Обработка металла: от резания до сваривания металла
Обработка металла
С чего все началось?
Использование металла и его обработка как считают специалисты началась еще более тысячи лет до нашей эры. Первые металлические изделия были изготовлены скорее всего из метеоритного железа.
В Индии, Малой Азии и на Кавказе в двенадцатом веке применялась выплавка в сыродутной печи. Это одно из самых первых устройств для обработки стальных слитков. Его название, которое можно расшифровать как "сырое дутье", а также само изделие появились в то время, когда в доменные печи стали подавать воздух с помощью паровых машин.
Самый простой такой агрегат обычно не превышал рост человека и его обслуживало несколько рабочих. Посредством химического восстановления из рудных заготовок получалось железо. Температура в печи составляла порядка 1300 градусов Цельсия.
С древних времен металл использовался для самых простых задач и с развитием общества его применение стало очень широким. Обработка металла сегодня насчитывает десятки различных способов.
Основные виды обработки металла
В зависимости от цели применения готового изделия различают разные методы обработки. Тем или иным способом производства можно добиться уникальных физико-технических и технологических свойств изделия. При обработке сталь меняет свои свойства, размеры и форму. Возможно применение одновременно нескольких способов.
Работу с металлом производят с помощью высокотехнологичного оборудования на заводах. Весь процесс тщательно контролируется. Готовые полуфабрикаты проверяют на соответствие ГОСТ и отпускают со специальными сертификатами.
Литье
Этот способ имеет возраст более пяти тысяч лет. Первыми изделиями, изготовленными с помощью литься были бытовые предметы и украшения. Посредством данного метода создают фасонные детали и заготовки, которые затем применяют в машиностроительной, топливной и других отраслях.
Процесс литья включает в себя подготовку и создание стержневых и формовочных смесей, заливку нагретого металла в форму, охлаждение и снятие готовых отливок. При изготовлении используют литейные материалы, такие как алюминиевые, магниевые и цинковые сплавы. Но самым распространенным является чугун. Он имеет низкую температуру плавки, небольшую стоимость и самые подходящие технические свойства для данного метода обработки.
Повысить точность помогает предварительную версия будущего изделия. Ее получают с помощью деревянной или металлической пробной копии.
Обработка давлением
Как можно обработать металл с помощью давления? Данный процесс обработки подразумевает использование пластичных и термических свойств металлических заготовок. Пластичность—это способность металла изменять форму под воздействием внешней силы. Чтобы повысить эффективность обработки металл нагревают. Это значительно увеличивает его показатели пластичности. В основном металл нагревают в так называемых камерных и непрерывных печах.
Отличают следующие разновидности этого метода:
- Прокатка
- Штамповка
- Волочение
- Ковка
- Прессование
Прокатка наиболее распространённый способ. Металл пропускают между вращающимися в разном направлении валкам. За счет этого уменьшается поперечное сечение и образуется форма.
При волочении и прессовании металлический слиток пропускается через отверстия матрицу. Волочение позволяет изготавливать изделия точных размеров и высокого качества.
Ковка представляет собой изменение формы нагретого металла при помощи ударных давлений, создаваемых с помощью специального инструмента.
Штамповка подразумевает заполнение металлом формы штампа. Остающиеся излишки стекают в специальную канавку и затем обрезаются прессом. Но способы обработки металла на этом не заканчиваются.
Обработка резанием
Это особый вид изготовления, благодаря которому можно добиться наиболее точных форм и размеров. Это один из самых распространенных методов для создания деталей машин и приборов. В процессе резке заготовка входит в контакт со специальным режущим оборудованием. Рабочие движения снимают с металла стружку и задают ему нужную форму.
Существует разное оборудование, на котором осуществляется резка. Например, токарный станок. Его используют для точения металла разных форм, создания отверстий и резьбы. Также есть фрезеровочные станки, на которых посредством специальных фрез стали придают нужную форму. Заготовки могут обрабатываться на строгальных станках с помощью резцов. На таких устройствах еще прорезают прямые канавки для деталей. Для соблюдения высокого качества и правильных форм применяют шлифовальные станки.
Сварка железа
Химическая
При химической сварке источником для нагрева являются химические процессы. Она бывает двух типов: газовая и термическая. Температура нагрева термической сварки около трех тысяч градусов Цельсия. Это достигается использованием смеси окалины и алюминия. Температуры газовой сварки немного выше термической. Сварка происходит за счет горения газа. Например, распространено использование ацетилена.
Электрическая
Разделяют дуговую и контактную электрическую сварку. Дуговая осуществляется контактом электрической дуги с металлом. Отличительной ее чертой является использование генераторов или трансформаторов и металлических электродов. При контактном методе соединение металла происходит посредством нагрева нужной области в металле сильным электрическим током.
Металл может обрабатываться также ультразвуковым и электроискровым методами. При втором подается положительное и отрицательное напряжение к заготовке и к инструменту обработки. В результате металл нагревается, и промежуточная его часть вырывается в состоянии жидкости. С помощью такого метода получают высокоточные отверстия нужной формы.
Обработка ультразвуком происходит с использованием специального технологичного оборудования, которое может создавать звуковые волны с частотой более двадцати тысяч герц.
Более подробно об этом виде обработки металла можно узнать в интернете. Например, на данной странице у вас есть возможность ознакомиться с информацией о том, как правильно варить сваркой http://www.rocta.ru/news_article/kak_nauchitsja_pravilno_varit_svarkoj.html