Metallin käsittely on peräisin esihistoriallisesta ajasta, jolloin muinaiset ihmiset oppivat valamaan työkaluja ja nuolenkärkiä kuparista. Näin alkoi metallin aikakausi, fossiili, joka on edelleen ajankohtainen. Nykyään uudet metallinkäsittelytekniikat mahdollistavat erilaisten metalliseosten luomisen, teknisten ominaisuuksien muuttamisen ja monimutkaisten muotojen ja mallien saamisen.

Nykyään kysytyin materiaali on rauta. Sen perusteella valetaan monia metalliseoksia erilaisilla hiilipitoisuuksilla ja seostavilla lisäaineilla. Teräksen lisäksi teollisuudessa käytetään laajasti ei-rautametalleja, joita käytetään myös monissa erilaisissa seoksissa. Jokaiselle seokselle ei ole ominaista vain toiminnalliset ominaisuudet, vaan myös tekniset ominaisuudet, jotka määräävät sen käsittelymenetelmän:

• valu;
• lämpökäsittely;
• koneistus leikkaamalla;
• kylmä tai kuuma muodonmuutos;
• hitsaus.

Valu on ensimmäinen menetelmä, jota ihminen alkoi käyttää. Ensimmäinen oli kupari, ja raudan sulattaminen malmista raakauunissa alkoi 1100-luvulla eKr. e. Nykyaikaiset tekniikat mahdollistavat erilaisten metalliseosten valmistamisen, metallin jalostuksen ja hapettumisen. Esimerkiksi kuparin hapettuminen fosforilla tekee siitä sitkeämmän, ja uudelleensulatus inertissä ilmakehässä lisää sen sähkönjohtavuutta.

Viimeisin edistysaskel metallurgiassa on ollut uusien metalliseosten ilmaantuminen. Uusia korkealaatuisia austeniittisia ja ferriittisiä runsasseosteisia ruostumattomia teräksiä on kehitetty. Kestävämpiä ja korroosionkestävämpiä lämmönkestäviä, lämmönkestäviä, haponkestäviä ja elintarviketeräksiä AISI 300 ja 400 on ilmestynyt. Joitakin seoksia on paranneltu ja titaania on lisätty niiden koostumukseen stabilointiaineena.

Ei-rautametallurgiassa saatiin myös seoksia, joilla oli optimaaliset ominaisuudet tietylle toimialalle. Yleiskäyttöinen sekundaarinen alumiini 1105, erittäin puhdas alumiini A0 elintarviketeollisuudelle, lentoyhtiöille, joista laatuluokat AB, AD31 ja AD 35 ovat ilmailuteollisuudessa kysytyimpiä, merivedenkestävä alusalumiini 1561 ja AMg5, hitsattavat alumiiniseokset seostettuna magnesiumilla tai mangaanilla, lämmönkestävä alumiini, kuten AK4. Laajakirjoinen kuparipohjaiset seokset - pronssi ja messinki eroavat myös toisistaan ominaispiirteet ja tyydyttää kaikki kansantalouden tarpeet.

Seoksen teknisten ominaisuuksien muodostuminen

Päällä nykyaikaiset markkinat metallivalssaus esittelee erilaisia ​​puolivalmiita tuotteita erilaisista teräksen ja ei-rautametallien seoksista. Samanaikaisesti samaa merkkiä voidaan tarjota eri teknologisessa tilassa.

Lämpökäsittely

Lämpökäsittelyn avulla metalliseos voidaan saattaa jäykeimpään ja kestävimpään tilaan tai päinvastoin sitkeämpään tilaan. Kiinteä "T" - lämpökarkaistu, saavutetaan kuumentamalla tiettyyn lämpötilaan ja sitä seuraavalla nopealla jäähdytyksellä vedessä tai öljyssä. Pehmeä tila "M" - lämpöhehkutettu, kun lämmityksen jälkeen jäähtyminen on hidasta. Alumiinille on olemassa myös lämpömenetelmiä luonnolliseen ja keinotekoiseen vanhenemiseen.

Kullekin merkille määritetään omat lämpökäsittelytavat, tutkitaan jännityksen vaikutuksia korroosioominaisuuksiin, mikä mahdollistaa myös teknisten prosessien muodostamisen.

