниров.
  • Лампы. Светильники изготавливаются полностью или частично из вырезанных, гнутых и литых металлов, независимо от того, состоит ли светильник из металлического патрона, соединенного с керамическим основанием, или из цельнометаллического корпуса, что типично для настольных ламп на гусиной шее.
  • Смесители. Раковины различаются по составу из материала, но все смесители сделаны из металла. Смесители, как правило, изготавливаются в процессе литья, как и ручки и соединительные детали.
  • Приборы. Что касается бытовой техники, то производство металла отвечает не только за корпуса печей, посудомоечных машин и холодильников, но также за корпуса тостеров, основания блендеров и прижимную поверхность утюга для одежды.
  • Инструменты. Внутренние и наружные ручные инструменты обычно производятся с помощью процессов резки, штамповки и литья металла. Примеры варьируются от ножниц и ножей X-ACTO® до молотков, пил и кусторезов.
  • Кабели. Кабели и шнуры, которые подводят электричество к приборам и подключают компьютеры к Интернету, в основном сделаны из пластика снаружи. Тем не менее, работа каждого кабеля / шнура обусловлена ​​проводами внутри пластика, а также разъемами и штырями, которые производятся внутри матрицы.
  • Мойки. В то время как раковины для ванных комнат обычно изготавливаются из стекловолокна, кухонные раковины состоят из таких металлов, как чугун и сталь, которые подвергаются процессам литья, а иногда и складывания, прежде чем встраиваться в столешницы.
  • Крепежные изделия. Независимо от того, состоит ли дом или многоквартирный дом из металлических или деревянных структурных каркасов, конструктивные элементы удерживаются вместе с помощью крепежных деталей, таких как винты, гайки, болты, а иногда и заклепки, которые являются продуктами процессов литья и штамповки при производстве металла.

Получите изготовление металлических изделий на заказ от Tuckey Metal Fabricators

Процессы изготовления металлических изделий по индивидуальному заказу включают сложные системы инструментов и оборудования.В Tuckey Metal Fabricators мы специализируемся на различных процессах изготовления металла для клиентов из самых разных коммерческих и промышленных секторов. Чтобы узнать больше о типах процессов, которые мы можем выполнить для вас, посетите нашу страницу услуг по изготовлению металлических изделий сегодня.

Запросить услугу по изготовлению металлоконструкций


ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Эта статья предоставляется только в качестве справочного руководства. Квалифицированный профессиональный подрядчик, такой как Tuckey Companies, должен заниматься всеми проектами внутреннего дизайна, механическими, электрическими, сантехническими, ремонтными, металлическими и реставрационными проектами.Представленная здесь информация носит общий характер и может быть применима не во всех ситуациях. Советы, статьи и сопроводительная информация не являются официальной рекомендацией Tuckey Companies.

Все материалы защищены авторским правом (c) Tuckey Companies, 2021 г.

Типы процессов изготовления металла

Изготовление металла - это широкий термин, обозначающий любой процесс, при котором металлический материал разрезается, формируется или формуется в конечный продукт.Вместо того, чтобы собирать конечный продукт из готовых компонентов, производство создает конечный продукт из сырья или полуфабрикатов. Существует множество различных производственных процессов изготовления, и используемый процесс зависит как от исходного металлического материала, так и от желаемого конечного продукта. Изготовление используется как для нестандартных, так и для стандартных изделий.

Большинство металлических изделий, изготавливаемых по индивидуальному заказу, изготавливается из ряда широко используемых металлов и их сплавов. Некоторые из наиболее популярных типов металлов, доступных для изготовления металлических изделий на заказ, включают алюминий, латунь, медь, золото, железо, никель, серебро, магний, олово, титан и различные марки стали.Производители часто начинают со складских металлических компонентов, таких как листовой металл, металлические стержни, металлические заготовки и металлические стержни, чтобы создать новый продукт. Например, из алюминиевой заготовки может быть получена изогнутая алюминиевая труба с использованием процесса экструзии с последующим складыванием трубы.

Специализированные производители металла называются фабричными цехами. У подрядчиков, производителей оборудования и торговых посредников производители металла работают для них над различными проектами. Часто производители металла делают заявки на вакансии, представляя чертежи, и, если им присуждается контракт, они строят проект.После присуждения контракта производители металла приступают к этапам планирования. Это включает в себя заказ необходимых материалов и наличие у инженера-технолога программы станков с ЧПУ для этого проекта. Некоторые работы могут быть переданы на субподряд в зависимости от размера и особых потребностей проекта. Многие производители металлов специализируются на определенных процессах или металлах. Fab-магазины могут использовать несколько производственных процессов для создания конечного продукта. Они также могут предоставлять услуги по отделке продукта, такие как удаление заусенцев, полировка, нанесение покрытий и покраска.Отделка отличается от производства тем, что отделка - это вторичный процесс обработки внешней поверхности продукта, а не его придания формы или создания нового продукта.

В этой статье дается обзор некоторых наиболее распространенных методов изготовления и соображений при выборе подходящего изготовителя для проекта.

Отливка чугуна в песчаной форме.

Изображение предоставлено: Mr. 1 / Shutterstock.com

Производство металлов - Типы изготовления

Выбор метода изготовления, подходящего для данного проекта, зависит от геометрии детали, предполагаемого назначения продукта и материалов, использованных при его изготовлении.Общие процессы изготовления металлических изделий на заказ следующие:

Отливка

Литье - это процесс, когда расплавленный металл выливают в форму или матрицу и дают ему остыть и затвердеть до желаемой формы. Этот процесс идеально подходит для массового производства деталей с повторным использованием одной и той же пресс-формы для создания идентичных продуктов. Есть несколько разных видов литья. Литье под давлением - это когда жидкий металл вдавливается в матрицу, а не в форму, и там приложенное давление удерживает его на месте до тех пор, пока он не затвердеет. Этот процесс известен высокоскоростными приложениями, которые он поддерживает.Литье в постоянную форму включает заливку расплавленного металла в форму.

Существует множество видов литья. В некоторых случаях в этом процессе также используется вакуум. Отливка в постоянную форму может создавать более прочные отливки, чем отливка под давлением, но их бывает трудно удалить из конечного продукта. По этой причине также доступны отливки в полупостоянные формы. Эти формы имеют одноразовые стержни, что делает их более управляемыми и менее дорогостоящими для удаления. Финальный процесс литья - это литье в песчаные формы.При литье в песчаные формы отливки производятся путем вдавливания модели в мелкую смесь песка. Это формирует форму для заливки расплавленного металла. Этот процесс медленный, но в целом более экономичный, чем другие формы литья. Его также можно использовать, когда требуются сложные конструкции или для изготовления больших металлических изделий.

Вы можете использовать платформу Thomas's Supplier Discover Platform для поиска ближайших кастинговых компаний.

Резка

Этот очень распространенный тип изготовления - это резка металлической заготовки для разделения ее на более мелкие части.Хотя пиление является самым старым методом резки, современные методы включают лазерную резку, гидроабразивную резку, ножницы и плазменную резку. Существует множество различных методов резки, от ручных и электроинструментов до резаков с числовым программным управлением (ЧПУ). Резка может быть первым этапом более длительного производственного процесса или единственным используемым процессом.

