Методы изготовления изделий из металла

Изготовление изделий из металла Металлические изделия широкого и промышленного назначения используются потребителями ежедневно в самых различных сферах деятельности. Изготовление металлической
Содержание

Методы изготовления изделий из металла

Изготовление изделий из металла

Металлические изделия широкого и промышленного назначения используются потребителями ежедневно в самых различных сферах деятельности.

Изготовление металлической продукции проходит на заводах, оснащенных специальным оборудованием, которое может быть механическим, автоматизированным или автоматическим.

В наше время человек уже не берет в руки молот, чтобы создать какой-либо предмет или деталь, все это делают машины, что значительно упрощает процесс.

Изготовление изделий из металла проводится по разным технологиям, которые отличаются между собой и дают возможность создавать предметы с различными качественными характеристиками и функциями.

Изготовление изделий из металла в промышленных масштабах

Специальные заводы, на которых изготавливают металлические конструкции, используют для обработки сырья метод плавления.

Сталь или чугун нагревается до жидкого состояния в плавильных печах, потом разливается в специальные изложницы, они являются ничем иным, как формами, после застывания в которых образовываются слитки от 500 кг до нескольких десятков тонн.

Готовые слитки обрабатываются методом литья или давления, так с них получаются изделия самых разных форм с разными функциями и характеристиками. Наиболее распространенной является обработка металла давлением, поскольку она более выгодна с экономической точки зрения, и позволяет придать готовым продуктам особую прочность.

Существуют такие способы обработки металлических изделий давлением

Прокат – осуществляется методом обжима металла между валками, так можно изготовить детали нужного размера и диаметра. Прокатывать можно как холодный, так и горячий металл. В холодном состоянии таким способом обрабатывают мягкие металлы, такие как олово или свинец, но в основном материал нагревается до температуры от 900° до 1250°. Таким путем получают большинство продукции для строительства, например, рельсы, балки, прутковую и листовую сталь, арматуру.

Ковка – один из наиболее распространенных методов обработки металла, который заключается в придании деталям нужной формы путем их прессования или обработки молотом. Ковка может быть свободной, когда изделие произвольно растекается во все стороны, или штампованной, когда металл заполняет формы штампов, а все его излишки вытекают в специальную канаву, а потом отрезаются. Таким методом производится изготовление изделий из металла, которые имеют четкие размеры и форму.

Волочение – протягивание металлической заготовки через отверстие, в котором сечение меньше, чем сечение заготовки. Таким способом получают квадратные, круглые или шестиугольные прутки или трубки с тонкими стенками. Для волочения используют предварительно прокатанные или прессованные заготовки. В процессе такой обработки образуется наклеп металла, который повышает твердость стали, и в то же время делает ее менее пластичной и более хрупкой.

Использование ЧПУ для производства металлических изделий

Современные производственные мощности оснащены инновационным оборудованием с ЧПУ. Это специальные металлообрабатывающие станки, которые оснащены числовым программным управлением.

Изготовление изделий из металла при помощи таких агрегатов характеризуется высокой точностью, поскольку машины позволяют максимально автоматизировать производство, они выполняют все процессы, на которые запрограммированы.

Участие человека в такой работе минимальное, достаточно, чтобы за технологией следил специально обученный оператор. С таким оборудованием значительно понижается процент брака и повышается производительность, потому оно все чаще внедряется в современные производства, несмотря на свою сравнительно высокую стоимость.

Кому лучше всего заказывать изготовление металлических изделий

Владельцам различных предприятий время от времени приходится пользоваться услугами производств, которые осуществляют изготовление изделий из металла. В нашей стране достаточно много компаний, которые выполняют работы подобного плана, потому искать долго исполнителей не придется.

Однако при выборе подрядчиков стоит обращать внимание на уровень их квалификации, соответствующее оснащение производственных мощностей и отзывы клиентов об их работе. Эти факторы являются решающими, потому на них стоит опираться при заключении договора. Стоит отметить, что сложные задания лучше всего поручать ответственным изготовителям, которые успели зарекомендовать себя на рынке, малоизвестным «любителям» не стоит доверять масштабные проекты.

Производители изделий из металла на выставке

Узнать, какие мировые и отечественные лидеры предлагают качественное изготовление изделий из металла, можно на международной выставке «Металлобработка».

Специализированное мероприятие состоится в ЦВК «Экспоцентр», участниками станут более 1000 известнейших компаний из разных стран.

В ходе грандиозной выставки будут представлены инновационные инструменты и машины для обработки металла, потому выбрать новейшие агрегаты для оснащения высокотехнологического производства будет совершенно несложно.

