Обработка металла - основные технологии, их виды, типы, способы и методы

Обработка металла — это процесс, при котором металл изменяет свои размеры, форму или некоторые свойства, чтобы его можно было применить по назначению. Металл может быть обработан вручную или на специальном оборудовании. Выбор обработки материала зависит от его дальнейшего использования.

Процесс превращения сырья в продукты начинается сразу после извлечения полезных ископаемых или химикатов, из которых они сделаны. Металлическую руду обычно обрабатывают, чтобы сделать ее более сконцентрированной или «полезной».

В этом блоге мы обсудим многие аспекты обработки металла и то, как его можно использовать в различных отраслях промышленности. Продолжайте читать, чтобы узнать, почему эта тема стоит вашего времени!

Обработка металлов

Обработка металла включает в себя различные технические процессы, направленные на изменение структуры и формы металла. Обработка металла может включать процессы, такие как литье, штамповка, изготовление заготовок, прокатка, сварка, сборка, отделка и другие процессы для получения требуемой формы и конечного продукта. Обработка металла также может включать процессы обработки поверхности и переработки лома из переработанного металла.

К процессам обработки металла относятся также деформационные и дислокационные обработки, а также термическая обработка.

  1. Деформационная обработка металла — это процесс, в процессе которого металл подвергается механическим усилиям, предназначенным для изменения его формы, без изменения его структуры и нарушения целостности.
  2. Дислокационная обработка металла — это процесс, при котором металл прогревается до высокой температуры, чтобы улучшить его свойства и другие характеристики.
  3. Термическая обработка металла — это процесс, в ходе которого выполняются нагрев и охлаждение металла для получения необходимых свойств. Подобным образом производится изменение структуры металла, что позволяет максимизировать прочность, устойчивость к истиранию и прочие технические характеристики.

Металлообработка — это процесс работы с металлами для создания отдельных деталей, узлов или крупномасштабных конструкций. Этот термин охватывает широкий спектр работ — от больших кораблей и мостов до точных деталей двигателей и изящных ювелирных изделий. Таким образом, она включает в себя соответственно широкий спектр навыков, процессов и инструментов.

Технологии обработки металлов быстро меняются из-за цифровизации. Технологии — это способ облегчить людям работу. Это может помочь нам делать вещи быстрее и лучше.

Обработка — это больше, чем просто процесс, скорее это группа процессов. Существует множество видов обработки, каждый из них специализируется на создании деталей определенной геометрии и качества обработки поверхности.

Обработка металла

МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

Процесс механической обработки применяется для создания изделий из металла с использованием разнообразных режущих инструментов.

Обработка металла (термическая)

ТЕРМИЧЕСКАЯ ОРАБОТКА

Термическая обработка металла— это процесс нагревания, при котором металлу не позволяется достичь стадии расплава или плавления.

ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

Химико-термическая обработка — это термический способ, при которой, в дополнение к изменениям в структуре стали, происходят также...

РЕЗКА МЕТАЛЛА

РЕЗКА МЕТАЛЛА (способы)

Резка металлической заготовки заключается в снятии с заготовки лишнего материала в виде стружки с помощью клиновидного инструмента.

Обработка металла

ГИБКА МЕТАЛЛА (способы)

Гибка металлической заготовки — это процесс, который включает в себя придание металлу заданной формы путем приложения к нему силы.

Обработка металла сварочные работы

СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ (сварка)

Сварка создаёт сопротивление, вызванное контактом между двумя кусками металла и это тепло используется для их соединения.

ЛИТЬЁ МЕТАЛЛА

ЛИТЬЁ (металлообработка)

Литье металла — это способ создания трехмерного объекта из металла путем его заливки в форму. Форма имеет полую полость, которая соответствует желаемой геометрической форме.

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛА ДАВЛЕНИЕМ

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

Процесс обработки металлов давлением основан на способности металлов деформироваться при определенных условиях, что обусловлено внешними силами, действующими на заготовку.

УСЛУГИ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ

УСЛУГИ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ

Каждая технология обработки металлов давлением имеет свои преимущества и недостатки. Каждый из них лучше подходит для различных типов металлов и областей применения.

МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛА

МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛА
Фрезерование блока ГБЦ - вид механической обработки

Механическая обработка металлов — это процесс формирования материала с использованием комбинации силы и деформации. Когда металл подвергается воздействию большей силы, чем может выдержать его собственная сила на разрыв, он начинает деформироваться. Существует два основных типа механической обработки: холодная обработка, при которой используется меньшее усилие, и горячая обработка, при которой используется большее усилие.

Процесс механической обработки применяется для создания изделий из металла с использованием разнообразных режущих инструментов. Процесс осуществляется на металлорежущих станках, соблюдая ряд определенных этапов, основанных на используемой технологии.

Это популярный способ создания деталей из металла, при котором металл обрабатывается для создания различных форм и размеров. Делается это с помощью специального оборудования, например, металлорежущих станков. Мехобработка очень хороша для создания определенной геометрии и качества отделки. Металлы обычно совместимы с механической обработкой, а значит, могут быть очень полезны при создании изделий.

Механическая обработка — это тип операций, которая выполняется путем приложения силы к материалу. Эта сила может быть как растягивающей, сжимающей, изгибающей, так и любой другой. Обработка может выполняться на горячем или холодном материале.

Виды механической обработки металла

Механическая обработка намного безопаснее в эксплуатации, при условии если оператор прошел значительную подготовку. Механика дает лучшие результаты и остается более эффективной для производственного сектора, потому что традиционно использует механические аспекты. Наша компания осуществляет механическую обработку как на токарных, так и на фрезерных станках с ЧПУ.

это процесс резки, сверления, фрезерования или шлифования металла различных форм и размеров. Это может быть сделано вручную или с помощью машин. Этот процесс используется для создания сложных компонентов для различных применений, таких как автомобильная, аэрокосмическая и медицинская промышленность.

ТЕРМИЧЕСКАЯ ОРАБОТКА МЕТАЛЛА

ОРАБОТКА МЕТАЛЛА ТЕРМИЧЕСКАЯ
Закалка металлических заготовок в печи - способ термической обработки

Термическая обработка металла представляет собой процесс нагрева, выдержки и охлаждения твердых сплавов для изменения их внутренней структуры и строения. Применяется как промежуточная операция для улучшения обрабатываемости давлением, резанием или как завершающая операция в технологическом процессе, обеспечивающая заданный уровень свойств изделия.

Типичные процессы термической обработки металла включают отпуск, упрочнение, нормализацию, аннеализ, отжиг и автоклавирование. Отжиг — это процесс, в ходе которого металл нагревается выше его пространственной температуры, а затем охлаждается медленно для улучшения деформационных свойств. Автоклавирование — это процесс, в ходе которого продукт нагревается и быстро охлаждается, чтобы получить более твердую поверхность.

Это процесс нагревания, при котором металлу не позволяется достичь стадии расплава или плавления. Затем происходит контролируемое охлаждение для выбора желаемых механических свойств. Термическая обработка используется для того, чтобы сделать металл более прочным или более ковким, более устойчивым к истиранию, или более пластичным.

Полная продолжительность нагрева металла при термообработке равна сумме времени, необходимого для его нагрева до заданной температуры, и времени, в течение которого он выдерживает эту температуру. Время нагрева зависит от типа печи, габаритов изделий, их размещения в печи; время выдержки зависит от скорости фазовых превращений.

Нагревание может привести к взаимодействию металла с газом, что приведет к разложению металла и образованию накипи. Это сделает металлическую поверхность менее прочной и с ней будет сложнее работать.

Виды термической обработки металла

Различные виды термической обработки могут помочь улучшить свойства материала, такие как его прочность, гибкость и долговечность. Вот основные виды термической обработки:

ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА

Процесс азотирования металлов
Ионное азотирование втулок из стали (химико-термическая обработка)

Химико-термическая обработка–это обработка, которая не только изменяет структуру стали, но и изменяет химический состав поверхностного слоя путем добавления на определенную глубину различных химических веществ. Эти процедуры требуют использования контролируемого нагрева и охлаждения в специальной атмосфере.