Высечка - это еще один процесс резки, в котором для резки металла используется матрица. Ротационная высечка использует вращающуюся цилиндрическую матрицу для резки материала, подаваемого через пресс.Планшетная высечка используется для более толстых металлических материалов и использует штампы на прессе для вырезания форм, когда штамп прижимается к металлу.

Вы можете использовать платформу Thomas's Supplier Discover Platform для поиска ближайших к вам компаний, занимающихся высечкой.

Чертеж

Drawing использует силу растяжения для втягивания металла в коническую матрицу и через нее. Матрица растягивает металл в более тонкую форму. Обычно волочение выполняется при комнатной температуре и называется холодным волочением, но металлическую заготовку можно нагреть, чтобы уменьшить необходимое усилие.

Этот процесс считается глубокой вытяжкой, если конечный продукт имеет глубину, равную или превышающую его радиус. Обычно он используется при изготовлении листового металла, чтобы превратить листы металла в полые цилиндрические или коробчатые сосуды.

Вы можете использовать платформу Thomas's Supplier Discover Platform для поиска ближайших к вам компаний по глубокой вытяжке.

Складной

Металл изгибается под углом. Чаще всего используется тормозной пресс, который за счет защемления металла создает складки.Заготовка удерживается между пуансоном и матрицей и сгибается под давлением пуансона. Этот процесс обычно используется для формования листового металла. Складывание также можно выполнить, ударив по металлу молотком до его изгиба или используя фальцевальную машину, также известную как папка. Станок имеет плоскую поверхность, на которой размещается листовой металл, зажимная планка, удерживающая заготовку на месте, и передняя панель, которая поднимается вверх и заставляет вытянутый над ней металл изгибаться.

Изготовление ножей методом ковки.

Изображение предоставлено: Франческо де Марко / Shutterstock.com

Ковка

Ковка использует силу сжатия для придания формы металлу. Молоток или матрица ударяют по металлической заготовке до тех пор, пока не будет сформирована желаемая форма. Этот процесс может быть выполнен с металлом при комнатной температуре и называется холодной ковкой. Ковка также может выполняться с металлом, нагретым до диапазона от температуры выше комнатной до температуры рекристаллизации, и тогда это называется теплой ковкой. Когда металл нагревается до температуры рекристаллизации, которая зависит от металла, этот процесс называется горячей ковкой.Ковка - один из древнейших видов производства, кузнецы использовали ковку много веков назад.

Примеры поковок из нержавеющей стали

Изображение предоставлено: Cornell Forge

Экструзия

В процессе экструзии заготовка проталкивается через открытую или закрытую матрицу или вокруг нее. При проталкивании через открытую или закрытую матрицу диаметр заготовки уменьшается до поперечного сечения матрицы. При нажатии на матрицу внутри заготовки образуется полость.В обоих этих процессах в качестве обрабатываемой детали обычно используется металлическая заготовка или цилиндр (заготовка), а для выполнения ударной операции - плунжер. Получающийся в результате продукт цилиндрической формы часто представляет собой проводку или трубопровод. Поперечное сечение матрицы может иметь разную форму для изготовления деталей разной формы. Экструзия может быть непрерывной для получения очень длинных деталей или полунепрерывной для создания множества более коротких деталей.

Ударная экструзия, также называемая холодной экструзией, выполняется при комнатной температуре и увеличивает прочность детали, делая ее более прочной, чем исходный материал.Когда к соответствующему металлу прилагается достаточная сила, он начинает принимать доступную форму, подобно движению вязкой жидкости. Холодная экструзия обычно используется для изготовления стали.

Горячая экструзия выполняется при повышенной температуре, чтобы предотвратить затвердевание металла и облегчить проталкивание через матрицу. Обычно он используется для изготовления меди, а также для изготовления нестандартных алюминиевых деталей.

Вы можете использовать платформу Thomas's Supplier Discover Platform для поиска ближайших к вам компаний по производству стальной экструзии.

Механическая обработка

Под механической обработкой понимается процесс формовки металла путем удаления из него нежелательного материала. Этот процесс можно выполнить разными способами. Существует множество различных процессов обработки, включая сверление, токарную обработку и фрезерование.

Drilling использует вращающийся режущий инструмент, сверло, для вырезания отверстия в материале. Сверло прижимается к металлу при очень быстром вращении, чтобы образовалось круглое отверстие.

Токарная обработка использует токарный станок для вращения металла, в то время как режущий инструмент движется линейно, удаляя металл по диаметру, создавая цилиндрическую форму.Режущий инструмент можно наклонять под разными углами для создания разных форм. Это можно сделать вручную или на токарном станке с ЧПУ. Обработка с ЧПУ обычно используется, когда размеры деталей должны быть очень точными.

При фрезеровании используются вращающиеся многоточечные режущие инструменты для постепенного удаления материала с заготовки до достижения желаемой формы. Металл медленно подается во вращающийся режущий инструмент, или инструмент перемещается по неподвижному металлу, или и заготовка, и инструмент перемещаются относительно друг друга.Этот процесс можно выполнить вручную или на фрезерном станке с ЧПУ. Фрезерование часто является второстепенным или завершающим процессом, но его можно использовать как единственный метод изготовления от начала до конца. Различные типы фрезерования включают торцевое фрезерование, плоское фрезерование, угловое фрезерование, подъемное фрезерование и фасонное фрезерование.

Вы можете использовать платформу поиска поставщиков Thomas для поиска ближайших к вам обрабатывающих компаний.

Пробивной станок с ЧПУ обрабатывает отверстия в листовом металле.

Изображение предоставлено BigBlueStudio / Shutterstock.ком

Пробивка

Револьверы уникальной формы на пробивном прессе ударяют по металлу насквозь или в матрицу, создавая отверстия. Конечным продуктом может быть либо кусок металла с отверстиями для крепления, либо он может быть теперь удаленным и профилированным металлическим элементом, называемым заглушкой. Большинство пробивных прессов являются механическими, но более мелкие и простые пуансоны могут приводиться в действие вручную. Пробивные прессы с ЧПУ теперь также широко распространены и используются как для тяжелых, так и для легких металлических работ.

Стрижка

Один длинный прямой разрез получается путем объединения двух инструментов, один из которых расположен над металлом, а другой расположен ниже, для приложения давления.Верхнее лезвие прижимает металл к неподвижному нижнему лезвию и разрушает его. Затем трещина распространяется внутрь для полного разделения. Срезанные края обычно имеют заусенцы. Он идеально подходит для резки материалов меньшей длины и различной формы, поскольку лезвия можно устанавливать под углом, чтобы уменьшить необходимое усилие.