Изготовление металлических изделий конструкций: особенности и способы

На сегодняшний день изделия и конструкции из металла широко используются в разнообразных сферах и отраслях промышленности. Производственные мощности большинства современных предприятия дают возможность осуществлять изготовление металлических изделий конструкций разного назначения. По предварительным заказам возможно изготовление изделий из металла разной сложности, от наиболее простых (труба, арматура) деталей до оригинальных изделий художественной ценности с использованием элементов ковки.

Процесс изготовления изделий из металла

Изготовление металлических изделий конструкций осуществляется поэтапно:

  • жидкая сталь разливается по специальным емкостям;
  • слитки металла от пятисот до нескольких тысяч килограммов обрабатывают путем литья или прессования;
  • создание стальных деталей необходимых форм, конфигураций и определенных качественных характеристик;
  • соединение деталей в конструкционные изделия с применением сварного аппарата, с использованием специальных крепежей или методом клепки.

Способы обработки стали

Сегодня наиболее распространенными методами обработки металла путем давления являются нижеперечисленные.

Особенности проката

Изготовление металлических изделий конструкций путем проката является наиболее выгодным с экономической стороны процессом производства стальных деталей. Существует два вида проката:

Холодный способ

Данный вид проката используется для металлов, которые обладают хорошей пластичностью и гибкостью, или для создания тонких листов из стали, так как они достаточно быстро остывают.

Горячий прокат

Таким способом изготавливают большинство деталей из стали. Процесс проходит при температуре в пределах 950–1200 градусов Цельсия. Обжатие слитка из металла до необходимого размера осуществляется в несколько приемов с помощью протягивания его через валочные ролики с определенным размером, который постепенно уменьшается. Горячим способом производятся такие изделия:

  • металлические прутки;
  • трубная арматура;
  • сталь в формате листа;
  • рельсы;
  • балочные конструкции.

Ковка

Данный способ заключается в изменения формы стали путем ударов прессового станка, которые постоянно повторяются, или с использованием специального молота. Существует два вида ковки:

Свободный способ

При этом способе при ударе молотка сталь свободно расплывается в разные стороны. Такая ковка используется в основном для производства деталей для резки стали, создания определенных отверстий.

Штамповка

При штампованной ковке сталь при ударе молота заливается в специальные штампы, а излишки выливаются в канавку и отсоединяются. Такой способ дает возможность создать изделия определенных точных форм и размерных рамок.

Волочение

Данный процесс происходит холодным способом поэтапно:

  • подготовка заготовки из трубы или стального прутка;
  • протягивание заготовки из металла через специальное сечение отверстия;
  • обжим металла в точном соответствии проему отверстия.

Таким методом производят трубки с тонкими стенками, а также небольшие прутки маленького сечения разного формата и разной конфигурации.

Профилирование

Изготовление металлических изделий конструкций путем холодного профилирования заключается в деформации изделия круглой формы или в форме листов на специальных прокатных станках. Таким способом создаются профили разнообразной гнутой конфигурации в поперечной части. Профилирование холодным способом гораздо выгодней горячего проката профилей, так как толщина профиля уменьшается до 2 миллиметров.

Методы изготовления деталей

На сегодняшний день на российских предприятиях распространены различные методы изготовления деталей. Самые известные из них – это ковка, штамповка, литье и механообработка. На выбор наиболее подходящего из них влияют такие параметры, как тип детали, ее размер и назначение. Каждый из перечисленных методов изготовления деталей имеет свои особенности, обладает определенными преимуществами и недостатками. Самые распространенные из них мы и рассмотрим подробнее.

Литейное производство

Литейная обработка – один из наиболее распространенных методов изготовления деталей. В данном случае подразумевается изготовление формы, которую затем заполняют расплавленным металлом. Возможности данного способа несколько ограничены, поэтому чаще всего литье используют для создания заготовок, затем обрабатываемых на токарном станке. Если Вам необходимы конструктивно сложные заготовки – лучше попробовать прочие методы изготовления деталей. В противном случае получившиеся изделия надо дорабатывать на фрезеровочном станке.

Читайте также  Ковка металла своими руками в домашних условиях

Несмотря на эти недостатки, литье отлично подходит для создания сложных отливок – например, полых, которые трудно производить путем механической обработки. Данный способ подходит для деталей абсолютно любого веса. Для литья можно использовать как формовочные смеси («землю»), так и металлические формы.

Обработка резанием

Обработка резанием – основной метод изготовления деталей машин, использующий несколько видов заготовок: например, прокат, отливки и штамповки.

Процедура резания предельно проста: она формирует новые поверхности за счет деформирования и отделения верхних слоев материала, при этом образовывается стружка. При обработке металла снимают некоторую его часть – припуск.

Резание не так популярно, как остальные методы изготовления деталей. За счёт повышения точности исходных заготовок общий объем металлов, обрабатываемых резанием, заметно уменьшается.