Painekovettuminen

Tämä menetelmä oli tuttu esi-isämme. Sepät lisäsivät materiaalin tiheyttä takomalla sitä kylmänä. Tätä kutsuttiin niittaamalla viikate tai terä. Nykyään tämä prosessi on saanut nimen - työkarkaisu, joka on merkitty "H" valssattujen tuotteiden merkinnöissä. Nykyaikaiset tekniikat mahdollistavat minkä tahansa asteen mekaanisen karkaisun saavuttamisen suurella tarkkuudella. Esimerkiksi "H2" - puolityö, "H3" - kolmas työkarkaisu jne.

Menetelmä koostuu suurimmasta mahdollisesta mekaanisesta puristamisesta, jota seuraa osittainen hehkutus vaadittuun teknologiseen tilaan.

Kemiallinen käsittely

Pintojen etsaus kemikaaleilla. Menetelmällä muutetaan pinnan rakeisuutta ja annetaan sille matta tai kiiltävä sävy. Tyypillisesti tekniikkaa käytetään pintakäsittelynä kuumadeformaatiolla valmistetuille valssatuille tuotteille.

Ruostesuojaus

Suojalakoilla tai muovikomposiitilla pinnoittamisen lisäksi modernissa metallurgiassa käytetään neljää päämenetelmää:

• anodisointi - anodinen polarisaatio elektrolyyttiliuoksessa korroosiolta suojaavan oksidikalvon saamiseksi;
• passivointi - suojaava passiivinen kerros ilmestyy hapettaville aineille altistumisen seurauksena;
• galvaaninen menetelmä metallien päällystämiseksi toisella. Prosessi saadaan aikaan elektrolyysillä. Erityisesti teräksen pinnoitus nikkelillä, tinalla, sinkillä ja muilla korroosiota kestävillä metalleilla;
• verhous - käytetään suojaamaan alumiiniseoksia, jotka eivät kestä tarpeeksi korroosiota. Tekniikka koostuu mekaanisesta pinnoittamisesta puhdasta alumiinia olevalla kerroksella (valssaamalla, vetämällä).

Bimetallitekniikka

Menetelmä perustuu silmukointiin erilaisia ​​metalleja niiden välisen diffuusiosidoksen kautta. Sen ydin on tarve saada materiaali, jolla on kahden elementin ominaisuudet. Esimerkiksi suurjännitejohtojen on oltava riittävän vahvoja ja niillä on oltava korkea sähkönjohtavuus. Tätä varten teräs ja alumiini yhdistetään. Langan teräsydin ottaa mekaanisen kuormituksen ja alumiinivaipasta tulee erinomainen johdin. Lämpömittaritekniikassa käytetään bimetalleja, joilla on erilaiset lämpölaajenemiskertoimet.

Venäjällä bimetalleja käytetään myös kolikoiden lyömiseen.

Mekaaninen restaurointi

Tämä on olennainen osa kaikkea metallintyöstötuotantoa, joka tehdään leikkaustyökalulla: leikkaus, pilkkominen, jyrsintä, poraus jne. Nykyaikaisessa tuotannossa käytetään erittäin tarkkoja ja tehokkaita työstökoneita ja CNC-komplekseja. Samaan aikaan rakennustyömailla metallirakenteiden kokoamisessa ei vielä viime aikoihin asti ollut saatavilla uusia metallinkäsittelytekniikoita. Asennuspaikan töiden suorittamismekanismi mahdollistaa manuaalisten mekaanisten ja sähköisten työkalujen käytön.

Nykyään on kehitetty erityisiä magneettisia työstökoneita ohjelmaohjauksella. Laitteen avulla voit porata korkeudella missä tahansa kulmassa. Laite hallitsee prosessia täysin eliminoimalla epätarkkuudet ja virheet, ja voit myös porata halkaisijaltaan suuria reikiä, mikä oli aiemmin melkein mahdotonta korkeudella.

Painehoito

Menetelmän mukaan painekäsittely eroaa kuuma- ja kylmämuodonmuutoksista ja tyypeittäin meistämiseen, takomiseen, valssaukseen, vetämiseen ja väännytykseen. Täällä on myös otettu käyttöön tuotannon mekanisointi ja tietokoneistaminen. Tämä alentaa merkittävästi tuotteen kustannuksia ja parantaa samalla laatua ja tuottavuutta. Viimeaikainen edistysaskel kylmämuovauksen alalla on kylmätaonta. Erikoislaitteet mahdollistavat erittäin taiteellisten ja samalla toimivien koriste-elementtien valmistamisen pienin kustannuksin.