Штамповка

Этот процесс аналогичен штамповке, за исключением того, что пресс создает не отверстие в металле, а вмятину. Револьвер не проталкивает металл через матрицу полностью, а только поднимает его.Штамповка используется для формирования фигур, букв или изображений на металлической панели или листе. Механический и гидравлический - это два типа штамповочных прессов. Машины для штамповки металла отливают, пробивают, режут и формируют металлические листы. Листы толщиной до 1/4 дюйма формуются в заданные формы и размеры. Прессы, используемые для штамповки металла, могут создавать широкий спектр продуктов, и они могут выполнять ряд операций, включая вырубку, чеканку металла и формовку четырех слайдов. Металлические монеты (как следует из названия) можно использовать для создания монет, но у него есть и другие применения, например, детали для электроники.Формование с четырьмя слайдами включает в себя различные процессы штамповки и формования для создания более сложных продуктов, и это особенно эффективно для небольших деталей.

Вы можете использовать платформу Thomas's Supplier Discover Platform для поиска ближайших к вам компаний по штамповке металла.

Сварка TIG.

Изображение предоставлено: Aumm graphixphoto / Shutterstock.com

Сварка

При сварке две или более металлических детали соединяются вместе за счет сочетания тепла и давления.Это популярный процесс, потому что металлические части могут быть любой формы и размера. Четыре из популярных типов сварочных процедур - это сварка электродом или дуговая сварка, сварка MIG, сварка TIG и дуговая сварка порошковой проволокой.

Сварка палкой, также известная как дуговая сварка защищенного металла (SMAW), использует электродную штангу, которая вырабатывает электрический ток, который образует электрическую дугу при контакте с металлом. Высокая температура дуги сваривает металл.

Сварка металла в инертном газе (MIG) или газовая дуговая сварка металла (GMAW) использует поданный извне газ вместе со сплошным проволочным электродом, чтобы защитить металл от реакции на факторы окружающей среды, чтобы сварка была более быстрой и непрерывной.Защитный газ также создает меньше сварочного дыма.

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG), также называемая дуговой сваркой вольфрамовым электродом, использует стержень вольфрамового электрода, который создает короткую дугу для сварки более тяжелых металлов в тяжелых производственных условиях. Этот метод требует высококвалифицированного сварщика, так как процесс более сложный, но его можно использовать для большинства металлов и для сложных проектов.

Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) имеет такой же процесс и оборудование, что и сварка MIG. Используемый проволочный электрод содержит сердечник, который производит защитный газ, поэтому вторичный источник газа не требуется.Этот метод более портативен, чем сварка MIG или палкой, но его нельзя использовать с более тонкими металлами.

Выбор производителя

Выбор специализированного цеха по изготовлению металлоконструкций или производителя нестандартного металла, который наилучшим образом соответствует потребностям проекта, является важным решением, которое может повлиять на скорость производства, качество продукции и рентабельность данного проекта. Чтобы помочь в процессе выбора, вот некоторые рекомендации:

  • Опыт: Изготовители по индивидуальному заказу, которые работают в течение долгого времени или имеют хорошо зарекомендовавшие себя в области предоставления хорошего обслуживания, могут представлять очевидные причины для выбора магазина.
  • Обслуживаемые отрасли : может быть полезно отметить, какие отрасли обычно обслуживает магазин, а также виды продуктов или процессов, на которые он специализируется, поскольку они лучше подходят для выполнения конкретных отраслевых требований. Также важно узнать об опыте изготовителя с типом металла, необходимого для проекта. Некоторые фабрики специализируются на производстве одного или двух видов металлоконструкций. Если вы уже знаете, что лучший металл для проекта - это алюминий, поищите специализированного производителя алюминия.
  • Ресурсы: Станки с ЧПУ могут быть лучшим вариантом для детализированного проекта, но ручные станки могут лучше подойти для проекта с ограниченным бюджетом. Размер оборудования имеет значение, если конечный продукт слишком большой. Инструментальные возможности производственного цеха на заказ могут иметь важное значение для его возможностей и качества металлических изделий. Требуется ли точное изготовление? Производство прецизионного листового металла во многом зависит от быстро развивающихся компьютерных технологий.Многие компании, специализирующиеся на прецизионном производстве, используют программное обеспечение CAD / CAM для проектирования и компоновки изделий, которые будут изготовлены. Компьютеры с ЧПУ запрограммированы для выполнения конкретных задач и достижения невероятно точных характеристик, необходимых для производства многих продуктов. Станки с ЧПУ приобрели огромную популярность благодаря своей точности и снижению затрат на рабочую силу. Многие компании, специализирующиеся на точном производстве, будут проектировать и производить готовую продукцию.
  • Тип производства: Размер производственного цикла, будь то краткосрочный или долгосрочный, малый или большой объем, должен быть одним из центральных факторов при выборе адекватных услуг по изготовлению на заказ.
  • Стандартные материалы: Наконец, важно убедиться, что производитель либо уже имеет, либо может изготовить конкретный металл, который будет использоваться для продукта. Если у них есть конкретный поставщик металла, которого они используют, также стоит изучить репутацию поставщика. Специализированный цех по изготовлению нержавеющей стали может долгое время работать с одним и тем же поставщиком стали.

Платформа Thomas 'Supplier Discovery Platform - идеальное место для поиска нового производителя металла.Начните здесь, где у нас есть более 9000 производителей, перечисленных в нашей базе данных.

Производство металлов - Краткое описание

Это руководство дает общее представление о производстве металла, различных методах и соображениях по выбору изготовителя. Для получения дополнительной информации о сопутствующих услугах обратитесь к нашим руководствам по другим продуктам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:
  1. https: // www.plasmacnc.co.uk/blog/understanding-fabrication-and-types-of-fabrication/
  2. https://www.thefabricator.com/article/bending/sheet-metal-folding-evolves
  3. https://www.themanufacturer.com/articles/different-types-of-welding-and-what-they-are-used-for/
  4. http://www.engineeringarticles.org/machining-operation-and-types-of-machining-tools/
  5. https://www.reinkeandschomann.com/blog/custom-metal-fabrication/
  6. https://www.cornellforge.com/forging-forged-parts-guide/
  7. http: // www.pdf-inc.com/types-metal-fabrication-processes/
  8. https://alliedsinterings.com/products/
  9. https://www.ampflame.com/custom-metal-fabrication.html
  10. https://www.technoxmachine.com/metal-fabrication-services/

Прочие изделия из металла

Кредит изображения: Изображение предоставлено: Aumm graphixphoto / Shutterstock.com

Больше от Custom Manufacturing & Fabricating

Типы процессов изготовления металла

Изготовление металла - это широкий термин, обозначающий любой процесс, при котором металлический материал разрезается, формируется или формуется в конечный продукт.Вместо того, чтобы собирать конечный продукт из готовых компонентов, производство создает конечный продукт из сырья или полуфабрикатов. Существует множество различных производственных процессов изготовления, и используемый процесс зависит как от исходного металлического материала, так и от желаемого конечного продукта. Изготовление используется как для нестандартных, так и для стандартных изделий.

