עיבוד מתכות מקורו בתקופה הפרהיסטורית, כאשר אנשים קדומים למדו ליצוק כלים וראשי חץ מנחושת. כך החל עידן המתכת, מאובן שנשאר רלוונטי עד היום. כיום, טכנולוגיות חדשות לעיבוד מתכות מאפשרות ליצור סגסוגות שונות, לשנות תכונות טכנולוגיות ולקבל צורות ועיצובים מורכבים.

כיום, החומר המבוקש ביותר הוא ברזל. על בסיס זה, סגסוגות רבות נוצקות עם תכולת פחמן שונה ותוספי סגסוגת. בנוסף לפלדה, מתכות לא ברזליות נמצאות בשימוש נרחב בתעשייה, המשמשות גם במגוון רחב של סגסוגות. כל סגסוגת מאופיינת לא רק בתכונות תפעוליות, אלא גם בתכונות טכנולוגיות, הקובעות את שיטת העיבוד שלה:

• יְצִיקָה;
• טיפול בחום;
• עיבוד שבבי על ידי חיתוך;
• דפורמציה קרה או חמה;
• הַלחָמָה.

ליהוק היא השיטה הראשונה שאדם התחיל להשתמש בה. הראשון היה נחושת, והתכה של ברזל מעפרות בכבשן גולמי החלה במאה ה-12 לפני הספירה. ה. טכנולוגיות מודרניות מאפשרות להשיג סגסוגות שונות, לעדן ולשחרר את החמצון של המתכת. לדוגמה, דה-אוקסידציה של נחושת עם זרחן הופכת אותה לגמישה יותר, והתכה מחדש באטמוספרה אינרטית מגבירה את המוליכות החשמלית שלה.

ההתקדמות האחרונה במטלורגיה הייתה הופעתן של סגסוגות חדשות. פותחו דרגות חדשות ואיכותיות יותר של פלדת אל חלד בסגסוגת גבוהה אוסטניטית ופריטית. סדרות AISI 300 ו-400 עמידות ועמידות יותר בפני קורוזיה, עמידות בחום, עמידות בחום, חומצות ופלדת מזון. כמה סגסוגות שופרו וטיטניום הוכנס להרכב שלהן כמייצב.

במטלורגיה אל-ברזלית התקבלו גם סגסוגות בעלות מאפיינים אופטימליים לתעשייה מסוימת. אלומיניום משני לשימוש כללי 1105, אלומיניום A0 טוהר גבוה לתעשיית המזון, חברות תעופה, ביניהן הדרגות AB, AD31 ו-AD 35 המבוקשות ביותר בתעשיית התעופה, אלומיניום עמיד למי ים ספינות אלומיניום 1561 ו-AMg5, סגסוגות אלומיניום ניתנות לריתוך סגסוגות עם מגנזיום- או מנגן 4AK. ספקטרום רחבסגסוגות על בסיס נחושת - ברונזה ופליז גם שונות תכונות מאפיינותולספק את כל צרכי המשק הלאומי.

היווצרות המאפיינים הטכנולוגיים של הסגסוגת

עַל שוק מודרנימתכת גלגול מציגה מוצרים חצי מוגמרים שונים מסגסוגות שונות של פלדה ומתכת לא ברזלית. יחד עם זאת, ניתן להציע את אותו מותג במצב טכנולוגי שונה.

טיפול בחום

באמצעות טיפול בחום, ניתן להביא את הסגסוגת למצב הנוקשה והעמיד ביותר, או להיפך למצב גמיש יותר. מצב מוצק "T" - מוקשה תרמית, מושג על ידי חימום לטמפרטורה מסוימת ולאחר מכן קירור מהיר במים או בשמן. מצב רך "M" - חישול תרמית, כאשר לאחר החימום, הקירור איטי. לאלומיניום קיימות גם שיטות תרמיות להזדקנות טבעית ומלאכותית.

עבור כל מותג נקבעים מצבי טיפול בחום משלו, נלמדות השפעות הלחץ על תכונות הקורוזיה, מה שמאפשר גם ליצור תהליכים טכנולוגיים.

התקשות בלחץ

שיטה זו הייתה ידועה לאבותינו. נפחים הגבירו את צפיפות החומר על ידי חישולו קר. זה נקרא ריתוק חרמש או להב. כיום, תהליך זה קיבל את השם - התקשות עבודה, אשר מסומן "H" בסימון מוצרים מגולגלים. טכנולוגיות מודרניות מאפשרות להשיג התקשות מכאנית בכל רמה בדיוק גבוהה. למשל, "H2" - חצי עבודה, "H3" - התקשות עבודה שלישית וכו'.