Существует несколько технологий резания: сверление, протягивание, фрезерование и точение. Их общая черта – необходимость использования заготовки, форма которой должна быть близка к готовому изделию. Для этого задействуют различные типы станков – токарные, сверлильные, фрезеровочные.

Сварка деталей

В общем смысле сварка – это процесс объединения двух металлических деталей для получения третьей. Сварка занимает особое место среди остальных методов изготовления деталей. Она подходит для изготовления большинства деталей, необходимых для машиностроения, но целесообразность использования сварки в других областях зависит от конструктивных особенностей желаемой детали. В их числе:

  • характер расчленения детали,
  • метод получения заготовок,
  • качество обработки.

Стоит учитывать и трудоёмкость реализации сварки. Если Вас не устраивает необходимость выполнения сборочно-сварочных операций, осуществить механизацию процесса нет возможности, а готовые детали затем надо обрабатывать дополнительно – обратите внимание на остальные методы изготовления деталей в поисках подходящего.

Обработка давлением

Обработка давлением – самый обширный из методов изготовления деталей. В него входит огромное количество технологий и способов обработки. За счет хороших показателей пластичности металлу может быть придана любая форма. Структура материала при этом не нарушается, поэтому на обработку металлов давлением есть стабильный спрос.

Существует пять основных процедур с задействованием высокого давления, используемых для изготовления деталей.

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

Обработка давлением идеально подходит, если необходимо максимально снизить стоимость производства. Детали при этом изготавливают в большом количестве и в минимальные сроки. Недостаток данного метода – более высокий процент брака по сравнению с другими технологиями. Обрабатываемая заготовка также может потрескаться и расколоться.

Механическая обработка

Механообработка подразумевает срезание металла с поверхности заготовки поэтапно. Комплекс используемых технологий (в том числе – задействование различных типов станков), позволяет:

  • придать детали любую нужную форму,
  • просверлить необходимое количество отверстий,
  • обеспечить ей эстетичный внешний вид путем шлифования и строгания.

За счет этих плюсов прочие методы изготовления деталей, как правило, уступают механообработке.

Данный метод позволяет изготавливать изделия в небольших количествах. Это как раз тот случай, когда использовать другие технологии невыгодно. Минимальный процент брака при механообработке делает её отличным вариантом для производства высококачественных деталей.

Механическая обработка деталей с использованием станков ЧПУ – одна из основных направлений компании «Борис-88». Специалисты нашей компании используют современное универсальное высокоточное оборудование, что гарантирует высокое качество готового продукта.

Обработка металла

Металлы и их сплавы издавна используются человеком для изготовления инструментов и оружия, украшений и ритуальных предметов, домашней утвари и деталей механизмов.

Чтобы превратить металлические слитки в деталь или изделие, их требуется обработать, или изменить их форму, размеры и физико-химические свойства. За несколько тысячелетий было разработано и отлажено множество способов обработки металлов.

Особенности обработки металла

Многочисленные виды металлообработки можно отнести к одной из больших групп:

  • механическая (обработка резанием);
  • литье;
  • термическая;
  • давлением;
  • сварка;
  • электрическая;
  • химическая.

Литье — один из самых древних способов. Он заключается в расплавлении металла и розливе его в подготовленную форму, повторяющую конфигурацию будущего изделия. Этим способом получают прочные отливки самых разных размеров и форм.

Про другие виды обработки будет рассказано ниже.

Сварка

Сварка также известна человеку издревле, но большинство методов были разработаны в последнее столетие. Сущность сварки заключается в соединении нагретых до температуры пластичности или до температуры плавления кромок двух деталей в единое неразъемное целое.

В зависимости от способа нагрева металла различают несколько групп сварочных технологий:

  • Химическая. Металл нагревают выделяемым в ходе химической реакции теплом. Термитную сварку широко применяют в труднодоступных местах, где невозможно подвести электричество или подтащить газовые баллоны, в том числе под водой.
  • Газовая. Металл в зоне сварки нагревается пламенем газовой горелки. Меняя форму факела, можно осуществлять не только сварку, но и резку металлов.
  • Электросварка. Самый распространенный способ:
    • Дуговая сварка использует для нагрева и расплавления рабочей зоны тепло электрической дуги. Для розжига и поддержание дуги применяют специальные сварочные аппараты. Сварка ведется обсыпными электродами или специальной сварочной проволокой в атмосфере инертных газов.
    • При контактной сварке нагрев осуществляется проходящим через точку соприкосновения соединяемых заготовок сильным электротоком. Различают точечную сварку, при которой детали соединяются в отдельных точках, и роликовую, при которой проводящий ролик катится по поверхности деталей и соединяет их непрерывным швом.