Hitsaus

Niiden joukossa, joilla on jo perinteisiä menetelmiä on mahdollista erottaa sähkökaari-, argonkaari-, piste-, rulla- ja kaasuhitsaus. Hitsausprosessi voidaan jakaa myös manuaaliseen, automaattiseen ja puoliautomaattiseen. Samalla käytetään uusia menetelmiä korkean tarkkuuden hitsausprosesseissa.

Fokusoidun laserin käytön ansiosta tuli mahdolliseksi suorittaa radioelektroniikan pienten osien hitsaustöitä tai kiinnittää kovametallileikkauselementtejä erilaisiin leikkureihin.

Viime aikoina tekniikka oli melko kallista, mutta nykyaikaisten laitteiden avulla, joissa pulssilaser korvattiin kaasulla, tekniikka tuli helpommaksi. Laserhitsaukseen tai -leikkaukseen tarkoitetut laitteet on myös varustettu ohjelmistoohjauksella ja valmistetaan tarvittaessa tyhjiössä tai inertissä ympäristössä

Plasma leikkaus

Jos plasmaleikkaus erottuu laserleikkaukseen verrattuna suuremmalla leikkauspaksuudella, se on monta kertaa tehokkaampi. Tämä on nykyään yleisimmin käytetty menetelmä. sarjatuotantoa suurella toistotarkkuudella. Tekniikka koostuu sähkökaaren puhalluksesta nopealla kaasusuihkulla. On jo olemassa kannettavia plasmapolttimia, jotka ovat ylivoimainen vaihtoehto liekkileikkaukselle.

Viimeisin kehitys monimutkaisten ja pienten osien valmistuksessa

Riippumatta siitä, kuinka täydellinen koneistus on, sillä on omat rajansa valmistettavan osan vähimmäismitoille. Nykyaikainen radioelektroniikka käyttää monikerroksisia levyjä, jotka sisältävät satoja mikropiirejä, joista jokainen sisältää tuhansia mikroskooppisia yksityiskohtia. Tällaisten osien valmistus saattaa tuntua taikalta, mutta se on mahdollista.

Sähköeroosiokäsittelymenetelmä

Tekniikka perustuu mikroskooppisten metallikerrosten tuhoamiseen ja haihduttamiseen sähkökipinällä.

Prosessi suoritetaan robottilaitteilla ja sitä ohjataan tietokoneella.

Ultraäänikäsittelymenetelmä

Tämä menetelmä on samanlainen kuin edellinen, mutta siinä materiaalin tuhoutuminen tapahtuu suurtaajuisten mekaanisten tärinöiden vaikutuksesta. Periaatteessa erotusprosesseihin käytetään ultraäänilaitteita. Samaan aikaan ultraääntä käytetään myös muilla metallintyöstön aloilla - metallinpuhdistuksessa, ferriittimatriisien valmistuksessa jne.

Nanoteknologia

Femtosekundin laserablaatiomenetelmä on edelleen relevantti menetelmä nanoreikien saamiseksi metalliin. Samaan aikaan syntyy uusia, halvempia ja tehokkaampia teknologioita. Metallisten nanokalvojen valmistus leikkaamalla reikiä ionisyövytyksellä. Saadaan reikiä, joiden halkaisija on 28,98 nm tiheydellä 23,6 x 106 per mm2.

Lisäksi yhdysvaltalaiset tutkijat kehittävät uutta, edistyneempää menetelmää nanoreikien metallijoukon saamiseksi metallihaihdutuksella käyttäen piimallia. Nykyään tällaisten kalvojen ominaisuuksia tutkitaan, jotta niitä voidaan käyttää aurinkoparistoissa.

Pääalueita on kolme:

1. Muodonmuutos käyttämällä korkean tarkkuuden plastisia muodonmuutosmenetelmiä.
2. Sovellus perinteisillä tavoilla metallintyöstöön, mutta sille on ominaista lisääntynyt tarkkuus ja tuottavuus.
3. Korkean energian menetelmien käyttö.

Valinta paras tapa käsittely määräytyy tuotantovaatimusten ja sarjatuotannon mukaan. Esimerkiksi ylipainoiset laitesuunnittelut lisäävät energiankulutusta ja heikentävät yksittäisten osien ja kokoonpanojen valmistustarkkuutta - laitteen alhaista tuottavuutta. Jotkin tekniikat eivät pysty tarjoamaan metallille tarvittavia lujuusominaisuuksia ja mikrorakennetta, mikä vaikuttaa viime kädessä osien kestävyyteen ja kestävyyteen, vaikka ne on valmistettu pienin toleranssein. Uusi teknologia metallin työstö perustuu ei-perinteisten energialähteiden käyttöön, jotka mahdollistavat sen dimensiosulatuksen, haihduttamisen tai muotoilun.