השיטה מורכבת מדחיסה מכנית מקסימלית אפשרית ולאחריה חישול חלקי למצב הטכנולוגי הנדרש.

עיבוד כימי

תחריט משטח עם כימיקלים. השיטה משמשת לשינוי גרעיני המשטח ולהעניק לו גוון מט או מבריק. בדרך כלל, הטכניקה משמשת כגימור משטח עבור מוצרים מגולגלים המיוצרים על ידי דפורמציה חמה.

הגנה מפני חלודה

בנוסף לציפוי בלכות מגן או קומפוזיט עם פלסטיק, 4 שיטות עיקריות משמשות במטלורגיה מודרנית:

• אנודיזציה - קיטוב אנודי בתמיסת אלקטרוליט על מנת לקבל סרט תחמוצת המגן מפני קורוזיה;
• פסיבציה - שכבה פסיבית מגנה מופיעה כתוצאה מחשיפה לחומרים מחמצנים;
• שיטה גלוונית לציפוי מתכת אחת באחרת. התהליך מושג על ידי אלקטרוליזה. בפרט, ציפוי פלדה בניקל, פח, אבץ ומתכות אחרות עמידות בפני קורוזיה;
• חיפוי - משמש להגנה על סגסוגות אלומיניום שאינן מספיק עמידות בפני קורוזיה. הטכניקה מורכבת מציפוי מכני בשכבת אלומיניום טהור (על ידי גלגול, שרטוט).

טכנולוגיית בימטאל

השיטה מבוססת על שחבור מתכות שונותבאמצעות קשר דיפוזיה ביניהם. עיקרו בצורך להשיג חומר בעל תכונות של שני יסודות. לדוגמה, חוטי מתח גבוה חייבים להיות חזקים מספיק ובעלי מוליכות חשמלית גבוהה. לשם כך מחברים פלדה ואלומיניום. ליבת הפלדה של החוט לוקחת על עצמה את העומס המכני, ונדן האלומיניום הופך למוליך מצוין. בטכנולוגיה תרמומטרית משתמשים בבי-מתכות עם מקדמים שונים של התפשטות תרמית.

ברוסיה משתמשים בבי-מתכות גם להטבעת מטבעות.

שיקום מכני

זהו חלק בלתי נפרד מכל ייצור עיבוד מתכת, המתבצע עם כלי חיתוך: חיתוך, חיתוך, כרסום, קידוח וכו'. כלי מכונות ומתחמי CNC מדויקים ובעלי ביצועים גבוהים משמשים בייצור מודרני. יחד עם זאת, עד לאחרונה, טכנולוגיות חדשות בעיבוד מתכות לא היו זמינות באתרי בנייה בעת הרכבת מבני מתכת. המנגנון לביצוע עבודה באתר ההתקנה מסופק לשימוש בכלים מכניים וחשמליים ידניים.

כיום פותחו כלי מכונות מגנטיים מיוחדים עם בקרת תוכנה. הציוד מאפשר לקדוח בגובה בכל זווית. המכשיר שולט באופן מלא בתהליך, מבטל אי דיוקים ושגיאות, וגם מאפשר לך לקדוח חורים בקוטר גדול, שבעבר היה כמעט בלתי אפשרי בגובה.

טיפול בלחץ

על פי השיטה, טיפול בלחץ נבדל לעיוות חם וקור, ולפי סוג - להטבעה, פרזול, גלגול, שרטוט ושיבוץ. גם מיכון ומחשוב הייצור הוכנסו כאן. זה מוזיל משמעותית את עלות המוצר, ובמקביל משפר את האיכות והפרודוקטיביות. התקדמות עדכנית בתחום הפורמה הקרה היא פרזול קר. ציוד מיוחד מאפשר לייצר אלמנטים דקורטיביים אומנותיים במיוחד ובו זמנית פונקציונליים בעלות מינימלית.

הַלחָמָה

בין אלה שכבר עשו זאת שיטות מסורתיותניתן להבחין בין קשת חשמלית, ארגון-קשת, ריתוך נקודתי, רולר וגז. ניתן לחלק את תהליך הריתוך גם לידני, אוטומטי וחצי אוטומטי. במקביל, נעשה שימוש בשיטות חדשות לתהליכי ריתוך ברמת דיוק גבוהה.

הודות לשימוש בלייזר ממוקד, ניתן היה לבצע עבודות ריתוך בחלקים קטנים ברדיו אלקטרוניקה או לחבר אלמנטים לחיתוך קרביד לחותכים שונים.

בעבר הלא רחוק, הטכנולוגיה הייתה די יקרה, אך עם השימוש בציוד חדיש, שבו הלייזר הדופק הוחלף בגז, הטכניקה הפכה נגישה יותר. ציוד לריתוך או חיתוך בלייזר מצויד גם בבקרת תוכנה, ובמידת הצורך מיוצר בוואקום או בסביבה אינרטית

חיתוך פלזמה

אם, בהשוואה לחיתוך לייזר, חיתוך פלזמה נבדל בעובי חיתוך גדול יותר, אז זה הרבה פעמים עדיף מבחינת יעילות. זוהי השיטה הנפוצה ביותר כיום. ייצור סדרתיעם דיוק חוזר גבוה. הטכניקה מורכבת מפריצת קשת חשמלית עם סילון גז מהיר. יש כבר לפידי פלזמה כף יד המהווים אלטרנטיבה מעולה לחיתוך להבה.

הפיתוחים האחרונים בייצור חלקים מורכבים וקטנים

לא משנה עד כמה העיבוד המושלם הוא, יש לו גבול משלו על הממדים המינימליים של החלק המיוצר. אלקטרוניקת רדיו מודרנית משתמשת בלוחות רב שכבתיים המכילים מאות מעגלים מיקרוסקופיים, שכל אחד מהם מכיל אלפי פרטים מיקרוסקופיים. ייצור חלקים כאלה אולי נראה כמו קסם, אבל זה אפשרי.

שיטת עיבוד אלקטרורוסיבית

הטכנולוגיה מבוססת על הרס ואידוי של שכבות מיקרוסקופיות של מתכת על ידי ניצוץ חשמלי.

התהליך מתבצע על ציוד רובוטי ונשלט על ידי מחשב.

שיטת עיבוד אולטרסאונד

שיטה זו דומה לקודמתה, אך בה הרס החומר מתרחש בהשפעת רעידות מכניות בתדר גבוה. בעיקרון, ציוד קולי משמש לתהליכי הפרדה. במקביל, נעשה שימוש באולטרסאונד גם בתחומי עיבוד מתכת נוספים - בניקוי מתכות, ייצור מטריצות פריט וכו'.

ננוטכנולוגיה

השיטה של ​​אבלציה בלייזר פמט-שנייה נותרה שיטה רלוונטית להשגת ננו-חורים במתכת. במקביל, צצות טכנולוגיות חדשות, זולות יותר ויעילות יותר. ייצור ננו-ממברנות מתכתיות על ידי ניקוב חורים על ידי תחריט יונים. מתקבלים חורים בקוטר של 28.98 ננומטר עם צפיפות של 23.6x10 6 למ"מ 2.

בנוסף, מדענים מארה"ב מפתחים שיטה חדשה ומתקדמת יותר להשגת מערך מתכת של ננו-חורים על ידי אידוי מתכת באמצעות תבנית סיליקון. כיום, המאפיינים של ממברנות כאלה נחקרות עם סיכוי ליישום בסוללות סולאריות.

ישנם שלושה תחומים עיקריים:

1. שינוי צורה באמצעות שיטות דפורמציה פלסטית ברמת דיוק גבוהה.
2. יישום דרכים מסורתיותעיבוד מתכת, אך מאופיין על ידי דיוק ופרודוקטיביות מוגברים.
3. שימוש בשיטות עתירות אנרגיה.

בְּחִירָה השיטה הטובה ביותרהעיבוד נקבע על פי דרישות הייצור וייצור סדרתי. לדוגמה, עיצובי ציוד עם עודף משקל גורמים לצריכת אנרגיה מוגברת, ולדיוק ייצור מופחת של חלקים ומכלולים בודדים - פרודוקטיביות ציוד נמוכה. טכנולוגיות מסוימות אינן יכולות לספק את תכונות החוזק הדרושות ואת מבנה המיקרו של המתכת, מה שמשפיע בסופו של דבר על העמידות וההתנגדות של חלקים, גם אם הם עשויים עם סובלנות מינימלית. טכנולוגיה חדשהעיבוד מתכת מבוסס על שימוש במקורות אנרגיה לא מסורתיים המספקים התכה ממדית, אידוי או עיצוב.

עיבוד שבבי, הקשור לפינוי שבבים, מתפתח לכיוון של ייצור מוצרים בעלי דיוק גבוה במיוחד, בעיקר בייצור בקנה מידה קטן. לכן, כלי מכונות מסורתיים מפנים את מקומם למתחמי עיבוד מתכת CNC הניתנים להתאמה מחדש במהירות. שיעור ניצול חומרים נמוך יחסית ( במהלך עיבוד, זה רק לעתים רחוקות עולה על 70 ... 80%) מפצה על ידי הסבולות המינימליות והאיכות הגבוהה של המשטח המוגמר של המוצרים.

יצרני מערכות בקרה מספריות מתמקדים ביכולות הטכנולוגיות המתקדמות של הציוד המדובר, בשימוש בפלדות כלים מודרניות עמידות גבוהות והדרת עבודת כפיים של המפעיל. כל פעולות ההכנה והסופיות במתחמים כאלה מבוצעות על ידי רובוטיקה.

שיטות חיסכון באנרגיה של דפורמציה פלסטית של מתכות

לטכנולוגיה של יצירת מתכת על ידי לחץ, בנוסף לגורם ניצול המתכת המוגבר, יש משמעות נוספת סגולות:

• כתוצאה מדפורמציה פלסטית, מבנה המאקרו והמיקרו של המוצר משתפר;
• התפוקה של ציוד להטבעה גבוהה פי כמה מזו של מכונות חיתוך מתכת;
• לאחר טיפול בלחץ, חוזק המתכת עולה, עמידותה בפני עומסים דינמיים והלם עולה.

תהליכים פרוגרסיביים של הטבעה קרה וחצי חמה - הברקה, חיתוך מדויק, אקסטרוזיה, עיבוד קולי, הטבעה במצב של פלסטיות על, הטבעה נוזלית. רבים מהם מיושמים על ציוד אוטומטי מצויד ב מערכות מחשבבקרה וניהול. הדיוק של ייצור מוצרים מוטבעים במקרים רבים אינו מצריך כוונון עדין לאחר מכן - יישור, שחיקה וכו'.

שיטות עיצוב באנרגיה גבוהה

נעשה שימוש בטכנולוגיות בעלות אנרגיה גבוהה במקרים בהם אי אפשר לשנות את הצורה והגודל של חומר מתכת בשיטות מסורתיות.

במקביל, הם משתמשים ארבעה סוגי אנרגיה:

1. הידראולי- לחץ של הנוזל, או אלמנטים בודדים המופעלים על ידו.
2. חַשׁמַלִי, שבו כל תהליכי הסרת החומר מתבצעים באמצעות פריקה - קשת או ניצוץ.
3. אלקטרומגנטית, המיישמת את תהליך עיבוד המתכת כאשר חומר העבודה חשוף לשדה אלקטרומגנטי.
4. אלקטרופיזיפועל על פני השטח על ידי קרן לייזר מכוונת.

כמו כן מפתחים בהצלחה שיטות משולבות להשפעה על המתכת, שבהן משתמשים בשני מקורות אנרגיה או יותר.

מבוסס על פעולת פני השטח של נוזל לחץ גבוה. מתקנים כאלה משמשים בעיקר לשיפור איכות המשטח, הסרת מיקרו חספוס, ניקוי המשטח מחלודה, אבנית וכו'. במקרה זה, סילון הנוזל יכול לפעול על המוצר הן ישירות והן דרך הרכיבים השוחקים בזרם. החומר השוחק הכלול באמולסיה מתעדכן כל הזמן כדי להבטיח תוצאות עקביות.

- תהליך ההרס ממדי (שחיקה) של משטח המתכת כאשר הוא חשוף לפריקה פעימה, ניצוץ או קשת. הצפיפות הגבוהה של הכוח התרמי הנפחי של המקור מובילה להתכה ממדית של חלקיקי מתכת עם הסרתם לאחר מכן מאזור העיבוד על ידי זרימת מדיום עבודה דיאלקטרי (שמנים, תחליבים). מאז התהליכים של חימום מקומי של פני השטח עד מאוד טמפרטורה גבוהה, אז כתוצאה מכך, הקשיות של החלק באזור העיבוד עולה באופן משמעותי.

הוא מורכב מהעובדה שחומר העבודה ממוקם בשדה אלקטרומגנטי רב עוצמה, שקווי הכוח שלו פועלים על חומר העבודה המוצב בדיאלקטרי. בדרך זו, סגסוגות פלסטיק נמוכות (לדוגמה, טיטניום או בריליום), כמו גם החסר פלדה גיליון, הוא יצוק. באופן דומה, פני השטח מושפעים מ גלים קולייםנוצר על ידי ממירי תדר מגנטוסטריקטיבים או פיזואלקטריים. תנודות בתדר גבוה משמשות גם לטיפול בחום פני השטח של מתכות.

המקור המרוכז ביותר לאנרגיה תרמית הוא הלייזר. - הדרך היחידההשגת חורים קטנים במיוחד של דיוק ממדי מוגבר בחלקי עבודה. בשל כיווניות הפעולה התרמית של הלייזר על המתכת, האחרון מתקשה בצורה אינטנסיבית באזורים הסמוכים. קרן הלייזר מסוגלת לייצר פירסינג ממדי של עקשן כזה יסודות כימייםכמו טונגסטן או מוליבדן.

- דוגמה להשפעה משולבת על פני השטח על ידי תגובות כימיות המתרחשות כאשר זרם חשמלי עובר דרך חומר העבודה. כתוצאה מכך, שכבת פני השטח רוויה בתרכובות שיכולות להיווצר רק בטמפרטורות גבוהות: קרבידים, ניטרידים וסולפידים. ניתן להשתמש בטכנולוגיות דומות לציפוי פני השטח במתכות אחרות, המשמשות לייצור חלקים ומכלולים דו-מתכתיים (צלחות, רדיאטורים וכו').

טכנולוגיות מודרניות לעיבוד מתכות משתפרות ללא הרף, באמצעות ההישגים האחרוניםמדע וטכנולוגיה.

מתכת על ביטוייה השונים, לרבות סגסוגות רבות, היא אחד החומרים המבוקשים והנפוצים ביותר. זה ממנו כי הרבה חלקים עשויים, כמו גם מספר עצום של דברים פועלים אחרים. אבל כדי להשיג כל מוצר או חלק, יש צורך לעשות מאמצים רבים, ללמוד את תהליכי העיבוד ואת תכונות החומר. הסוגים העיקריים של עיבוד מתכת מבוצעים על פי עיקרון שונה של השפעה על פני השטח של חומר העבודה: השפעות תרמיות, כימיות, אמנותיות, באמצעות חיתוך או לחץ.

השפעה תרמית על חומר היא השפעת החום על מנת לשנות את הפרמטרים הדרושים לגבי תכונות ומבנה מוצק. לרוב, התהליך משמש בייצור של מגוון חלקי מכונה, יתר על כן, על שלבים שוניםייצור. הסוגים העיקריים של טיפול בחום של מתכות: חישול, התקשות וטמפרור. כל תהליך משפיע על המוצר בדרכו שלו ומתבצע תחת משמעויות שונות משטר טמפרטורה. סוגים נוספים של השפעה של חום על החומר הם פעולות כמו טיפול בקור והזדקנות.

תהליכים טכנולוגיים להשגת חלקים או ריקים באמצעות השפעת כוח על פני השטח לטיפול כוללים סוגים שוניםיצירת מתכת. בין הפעולות הללו יש כמה מהפופולריות ביותר בשימוש. לפיכך, גלגול מתרחש על ידי דחיסה של חלק העבודה בין זוג גלילים מסתובבים. לחמניות יכולות להיות צורות שונות, בהתאם לדרישות לחלק. במהלך הכבישה, החומר מוקף בצורה סגורה, ומשם הוא נשלח לצורה קטנה יותר. ציור הוא תהליך של ציור חומר עבודה דרך חור מצטמצם בהדרגה. בהשפעת לחץ מיוצרים גם חישול, הטבעה נפחית וגיליון.

תכונות של עיבוד אמנותי של מתכות

יצירתיות ואומנות משקפות סוגים שוניםעיבוד אמנותי של מתכות. ביניהם, ניתן לציין כמה מהעתיקים ביותר, שנחקרו ושימשו את אבותינו - זהו יציקה ו. למרות שלא הרבה מאחוריהם בזמן ההופעה, שיטה אחרת להשפיע, כלומר, רדיפה.

הרדיפה היא תהליך יצירת ציורים על משטח מתכת. הטכנולוגיה עצמה כרוכה בהפעלת לחץ על הקלה שהושמה מראש. ראוי לציין כי המרדף יכול להתבצע הן על קר והן על משטח עבודה מחומם. תנאים אלה תלויים בעיקר בתכונות של חומר מסוים, כמו גם ביכולות של הכלים המשמשים בעבודה.

שיטות עיבוד מתכת

סוגי העיבוד המכני של מתכות ראויים לתשומת לב מיוחדת. בדרך אחרת, פעולה מכנית יכולה להיקרא שיטת חיתוך. שיטה זו נחשבת למסורתית והנפוצה ביותר. יש לציין כי תת-המין העיקרי השיטה הזאתהן מניפולציות שונות עם חומר העבודה: חיתוך, חיתוך, הטבעה, קידוח. הודות לשיטה הספציפית הזו, ניתן להשיג את החלק הרצוי במידות ובצורה הנדרשים מיריעה ישרה או גוש. יותר עם עזרה השפעה מכניתאתה יכול להשיג את האיכות הרצויה של החומר. לעתים קרובות נעשה שימוש בשיטה דומה כאשר יש צורך להכין חומר עבודה מתאים לפעולות טכנולוגיות נוספות.

סוגי חיתוך מתכת מיוצגים על ידי סיבוב, קידוח, כרסום, הקצעה, סיתות וטחינה. כל תהליך שונה, אבל באופן כללי, חיתוך הוא הסרת השכבה העליונה של משטח העבודה בצורה של שבבים. השיטות הנפוצות ביותר הן קידוח, חריטה וכרסום. בעת הקידוח, החלק מקובע במצב קבוע, ההשפעה עליו מתרחשת עם מקדחה בקוטר נתון. בעת סיבוב, חומר העבודה מסתובב וכלי החיתוך נעים בכיוונים שצוינו. בעת שימוש תנועה סיבוביתכלי חיתוך ביחס לחלק קבוע.

טיפול כימי במתכות לשיפור תכונות ההגנה של החומר

עיבוד כימי הוא למעשה הסוג הפשוט ביותר של חשיפה לחומר. זה לא דורש עלויות עבודה גדולות או ציוד מיוחד. כל סוגי העיבוד הכימי של מתכות משמשים כדי לתת למשטח מסוים מראה חיצוני. גם בהשפעה חשיפה כימיתמבקשים לשפר את תכונות ההגנה של החומר - עמידות בפני קורוזיה, נזק מכני.

בין השיטות הללו להשפעה כימית, הפופולריות ביותר הן פסיבציה וחמצון, אם כי לעתים קרובות נעשה שימוש בציפוי קדמיום, ציפוי כרום, ציפוי נחושת, ציפוי ניקל, ציפוי אבץ ואחרים. כל השיטות והתהליכים מבוצעים על מנת לשפר מדדים שונים: חוזק, עמידות בפני שחיקה, קשיות, עמידות. בנוסף, סוג זה של עיבוד משמש להעניק למשטח מראה דקורטיבי.

בנוסף לשיטות לעיל של עיבוד מתכות וייצור ריקים וחלקי מכונות, נעשה שימוש גם בשיטות חדשות יחסית ומאוד מתקדמות.

ריתוך מתכת.לפני המצאת ריתוך מתכת, ייצור, למשל, דוודים, גופי מתכת של ספינות, או עבודות אחרות הדורשות חיבור של יריעות מתכת זו לזו, התבסס על יישום השיטה מסמרות.

נכון לעכשיו, ניטים כמעט בשימוש, הוא הוחלף ריתוך מתכת.מפרק מרותך אמין יותר, קל יותר, מהיר יותר וחוסך מתכת. עבודות ריתוך זולות יותר כוח עבודה. ניתן להשתמש בריתוך גם לחיבור חלקים של חלקים שבורים, ובאמצעות ריתוך מתכת, לשחזור חלקים בלויים של מכונות.

ישנן שתי שיטות ריתוך: גז (אוטוגני) -בעזרת גז דליק (תערובת של אצטילן וחמצן), שנותן להבה חמה מאוד (מעל 3000 מעלות צלזיוס), וריתוך חשמלישבו מתכת המתכת בקשת חשמלית (טמפרטורה של עד 6000 מעלות צלזיוס). ריתוך חשמלי הוא כיום הנפוץ ביותר, בעזרתו מחברים היטב חלקי מתכת קטנים וגדולים (חלקים מהגוף של ספינות הים הגדולות ביותר, מסבכי גשרים ומבני בניין אחרים, חלקי דוודים ענקיים בלחץ הגבוה ביותר, חלקי מכונות וכו'). משקל החלקים המרותכים במכונות רבות עומד כיום על 50-80% ממשקלם הכולל.

חיתוך מתכת מסורתי מושג על ידי הסרת שבבים מפני השטח של חומר העבודה. עד 30-40% מהמתכת נכנסת לשבבים, וזה מאוד לא חסכוני. לכן, יותר ויותר תשומת לב מוקדשת לשיטות חדשות לעיבוד מתכות המבוססות על טכנולוגיה נטולת פסולת או דלת פסולת. הופעתן של שיטות חדשות נובעת גם מהתפשטות בהנדסת מכונות של מתכות וסגסוגות בעלות חוזק גבוה, עמידות בפני קורוזיה ועמידות בחום, שעיבודן קשה בשיטות קונבנציונליות.

שיטות חדשות לעיבוד מתכות כוללות כימיקלים, חשמל, פלזמה-לייזר, קולי, הידרופסטי.

בְּ טיפול כימינעשה שימוש באנרגיה כימית. הסרת שכבת מתכת מסוימת מתבצעת במדיום פעיל מבחינה כימית (כרסום כימי). הוא מורכב בזמן ובמקום מבוקר של מתכת מפני השטח של חלקי עבודה על ידי תחריטם באמבטיות חומצה ובסיסית. יחד עם זאת, משטחים שאינם ניתנים לעיבוד מוגנים בציפויים עמידים בפני כימיקלים (לכות, צבעים וכו'). הקביעות של קצב התחריט נשמרת בשל הריכוז הקבוע של התמיסה.

שיטות עיבוד כימיות מייצרות דילול מקומי על חלקי עבודה לא קשיחים, קשיחים; מתפתלים חריצים וסדקים; משטחי "וופל"; לטפל במשטחים שקשה להגיע אליהם עבור כלי החיתוך.

בְּ שיטה חשמליתאנרגיה חשמלית מומרת לאנרגיה תרמית, כימית ואחרת ישירות בתהליך של הסרת שכבה נתונה. בהתאם לכך, שיטות העיבוד החשמלי מתחלקות לאלקטרוכימיות, אלקטרו-אירוזיביות, אלקטרו-תרמיות ואלקטרו-מכאניות.

עיבוד אלקטרוכימימבוסס על חוקי הפירוק האנודי של מתכת במהלך אלקטרוליזה. כאשר זרם ישר עובר דרך האלקטרוליט, על פני חומר העבודה הכלול במעגל החשמלי והוא האנודה, תגובה כימית, ונוצרות תרכובות שנכנסות לתמיסה או מוסרות בקלות בצורה מכנית. עיבוד אלקטרוכימי משמש בליטוש, עיבוד ממדי, השחזה, השחזה, ניקוי מתכות מתחמוצות, חלודה.

עיבוד אנודהמשלב תהליכים אלקטרו-תרמיים ואלקטרו-מכאניים ותופס עמדת ביניים בין שיטות אלקטרוכימיות ושיטות אלקטרו-ארוסיביות. חומר העבודה המיועד לעיבוד מחובר לאנודה, והכלי מחובר לקתודה. ככלי, דיסקים מתכת, צילינדרים, קלטות, חוטים משמשים. העיבוד מתבצע בסביבת אלקטרוליטים. חומר עבודה וכלי עבודה
קבע את אותן תנועות כמו בשיטות עיבוד קונבנציונליות.

כאשר מועבר זרם ישר דרך האלקטרוליט, מתרחש תהליך הפירוק האנודי של המתכת, כמו בעיבוד אלקטרוכימי. כאשר הכלי (קתודה) בא במגע עם מיקרו-חספוסים של פני השטח המעובדים של חומר העבודה (אנודה), מתרחש תהליך האלקטרו-ארוזיה, הטבוע בעיבוד אלקטרו-ספארק. תוצרי האלקטרו-ארוזיה והתמוססות האנודית מוסרים מאזור העיבוד במהלך תנועת הכלי וחומר העבודה.

EDMמבוססת על חוקי השחיקה (הרס) של אלקטרודות העשויות מחומרים מוליכים כאשר מועבר ביניהן זרם חשמלי פועם. הוא משמש להבהוב חללים וחורים מכל צורה, חיתוך, שחיקה, חריטה, השחזה והקשחה. בהתאם לפרמטרים של הפולסים וסוג הגנרטורים המשמשים להשגתם, עיבוד אלקטרואירוסי מתחלק לאלקטרוספארק, אלקטרופולס ואלקטרומגע.

עיבוד אלקטרוספארקמשמש לייצור מתבניות, תבניות, כלי חיתוך ולהקשחת שכבת פני השטח של חלקים.

עיבוד אלקטרופולסמשמש כחומר ראשוני בייצור מתלים, להבי טורבינה, משטחים של חורים מעוצבים בחלקים העשויים מפלדות עמידות בחום. בתהליך זה, קצב הסרת המתכות גדול פי עשרה בערך מאשר בעיבוד שבבי אלקטרו-ספארק.

עיבוד אלקטרומגעמבוסס על חימום מקומי של חומר העבודה בנקודת המגע עם האלקטרודה (הכלי) והסרה מכנית של המתכת המותכת מאזור העיבוד. השיטה אינה מספקת דיוק ואיכות גבוהים של פני השטח של חלקים, אך מעניקה קצב הסרת מתכות גבוה, לכן משתמשים בה בעת הפשטת מוצרים יצוקים או מגולגלים מסגסוגות מיוחדות, שחיקה (חיספוס) חלקי גוף של מכונות מסגסוגות קשות לחיתוך.

עיבוד אלקטרומכניקשור לפעולה המכנית של זרם חשמלי. זהו הבסיס, למשל, לעיבוד אלקטרו-הידראולי, העושה שימוש בפעולת גלי הלם הנובעים מפירוק פועם של תווך נוזלי.

עיבוד אולטרסאונד של מתכות- סוג של עיבוד מכני - מבוסס על הרס החומר המעובד על ידי גרגירים שוחקים בהשפעת כלי המתנודד בתדר קולי. מקור האנרגיה הוא מחוללי זרם אלקטרוסוני בתדר של 16-30 קילו-הרץ. אגרוף כלי העבודה קבוע על מוליך הגל של מחולל הזרם. ריק מונח מתחת לאגרוף, ותרחיף המורכב ממים וחומר שוחק נכנס לאזור העיבוד. תהליך העיבוד מורכב מהעובדה שהכלי, המתנודד בתדר קולי, פוגע בגרגירים השוחקים, הפורקים את חלקיקי חומר העבודה. עיבוד אולטראסוני משמש להשגת תוספות סגסוגת קשיחה, תבניות ואגרוף, חיתוך חללים וחורים חלקים, ניקוב חורים עם צירים מעוקלים, חריטה, השחלה, חיתוך חלקי עבודה לחלקים וכו'.

שיטות פלזמה-לייזרהעיבוד מבוסס על שימוש בקרן ממוקדת (אלקטרונית, קוהרנטית, יונית) עם צפיפות גבוההאֵנֶרְגִיָה. קרן הלייזר משמשת הן כאמצעי לחימום וריכוך המתכת בחזית החותך, והן לביצוע תהליך ישירחיתוך בעת ניקוב חורים, כרסום וחיתוך פחים, פלסטיק וחומרים אחרים.

תהליך החיתוך ממשיך ללא היווצרות שבבים, והמתכת המתאדה עקב טמפרטורות גבוהות נסחפת באוויר דחוס. לייזרים משמשים לריתוך, חיתוך וחיתוך באותם מקרים בהם איכות פעולות אלו כפופה לדרישות מוגברות. לדוגמה, סגסוגות סופר-קשות, לוחות טיטניום במדעי הטילים, מוצרי ניילון וכו' נחתכים בקרן לייזר.

עיבוד הידרופלסטימתכות משמשות לייצור חלקים חלולים בעלי משטח חלק וסובלנות קטנה (צילינדרים הידראוליים, בוכנות, צירי עגלה, בתי מנוע חשמלי וכו'). בילט גלילי חלול, מחומם לטמפרטורת דפורמציה פלסטית, ממוקם במטריצה ​​מסיבית הניתנת להסרה, העשויה לפי צורת החלק המיוצר, ומים נשאבים בלחץ. חומר העבודה מופץ ולובש צורה של מטריצה. לחלקים המיוצרים בצורה זו יש עמידות גבוהה יותר.

שיטות חדשות לעיבוד מתכות מביאות את הטכנולוגיה של ייצור חלקים לרמה גבוהה יותר מבחינה איכותית. רמה גבוההבהשוואה לטכנולוגיה המסורתית.