С помощью сварки соединяют детали механизмов, строительные конструкции, трубопроводы, корпуса судов и автомобилей и многое другое. Сварка хорошо сочетается с другими видами обработки металлов.

Электрическая обработка

Метод основан на частичном разрушении металлических деталей под воздействием электрических разрядов высокой интенсивности.

Его применяют для прожигания отверстий в тонколистовом металле, при заточке инструмента и обработке заготовок из твердых сплавов. Он также помогает достать из отверстия обломившийся и застрявший кончик сверла или резьбового метчика.

Графитовый или латунный электрод, на который подано высокое напряжение, подводят к месту обработки. Проскакивает искра, металл частично оплавляется и разбрызгивается. Для улавливания частиц металла промежуток между электродом и деталью заполняют специальным маслом.

Ультразвуковая обработка металла

К электрическим способам обработки металлов относят и ультразвуковой. В детали возбуждаются колебания высокой интенсивности с частотой свыше 20 кгц. Они вызывают локальный резонанс и точечные разрушения поверхностного слоя, метод применяют для обработки прочных сплавов, нержавейки и драгоценностей.

Особенности художественной обработки металлов

К художественным видам обработки металлов относят литье, ковку и чеканку. В средине XX века к ним добавилась сварка. Каждый способ требует своих инструментов и приспособлений. С их помощью мастер либо создает отдельное художественное произведение, либо дополнительно украшает утилитарное изделие, придавая ему эстетическое наполнение.

Чеканка — это создание рельефного изображения на поверхности металлического листа или самого готового изделия, например, кувшина. Чеканку выполняют и по нагретому металлу.

Способы механической обработки металлов

Большую группу способов механической обработки металлов объединяет одно: в каждом из них применяется острый и твердый по отношению к заготовке инструмент, к которому прикладывают механическое усилие. В результате взаимодействия от детали отделяется слой металла, и форма ее изменяется. Заготовка превышает размерами конечное изделие на величину, называемую «припуск»

Разделяют такие виды механической обработки металлов, как:

  • Точение. Заготовка закрепляется во вращающейся оснастке, и к ней подводится резец, снимающий слой металла до тех пор, пока не будут достигнуты заданные конструктором размеры. Применяется для производства деталей, имеющих форму тела вращения.
  • Сверление. В неподвижную деталь погружают сверло, которое быстро вращается вокруг своей оси и медленно подается к заготовке в продольном направлении. Применяется для проделывания отверстий круглой формы.
  • Фрезерование. В отличие от сверления, где обработка проводится только передним концом сверла, у фрезы рабочей является и боковая поверхность, и кроме вертикального направления, вращающаяся фреза перемещается и вправо-влево и вперед-назад. Это позволяет создавать детали практически любой требуемой формы.
  • Строгание. Резец движется относительно неподвижно закрепленной детали взад- вперед, каждый раз снимая продольную полоску металла. В некоторых моделях станков закреплен резец, а двигается деталью. Применяется для создания продольных пазов.
  • Шлифование. Обработка производится вращающимся или совершающим продольные возвратно- поступательные движения абразивным материалом, который снимает тонкие слои с поверхности металла. Применяется для обработки поверхностей и подготовки их к нанесению покрытий.

Каждая операция требует своего специального оборудования. В технологическом процессе изготовления детали эти операции группируются, чередуются и комбинируются для достижения оптимальной производительности и сокращения внутрицеховых расходов.

Обработка давлением

Обработка металла давлением применяется для изменения формы детали без нарушения ее целостности. Существуют следующие виды:

  • Штамповка.
  • Ковка.

Перед ковкой заготовку нагревают, опирают на твердую поверхность и наносят серию ударов тяжелым молотом так, чтобы заготовка приняла нужную форму.

Исторически ковка была ручной, кузнец разогревал деталь в пламени горна, выхватывал ее клещами и клал на наковальню, а потом стучал по ней кузнечным молотом, пока не получался меч или подкова. Современный кузнец воздействует на заготовку молотом кузнечного пресса с усилием до нескольких тысяч тонн. Заготовки длиной до десятков метров разогреваются в газовых или индукционных печах и подаются на ковочную плиту транспортными системами. Вместо ручного молота применяются кузнечные штампы из высокопрочной стали.

Читайте также  Как правильно вести электрод при сварке металла?

Для штамповки требуется две зеркальные по отношению друг к другу формы — матрица и пуансон. Тонкий лист металла помещают между ними, а потом с большим усилием сдвигают. Металл, изгибаясь, принимает форму матрицы. При больших толщинах листа металл нагревают до точки пластичности. Такой процесс называют горячая штамповка.

Во время штамповки могут выполняться такие операции, как:

  • гибка;
  • вытягивание;
  • осаживание;
  • и другие.

С помощью штамповки выпускают широчайший ассортимент изделий — от корпусов бытовой техники до колесных дисков и бензобаков.

Обработка с помощью резки

Металл поступает на предприятие в виде проката — листов или профилей стандартных размеров и толщин. Чтобы разъединить лист или профиль на изделия или заготовки нужных размеров, применяют обработку резкой.

Для профиля чаще всего используют резку абразивным кругом или дисковой пилой.

Для раскроя листов металла применяют несколько видов резки:

  • Ручная. Газосварщик с газовой горелкой вырезает куски металла нужного размера и формы. Применяется в небольших мастерских и на опытных производствах.
  • Газовая. Установка газовой резки режет пламенем автоматизированной газовой горелки и позволяет не только быстро произвести раскрой листа, но и разложить вырезанные заготовки по контейнерам для доставки их на сборочные участки
  • Лазерная. Режет металл лазерным лучом. Отличается высокой точностью и малым коэффициентом отходов. Кроме резки, может выполнять операции сварки и гравировки — нанесения на металл не удаляемых надписей.
  • Плазменная. Режет металл факелом высокоионизированного газа — плазмы. Применяется для раскроя листов из твердых и специальных сплавов.

В условиях промышленного производства и средних или крупных серий на первый план выходит такое понятие, как коэффициент использования металла. Он повышается как за счет более плотной раскладки деталей по площади, так и за счет прогрессивных технологий резки, дающих меньше отходов

Химическая обработка металлов для повышения защитных свойств материала

Химическая обработка металла — это воздействие на него специальными веществами с целью вызвать управляемую химическую реакцию.

Выполняются как подготовительные операции для очистки поверхности перед сваркой или покраской, так и как финишные отделочные операции для улучшения внешнего вида изделия и защиты его от коррозии.

С помощью электрохимической обработки гальваническим методом наносят защитные покрытия.

Термические виды обработки металлов

Термическая обработка металлов применяется для улучшения их физико-механических свойств. К ней относя такие операции, как:

  • отжиг;
  • закалка;
  • отпуск;
  • старение;
  • нормализация.

Термическая обработка стали

Термическая обработка заключается в нагревании детали до определенной температуры и ее последующем охлаждении по специальной программе.

Отжиг

Заготовку нагревают до температуры пластичности и медленно охлаждают прямо в печи.

Отжиг снижает твердость стали, но существенно повышает пластичность и ковкость.

Применяется перед штамповкой или раскаткой. Во время отжига снимаются внутренние напряжения, возникшие при отливке или механической обработке.

Закалка

При закалке заготовку прогревают до температуры пластичности и держат в таком состоянии в течение определенного времени, за которое стабилизируются внутренние структуры металла. Далее изделие быстро охлаждают в большом количестве воды или масла. Закалка существенно повышает твердость материала и снижает его ударную вязкость, повышая, таким образом, и хрупкость. Применяют для элементов конструкций, подверженных большим статическим и малым динамическим нагрузкам.

Отпуск

Проводится после закалки. Образец нагревают до температуры, несколько меньшей температуры закалки, и охлаждают медленно. Это позволяет компенсировать излишнюю хрупкость, появившуюся после закалки. Применяется в инструментальном производстве

Старение

Искусственное старение заключается в стимуляции фазовых превращений в массе металла. Его проводят при умеренном нагреве для придания материалу свойств, возникающих при естественном старении за долгое время.

Нормализация

Нормализация проводится для повышения ковкости без заметного снижения твердости за счет приобретения сталью мелкозернистой структуры.

Ее применяют перед закалкой и для повышения обрабатываемости резанием. Проводят так же, как и отжиг, но остывает заготовка на открытом воздухе.

Технологии и методы изготовления деталей из металла

  • Этапы работы с металлами:
  • Самые распространенные методы изготовления деталей:
  • Детали из стали
  • Детали из бронзы
  • Детали из латуни
  • Детали из чугуна
  • Станки с ЧПУ для обработки металлов

Металлы и изготовление изделий

Металлы — это целая группа химических веществ, имеющих схожие свойства, такие как водонепроницаемость, ковкость, прочность, электропроводность, делающие их подходящими для широкого спектра применения. Металлы и их сплавы в различном процентном соотношении используются в электрике, строительстве, изготовлении инструментов, создании машин, техники и даже декорировании. Удобство изделий из металла также в том, что из него легко изготовить не монолитное изделие, а большой механизм, состоящий из множества соединенных между собой деталей, которые можно без проблем сделать на заказ или докупить и заменять по мере их износа. Для редких и сложных элементов существует изготовление деталей по чертежу заказчика.

Этапы работы с металлами:

  • Из руды выплавляются железо, алюминий или медь, разливаются огромные формы;
  • Получившимся брускам придают удобный для дальнейшей работы формат, делая из них трубы, проволоку, листы и другие материалы;
  • Создаются заготовки, из которых затем производят на соответствующих станках необходимые детали;
  • Сбор и соединение деталей в результате которых получаются уже готовые механизмы, изделия или приборы.

Валы, шестерни, звездочки цепные, зубчатые колеса, муфты, фитинги, червячные валы — все эти предметы массового использования изготавливаются из различных сплавов металлов.

Подход к выбору метода изготовления детали зависит от ряда требований, которым деталь должна соответствовать: её назначение, размер и форма.

Самые распространенные в современном производстве методы изготовления деталей:

  1. Литьё — один из наиболее древних, но использующихся до сих пор методов. Подходит для создания изделий любого веса. Подразумевает изготовление подходящей формы, в которую заливают расплавленный металл. Несмотря на широкое распространение, в некоторых случаях данный способ не позволяет получить нужный результат, возможно, потом деталям будет необходима дополнительная обработка на фрезеровочном станке. При изготовлении сложных заготовок предпочтительно использовать другие способы;
  2. Механическая обработка — представляет из себя поэтапное срезание с поверхности заготовки металла. Задачи: придать детали необходимую форму, просверлить нужные отверстия в любом количестве, гарантировать эстетически приятный внешний вид. Позволяет изготавливать детали высокого качества с минимальным количеством брака, но только в небольшом количестве;
  3. Ковка — разделяется на ручную и механическую ковку. Ручная ковка в современном мире является, скорее, видом искусства, нежели производственным процессом. Требует много времени, квалифицированного труда, не гарантирует точность размера, веса и идентичности изделий, не подходит для мелких деталей и имеет высокую возможность брака. Механическая ковка — это современный аналог ручной ковки. Выполняется автоматизированным оборудованием, в основном в тяжелой промышленности. Позволяет получить изделия огромного веса и размера, которые создать человеку было бы крайне проблематично;
  4. Прессование — обработка металла давлением, при котором происходит процесс выдавливания металла из закрытой полости через соответствующее отверстие. Отлично подходит и чаще всего применяется для быстрого и массового изготовления длинных изделий нужной толщины: труб, проволок, прутьев или металлических профилей.

Детали из стали

Сталь – это сплав железа и углерода, в который могут быть введены другие примеси, для изменения конечных свойств продукта. Добавление в сплав дополнительных веществ в металлургии называют легированием. Следовательно, в зависимости от химического состава, стали можно разделить на легированные и углеродистые.

Основные преимущества стали:

  • Устойчивость к деформации;
  • Твердость;
  • Износостойкость;
  • Доступность и экономичность.

Детали из стали используются при изготовлении режущих, бытовых и строительных инструментов, производственных станков, кухонных приборов и для других нужд. Индивидуальное изготовление деталей из стали позволяет учесть все нюансы дальнейшего их использования и подобрать оптимально подходящий состав стали для долгосрочный службы.

Отдельно следует выделить нержавеющую сталь — это легированная сталь, отличающаяся высокой степенью устойчивости к коррозии, окислению и накоплению микроорганизмов. Поэтому изготовление деталей из нержавейки позволит повысит срок их службы даже под прямым воздействием воды, воздуха и агрессивных сред. Большинство медицинских инструментов изготавливается именно из нержавеющей стали.

Детали из бронзы

Бронза — сплав меди с другими элементами. Как и в случае со сталью, в неё могут быть добавлены легирующие компоненты.

Основные преимущества бронзы:

  • Устойчивость к истиранию;
  • Долговечность и прочность;
  • Ковкость;
  • Высокая стойкость к коррозии;
  • Гигиеничность;
  • Малая подверженность воздействию солёной воды и ряда органических кислот.

Детали из бронзы применяют в машиностроении, транспортной промышленности, авиации, ракетостроении, судостроении. Особую ценность изготовление деталей из бронзы представляет для приборов и техники, постоянно используемых в солёной воде, а также для химической аппаратуры. Бронза не имеет пористой структуры, за счет чего не происходит накопление грязи и размножение бактерий, поэтому использование бронзы в изготовлении сантехнического оборудования является полезным, но неоправданно дорогостоящим решением.

Распространённые в использовании виды бронзы:

  • Бериллиевая бронза — отличается высокой упругостью и электропроводностью. В основном детали из неё используются в электротехнике и изготовлении инструментов;
  • Оловянная бронза имеет самый широкий спектр применения и очень высокую устойчивость к солёной воде;
  • Алюминиевая бронза по свойствам и возможностям к применению близка к оловянной бронзе, но стоит дешевле. Из-за красивого золотистого цвета распространена при изготовлении украшений и деталей интерьера;
  • Кремниевая бронза отличается упругостью, пластичностью и тягучестью даже под воздействием низких температур. Детали из неё незаменимы для приборов, машин и аппаратуры, предназначенных для использования в северных широтах.
Читайте также  Как отличить алюминий от других металлов?

Детали из латуни

Латунь — сплав на основе меди с цинком в качестве легирующего компонента. Двухкомпонентная латунь, содержащая только медь и цинк, отличается более высокой пластичностью, но при температуре свыше 300 градусов, это свойство начинает падать. Многокомпонентная латунь, в которой присутствуют примеси и других элементов, по свойствам сильно зависит непосредственно от компонентов, входящих в её состав. Латунь легко поддается ковке и чеканке, но трудно отливается.

Основные преимущества латуни:

  • Легкость в обработке и придании сложных форм;
  • Не теряет вид и свойства со временем;
  • Высокая устойчивость к коррозии;
  • Выдерживает агрессивные вещества и среды;
  • Сохраняет пластичность при понижении температуры.

Широко используется в ювелирном деле и при создании декоративных элементов, сувениров, предметов интерьера. Из латуни возможно изготовление подшипников, труб, шестеренок и проволоки различных диаметров, форм, размеров и объемов. Что делает изготовление деталей из латуни возможным как для небольших устройств, так и целых машинных комплексов. В современности распространено использование составов из латуни в системах охлаждения, переходниках, сантехническом оборудовании, элементах крепежа.

Детали из чугуна

Чугун — это сплав железа с углеродом, отличается от стали большим процентным содержанием углерода. В составе могут присутствовать и примеси других веществ. В основном применяется в чёрной металлургии.

Основные преимущества чугуна:

  • Низкая стоимость;
  • Высокие литейные характеристики;
  • Стойкость к большим нагрузкам;
  • Твёрдость и прочность;
  • Высокая теплоотдача;
  • Работоспособность в низких температурах;
  • Устойчивость к влаге.

При добавлении в чугун различных легирующих веществ, можно расширить его свойства и добавить чугуну жаропрочности, износостойкости и устойчивости к коррозии. Главной особенностью чугуна является универсальность его применение в изготовлении деталей как небольшого, так и достаточно крупного веса и различной толщины. В первую очередь это обусловлено возможностью литья из чугуна деталей любой формы и сложности. Чугунное литье по формам позволяет сделать изготовление деталей по образцу заказчика максимально точным и исключает возможность брака.

Из чугуна изготавливают и корпуса для автомобилей, и насосы, и элементы для водосточных систем, и канализационные люки, и двери, и крыши. Чугун пользуется популярностью для изготовления кованых элементов декора, художественных деталей, скульптур, беседок, винтовых лестниц, балконов, решеток, ограждений, ворот, фонарей и светильников. Сантехническое оборудование, изготовленное из чугуна, отличаются долговечностью, надежностью и неприхотливостью в уходе. Поэтому водопроводные трубы, ванны, раковины и кухонные мойки из чугуна были так популярны.

Популярен чугун и для отопительных приборов, за счет его свойства долго остывать, а, значит, и отдавать тепло более продолжительное время. Эта же его особенность нашла применение и при изготовлении чугунной посуды.

В автомобильной, нефтегазовой промышленности и водоснабжении распространено изготовление деталей из чугуна при использовании так называемого «серого чугуна» — это обычный чугун с добавлением графита, который позволяет повысить прочность сплава, добиться его немагнитности и усовершенствовать его эксплуатационные качества.

Станки с числовым программным управлением (ЧПУ) для обработки металлов

Главное преимущество в использовании станка с ЧПУ при изготовлении деталей в том, что процесс происходит без прямого участия в нём человека, что устраняет возможность ошибки или брака. Существенный минус состоит в том, что использование станков с числовым программным управлением — дорогостоящее.

Использование станков с ЧПУ оправданно:

  • При потоковом и регулярном производстве большого количества идентичных заготовок, когда важно и их количество, и скорость выпуска, и точное совпадение друг с другом;
  • Когда детали изготавливаются для использования в особо важных проектах — элементы оборудования для ГЭС, транспорт, космические технологии, авиатехника, медицинская аппаратура;
  • Если необходима особенная точность в исполнении проекта;
  • Соблюдается условие, что итоговые заготовки должны иметь сложную поверхность, иной способ создания которой затрачивает много ресурсов, времени или даже невозможен.

Удобное и быстрое изготовление деталей по чертежам ЧПУ позволяет произвести даже самые мелкие виды работ, как, например, гравировка, создание канавок, нарезка резьбы, сверление отверстий.