Большинство металлических изделий, изготавливаемых по индивидуальному заказу, изготавливается из ряда широко используемых металлов и их сплавов. Некоторые из наиболее популярных типов металлов, доступных для изготовления металлических изделий на заказ, включают алюминий, латунь, медь, золото, железо, никель, серебро, магний, олово, титан и различные марки стали.Производители часто начинают со складских металлических компонентов, таких как листовой металл, металлические стержни, металлические заготовки и металлические стержни, чтобы создать новый продукт. Например, из алюминиевой заготовки может быть получена изогнутая алюминиевая труба с использованием процесса экструзии с последующим складыванием трубы.

Специализированные производители металла называются фабричными цехами. У подрядчиков, производителей оборудования и торговых посредников производители металла работают для них над различными проектами. Часто производители металла делают заявки на вакансии, представляя чертежи, и, если им присуждается контракт, они строят проект.После присуждения контракта производители металла приступают к этапам планирования. Это включает в себя заказ необходимых материалов и наличие у инженера-технолога программы станков с ЧПУ для этого проекта. Некоторые работы могут быть переданы на субподряд в зависимости от размера и особых потребностей проекта. Многие производители металлов специализируются на определенных процессах или металлах. Fab-магазины могут использовать несколько производственных процессов для создания конечного продукта. Они также могут предоставлять услуги по отделке продукта, такие как удаление заусенцев, полировка, нанесение покрытий и покраска.Отделка отличается от производства тем, что отделка - это вторичный процесс обработки внешней поверхности продукта, а не его придания формы или создания нового продукта.

В этой статье дается обзор некоторых наиболее распространенных методов изготовления и соображений при выборе подходящего изготовителя для проекта.

Отливка чугуна в песчаной форме.

Изображение предоставлено: Mr. 1 / Shutterstock.com

Производство металлов - Типы изготовления

Выбор метода изготовления, подходящего для данного проекта, зависит от геометрии детали, предполагаемого назначения продукта и материалов, использованных при его изготовлении.Общие процессы изготовления металлических изделий на заказ следующие:

Отливка

Литье - это процесс, когда расплавленный металл выливают в форму или матрицу и дают ему остыть и затвердеть до желаемой формы. Этот процесс идеально подходит для массового производства деталей с повторным использованием одной и той же пресс-формы для создания идентичных продуктов. Есть несколько разных видов литья. Литье под давлением - это когда жидкий металл вдавливается в матрицу, а не в форму, и там приложенное давление удерживает его на месте до тех пор, пока он не затвердеет. Этот процесс известен высокоскоростными приложениями, которые он поддерживает.Литье в постоянную форму включает заливку расплавленного металла в форму.

Существует множество видов литья. В некоторых случаях в этом процессе также используется вакуум. Отливка в постоянную форму может создавать более прочные отливки, чем отливка под давлением, но их бывает трудно удалить из конечного продукта. По этой причине также доступны отливки в полупостоянные формы. Эти формы имеют одноразовые стержни, что делает их более управляемыми и менее дорогостоящими для удаления. Финальный процесс литья - это литье в песчаные формы.При литье в песчаные формы отливки производятся путем вдавливания модели в мелкую смесь песка. Это формирует форму для заливки расплавленного металла. Этот процесс медленный, но в целом более экономичный, чем другие формы литья. Его также можно использовать, когда требуются сложные конструкции или для изготовления больших металлических изделий.

Вы можете использовать платформу Thomas's Supplier Discover Platform для поиска ближайших кастинговых компаний.

Резка

Этот очень распространенный тип изготовления - это резка металлической заготовки для разделения ее на более мелкие части.Хотя пиление является самым старым методом резки, современные методы включают лазерную резку, гидроабразивную резку, ножницы и плазменную резку. Существует множество различных методов резки, от ручных и электроинструментов до резаков с числовым программным управлением (ЧПУ). Резка может быть первым этапом более длительного производственного процесса или единственным используемым процессом.

Высечка - это еще один процесс резки, в котором для резки металла используется матрица. Ротационная высечка использует вращающуюся цилиндрическую матрицу для резки материала, подаваемого через пресс.Планшетная высечка используется для более толстых металлических материалов и использует штампы на прессе для вырезания форм, когда штамп прижимается к металлу.

Вы можете использовать платформу Thomas's Supplier Discover Platform для поиска ближайших к вам компаний, занимающихся высечкой.

Чертеж

Drawing использует силу растяжения для втягивания металла в коническую матрицу и через нее. Матрица растягивает металл в более тонкую форму. Обычно волочение выполняется при комнатной температуре и называется холодным волочением, но металлическую заготовку можно нагреть, чтобы уменьшить необходимое усилие.

Этот процесс считается глубокой вытяжкой, если конечный продукт имеет глубину, равную или превышающую его радиус. Обычно он используется при изготовлении листового металла, чтобы превратить листы металла в полые цилиндрические или коробчатые сосуды.

Вы можете использовать платформу Thomas's Supplier Discover Platform для поиска ближайших к вам компаний по глубокой вытяжке.

Складной

Металл изгибается под углом. Чаще всего используется тормозной пресс, который за счет защемления металла создает складки.Заготовка удерживается между пуансоном и матрицей и сгибается под давлением пуансона. Этот процесс обычно используется для формования листового металла. Складывание также можно выполнить, ударив по металлу молотком до его изгиба или используя фальцевальную машину, также известную как папка. Станок имеет плоскую поверхность, на которой размещается листовой металл, зажимная планка, удерживающая заготовку на месте, и передняя панель, которая поднимается вверх и заставляет вытянутый над ней металл изгибаться.

Изготовление ножей методом ковки.

Изображение предоставлено: Франческо де Марко / Shutterstock.com

Ковка

Ковка использует силу сжатия для придания формы металлу. Молоток или матрица ударяют по металлической заготовке до тех пор, пока не будет сформирована желаемая форма. Этот процесс может быть выполнен с металлом при комнатной температуре и называется холодной ковкой. Ковка также может выполняться с металлом, нагретым до диапазона от температуры выше комнатной до температуры рекристаллизации, и тогда это называется теплой ковкой. Когда металл нагревается до температуры рекристаллизации, которая зависит от металла, этот процесс называется горячей ковкой.Ковка - один из древнейших видов производства, кузнецы использовали ковку много веков назад.

Примеры поковок из нержавеющей стали

Изображение предоставлено: Cornell Forge

Экструзия

В процессе экструзии заготовка проталкивается через открытую или закрытую матрицу или вокруг нее. При проталкивании через открытую или закрытую матрицу диаметр заготовки уменьшается до поперечного сечения матрицы. При нажатии на матрицу внутри заготовки образуется полость.В обоих этих процессах в качестве обрабатываемой детали обычно используется металлическая заготовка или цилиндр (заготовка), а для выполнения ударной операции - плунжер. Получающийся в результате продукт цилиндрической формы часто представляет собой проводку или трубопровод. Поперечное сечение матрицы может иметь разную форму для изготовления деталей разной формы. Экструзия может быть непрерывной для получения очень длинных деталей или полунепрерывной для создания множества более коротких деталей.

Ударная экструзия, также называемая холодной экструзией, выполняется при комнатной температуре и увеличивает прочность детали, делая ее более прочной, чем исходный материал.Когда к соответствующему металлу прилагается достаточная сила, он начинает принимать доступную форму, подобно движению вязкой жидкости. Холодная экструзия обычно используется для изготовления стали.