Lastunpoistoon liittyvä koneistus kehittyy erityisesti suurtarkkuustuotteiden valmistuksen suuntaan, pääasiassa pientuotannossa. Siksi perinteiset työstökoneet väistyvät nopeasti säädettävistä CNC-metallintyöstökomplekseista. Suhteellisen alhainen materiaalin käyttöaste ( koneistuksen aikana se harvoin ylittää 70 ... 80 %) kompensoi tuotteiden valmispinnan vähimmäistoleranssit ja korkea laatu.

Numeeristen ohjausjärjestelmien valmistajat keskittyvät kyseisten laitteiden edistyneisiin teknologisiin ominaisuuksiin, nykyaikaisten erittäin kestävien työkaluterästen käyttöön ja käyttäjän käsityön poissulkemiseen. Kaikki tällaisten kompleksien valmistelu- ja loppuoperaatiot suorittaa robotiikka.

Energiaa säästävät menetelmät metallien plastiseen muodonmuutokseen

Metallin painemuovaustekniikalla on korotetun metallin käyttökertoimen lisäksi muutakin merkittävää hyveitä:

• Muovisen muodonmuutoksen seurauksena tuotteen makro- ja mikrorakenne paranee;
• Leimauslaitteiden tuottavuus on useita kertoja korkeampi kuin metallinleikkauskoneiden;
• Painekäsittelyn jälkeen metallin lujuus kasvaa, sen kestävyys dynaamisille ja iskukuormituksille kasvaa.

Progressiiviset kylmä- ja puolikuumaleimausprosessit - kiillotus, tarkkuusleikkaus, suulakepuristus, ultraäänikäsittely, leimaus superplastisessa tilassa, nesteleimaus. Monet niistä on toteutettu automatisoiduilla laitteilla, jotka on varustettu tietokonejärjestelmät valvonta ja hallinta. Leimattujen tuotteiden valmistuksen tarkkuus ei monissa tapauksissa vaadi niiden myöhempää hienosäätöä - oikaisua, hiontaa jne.

Korkeaenergiaiset muotoilumenetelmät

Suurienergisiä tekniikoita käytetään tapauksissa, joissa metallityökappaleen muotoa ja kokoa on mahdotonta muuttaa perinteisillä menetelmillä.

Samalla he käyttävät neljää energiatyyppiä:

1. hydraulinen- nesteen tai sen liikkeelle panemien yksittäisten elementtien paine.
2. Sähkö, jossa kaikki materiaalin poistoprosessit suoritetaan purkauskaaren tai kipinän avulla.
3. sähkömagneettinen, joka toteuttaa metallintyöstöprosessin, kun työkappaleeseen kohdistetaan sähkömagneettinen kenttä.
4. Sähköfyysinen vaikuttaa pintaan suunnatulla lasersäteellä.

Menestyksekkäästi kehitetään myös yhdistettyjä metalliin vaikuttamisen menetelmiä, joissa käytetään kahta tai useampaa energianlähdettä.

Perustuu nesteen pintavaikutukseen korkeapaine. Tällaisia ​​asennuksia käytetään pääasiassa pinnan laadun parantamiseen, mikrokarkeuksien poistamiseen, pinnan puhdistamiseen ruosteesta, hilseestä jne. Tässä tapauksessa nestesuihku voi vaikuttaa tuotteeseen sekä suoraan että virtauksessa olevien hankaavien komponenttien kautta. Emulsion sisältämää hankaavaa materiaalia päivitetään jatkuvasti tasalaatuisten tulosten varmistamiseksi.

- metallipinnan mittojen tuhoutumisprosessi (eroosio), kun se altistetaan pulssi-, kipinä- tai kaaripurkaukselle. Lähteen tilavuuslämpötehon suuri tiheys johtaa metallimikrohiukkasten dimensiosulatukseen, jonka jälkeen ne poistetaan käsittelyvyöhykkeeltä dielektrisen työväliaineen (öljyt, emulsiot) virtauksella. Koska prosessit paikallisen lämmityksen pinnan hyvin korkeita lämpötiloja, sen seurauksena osan kovuus käsittelyvyöhykkeellä kasvaa merkittävästi.