Среди наиболее распространенных целей химико-термической обработки — это повышение твердости поверхности, снижение трения, повышение износостойкости, повышение сопротивления усталости или повышение коррозионной стойкости. Альтернативные материалы могут вводиться в твердом (порошок, паста), жидком (расплав металла) или газообразном (воздух, азот) виде.

Химическая обработка металлов заключается в нагреве и воздействии высоких температур в химически активной среде. В большинстве случаев для добавления элементов в поверхностные слои изделий применяют химико-термическую обработку. Они называются насыщающими элементами или компонентами насыщения.

ХТО вызывает образование диффузионного слоя на поверхности. Этот слой изменяет химический состав, фазовый состав, структуру и свойства поверхностных слоев.

Различают термохимические обработки с диффузией неметаллов, такие как:

  • науглероживание
  • боронирование
  • карбонитрация
  • азотирование
  • окисление
  • сульфидирование

процессы с диффузией металла, такие как:

  • хромирование
  • алитирование
  • силиконизация
  • марганцевание

и методы, включающие диффузию металла/неметалла. Термохимическая обработка может улучшить такие свойства, как поведение материала при воздействии динамических, коррозионных или трибологических нагрузок.

Виды химико-термической обработки материала

Существует множество процессов химической и термической обработки, которые используются для обработки различных материалов. Некоторые процессы используются для обработки материалов, содержащих насыщенный элемент, в то время как другие используются для обработки материалов, не содержащих насыщенный элемент. Вот основные методы химико-термической обработки:

РЕЗКА МЕТАЛЛА (способы)

Резка металла на ленточнопильном станке
Резка металла на ленточнопильном станке

Процесс резки металла заключается в удалении лишнего материала с заготовки с помощью клиновидного инструмента. Это делается путем разрезания материала по плоскости, называемой плоскостью сдвига. Это приводит к образованию стружки. Затем стружка скользит вверх по передней поверхности инструмента, где снова деформируется из-за трения. Происходит это потому, что ширина заготовки намного больше глубины резания. При этом заготовка находится в состоянии плоской деформации.

Характер контакта стружки с инструментом оказывает большое влияние на то, как режется металл. Если контакт между стружкой и инструментом грубый, это может привести к деформации металла и повышенному потреблению энергии. Знание условий трения при контакте стружки с инструментом важно для понимания процесса резания.

Область «стружка-инструмент» представляет собой особый тип контакта скольжения и качения, при котором давление высокое, а поверхности очень чистые. Это затрудняет прогнозирование распределения нагрузки на инструмент и стружку, что может привести к проблемам. Однако, поскольку температура высока, а контактные поверхности еще новые, реальная площадь контакта почти равна кажущейся площади.

Резка металла – это процесс разделения больших кусков металла на более мелкие. Существует множество различных методов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Некоторые из наиболее распространенных включают пилы, стамески и лазеры. Металл можно резать различными инструментами, в зависимости от типа металла и выполняемого проекта. Некоторые приложения для резки металла включают производство объектов, резку проволоки и создание форм. Профессионалы отрасли должны учитывать конкретные потребности проекта, прежде чем выбирать метод резки металла.

Резка металла — это процесс удаления нежелательного материала в виде стружки из блока материала с помощью режущего инструмента.

Основными элементами, участвующими в этом процессе, являются:

  • Блок металла (заготовка).
  • Режущий инструмент.
  • Станок.
  • Смазочно-охлаждающая жидкость.
  • Скорость резания (основное движение).
  • Подача (вторичное движение).
  • Закрепление и крепление.
  • Рассеиваемая сила и энергия.
  • Отделка поверхности.

Обязательными условиями успешной резки металла являются:

  • Относительное движение между заготовкой и режущим инструментом.
  • Инструментальный материал должен быть тверже рабочего материала.
  • Заготовка и инструмент должны жестко удерживаться приспособлением и приспособлениями.
  • Острая режущая кромка режущего инструмента.
  • Первичное движение (скорость резания).
  • Вторичное движение (режущая подача).

Почти все продукты производятся методом удаления металла прямо или косвенно. Недостатками способа являются большие потери материала в виде стружки.

