Основные способы обработки металла

Человечество издревле занимается обработкой металлов, для придания материалу определенной формы, размеров и физико-химические свойства. За много веков разработано большое количество технологий. Нельзя сказать, металлообработка кого-то конкретного типа важнее других. У каждого свои плюсы.

Обработка давлением

обработка металла давлением фото

В основе этого варианта лежит изменение формы и размеров заготовки без изменения ее целостности. К способам обработки металлов давлением относятся ковка и штамповка.

Первая – это нагрев детали с последующим ее изменением за счет нанесения ударов тяжелым инструментом. В качестве последнего используется молоток. Такой способ называется ручным. Сегодня в производстве применяют штамповочные прессы, которые создают давление на металл в пределах нескольких десятков тонн. Этот вариант называется механическим.

Штамповка похожа на механическую ковку. Только для придания требуемых параметров заготовке используют две части специальной формы. Одна носит название матрица, другая пуансон. Стальной лист помещается между ними, после чего на пуансон создают высокое давление. Он вдавливает заготовку в матрицу. Эта технология носит название холодная штамповка.

Если необходимо обработать толстый лист, то его предварительно нагревают до пластичного состояния. Этот способ обработки металлов давлением называется горячим.

В процессе штамповки можно проводить и другие операции:

  • вытягивание;
  • гибка;
  • осаживание и прочие.

Это основные способы обработки металлов давлением.

Обработка резанием

обработка металла резанием фото

Металлические заготовки – это профили стандартных габаритов и листовые изделия. Чтобы изготовить из них необходимые заготовки, прокат надо разрезать. Профили режутся или абразивными кругами, или дисковой пилой.

Что касается листов, то здесь можно использовать много операций. Вот основные способы обработки металлов резанием:

  1. Ручная. Для этого используется газовая горелка, которую в руках держит сварщик.
  2. Газовая. Здесь используется автоматическая резка, проводимая на специальной установке. При этом листы не только разрезаются, но и складываются по вырезанным заготовкам.
  3. Лазерная. Для этого применяют станок, рабочий инструмент которого – лазерный луч. Технология с высокой точностью и качеством. На таком оборудовании можно дополнительно проводить и сварку, и гравировку.
  4. Плазменная. Вместо лазера используется факел высоко-ионизированного газа, который носит название «плазма». Применяют эту технологию при резке твердых сплавов.

Способы обработки металлов резанием тем эффективнее, чем меньше металла расходуется в процессе проводимых работ. Из четырех вариантов лучшими являются два последних.

Термический способ обработки

термическая обработка металла фото

Эта разновидность применяется лишь в том случае, если необходимо изменить, а обычно улучшить, физико-химические качества материала. Для этого заготовку нагревают до определенной температуры, а затем охлаждают. Вот основные способы термической обработки металлов:

  1. Закалка. Нагрев до высокой температуры, выдерживание заготовки при ней в течение требуемого времени. Затем резкое охлаждение. Повышается твердость металла и в то же время хрупкость. Снижается пластическая вязкость.
  2. Отжиг. Нагрев и медленное охлаждение прямо в печке. Повышается пластичность и ковкость, снижается твердость.
  3. Отпуск. Делают после закалки. Поднимают температуру чуть ниже, чем для закалки. После чего медленно остужают. Снижается хрупкость металла.
  4. Старение. В основе технологии лежат фазовые изменение материала в общей своей массе. Применяют умеренный нагрев, поэтому внутри происходят изменения, которые возникают при естественных превращениях.
  5. Нормализация. Применяют перед закалкой. Отличие – остывание на открытом воздухе. Результат – упрощается процесс резки.

Сварочный, электрический и токарный способ

токарная обработка металла фото

Сварка – это соединение нагретых деталей в неразъемную конструкцию. Нагрев проводится до пластичного состояния. Виды сварок:

  • электрическая: дуговая или контактная;
  • газовая;
  • химическая.

Электрические способы обработки металлов применяются не так давно. В основе процесса лежат технологии, при которых происходит частичное разрушение заготовки. Для этого используют электрический ток повышенной интенсивности. Этот вариант применяют, к примеру, если необходимо сделать отверстие, заточить режущие кромки и прочее. К этой категории относится и ультразвуковая обработка, где применяют звуковые колебания свыше 20 кГц.

Токарная обработка металла, она же механическая, это изменение размеров и формы заготовки за счет срезания слоя. При этом деталь вращается вокруг своей оси. А режущим инструментом здесь выступает токарный резец.

К механическим технологиям также относятся:

  • фрезеровка;
  • сверление;
  • шлифовка;
  • строгание.

Литье

литье металла фото

Обработка металлов литье – это расплавление материала и заливка его в подготовленные формы. После охлаждения он принимает форму готовой детали. Вот основные способы литья металлов:

  • в землю;
  • по выплавляемым моделям;
  • в кокиль – это в металлическую разъемную форму;
  • под давлением;
  • центробежное.

Обработка металлических сплавов дает возможность получить различные детали, которые применяются во всех отраслях промышленности. Каждую технологию используют в том случае, если необходимо получить в конечном итоге требуемую форму и размеры детали.