Se koostuu siitä, että työkappale asetetaan voimakkaaseen sähkömagneettiseen kenttään, jonka voimalinjat vaikuttavat dielektriseen työkappaleeseen. Tällä tavalla muovataan vähän muoviset seokset (esimerkiksi titaani tai beryllium) sekä teräslevyaihiot. Vastaavasti pintaan vaikuttaa ultraääniaaltoja magnetostriktiivisten tai pietsosähköisten taajuusmuuttajien tuottamia. Korkeataajuisia tärinöitä käytetään myös metallien pintalämpökäsittelyyn.

Keskitetyin lämpöenergian lähde on laser. - ainoa tapa saada työkappaleisiin erittäin pieniä reikiä, joiden mittatarkkuus on suurempi. Laserin metalliin kohdistuvan lämpövaikutuksen suuntaavuuden vuoksi jälkimmäinen kovettuu voimakkaasti viereisillä vyöhykkeillä. Lasersäde pystyy tuottamaan tällaisen tulenkestävän materiaalin mittarei'ityksen kemiallisia alkuaineita kuten volframi tai molybdeeni.

- esimerkki kemiallisten reaktioiden yhteisvaikutuksesta pintaan, kun sähkövirta kulkee työkappaleen läpi. Tämän seurauksena pintakerros kyllästyy yhdisteillä, jotka voivat muodostua vain korkeissa lämpötiloissa: karbideja, nitridejä ja sulfideja. Samanlaisia ​​tekniikoita voidaan käyttää pintojen pinnoittamiseen muilla metalleilla, joita käytetään bimetalliosien ja -kokoonpanojen (levyt, patterit jne.) valmistukseen.

Nykyaikaisia ​​metallinkäsittelytekniikoita parannetaan jatkuvasti käyttämällä uusimmat saavutukset Tiede ja teknologia.

Metalli eri muodoissaan, mukaan lukien lukuisat seokset, on yksi halutuimmista ja laajimmin käytetyistä materiaaleista. Siitä valmistetaan paljon osia, samoin kuin valtava määrä muita juoksevia asioita. Mutta minkä tahansa tuotteen tai osan saamiseksi on ponnisteltava paljon, tutkittava käsittelyprosesseja ja materiaalin ominaisuuksia. Metallinkäsittelyn päätyypit suoritetaan eri työkappaleen pintaan vaikuttamisen periaatteen mukaisesti: lämpö-, kemialliset, taiteelliset vaikutukset, käyttämällä leikkausta tai painetta.

Lämpövaikutus materiaaliin on lämmön vaikutusta tarvittavien ominaisuuksien ja rakenteen muuttujien muuttamiseksi kiinteä. Useimmiten prosessia käytetään erilaisten koneenosien valmistuksessa, lisäksi eri vaiheita valmistus. Metallien lämpökäsittelyn päätyypit: hehkutus, karkaisu ja karkaisu. Jokainen prosessi vaikuttaa tuotteeseen omalla tavallaan ja suoritetaan alle erilaisia ​​merkityksiä lämpötilajärjestelmä. Muita lämmön vaikutuksen tyyppejä materiaaliin ovat esimerkiksi kylmäkäsittely ja vanhentaminen.

Teknisiä prosesseja osien tai aihioiden saamiseksi käsiteltävään pintaan kohdistuvan voiman avulla ovat mm erilaisia ​​tyyppejä metallin muovaus. Näistä toiminnoista on joitain suosituimpia käytössä. Siten valssaus tapahtuu puristamalla työkappaletta pyörivien telojen väliin. Rullat voivat olla erilaisia ​​muotoja osan vaatimuksista riippuen. Puristuksen aikana materiaali suljetaan suljettuun muotoon, josta se sitten puristetaan pienempään muotoon. Piirtäminen on prosessi, jossa työkappale vedetään vähitellen kapenevan reiän läpi. Paineen vaikutuksesta valmistetaan myös taonta-, tilavuus- ja arkkileimausta.

Metallien taiteellisen käsittelyn piirteet

Luovuus ja ammattitaito heijastavat erilaisia metallien taiteellinen käsittely. Niistä voidaan mainita pari vanhinta, esi-isiemme tutkimaa ja käyttämää - tämä on valu ja. Vaikka ei paljoakaan jäljessä ilmestymisaikaan, toinen vaikutustapa, nimittäin jahtaaminen.

Chasing on prosessi, jossa luodaan maalauksia metallipinnalle. Itse tekniikkaan kuuluu paineen kohdistaminen ennalta levitettyyn kevennykseen. On huomionarvoista, että takaa-ajo voidaan tehdä sekä kylmällä että lämmitetyllä työtasolla. Nämä olosuhteet riippuvat ensisijaisesti tietyn materiaalin ominaisuuksista sekä työssä käytettävien työkalujen ominaisuuksista.

Metallin työstömenetelmät

Metallien mekaanisen käsittelyn tyypit ansaitsevat erityistä huomiota. Toisella tavalla mekaanista toimintaa voidaan kutsua leikkausmenetelmäksi. Tätä menetelmää pidetään perinteisenä ja yleisimpänä. On huomattava, että tärkein alalaji tätä menetelmää ovat erilaisia ​​​​käsittelyjä työstettävällä materiaalilla: leikkaus, leikkaus, leimaaminen, poraus. Tämän nimenomaisen menetelmän ansiosta on mahdollista saada haluttu osa, jolla on tarvittavat mitat ja muoto, suorasta levystä tai kiilosta. Lisää avustuksella mekaaninen vaikutus voit saavuttaa halutun materiaalin laadun. Usein käytetään samanlaista menetelmää, kun on tarpeen tehdä työkappaleesta sopiva myöhempään teknologiseen toimintaan.

Metallinleikkaustyyppejä edustavat sorvaus, poraus, jyrsintä, höyläys, talttaus ja hionta. Jokainen prosessi on erilainen, mutta yleensä leikkaus on työpinnan yläkerroksen poistamista lastujen muodossa. Yleisimmin käytetyt menetelmät ovat poraus, sorvaus ja jyrsintä. Porattaessa osa kiinnitetään kiinteään asentoon, isku siihen tapahtuu tietyn halkaisijan omaavalla poralla. Sorvattaessa työkappale pyörii ja leikkuutyökalut liikkuvat määrättyihin suuntiin. Käytettynä pyörivä liike leikkaustyökalu kiinteään osaan nähden.

Metallien kemiallinen käsittely materiaalin suojaominaisuuksien parantamiseksi

Kemiallinen käsittely on käytännössä yksinkertaisin materiaalialtistustapa. Se ei vaadi suuria työvoimakustannuksia tai erikoislaitteita. Kaikenlaista metallien kemiallista käsittelyä käytetään antamaan pinnalle tietty ulkomuoto. Myös vaikutuksen alaisena kemiallinen altistuminen pyrkiä parantamaan materiaalin suojaavia ominaisuuksia - korroosionkestävyyttä, mekaanisia vaurioita.

Näistä kemiallisen vaikutuksen menetelmistä suosituimpia ovat passivointi ja hapetus, vaikka usein käytetään kadmiumpinnoitusta, kromipinnoitusta, kuparipinnoitusta, nikkelipinnoitusta, sinkkipinnoitusta ja muita. Kaikki menetelmät ja prosessit suoritetaan erilaisten indikaattoreiden parantamiseksi: lujuus, kulutuskestävyys, kovuus, kestävyys. Lisäksi tämän tyyppistä käsittelyä käytetään antamaan pinnalle koristeellinen ilme.

Edellä mainittujen metallien käsittelymenetelmien ja aihioiden ja koneenosien valmistuksen lisäksi käytetään myös muita suhteellisen uusia ja erittäin edistyksellisiä menetelmiä.

Metallin hitsaus. Ennen metallihitsauksen keksimistä menetelmän soveltamiseen perustui esimerkiksi kattiloiden, laivojen metallirunkojen tai muiden metallilevyjen liittämistä toisiinsa vaativien töiden valmistus. niitit.

Tällä hetkellä niittausta ei juuri käytetä, se on vaihdettu metallien hitsaus. Hitsausliitos on luotettavampi, kevyempi, nopeampi ja säästää metallia. Hitsaustyöt ovat halvempia työvoimaa. Hitsauksella voidaan myös liittää yhteen rikkoutuneiden osien osia ja metallia hitsaamalla korjata kuluneita koneen osia.

Hitsausmenetelmiä on kaksi: kaasu (autogeeninen) - palavan kaasun (asetyleenin ja hapen seos) avulla, joka antaa erittäin kuuman liekin (yli 3000 °C), ja sähköhitsaus jossa metalli sulatetaan kaarella (lämpötila jopa 6000 °C). Sähköhitsaus on tällä hetkellä yleisimmin käytetty, jonka avulla pienet ja suuret metalliosat liitetään tiukasti (suurimpien merialusten runkojen osat, siltaristikot ja muut rakennusrakenteet, suurimpien korkeimman paineen kattiloiden osat, koneenosat jne. hitsataan toisiinsa. ). Hitsattujen osien paino monissa koneissa on tällä hetkellä 50-80 % niiden kokonaispainosta.

Perinteinen metallileikkaus saadaan aikaan poistamalla lastut työkappaleen pinnasta. Jopa 30-40 % metallista menee lastuihin, mikä on erittäin epätaloudellista. Siksi yhä enemmän huomiota kiinnitetään uusiin jätteettömään tai vähäjäteiseen teknologiaan perustuviin metallinkäsittelymenetelmiin. Uusien menetelmien syntymisen taustalla on myös lujien, korroosion- ja lämmönkestävien metallien ja metalliseosten yleistyminen koneenrakennuksessa, joiden käsittely on perinteisillä menetelmillä vaikeaa.

Uusia metallinkäsittelymenetelmiä ovat kemialliset, sähköiset, plasmalaser-, ultraääni- ja hydroplastiset menetelmät.

klo kemiallinen käsittely kemiallista energiaa käytetään. Tietyn metallikerroksen poistaminen suoritetaan kemiallisesti aktiivisessa ympäristössä (kemiallinen jyrsintä). Se koostuu ajallisesti ja paikassa kontrolloidusta metallin liukenemisesta työkappaleiden pinnasta syövyttämällä ne happo- ja emäksisessä kylvyssä. Samalla pinnat, joita ei voida käsitellä, suojataan kemiallisesti kestävillä pinnoitteilla (lakat, maalit jne.). Syövytysnopeuden vakioisuus säilyy liuoksen vakiopitoisuuden ansiosta.

Kemialliset työstömenetelmät tuottavat paikallista ohenemista ei-jäykille työkappaleille, jäykisteille; käämitysurat ja halkeamat; "vohveli" pinnat; käsittele pintoja, joihin leikkuutyökalun on vaikea päästä käsiksi.

klo sähköinen menetelmä sähköenergia muunnetaan lämpö-, kemialliseksi ja muun tyyppiseksi energiaksi suoraan tietyn kerroksen poistamisen yhteydessä. Tämän mukaisesti sähköiset prosessointimenetelmät jaetaan sähkökemiallisiin, sähköerosiivisiin, sähkötermisiin ja sähkömekaanisiin.

Sähkökemiallinen käsittely perustuu metallin anodisen liukenemisen lakeihin elektrolyysin aikana. Kun tasavirta kulkee elektrolyytin läpi sähköpiiriin kuuluvan työkappaleen pinnalla, joka on anodi, kemiallinen reaktio ja muodostuu yhdisteitä, jotka liukenevat tai poistuvat helposti mekaanisesti. Sähkökemiallista käsittelyä käytetään kiillotukseen, mittakäsittelyyn, hiontaan, hiontaan, metallien puhdistamiseen oksideista, ruosteesta.

Anodityöstö yhdistää sähkötermiset ja sähkömekaaniset prosessit ja sijaitsee sähkökemiallisten ja sähköeroosiomenetelmien välissä. Koneistettava työkappale liitetään anodiin ja työkalu katodiin. Työkaluna käytetään metallilevyjä, sylintereitä, teippejä, lankoja. Käsittely suoritetaan elektrolyyttiympäristössä. Työkappale ja työkalu
aseta samat liikkeet kuin tavanomaisissa koneistusmenetelmissä.

Kun tasavirta johdetaan elektrolyytin läpi, tapahtuu metallin anodinen liukenemisprosessi, kuten sähkökemiallisessa käsittelyssä. Kun työkalu (katodi) joutuu kosketuksiin työkappaleen (anodin) käsitellyn pinnan mikrokarkeuksien kanssa, tapahtuu sähköeroosioprosessi, joka on luonnostaan ​​sähkökipinätyöstölle. Sähköeroosion ja anodisen liukenemisen tuotteet poistetaan työstöalueelta työkalun ja työkappaleen liikkeen aikana.

EDM perustuu johtavista materiaaleista valmistettujen elektrodien eroosion (tuhoamisen) lakeihin, kun niiden välillä johdetaan pulssivirtaa. Sitä käytetään minkä tahansa muotoisten onteloiden ja reikien leikkaamiseen, työkalujen leikkaamiseen, hiontaan, kaivertamiseen, teroittamiseen ja karkaisuun. Pulssien parametreista ja niiden saamiseksi käytettävistä generaattoreista riippuen sähköeroosiotyöstö jaetaan sähkökipinä-, sähköpulssi- ​​ja sähkökontaktiin.