Основные виды, типы, методы и способы резки металлов

Основными типами резки металлических заготовок, используемыми производителями, являются:

ГИБКА МЕТАЛЛА (способы)

3D-гибка проволоки
Обработка металла (3D-гибка проволоки на станке с ЧПУ)

Гибка металла — это способ изменения формы путем приложения к нему силы. Эта сила заставляет металл изгибаться под углом, образуя определенную форму. Этот процесс может привести к перегрузке металла сверх его естественной прочности. Эта физическая деформация облегчает работу с металлом и может создать желаемый объект или форму объекта.

Гибка — это способ придать таким вещам, как листовой металл, такие формы, как V, U и швеллеры. Это делается с помощью таких машин, как тормозные прессы и другие специализированные машины. Иногда эти продукты представляют собой электрические шкафы и прямоугольные воздуховоды.

Листогибочный пресс — это инструмент, который используется для гибки металлических листов. Он приводится в действие пуансоном с матрицей, что облегчает изгибание металлических листов в нужном направлении.

Существует несколько типов листогибочных прессов, которые используют различные типы силы для остановки пресса. Механические тормоза используют физическую силу для остановки пресса. Пневматические тормоза используют давление воздуха для остановки пресса. Гидравлические тормоза используют гидравлическую жидкость для остановки пресса. И станки с числовым программным управлением (ЧПУ) используют точное компьютерное управление для остановки пресса.

Пневматический означает, что компрессор используется для создания давления воздуха, которое затем используется для гибки металлических листов. Этот тип листогибочного пресса часто используется, когда требуется меньшее усилие. 

Гидравлические листогибочные прессы используют передовые технологии, чтобы помочь вам идеально согнуть металл. Они особенно хороши для гибки листового материала.

Компьютер имеет функцию числового программного управления (ЧПУ), которая позволяет получать очень точные результаты и работать с тонкими или длинными листами.

Основные способы гибки металлических изделий

Существует три основных способа сгибания предметов с помощью листогибочного пресса: с помощью давления воздуха, опускания объекта вниз или вдавливания в объект для создания углубления.

СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ (СВАРКА)

Роботизированная сварка
Обработка металла - роботизированная сварка

Сварка — это способ обработки металла, где происходит соединение двух металлических частей без использования отдельного связующего элемента. Он отличается от пайки и наплавки тем, что в них используется связующее вещество с более низкой температурой плавления. Это процесс, в котором используется тепло для соединения кусков металла или других материалов. Сварка помогает создать более прочные соединения между деталями и отличается от других методов.

В сварке происходит сочетание тепла и давления, что создает соединение между двумя металлическими частями. Присадочный материал (обычно металл) расплавляют, а затем добавляют к основному металлу. Это создает ванну расплавленного металла, который охлаждается, образуя соединение между двумя кусками металла. Сварной шов прочнее основного материала, и его можно наносить под давлением. Экран необходим для защиты присадочного материала или расплавленного металла от загрязнения или окисления.

В этом виде обработки металла используются различные виды энергии для соединения кусков металла. Некоторые виды энергии, такие как газовое пламя, используют химические вещества для создания тепла. Другие виды энергии, такие как электрическая дуга, используют электричество. Лазер — электронный луч. Сварка является небезопасным занятием и может быть опасна, если вы не примете меры предосторожности.

Основные виды и типы сварки

Наиболее распространенными видами сварки являются:

ЛИТЬЁ МЕТАЛЛА

Литье алюминия производство блоков цилиндров
Литье алюминия, производство блоков цилиндров

Литье металла — это современный процесс, в котором используются старые методы для создания предметов из металла. Металлические формы изготавливаются путем заливки расплавленного металла в полость, а затем расплавленный металл охлаждается и удаляется из формы. Обработка металла, в котором процесс литья используется для создания многих объектов для нашей повседневной жизни. Кроме того, литейные заводы используют переработку металла, чтобы уменьшить количество отходов, попадающих на свалки.

Литые металлические детали обычно более точны и долговечны, чем детали из других материалов, таких как пластик. Это связано с тем, что современные методы изготовления этих деталей с использованием САПР (автоматизированного проектирования) и специальных форм позволяют создавать очень детализированные детали.