Горячая экструзия выполняется при повышенной температуре, чтобы предотвратить затвердевание металла и облегчить проталкивание через матрицу. Обычно он используется для изготовления меди, а также для изготовления нестандартных алюминиевых деталей.

Вы можете использовать платформу Thomas's Supplier Discover Platform для поиска ближайших к вам компаний по производству стальной экструзии.

Механическая обработка

Под механической обработкой понимается процесс формовки металла путем удаления из него нежелательного материала. Этот процесс можно выполнить разными способами. Существует множество различных процессов обработки, включая сверление, токарную обработку и фрезерование.

Drilling использует вращающийся режущий инструмент, сверло, для вырезания отверстия в материале. Сверло прижимается к металлу при очень быстром вращении, чтобы образовалось круглое отверстие.

Токарная обработка использует токарный станок для вращения металла, в то время как режущий инструмент движется линейно, удаляя металл по диаметру, создавая цилиндрическую форму.Режущий инструмент можно наклонять под разными углами для создания разных форм. Это можно сделать вручную или на токарном станке с ЧПУ. Обработка с ЧПУ обычно используется, когда размеры деталей должны быть очень точными.

При фрезеровании используются вращающиеся многоточечные режущие инструменты для постепенного удаления материала с заготовки до достижения желаемой формы. Металл медленно подается во вращающийся режущий инструмент, или инструмент перемещается по неподвижному металлу, или и заготовка, и инструмент перемещаются относительно друг друга.Этот процесс можно выполнить вручную или на фрезерном станке с ЧПУ. Фрезерование часто является второстепенным или завершающим процессом, но его можно использовать как единственный метод изготовления от начала до конца. Различные типы фрезерования включают торцевое фрезерование, плоское фрезерование, угловое фрезерование, подъемное фрезерование и фасонное фрезерование.

Вы можете использовать платформу поиска поставщиков Thomas для поиска ближайших к вам обрабатывающих компаний.

Пробивной станок с ЧПУ обрабатывает отверстия в листовом металле.

Изображение предоставлено BigBlueStudio / Shutterstock.ком

Пробивка

Револьверы уникальной формы на пробивном прессе ударяют по металлу насквозь или в матрицу, создавая отверстия. Конечным продуктом может быть либо кусок металла с отверстиями для крепления, либо он может быть теперь удаленным и профилированным металлическим элементом, называемым заглушкой. Большинство пробивных прессов являются механическими, но более мелкие и простые пуансоны могут приводиться в действие вручную. Пробивные прессы с ЧПУ теперь также широко распространены и используются как для тяжелых, так и для легких металлических работ.

Стрижка

Один длинный прямой разрез получается путем объединения двух инструментов, один из которых расположен над металлом, а другой расположен ниже, для приложения давления.Верхнее лезвие прижимает металл к неподвижному нижнему лезвию и разрушает его. Затем трещина распространяется внутрь для полного разделения. Срезанные края обычно имеют заусенцы. Он идеально подходит для резки материалов меньшей длины и различной формы, поскольку лезвия можно устанавливать под углом, чтобы уменьшить необходимое усилие.

Штамповка

Этот процесс аналогичен штамповке, за исключением того, что пресс создает не отверстие в металле, а вмятину. Револьвер не проталкивает металл через матрицу полностью, а только поднимает его.Штамповка используется для формирования фигур, букв или изображений на металлической панели или листе. Механический и гидравлический - это два типа штамповочных прессов. Машины для штамповки металла отливают, пробивают, режут и формируют металлические листы. Листы толщиной до 1/4 дюйма формуются в заданные формы и размеры. Прессы, используемые для штамповки металла, могут создавать широкий спектр продуктов, и они могут выполнять ряд операций, включая вырубку, чеканку металла и формовку четырех слайдов. Металлические монеты (как следует из названия) можно использовать для создания монет, но у него есть и другие применения, например, детали для электроники.Формование с четырьмя слайдами включает в себя различные процессы штамповки и формования для создания более сложных продуктов, и это особенно эффективно для небольших деталей.

Вы можете использовать платформу Thomas's Supplier Discover Platform для поиска ближайших к вам компаний по штамповке металла.

Сварка TIG.

Изображение предоставлено: Aumm graphixphoto / Shutterstock.com

Сварка

При сварке две или более металлических детали соединяются вместе за счет сочетания тепла и давления.Это популярный процесс, потому что металлические части могут быть любой формы и размера. Четыре из популярных типов сварочных процедур - это сварка электродом или дуговая сварка, сварка MIG, сварка TIG и дуговая сварка порошковой проволокой.

Сварка палкой, также известная как дуговая сварка защищенного металла (SMAW), использует электродную штангу, которая вырабатывает электрический ток, который образует электрическую дугу при контакте с металлом. Высокая температура дуги сваривает металл.

Сварка металла в инертном газе (MIG) или газовая дуговая сварка металла (GMAW) использует поданный извне газ вместе со сплошным проволочным электродом, чтобы защитить металл от реакции на факторы окружающей среды, чтобы сварка была более быстрой и непрерывной.Защитный газ также создает меньше сварочного дыма.

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG), также называемая дуговой сваркой вольфрамовым электродом, использует стержень вольфрамового электрода, который создает короткую дугу для сварки более тяжелых металлов в тяжелых производственных условиях. Этот метод требует высококвалифицированного сварщика, так как процесс более сложный, но его можно использовать для большинства металлов и для сложных проектов.

Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) имеет такой же процесс и оборудование, что и сварка MIG. Используемый проволочный электрод содержит сердечник, который производит защитный газ, поэтому вторичный источник газа не требуется.Этот метод более портативен, чем сварка MIG или палкой, но его нельзя использовать с более тонкими металлами.

Выбор производителя

Выбор специализированного цеха по изготовлению металлоконструкций или производителя нестандартного металла, который наилучшим образом соответствует потребностям проекта, является важным решением, которое может повлиять на скорость производства, качество продукции и рентабельность данного проекта. Чтобы помочь в процессе выбора, вот некоторые рекомендации:

  • Опыт: Изготовители по индивидуальному заказу, которые работают в течение долгого времени или имеют хорошо зарекомендовавшие себя в области предоставления хорошего обслуживания, могут представлять очевидные причины для выбора магазина.
  • Обслуживаемые отрасли : может быть полезно отметить, какие отрасли обычно обслуживает магазин, а также виды продуктов или процессов, на которые он специализируется, поскольку они лучше подходят для выполнения конкретных отраслевых требований. Также важно узнать об опыте изготовителя с типом металла, необходимого для проекта. Некоторые фабрики специализируются на производстве одного или двух видов металлоконструкций. Если вы уже знаете, что лучший металл для проекта - это алюминий, поищите специализированного производителя алюминия.
  • Ресурсы: Станки с ЧПУ могут быть лучшим вариантом для детализированного проекта, но ручные станки могут лучше подойти для проекта с ограниченным бюджетом. Размер оборудования имеет значение, если конечный продукт слишком большой. Инструментальные возможности производственного цеха на заказ могут иметь важное значение для его возможностей и качества металлических изделий. Требуется ли точное изготовление? Производство прецизионного листового металла во многом зависит от быстро развивающихся компьютерных технологий.Многие компании, специализирующиеся на прецизионном производстве, используют программное обеспечение CAD / CAM для проектирования и компоновки изделий, которые будут изготовлены. Компьютеры с ЧПУ запрограммированы для выполнения конкретных задач и достижения невероятно точных характеристик, необходимых для производства многих продуктов. Станки с ЧПУ приобрели огромную популярность благодаря своей точности и снижению затрат на рабочую силу. Многие компании, специализирующиеся на точном производстве, будут проектировать и производить готовую продукцию.
  • Тип производства: Размер производственного цикла, будь то краткосрочный или долгосрочный, малый или большой объем, должен быть одним из центральных факторов при выборе адекватных услуг по изготовлению на заказ.
  • Стандартные материалы: Наконец, важно убедиться, что производитель либо уже имеет, либо может изготовить конкретный металл, который будет использоваться для продукта. Если у них есть конкретный поставщик металла, которого они используют, также стоит изучить репутацию поставщика. Специализированный цех по изготовлению нержавеющей стали может долгое время работать с одним и тем же поставщиком стали.

Платформа Thomas 'Supplier Discovery Platform - идеальное место для поиска нового производителя металла.Начните здесь, где у нас есть более 9000 производителей, перечисленных в нашей базе данных.

Производство металлов - Краткое описание

Это руководство дает общее представление о производстве металла, различных методах и соображениях по выбору изготовителя. Для получения дополнительной информации о сопутствующих услугах обратитесь к нашим руководствам по другим продуктам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:
  1. https: // www.plasmacnc.co.uk/blog/understanding-fabrication-and-types-of-fabrication/
  2. https://www.thefabricator.com/article/bending/sheet-metal-folding-evolves
  3. https://www.themanufacturer.com/articles/different-types-of-welding-and-what-they-are-used-for/
  4. http://www.engineeringarticles.org/machining-operation-and-types-of-machining-tools/
  5. https://www.reinkeandschomann.com/blog/custom-metal-fabrication/
  6. https://www.cornellforge.com/forging-forged-parts-guide/
  7. http: // www.pdf-inc.com/types-metal-fabrication-processes/
  8. https://alliedsinterings.com/products/
  9. https://www.ampflame.com/custom-metal-fabrication.html
  10. https://www.technoxmachine.com/metal-fabrication-services/

Прочие изделия из металла

Кредит изображения: Изображение предоставлено: Aumm graphixphoto / Shutterstock.com

Больше от Custom Manufacturing & Fabricating

Методы и процессы металлообработки - Блог

Чтобы металл можно было использовать по назначению, необходимо его обработать.Обработка металла - это процесс, при котором металл меняет свои размеры, форму или некоторые свойства, чтобы его можно было использовать позже в процессе. Металл как таковой можно обрабатывать вручную или машинным способом. Выбор обработки металла зависит от его дальнейшего использования.

Машинная обработка металла выполняется на станке, имеющем заранее определенные инструменты, которые используются при обработке. Одно из главных преимуществ машинной обработки металла - это точность и скорость обработки. Поскольку машины заменяют человека, ошибка обработки сводится к минимуму.

Машинная обработка металла делится на:

I. Обработка с предварительно заданной геометрией инструмента

  • Токарная
  • Фрезерный
  • Пиление
  • Бурение

II. Обработка металла без определенной режущей кромки инструмента

III. Обработка металла свободным лезвием

IV. Обработка без использования лезвия

Каждый из вышеперечисленных методов обработки металлов имеет свои преимущества и недостатки.

Выбор технологии обработки металла во многом зависит от будущего использования обрабатываемого металла, то есть от точности и качества обработки.

С другой стороны, ручная обработка металла выполняется с использованием ручных инструментов, таких как лезвия, клочья или наждачная бумага.

Этот метод обработки металла требует силы мускулов человека.

Ручная металлообработка можно разделить по инструментам

  • Подача
  • Пиление
  • Бурение
  • Шлифовальный
  • Соскоб

Обработка листов также может производиться указанными выше методами и методами.

Металлообрабатывающий цех

Обработка металлов можно разделить на:

  • Обработка бесформенных форм - например, обработка отходов
  • Обработка металла без отделения частиц - например, чеканка
  • Обработка удалением частиц - например, токарная обработка
  • Обработка металла путем соединения: напр. Сварка
  • Защита металла - например, окраска
  • Обработка металлов путем изменения свойств - например, закалка

Тепловая обработка металлов

Тепловая обработка металла подразумевает воздействие тепла на металл, изменяющее его свойства и, таким образом, влияющее на микроструктуру.

Наиболее распространенными металлами, подвергаемыми термообработке, являются стали, и основные причины, по которым используется обработка металлов, заключаются, в первую очередь, в повышении прочности с последующим увеличением ударной вязкости и / или изменением формы.

Имеется термическая обработка металла:

  • Перед тем, как приступить к деформированию
  • После форматирования для снятия остаточных напряжений
  • Когда требуется увеличение силы

Обработка металла на станке с ЧПУ

Токарный станок с ЧПУ - это станок, используемый для обработки металлов и листов путем разделения частиц.Применение технологии ЧПУ в обработке дает множество преимуществ, в первую очередь связанных со скоростью и точностью. Одним из основных преимуществ использования технологии ЧПУ при обработке металла и листового металла является возможность выполнять сложные проекты с использованием технологии CAD-CAM, в которой используются команды для создания трехмерных чертежей. Однако одним из основных недостатков этого вида металлообработки и поломок является большое количество образующихся ломов. Однако этот недостаток компенсируется высоким качеством обработки и небольшими требованиями к доработке.

Станок для обработки металла и листового металла обеспечивает высокую точность и качество без необходимости доработки. При использовании технологии ЧПУ более сложные проекты передаются непосредственно на станки с ЧПУ благодаря технологии CAD-CAM, а затем обрабатываются.


Руководство по производству металлических деталей

Материалы из листового металла

Protolabs предлагает самые популярные листовые металлы, начиная от углеродистой стали, такой как холоднокатаная сталь (CRS), оцинкованная и оцинкованная, до нержавеющей стали, алюминия, меди и латуни.Каждый из них обладает своими уникальными качествами, и причины выбора одного по сравнению с другим могут варьироваться от эстетики до коррозионной стойкости.

CRS Листовой металл
Подобно горячекатаной стали, холоднокатаная сталь проходит еще один процесс. Его прокатывают второй раз при комнатной температуре после дополнительного сжатия роликами. Использование этого метода значительно увеличивает твердость, но снижает пластичность. CRS хорошо подходит для деталей, которые требуют формовки при комнатной температуре, а также хорошо свариваются и окрашиваются.CRS обычно покрывается маслом для повышения коррозионной стойкости.