Electrospark käsittely käytetään muottien, muottien, leikkaustyökalujen valmistukseen ja osien pintakerroksen kovetukseen.

Sähköpulssikäsittely Käytetään alustavasti muottien, turbiinien siipien, muotoiltujen reikien pintojen valmistuksessa lämmönkestävästä teräksestä valmistetuissa osissa. Tässä prosessissa metallin poistonopeus on noin kymmenen kertaa suurempi kuin sähkökipinätyöstössä.

Sähkökontaktien käsittely perustuu työkappaleen paikalliseen lämmitykseen elektrodin (työkalun) kosketuskohdassa ja sulan metallin mekaaniseen poistamiseen työstöalueelta. Menetelmä ei tarjoa osien pinnan suurta tarkkuutta ja laatua, mutta antaa korkean metallinpoistonopeuden, joten sitä käytetään puristettaessa valu- tai valssattuja tuotteita erikoisseoksista, hiottaessa (rouhittaessa) koneiden runko-osia vaikeasti puhdistettavista aineista. leikatut seokset.

Sähkömekaaninen käsittely liittyy sähkövirran mekaaniseen toimintaan. Tämä on perusta esimerkiksi sähköhydrauliselle prosessoinnille, jossa käytetään nestemäisen väliaineen pulssihajotuksesta syntyvien iskuaaltojen toimintaa.

Metallien ultraäänikäsittely- eräänlainen mekaaninen käsittely - perustuu käsitellyn materiaalin tuhoamiseen hiomarakeiden vaikutuksesta ultraäänitaajuudella värähtelevän työkalun vaikutuksesta. Energialähteenä ovat sähköäänivirtageneraattorit, joiden taajuus on 16-30 kHz. Työtyökalun meisti on kiinnitetty virtageneraattorin aaltoputkeen. Lävistimen alle asetetaan aihio, ja vedestä ja hankaavasta materiaalista koostuva suspensio tulee käsittelyvyöhykkeelle. Käsittelyprosessi koostuu siitä, että ultraäänitaajuudella värähtelevä työkalu osuu hiomarakoihin, jotka rikkovat työkappaleen materiaalin hiukkasia. Ultraäänikäsittelyä käytetään kovametalliterästen, meistien ja lävistysten valmistamiseen, kuvioitujen onteloiden ja reikien leikkaamiseen osiin, reikien lävistykseen kaarevilla akseleilla, kaiverrukseen, kierteitykseen, työkappaleiden leikkaamiseen osiin jne.

Plasma-lasermenetelmät käsittely perustuu fokusoidun säteen (elektroninen, koherentti, ioninen) käyttöön, jolla on erittäin korkea tiheys energiaa. Lasersädettä käytetään sekä lämmittämään ja pehmentämään metallia leikkurin edessä että suorittamaan suora prosessi leikkaaminen reikiä puhkaistaessa, jyrsitään ja leikataan peltiä, muovia ja muita materiaaleja.

Leikkausprosessi etenee ilman lastujen muodostumista ja korkeista lämpötiloista haihtuva metalli kulkeutuu paineilman mukana. Lasereita käytetään hitsaukseen, pintakäsittelyyn ja leikkaukseen niissä tapauksissa, joissa näiden toimintojen laadulle asetetaan kohonneita vaatimuksia. Esimerkiksi superkovat metalliseokset, rakettitieteen titaanipaneelit, nailontuotteet jne. leikataan lasersäteellä.

Hydroplastinen käsittely Metalleja käytetään onttojen osien valmistukseen, joissa on sileä pinta ja pienet toleranssit (hydraulisylinterit, männät, vaunun akselit, sähkömoottorien kotelot jne.). Muovisen muodonmuutoksen lämpötilaan kuumennettu ontto lieriömäinen aihio asetetaan massiiviseen irrotettavaan matriisiin, joka on valmistettu valmistettavan osan muodon mukaan, ja vettä pumpataan paineen alaisena. Työkappale jakautuu ja on matriisin muodossa. Tällä tavalla valmistetuilla osilla on korkeampi kestävyys.

Uudet metallinkäsittelymenetelmät nostavat osien valmistusteknologian laadullisesti korkeammalle tasolle. korkeatasoinen verrattuna perinteiseen tekniikkaan.