Металлы изготавливаются из различных комбинаций различных материалов. Некоторые металлы используются в двигателях, которые должны противостоять жаре и холоду, в то время как другие металлы используются для таких вещей, как легкий вес и прочность или гибкость. В некоторых случаях детали спроектированы таким образом, чтобы они очень точно меняли размер при нагрузке.

Другие процессы литья включают использование гипса для создания формы объекта. Это называется литьем гипса.

Литье под давлением — это процесс, при котором два больших куска металла спрессовываются вместе под высоким давлением. Металл расплавляется и впрыскивается в пресс-форму, где он вдавливается в две части формы. Когда металл затвердеет, детали разъединяются.

Процесс литья по выплавляемым моделям начинается с заполнения формы воском. Когда воск затвердеет, его покрывают керамическим материалом. Его нагревают до тех пор, пока воск не расплавится и не останется керамическая форма. Форма заполняется расплавленным металлом, охлаждается, после чего керамический материал отламывается.

Основные виды литья металлов

Металлы можно отливать двумя основными способами: процессы многоразового использования форм, при которых литейщик плавит металлический материал в тигле, а затем заливает его в форму; и процессы одноразовых форм, при которых литейщик удаляет материал формы или отливку после того, как металл остынет и затвердеет.

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

Прокатка металла
Прокатка металла на прокатном оборудовании

Обработка металла давлением (ОМД) — способ изготовления деталей из металла с использованием давящей силы для его деформации. Обработка под высоким давлением уплотняет материал под очень высоким воздействием прижимной силы между двумя плунжерами, создавая очень специфическую микроструктуру материала. Мелкозернистые частицы имеют существенное преимущество перед крупнозернистыми материалами, демонстрируя более высокую прочность и лучшую пластичность.

Обработка металла происходит под давлением, которое используется для прижимания пресса к заготовке. Используемые в процессе материалы обладают высокой пластичностью, а значит, изделие приобретает необходимую форму и улучшаются его механические свойства. Данный процесс широко используется для создания деталей для различных отраслей промышленности.

Метод давления — это способ изготовления металлических деталей, отличный от того, как работают станки для резки. Этот метод не дает дефектов (окалин) или изменений в структуре металла, так как не позволяет металлу перегреваться. Вместо этого технический специалист просто предоставит клиенту спецификации для типа металла, который он хочет заказать, а программное обеспечение автоматически создаст необходимые чертежи.

Обработка металлов давлением включает использование внешних сил для деформации металла при определенных условиях, чтобы он мог вернуться к своей первоначальной форме после устранения сил. Напротив, пластическая деформация продолжается после устранения внешних сил и длится дольше, чем упругая деформация. При пластической деформации атомы металла смещаются на большее расстояние, чем расстояние между атомами. Это приводит к тому, что после снятия внешних сил металл занимает новые положения равновесия.

Процесс производства металлических изделий давлением очень быстр и эффективен, но могут возникнуть сложности с настройкой оборудования.

Благодаря современному оборудованию и профессиональному подходу к работе компании могут производить высококачественную продукцию, отвечающую требованиям заказчика. Чтобы узнать больше о технических возможностях использования того или иного метода штамповки металла, посетите сайт компании, которая специализируется на данной услуге.

Виды и способы обработки металлов давлением

Процессы обработки металлов давлением можно разделить на различные типы в зависимости от типа формируемого металла.

УСЛУГИ МЕТАЛЛООБРАБОТКИ

Разработка 3D-моделей по чертежам
Разработка 3D-моделей по чертежам

Тип процесса металлообработки (услуги), который вы выберете, будет зависеть от многих факторов, включая металл, который вы используете, ваш бюджет и то, что вам нужно создать. Чтобы начать бизнес, вам нужна хорошая идея и хорошее оборудование. Это особенно важно, если вы хотите сделать успешный бизнес. Поэтому технологии металлообработки не стоят на месте, а развиваются, предлагая нам всё новые услуги, чтобы сделать нашу жизнь еще прекрасней.

Дополнительные услуги по металлообработке

Пролистать наверх