Оцинкованный и оцинкованный листовой металл
Блестящие узоры оцинкованной стали знакомы каждому, кто смотрел на внутренние воздуховоды. Оцинкованная и подвергнутая гальванической обработке сталь с высокой коррозионной стойкостью проходит один и тот же начальный процесс, при котором металл погружается в жидкий раствор цинка при температуре 850 градусов по Фаренгейту. Но здесь и начинаются различия. Сталь Galvanneal добавляет второй этап обработки к своей основной, беря гальванизированную сталь и пропуская ее через печь отжига с температурой 1050 градусов по Фаренгейту, которая вытягивает железо на поверхность для сцепления с защитным цинковым покрытием.Это придает изделию гладкую поверхность, более устойчивую к коррозии. Оба материала легко поддаются формованию, но поверхность гальваннеала гораздо лучше окрашивается. Если вы ищете более индустриальный вид, возможно, вам подойдет оцинковка. Если внешний вид и окрашиваемость важны, гальваннеал подойдет.

Листовой металл из нержавеющей стали
Нержавеющая сталь повсюду - в приборах, раковинах и гигантских чанах, используемых для приготовления пива! Отделка может варьироваться от матовой до гладкой, но независимо от того, какой вариант вы выберете, вы получите поверхность, обладающую высокой устойчивостью к коррозии и пятнам, даже при воздействии кислотных соединений.Это делает его популярным и в лабораторных условиях. Волшебство нержавеющей стали происходит от сочетания хрома и никеля для создания этого прочного металлического сплава. Мы предлагаем нержавеющую сталь марки 304 и 316. Если коррозия вызывает беспокойство, вы можете выбрать нержавеющую сталь марки 316, хотя она несколько дороже. Добавление молибдена в 316 делает его более подходящим для сложных ситуаций, особенно для использования на открытом воздухе и на море.

Листовой алюминий
Алюминий имеет много преимуществ.Он легкий, прочный, устойчивый к коррозии, немагнитный и легко поддается формованию. Он также хорошо рассеивает тепло и очень привлекателен благодаря полугладкой поверхности как у наших сортов 5052, так и у 6061. Какой из них вы должны использовать, зависит от вашего приложения. 5052 - лучший выбор для обработки листового металла, потому что 6061 иногда дает трещины во время формовки. Изгибы в 6061 значительно менее жесткие, и вам придется компенсировать это большим радиусом изгиба, чтобы обеспечить структурную целостность, что может быть нежелательно в вашей конструкции.Тем не менее, 6061 - разумный выбор для плоских деталей.

Медный листовой металл
Protolabs предлагает две формы медного листового металла: C101 и C110. Оба хорошо известны своей электропроводностью, блестящей отделкой и красивой сине-зеленой патиной, которая со временем медленно образуется на поверхности из-за воздействия элементов, особенно в соленой воде и в промышленных условиях. Тем не менее, коррозионная стойкость меди высока. C101, также называемый бескислородной медью, часто используется в инженерных приложениях и обладает высокой пластичностью.C110 часто используется в сантехнической арматуре, а из-за его высокой проводимости (уступающей только серебру) в электронике. C110 не рекомендуется использовать с ацетиленом, аммиаком, азотной кислотой и ртутью или солями ртути.

Листовой металл из латуни
Добавьте цинк к меди, и вы получите латунь. CDA260, разновидность латунного листового металла, которую мы используем в Protolabs, состоит примерно на 70 процентов из меди и на 30 процентов из цинка. Латунь очень устойчива к коррозии и, как и ее основная медь, прекрасно выглядит и легко поддается формованию.Он широко используется в морских приложениях и электронных компонентах.

Методы постобработки металла

Вторичные операции обычны для многих производственных процессов, особенно для металлических деталей. Термическая обработка улучшает прочность и снимает внутренние напряжения, возникающие при обработке сырья и при тяжелой механической обработке. Углеродистые стали, такие как 1018, можно упрочнить посредством азотирования или науглероживания, а 4140 легко довести до 50 Rc или выше с помощью методов закалки и отпуска.Как упоминалось ранее, сталь 17-4 PH может быть довольно твердой, как и некоторые нержавеющие стали серии 400, но нержавеющая сталь серии 300 может быть упрочнена только путем холодной обработки или вытягивания через матрицу. Мягкие металлы, такие как алюминий и магний, никогда не затвердевают, хотя они могут быть подвергнуты криогенному снятию напряжений или «состарены» низкотемпературным нагревом.

Обработка материалов | Britannica

Обработка материалов , серия операций, которые преобразуют промышленные материалы из исходного состояния в готовые детали или изделия.Промышленные материалы определяются как материалы, используемые при производстве «твердых» товаров, таких как машины и оборудование более или менее длительного пользования, производимые для промышленности и потребителей, в отличие от одноразовых «мягких» товаров, таких как химикаты, продукты питания, фармацевтические препараты и одежда. .

Ручная обработка материалов стара как цивилизация; Механизация началась с промышленной революции 18 века, а в начале 19 века основные машины для формовки, формовки и резки были разработаны, главным образом в Англии.С тех пор методы, технологии и оборудование для обработки материалов выросли в разнообразии и количестве.

Цикл производственных процессов, в ходе которых материалы превращаются в детали и продукты, начинается сразу после того, как сырье извлечено из минералов или произведено из основных химических веществ или природных веществ. Металлическое сырье обычно получают в два этапа. Сначала сырая руда обрабатывается для увеличения концентрации желаемого металла; это называется обогащением.Типичные процессы обогащения включают дробление, обжиг, магнитную сепарацию, флотацию и выщелачивание. Во-вторых, дополнительные процессы, такие как плавка и легирование, используются для производства металла, из которого должны быть изготовлены детали, которые в конечном итоге собираются в продукт.

В случае керамических материалов натуральная глина смешивается и смешивается с различными силикатами для получения сырья. Пластиковые смолы производятся химическими методами в виде порошка, гранул, замазки или жидкости. Синтетический каучук также производится химическими методами, производятся, как и натуральный каучук, в таких формах, как плиты, листы, креп и пена для изготовления готовых деталей.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Процессы, используемые для преобразования сырья в готовую продукцию, выполняют одну или обе из двух основных функций: во-первых, они придают материалу желаемую форму; во-вторых, они изменяют или улучшают свойства материала.

Процессы формования и формования можно разделить на два широких типа - те, которые выполняются с материалом в жидком состоянии, и те, которые выполняются с материалом в твердом или пластичном состоянии.Обработка материалов в жидкой форме обычно известна как литье, когда в нее вовлечены металлы, стекло и керамика; это называется формованием, когда применяется к пластмассам и некоторым другим неметаллическим материалам. Большинство процессов литья и формования включают четыре основных этапа: (1) создание точного шаблона детали, (2) изготовление формы из шаблона, (3) введение жидкости в форму и (4) удаление закаленной детали из формы. плесень. Иногда требуется чистовая операция.