Производство металлических изделий

Акции

Вас могут заинтересовать

Производство металлических изделий

Металл — материал использующийся в современном производстве, имеющий высокие показатели прочности, что делает его, наряду с другими характеристиками, материалом высокого качества. Изделия уже более не изготавливаются в кузницах с помощью молота и нагрева. Сегодня это автоматическое, механическое и автоматизированное производство, осуществляемое на специальном оборудовании на заводах.

Детали из металла

Производство металлических изделий осуществляется по специально разработанным технологическим картам, в соответствии с изначальными характеристиками и особенностями металла. Процессы обработки металла могут позволить, не только изготовит деталь нужного качества, но и изменить физико-технические характеристики в соответствии с поставленной задачей.

Заводы, на которых производится изготовление изделий из металла, преимущественно используют метод плавления. В плавильных печах чугун или сталь нагревают до определенной температуры и после залива в специальные формы получают заготовки, которые могут быть 500 кг. и больше. Но это лишь первый процесс позволяющий получать заготовки для изготовления деталей на более сложных машинах (станках).

Полученный слиток отправляются на машины, которые при помощи метода давления или литья позволяют изменить физико-технические свойства материала и придать им нужный размер. Метод давления более распространен, так как в результате его использования, можно увеличить показатели прочности. Такой способ обработки металла экономически выгоднее и происходит быстрее. Но не все детали, требуемые для производства, можно получить этим методом.

Обработка металла

С заготовками, изготовленными из металла, производят обработку.

Их делят на три вида:

  • прокат металла — способ заключается в отжиме металла, проводя его сквозь валки. В результате такого действия можно изготовить детали нужного диаметра и размера. Прокатка производится как с металлом в холодном состоянии, так и нагретом, называемым горячим. Холодной обработке подвергаются мягкие металлы, такие как олово и свинец. Они легко поддаются прокату без нагрева. Остальные же металлы, в большинстве случаев, подвергаются горячей обработке, при которой они нагреваются от 900 до 1250°C. В таком состоянии металла происходит горячий прокат. Изделия, производимые таким способом — рельсы, арматура, балки и т.д;
  • ковка металла — самый древний, но с течением прогресса улучшенный и расширенный способ обработки. Изделия получают путем прессования станком или специальным молотком, при котором, путем раздавливания металла, получают деталь нужных размеров и формы. Свободной ковкой называют метод, при котором металл расплавляют в специальную форму. По специальной канавке в штампе излишки вытекают, а после его остывания обрезают ненужные части детали;
  • волочение металла — подобный способ обработки заключается в протягивании заготовки сквозь отверстие с меньшим сечением. Такой способ используют для продолговатых заготовок, из которых требуется получить пруты нужного диаметра с квадратным, шестигранным или круглым сечением. В процессе волочения происходит наклеп металла, который делает конечное изделие более пластичным и эластичным, но повышает характеристики стойкости и прочности металла. Детали, получаемые способом волочения, могут быть предварительно прокатаны или прессованы.

Современное оборудование для изготовления деталей из металла

Прогресс позволил не только упростить и расширить варианты изготовления деталей, но и автоматизировать данный процесс. Станки ЧПУ являются металлообрабатывающими, автоматическими и в них наличествует программное числовое управление. Изделия, произведенные на станках ЧПУ, имеют высокие показатели точности выпускаемых изделий, в виду того, что процесс полностью автоматизирован и не производится никаких лишних движений узлов машины. Они запрограммированы на точное выполнение поставленной задачи, как каждого отдельного узла обработки, так и работы машины в целом. В производстве, где участвуют станки ЧПУ, не требуется вмешательство человека. Рабочий-оператор лишь контролирует весь процесс и не позволяет машине простаивать из-за задержки подаваемого материала, своевременно разгружать готовые детали, следит за подачей расходных материалов и состоянием износа узлов машины.

Основными видами обработки являются:

  • разноплановая резка;
  • штамповка, гибка, рубка;
  • сварка с применением контактной, полуавтоматической, ручной дуговой сварки;
  • накатка рельефа;
  • обработка отверстий и галтелей;
  • шлифовка;
  • снятие фасок;
  • работы токарные и фрезерные.

Применение деталей из металла

Изделия, изготовленные из металла, участвуют в любом производстве, как промышленном, так и бытовом. Металлические детали, это не просто отдельная часть производства налаженного человеком. Изготовленные на современном оборудовании детали разнообразны, а результат может удовлетворить любые потребности в организации того или иного производственного процесса. Если у человечества отнять возможность изготовления металлических деталей, то даже пропажа электричества будет не таким уроном, как потеря производства деталей из металла.

Оцените статью
Добавить комментарий