Материалам в их твердом состоянии придают желаемую форму путем приложения силы или давления.Обрабатываемый материал может быть в относительно твердом и стабильном состоянии и в такой форме, как пруток, лист, гранула или порошок, или он может быть в мягкой, пластичной или похожей на замазку форме. Твердым материалам можно придать горячую или холодную форму. Обработку металлов в твердом состоянии можно разделить на два основных этапа: во-первых, сырье в виде больших слитков или заготовок подвергается горячей обработке, обычно путем прокатки, ковки или экструзии, с получением меньших форм и размеров; во-вторых, эти формы перерабатываются в конечные детали и изделия с помощью одного или нескольких небольших процессов горячего или холодного формования.

После того, как материал сформирован, его обычно модифицируют. При обработке материалов процесс «удаления» - это процесс, при котором удаляются части куска или массы материала для достижения желаемой формы. Хотя процессы удаления применяются к большинству типов материалов, они наиболее широко используются для металлических материалов. Материал может быть удален с заготовки механическими или немеханическими средствами.

Есть несколько процессов резки металла. Почти во всех из них механическая обработка включает в себя прижатие режущего инструмента к обрабатываемому материалу.Инструмент, который тверже, чем обрабатываемый материал, удаляет нежелательный материал в виде стружки. Таким образом, элементами обработки являются режущее устройство, средство для удержания и позиционирования заготовки и обычно смазка (или смазочно-охлаждающая жидкость). Существует четыре основных процесса удаления без резания: (1) при химическом измельчении металл удаляется реакцией травления химическими растворами на металле; хотя обычно применяется к металлам, его также можно использовать на пластмассах и стекле, (2) электрохимическая обработка использует принцип металлизации в обратном направлении, поскольку заготовка, вместо того, чтобы образоваться в процессе нанесения покрытия, разъедается в контролируемом (3) электроразрядная обработка и шлифование разрушают или режут металл высокоэнергетическими искрами или электрическими разрядами, (4) лазерная обработка режет металлические или тугоплавкие материалы интенсивным лучом света от лазера.

Другим дополнительным изменением может быть «соединение», процесс постоянного, иногда только временного соединения или прикрепления материалов друг к другу. Используемый здесь термин включает сварку, пайку, пайку, а также склеивание и химическое соединение. В большинстве процессов соединения связь между двумя кусками материала достигается за счет приложения одного или комбинации трех видов энергии: тепловой, химической или механической. Связующий или наполнитель, такой же или отличный от соединяемых материалов, может использоваться или не использоваться.

Свойства материалов могут быть изменены в результате горячей или холодной обработки, механических операций и воздействия некоторых форм излучения. Изменение свойств обычно вызывается изменением микроскопической структуры материала. В эту категорию включены как термообработка, при которой температура превышает комнатную, так и холодная обработка при температуре ниже комнатной. Термическая обработка - это процесс, при котором температура материала повышается или понижается для изменения свойств исходного материала.Большинство процессов термической обработки основаны на циклах время-температура, которые включают три этапа: нагрев, выдержка при температуре и охлаждение. Хотя некоторые термические обработки применимы к большинству семейств материалов, они наиболее широко используются для металлов.

Наконец, процессы «отделки» могут использоваться для модификации поверхностей материалов с целью защиты материала от разрушения в результате коррозии, окисления, механического износа или деформации; для обеспечения особых характеристик поверхности, таких как отражательная способность, электрическая проводимость или изоляционные или несущие свойства; или придать материалу особый декоративный эффект.Есть две широкие группы процессов отделки: те, в которых на поверхность наносится покрытие, обычно из другого материала, и те, в которых поверхность материала изменяется под действием химического воздействия, тепла или механической силы. К первой группе относятся металлические покрытия, например гальваника; органическая отделка, например покраска; и эмалирование фарфора.

Обычные процессы производства металлов | Fractory

Производство металлических деталей включает в себя множество различных методов обработки металла.Выбор процессов зависит от желаемого конечного результата, а также от типа металла, его формы и т. Д.

Существует даже 2 категории изготовления по форме - изготовление металла и изготовление листового металла. В то время как первый включает в себя все методы изготовления, второй исключает другие, такие как обработка с ЧПУ.

Список процессов изготовления металла чрезвычайно велик, поскольку он включает в себя различные операции по чистовой обработке поверхности, механическую обработку, резку и т. Д. Тем не менее, мы можем сказать, что есть несколько избранных процессов, которые преобладают над другими как наиболее распространенные методы.

Обработка металлов

Вот некоторые из наиболее распространенных методов преобразования отдельной заготовки в желаемую.

Лазерная резка

Услуги лазерной резки сегодня намного превосходят другие по популярности. Причина кроется в универсальности этого метода резки, точности, цене, скорости и т. Д.

В этом методе резки используется способность лазера плавить все виды металлов, включая низкоуглеродистую сталь, нержавеющую сталь и т. Д. Поскольку лазерный луч узкий и достаточно горячий, чтобы выполнить резку быстро, он также обеспечивает хороший чистый пропил. .

Возможность получения высокой производительности без дополнительной обработки делает лазерную резку экономичным вариантом при резке металла.

Другие методы термической резки

И плазменная резка, и газовая резка имеют свое место. Основная их важность заключается в их способности резать действительно толстые металлы. Газовая резка подходит для листов толщиной до 150 мм.

Плазменная резка - это промежуточный этап между лазерной и газовой резкой. Тем не менее, развитие лазеров постоянно приближает их к плазме, съедая их долю на рынке.

Гидроабразивная резка

Другой способ резать действительно толстый металл, но без нагрева. При гидроабразивной резке металл разъедается струей воды под высоким давлением с добавлением абразивов.

Такой способ резки гарантирует отсутствие зоны термического влияния. Поскольку ЗТВ вызывает ряд изменений в структуре металла, надежность детали трудно определить. Гидроабразивная резка устраняет эту неопределенность и опасность, которую она несет.

Стрижка

Другой способ резки металла, но механическим.Это применимо только для простых прямых резов, но выполняет эту работу очень эффективно.

Подходит для любого металла, так как в отличие от термической резки не могут происходить химические реакции.

Металлообработка

Доступно большое количество разнообразных процессов формовки, особенно для листового металла. Самым распространенным, конечно же, является листогибочный пресс. Этот метод также доступен для толстых листов, в зависимости от мощности листогибочного пресса.

В то же время с листовым металлом можно манипулировать множеством других способов.К ним относятся глубокая вытяжка, гидроформование, инкрементное формование и т. Д.

Фрезерный

Фрезерный станок с ЧПУ использует вращающуюся режущую головку, которая выполняет множество последовательных разрезов, разъедая металл. Фрезерование - это метод изготовления металла, применимый к более толстым пластинам и разным профилям, а не к листам.

Перейдите на нашу страницу услуг по фрезерованию с ЧПУ, чтобы узнать больше о наших возможностях.

Токарная

Подобно фрезерованию, токарная обработка с ЧПУ используется для металлических блоков.Но разница в том, что здесь вращается заготовка, а не режущая головка. В результате точения получаются цилиндрические формы.

Бурение

Аналогично фрезерованию в том смысле, что режущая головка вращается. При сверлении кончик режущей головки выполняет работу, тогда как при фрезеровании - это стороны режущей головки.

Сварка

Обычно все детали попадают в определенную сборку. Также существует несколько способов сборки, в том числе на клепках и на болтах.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *