Виды обработки металлов и сплавов: 5 основных методов и описание процессов

Содержание

5 основных методов и описание процессов

Некоторые сравнительно простые методы обработки металла люди применяли еще в древности. Именно металл и всё новые методы его обработки стали залогом технического прогресса. Сейчас нам известно столь много различных методов, что в них очень легко запутаться. Давайте попробуем кратко и понятно разложить всё по полочкам.

К основным методам металлообработки можно отнести:

  1. Литье;
  2. Термическая обработка;
  3. Обработка давлением;
  4. Сварка;
  5. Электрическая обработка.

Процесс металлообработки для каждого метода уникален. Более того, каждый метод имеет свои вариации.

 

Описание методов обработки металла

Литье

Этот процесс обработки металла известен человечеству уже много веков. Его суть заключается в нагреве металла до жидкого состояния с последующим разливом в заданные литейные формы. Затем металл остывает и твердеет. Получается так называемая отливка, которая точно повторяет очертания заливочной формы.
С развитием металлургии процесс литья постоянно совершенствовался. Теперь различают несколько видов литья, в том числе и литье с дополнительным применением давления. Новейшие методы литья позволяют получать отливки очень маленьких размеров с небывалой точностью размеров.

Термическая обработка

Этот метод направлен на изменение  внутренней структуры металла, что достигается путем нагрева металла с последующим выдерживанием и охлаждением. Для придания металлу нужных свойств параметры термической обработки могут быть различные. Температура нагрева, выдержка металла в нагретом состоянии и скорость охлаждения – все эти параметры влияют на конечные свойства металла.

Различают 3 вида термической обработки:

  1. Термообработка – бывает трех основных видов: отжиг, закалка и отпуск;
  2. Химико-термическая обработка металла – применяется для насыщения поверхности металла другими элементами (например, углеродом). При этом методе наблюдаются самые высокие температуры нагрева металлов и значительные периоды выдержки для придания сплаву однородности;
  3. Термомеханическая обработка – этот метод позволяет добиться лучших механических свойств металла, чем классическая термообработка.

Обработка давлением

Один из видов обработки металла давлением (ковка) получил широкое применение еще несколько тысячелетий назад. С тех пор технология совершила несколько серьезных скачков вперед, и теперь на производстве применяются и другие технологичные методы обработки металла давлением.

Суть этого метода проста — придать заготовке необходимую форму и размер под действием физической силы (давления). Для достижения этих целей применяют различные станки для обработки металла, каждый из которых соответствует конкретному методу.

Всего различают 7 методов:

  1. Ковка – участки заготовки нагреваются и подвергаются механической деформации;
  2. Штамповка – форма и размер заготовки изменяются под давлением специального штампа;
  3. Листовая штамповка – обработка листового металла;
  4. Прокатка;
  5. Волочение;
  6. Прессование;
  7. Комбинации первых 6-ти.

 

Сварка

Существует несколько методов сварки, но всех их можно условно разделить на 2 большие группы:
Сварка при помощи плавления металла – в месте сваривания соединяемые детали нагреваются до температуры плавления металлов. Жидкие фазы металлов перемешиваются, образуя сварной шов. Такое соединение после остывания имеет высокую прочность;
Сварка пластическим деформированием – при этом методе детали сдавливаются, образуя сварной шов. Иногда детали предварительно местно нагревают.
В качестве источника нагрева применяют газ, электрический ток и другие источники.

Электрическая обработка

Электрическая обработка металла осуществляется при помощи электрического тока. Два наиболее распространенных метода – это:

Электроискровая обработка – создается искусственный разряд, который воздействует на металл. В результате это воздействия происходит местное повышение температуры металла до 8-10 тыс. градусов по Цельсию;

Электрохимическая обработка – этот способ позволяет придать поверхности металла блестящую форму.

Данные методы подходят для обработки самых твердых сплавов.

Помимо этих основных методов обработки металла часто применяют также резание металлов и ультразвуковую обработку. Выбор конкретного метода зависит от свойств, которые необходимо придать металлу, размеров заготовки или конечного изделия, а также многих других факторов.

Виды обработки металлов

Металлообработка – это технологический процесс, при котором на металлы или сплавы оказывается физическое воздействие специальными инструментами. В итоге меняются геометрические параметры материалов или их физико-механические характеристики. Результатами металлообработки становятся детали, сборочные узлы и металлоконструкции для строительства, бытовой сферы и всевозможных отраслей промышленности.

Технологии металлообработки

Для придания материалам заданных размеров, форм и свойств используются разные виды металлообработки:

  1. Механическая обработка давлением или резанием – воздействие при помощи пресса или режущего инструмента.
  2. Литье – отлив деталей заданной формы из расплавленного материала.
  3. Сварка – соединение нескольких металлических элементов при помощи сварочной технологии.
  4. Термическая обработка – нагрев цветных металлов или стали, их выдержка при определенной температуре и охлаждение с целью изменения характеристик.
  5. Художественная обработка – ковка, художественное литье или чеканка. Создание металлоизделий с высокими декоративными качествами.
  6. Электрообработка, пример – прокалка. Подразумевает прохождение через металл электрического разряда. Различают электроискровую и электрохимическую обработку, которая делает поверхность блестящей.
  7. Резка – разделение заготовок на составляющие определенных размеров и формы. К категории металлорежущего оборудования относятся лазерные, газокислородные и плазменные установки, буровые прессы и гильотины, сверлильные и гидроабразивные, расточные и отрезные, токарные и фрезеровочные станки. На современных производствах доминирует бесконтактная тепловая резка.

В зависимости от поставленных задач разные способы обработки металлов применяются самостоятельно или сочетаются друг с другом.

Виды механической обработки металлов

Мехобработка – это воздействие на заготовку фрезой, сверлом, резцом или другим инструментом для придания ей заданных размеров. При этом внутренняя структура металла или сплава остается неизменной. Все виды мехобработки делятся на 2 группы:

  1. Операции резания – снятие с заготовки припусков материала с помощью режущего инструмента металлообрабатывающего станка. Тип механической обработки металлических изделий зависит от особенностей обрабатываемой поверхности, заданного класса точности, размеров детали и значений шероховатости. По технологии резания обрабатывается сортовой прокат черных и цветных металлов.
  2. Воздействие давлением или ударом, в результате которого заготовка подвергается пластической деформации и приобретает нужную форму с сохранением целостности. Часто перед воздействием давлением материал нагревается для снижения прочности и твердости. Металлообработка давлением используется для улучшения структуры и физико-механических характеристик материала, уменьшения его усадочной пористости и химической неоднородности, повышения прочности и эластичности.

Методы мехобработки резанием

Метод

Особенности

Используемое оборудование

Точение, токарные работы

Закрепленная в шпинделе заготовка вращается с определенной скоростью, а установленный в суппорте резец выполняет продольно-поперечные движения. Так обрабатываются тела вращения в форме конуса или цилиндра, спиральные и винтовые поверхности. Кроме строгания (срезания стружки), к токарным работам относятся торцевание, отрезание, снятие фасок, выполнение канавок и обработка галтелей.

Станки токарной группы.

Сверление

Выполнение в заготовках глухих или сквозных отверстий заданного диаметра и глубины, в т. ч. многогранных отверстий. Для сверления различных металлоизделий используются сверла из быстрорежущих сталей, сверла с твердыми сплавами, боразоном, алмазом.

Станки сверлильной группы.

Зенкерование

Вид получистовой обработки материалов, при котором цилиндрические и конические отверстия в деталях доводятся до нужных размеров, гладкости и класса точности. Выполняется при помощи цельных или насадных зенкеров – многолезвийных инструментов с осью вращения.

Сверлильные и токарные станки. Реже – расточные, фрезерные и агрегатные.

Шлифование

Технология чистовой и отделочной металлообработки, при которой с поверхности деталей снимается тонкий слой материала. В результате изделия доводятся до нужных размеров и заданного уровня шероховатости.

Шлифовальные станки с абразивными кругами разной зернистости, для цветных металлов – алмазные инструменты.

Фрезерование

Бывает фасонным, концевым, периферийным и торцевым. Вращающаяся фреза воздействует на продольно движущуюся заготовку и вытачивает необходимые элементы. Фреза движется в нескольких направлениях и позволяет выполнять множество операций. Так производится фрезеровка профилей, создаются канавки, подсечки, шпонки, колодцы, полости и отверстия, наносятся фаски и резьба.

Фрезерные станки с разнообразными фрезами.

Зубофрезерование, зубонарезные работы

Тип лезвийной металлообработки, в результате которого с высокой точностью, отличным качеством поверхности, одинаковым шагом и глубиной резьбы нарезаются зубчатые колеса эвольвентного профиля. Так производятся червячные колеса, всевозможные детали с прямыми и косыми зубьями, цилиндрические колеса внешнего зацепления.

Зубофрезерные станки с червячными модульными фрезами.

Долбление

Вид металлообработки, близкий к строганию. Основной инструмент – долбяк – выполняет возвратно-поступательные движения, придавая заготовке необходимые размеры и формы. Он выполняет шпоночные пазы, шлицы, зубья.

Вертикально-долбежные станки, строгальные, универсально-фрезерные, вертикально-фрезерные с долбежными головками.

Способы мехобработки давлением

Метод

Особенности

Используемое оборудование

Прокатка

Используется для производства листового металлопроката и трубопроката, валов, втулок, осей, гильз, профилей. Бывает продольной, поперечной и поперечно-винтовой.

Прокатный стан с вращающимися валками.

Штамповка – объемная и листовая

Изменение формы и размеров заготовки под давлением штампа. Часто используется по отношению к тонколистовому металлу. Лист помещается между матрицей и пуансоном, сгибается и приобретает необходимую форму. Штамповка бывает горячей и холодной, импульсной и валковой, разделительной и формообразующей. Разновидностями разделительного штампования являются вырезка, пробивка, резка. К формообразующим операциям штамповки относятся гибка, формовка, вытяжка, обжим и отбортовка.

Штамповочный пресс. Гидравлический или кривошипно-шатунный пресс.

Для резки – гильотинные ножницы, вибрационные и дисковые станки.

Прессование

Выдавливание холодного или нагретого металла на оборудовании со сменной матрицей. Материал под давлением пресс-штемпеля выдавливается через отверстие в матрице, приобретает необходимую форму, плотность и характеристики.

Прессы высокого давления.

Волочение

Создание изделий с заданной формой поперечного сечения. Заготовки фасонного или круглого профиля проводятся сквозь отверстия меньшего сечения, утончаясь и удлиняясь. Так производятся металлические прутки, профили, трубы, проволока. Волочение бывает холодным и горячим, сухим и мокрым, одно- и многократным, черновым и чистовым.

Волочильные станы.

Ковка

Подразумевает нагрев определенных участков заготовки и их механическую деформацию. Нагретый металлический прут деформируется и приобретает необходимую форму. В результате получаются уникальные изделия с высокими эстетическими качествами.

При ручном методе – молот, на современных производствах – пресс.

Технология литья

Эта технология обработки металлов и сплавов используется для получения изделий из чугуна, стали, сплавов на основе меди, магния, цинка и алюминия. При литье расплавленный металл заливается в литейные формы и застывает, превращаясь в отливки
заданных размеров и форм. Есть несколько технологий литья, включая методы с дополнительным использованием давления. Новые технологии литья позволяют создавать отливки миниатюрных размеров с превосходной точностью.

 

Сварка

Сварка металлических элементов – это технология их прочного соединения в единую конструкцию. Все способы сварки делятся на 2 группы:

  1. Сварка плавлением – электрическая (дуговая или контактная), с использованием электродуговых аппаратов с электродами или полуавтоматов с присадочной проволокой.
    В месте соединения детали разогреваются до температуры плавления материалов, их жидкие фазы смешиваются и после остывания создают прочный сварной шов. Для защиты области сваривания от окисления используются электроды со специальной обсыпкой, сварка с подачей инертного газа и сварка под флюсом. Этот гранулированный порошок при нагреве расплавляется и защищает область сваривания образовавшейся пленкой. После процесса обработки металла оставшийся шлак легко убирается шлифовкой.
  2. Сварка пластическим деформированием, в т. ч. холодная – детали сдавливаются (с предварительным местным нагревом или без него) и формируют сварной шов. Нагрев осуществляется газом, электротоком или другим способом.

Виды термической обработки

Технология

Процесс

Результат

Отжиг

Нагрев до предела пластичности, выдержка и постепенное охлаждение вместе с печью.

Улучшенная ковкость, вязкость и пластичность, уменьшенная прочность и твердость, устранение внутренних напряжений, получение равновесной структуры.

Закалка

Нагрев и выдержка при высокой температуре, затем стремительное охлаждение в воде или масле.

Повышенная прочность, твердость из-за неравновесной структуры, устойчивость к сжатиям и растяжениям.

Отпуск

Вторичный нагрев, выдержка и охлаждение после закалки. Применяется для прочных сталей и закаленных сплавов.

Компенсация нежелательных эффектов.

Старение

Медленная и длительная смена температуры. Применяется для сплавов, закаленных без полиморфного превращения.

Усиление прочности и твердости сталей с содержанием Mg, Al, Ni, Cu.

Нормализация

Аналог отжига с остыванием на открытом воздухе.

Изменение зернистости, улучшение ковкости.

Химико-термическая обработка

Изменение химического состава, структуры деталей и свойств их поверхности. Насыщение другими элементами. Сильный нагрев и длительная выдержка.

Придание сплаву однородной структуры. Повышение износостойкости, твердости, устойчивости к коррозии, контактной выносливости и сопротивления усталости.

Термомеханическая обработка

Пластическая деформация, применяемая для сплавов магния и алюминия.

Повышение плотности дислокации кристаллического строения, улучшение механических характеристик.

Типы резки металла

Технология

Особенности

Преимущества

Лазерная резка

Сфокусированный лазерный луч расплавляет лист четко по линии реза.

Экономичность, универсальность, высокое качество кромок, точная и тонкая линия реза, экономия материала, автоматическое выполнение раскроя любой сложности.

Плазменная резка

Сжатая режущая дуга эффективно режет токопроводные материалы: высоко- и низкоуглеродистые, высоколегированные и конструкционные стали, нержавейку, чугун, титан, биметаллы, цветметы.

Быстрота и качество резки, широкие возможности применения, экономичность.

Газокислородная резка

Направленная струя технически чистого кислорода с температурой выше 1000 °С прожигает материал по линии реза и выдувает продукты сгорания.

Эффективная резка металла толщиной от 5 до 200 см, включая углеродистые средне- и низколегированные стали толщиной 1–200 мм.

Гидроабразивная резка

Водная струя с примесью абразивных частиц подается на материал под давлением до 5000 атм. и режет его на молекулярном уровне.

Создание деталей сложной формы с точным соблюдением размеров. Сохранение физико-механических характеристик материала. Исключение риска деформации. Возможность резки всевозможных металлов и сплавов в пределах толщины 300 мм.

Выбор технологий металлообработки

Методы обработки деталей выбираются в зависимости от поставленных задач, необходимых изменений в структуре или свойствах металла, размеров заготовок и конечных изделий, заданного класса точности и других факторов. На нашем производстве в Федоровском, в 40 км от Санкт-Петербурга, работает большой парк высокотехнологичного оборудования для разных видов металлообработки. Это станки с ЧПУ управлением, в которых львиная доля операций выполняется автоматически по введенным в компьютер чертежам и параметрам.

Виды обработки металлов

Металл в разных его проявлениях, включая многочисленные сплавы, является одним из самых востребованных и широко используемых материалов. Именно из него изготовляется масса деталей, а также огромное количество других ходовых вещей. Но, чтобы получить какое-либо изделие или деталь, необходимо приложить немало усилий, изучить процессы обработки и свойства материала. Основные виды обработки металлов осуществляются по различному принципу воздействия на поверхность заготовки: термический, химический, механический, художественные воздействия, с применением резки или давления.

 

Виды термической обработки металлов

 

Термическое воздействие на материал – это влияние тепла с целью изменения необходимых параметров относительно свойств и структуры твердого вещества. Наиболее часто процесс применяется при производстве разнообразных машинных деталей, причем, на разных стадиях изготовления. Основные виды термической обработки металлов: отжиг, закалка и отпуск. Каждый процесс по-своему влияет на изделие и проводится при разных значениях температурного режима. Дополнительными типами влияния тепла на материал выступают такие операции, как обработка холодом и старение.

 

 

Технологические процессы получения деталей или заготовок посредством силового влияния на обрабатываемую поверхность включают в себя разные виды обработки металлов давлением. Среди этих операций имеется несколько наиболее популярных в использовании. Так, прокатка происходит путем обжатия заготовки между парой вращающихся валков. Валки могут быть разной формы, в зависимости от требований, предъявляемых к детали. При прессовании материал заключается в замкнутую форму, откуда после выдавливается в форму меньших размеров. Волочение – процесс протягивания заготовки через постепенно сужающееся отверстие. Под воздействием давления также производят ковку, объемную и листовую штамповку.

 

Особенности художественной обработки металлов

 

Творческий подход и мастерство отражают различные виды художественной обработки металлов. Среди них можно отметить пару самых древних, изученных и применяемых еще нашими предками – это литье и ковка. Хотя ненамного отстал от них по времени появления еще один способ воздействия, а именно, чеканка.

 

 

Чеканка представляет собой процесс создания картин на металлической поверхности. Сама технология включает применение давления на предварительно нанесенный рельеф. Примечательно, что чеканку можно делать как на холодной, так и на разогретой рабочей поверхности. Эти условия зависят, прежде всего, от свойств того или иного материала, а также от возможностей применяемых в работе инструментов.

 

 

 

Способы механической обработки металлов

 

 

 

Отдельного внимания заслуживают виды механической обработки металлов. По-другому механическое воздействие можно назвать методом резания. Такой метод считается традиционным и самым распространенным. Стоит заметить, что основными подвидами данного метода являются различные манипуляции с рабочим материалом: раскрой, резка, штамповка, сверление. Благодаря именно этому способу предоставляется возможность получения из прямого листа или чурки нужной детали с необходимыми размерами и формой. Еще с помощью механического воздействия можно добиться необходимых качеств материала. Часто подобный способ применяют, когда нужно сделать заготовку, пригодную для дальнейших технологических операций.

 

 

Виды обработки металлов резанием представлены точением, сверлением, фрезерованием, строганием, долблением и шлифованием. Каждый процесс отличается друг от друга, но в целом резание – это снятие верхнего слоя рабочей поверхности в виде стружки. Наиболее часто применяются методы сверления, точения и фрезерования. При сверлении деталь закрепляется в неподвижном положении, воздействие на нее происходит сверлом заданного диаметра. При точении обрабатываемая деталь вращается, а режущие инструменты перемещаются в заданных направлениях. При фрезеровании используется вращательное движение режущего инструмента относительно неподвижно закрепленной детали.

 

Химическая обработка металлов для повышения защитных свойств материала

 

Химическая обработка – практически самый простой тип воздействия на материал. Здесь не требуется больших трудозатрат или специализированного оборудования. Используются все виды химической обработки металлов, чтобы придать поверхности определенный внешний вид. Также под влиянием химического воздействия стремятся повысить защитные свойства материала — устойчивость к коррозии, механическим повреждениям.


Среди данных способов химического влияния наиболее популярны пассивация и оксидирование, хотя нередко применяется кадмирование, хромирование, меднение, никелирование, цинкование и прочие. Все методы и процессы проводятся с целью повышения различных показателей: прочности, износостойкости, твердости, сопротивляемости. Кроме того, такой тип обработки используют для придания поверхности декоративного вида.

Основные виды, способы и методы обработки металлов и сплавов — что эта такое: что нужно обработчику металлических изделий для процесса металлообработки

06Дек

Содержание статьи

  1. Особенности металлообработки
  2. Основные способы иметоды обработки металлов исплавов
  3. Что такое обработка металла сваркой
  4. Электрическая обработка изделий изметалла
  5. Особенности художественной обработки металлических изделий
  6. Способы механической обработки
  7. Основы металлообработки давлением: описание ивиды
  8. Как обрабатывают металлы спомощью резания
  9. Химическое воздействие
  10. Термообработка

Сталь, чугун, медь. алюминий — каждый материал нуждается вотдельном подходе. Встатье мырасскажем про основные виды обработки металлов исплавов.

Особенности металлообработки

При выборе способа работы сметаллическими конструкциями необходимо опираться нафизические ихимические свойство сталей, аименно:

  • температура плавления изакалки — для термообработки;
  • твердость ипрочность — для резания иточения.

Второй признак классификации проходит взависимости оттого, какая стоит цель перед специалистом. Задачи могут быть многочисленными — распиловка, тоесть отделение одного фрагмента отцелого, шлифовка, создание фигурной поверхности, штамповка ипр.

Основные способы иметоды обработки металлов исплавов

Взависимости отнамерений, могут применяться разнообразные технологии, использоваться тоили иное оборудование. Перечислим основные подходы кметаллообработке:

  • механический — это оказание физического давления прессом или острием инструмента;
  • термический — производится посредством поднятия высокой температуры, применяется для изменения формы или придания дополнительных физических характеристик;
  • художественный — кнему, впервую очередь, относится ковка — придание необходимой конфигурации изделию сцелью достижения эстетического эффекта;
  • сварочный — это соединение двух иболее элементов посредством электродуговой или инверторной сварки;
  • электрический, втом числе прокалка, тоесть пропуск через металл разряда;
  • токарный — придание нужной формы;
  • литье — это отлив израсплавленного материала требуемой детали.

Теперь перейдем кописанию наиболее часто применяемых видов металлообработки.

Фрезерные работы

Фрезеровщики могут насвоей аппаратуре производить сразу несколько операций — инаружная обработка, придание формы, исоздание отверстий, полостей, поскольку фреза передвигается внескольких направлениях. Помимо этого, можно наносить фаски, делать резьбу, канавки. Многообразие процедур изадач настолько высоко, что фрезерный станок один изсамых востребованных. Его устанавливают как напроизводствах, так ивчастных мастерских. Отдельно стоит упомянуть оборудование, оснащенное ЧПУ, так как автоматизация позволяет делать высокоточные операции сдеталями фактически любой формы.

Зубонарезные работы

Это процесс обработки металла, входе которого создаются зубчатые колеса, атакже другие детали, имеющие зубья. Особенность заключается втом, что требуется сохранять напротяжении всего рабочего участка одинаковый шаг, атакже глубину резьбы. Есть специализированные зубофрезерные изубодолбежные инструменты, которые базируются накопировальным методом, тоесть впадины прорезываются обычным фрезерным способом сединичным делением. Накрупном оборудовании есть специальные червячные резцы, которые расположены так, что они при одном проходе позволяют создать кромки наодинаковом расстоянии. Затем все зубцы шлифуются специализированными дисками, которые отличаются наличием основного количество абразивных веществ наторцах.

Токарные работы

Обработка металла точением — это снятие верхнего слоя свращающейся стальной заготовки посредством различного режущего инструмента. Основные изделия, скоторыми можно работать натаком станке имеют цилиндрическую или конусообразную форму. Помимо срезания стружки, можно производить следующие процедуры:

  • торцевание;
  • снятие фасок;
  • отрезание;
  • обработка галтелей;
  • прорезание канавок.

Важный нюанс при произведении операции — это стружкоотведение. Оно бывает автоматическим настанках сЧПУ, ночаще производится вручную специалистом.

Что такое обработка металла сваркой

Сваривание металлических элементов водну конструкцию — это наиболее часто используемый наданный момент способ достижения прочного соединения. Онзаключается вточечном нагреве рабочей зоны споследующим расплавлением материала. Расплавленная сталь вступает вовзаимодействие, образуя при застывании крепкую связь. Есть два вида:

  • электродуговые аппараты сэлектродами;
  • полуавтоматы сприсадочной проволокой.

Впервом случае проводник покрыт специальным неплавким составом, который одновременно поддерживает сварную ванну испособствует правильному наложению шва без влияния кислорода. Вовтором случае присадка является дополнительным материалом, который при расплавлении скрепляет заготовки. Сварщик должен обладать опытом идостаточным объемом знаний, чтобы правильно выбрать электрод, силу тока, скорость движения.

Ручная дуговая сварка: что нужно для обработки металла

Дополнительные названия — MMA, РД, РДС. Метод придуман еще в19 веке, ноактивно используется донастоящего времени снебольшими модификациями. Между проводником иповерхностью стали образуется электродуга спомощью ударов или «чирканья» подетали. Вобразованной сварной ванне одновременно плавится изаготовка, иэлектрод. Способ используется вдомашних условиях. Затруднения возникают, когда нужно создать потолочное или вертикальное соединение. Специалисты втаких случаях советуют ускорять процесс работы, чтобы сила тяготения непомешала отличному результату.

Сварка под флюсом

При воздействии наобласть сваривания воздуха происходит окисление. Это естественный процесс, ноонмешает образованию прочного соединения. Вэлектродуговых аппаратах применяют электроды соспециальной обсыпкой. Помимо этого, активно применяется технология сподачей инертного газа. Новмаксимальное качество можно получить только при применении флюса. Это гранулированный порошок, который при нагревании плавится ислужит защитой для процессов, происходящих под образованной пленкой. Затем вещество остается ввиде шлака, который легко снимается сошва привычным способом, шлифовкой.

Электрическая обработка изделий изметалла

Основная технология выглядит так: научасток подается точечный разряд, который приводит коплавлению стали. Используемый электрод обычно сделан излатуни, апространство между ним иповерхностью заполняют маслом, которое имеет отличные проводящие способности. Активно применяется эта методика для работы сметаллическими тонкими листами, атакже для заточки инструментов. Подвидом электрообработки можно считать ультразвуковой метод. Волны свысокой частотой поаналогичному принципу разрушают молекулярные соединения, что приводит кобразованию отверстий. Высокая точность позволяет пользоваться технологией для изготовления ювелирных изделий.

Особенности художественной обработки металлических изделий

Сейчас популярностью пользуются:

  • литье;
  • ковка;
  • чеканка.

Если спервыми двумя все понятно, топоследний метод более редкий. Это создание рисунка наповерхности путем оказания точечного давления налист. Применяются техники вкачестве декора, однако, кованые заборы, скамейки ипрочие вещи могут иметь ипрактическое значение. Современное искусство использует вцелях создания скульптур иразличных композиций все доступные виды металлообработки.

Способы механической обработки

Несмотря наразнообразие процессов, ихсуть одинаковая. Берется заготовка сприпуском, тоесть с«лишними» миллиметрами или сантиметрами. Затем нанее оказывается воздействие посредством более твердого иострого инструмента. Остальные нюансы зависят отподвида — наличие вращения, подача ипр.К ним относят:

  • Точение натокарном оборудовании.
  • Сверление — образование сквозных или глухих отверстий нужного диаметра.
  • Нарезание внутренней ивнешней резьбы. Вручную это можно сделать спомощью метчика иплашки.
  • Фрезерование.
  • Строгание — процедура неотличается отклассического типа деревообработки, когда резец проходит несколько подходов поповерхности. снимая стружку.
  • Шлифование — важный финишный процесс, придание нужного уровня шероховатости идоведение доидеальных размеров.

После перечисленных способов неостается никакого припуска.

Основы металлообработки давлением: описание ивиды

При данных методах целостность стали ненарушается, номеняется форма. Вбольшинстве случаев необходимо термическое воздействие, чтобы уменьшить прочность итвердость детали. Популярные процедуры:

  • Ковка. Проводится вручную, поэтому очень ресурсозатратна. Однако результат получается индивидуальный, апоэтому дорогостоящий. Нагретый металлический прут специалист отбивает молотком донужной конфигурации. Всовременных условиях используется пресс.
  • Штамповка. Часто применяется ктонколистовому металлу. Есть матрица ипуансон. Они имеют зеркальное отражение, ноодинаковую форму. Помещенный между ними лист сгибается, приобретая нужные очертания.

Как обрабатывают металлы спомощью резания

Это простая процедура, имеющая целью разъединения одной детали надве иболее. Для этого используются специальные лезвия изкрепкой инструментальной стали. Есть множество подвидов:

  • ручная резка;
  • газовая;
  • лазерная;
  • плазменная.

Химическое воздействие

Ряд химикатов может повысить прочностные, антикоррозийные характеристики заготовки. Восновном управляемые реакции необходимы или для снятия загрязнений перед другим видом металлообработки, или для нанесения дополнительного покрытия, например, цинкование.

Время итемпература

При данном способе важно поддерживать нужный температурный режим иопределенный временной промежуток, иначе, передержав или перегрев сталь при работе, можно столкнуться снеобратимыми деформациями.

Термообработка

Обработчик металла применяет ряд операций при повышенном термическом воздействии сцелью изменить физические ихимические качества продукции. Перечислим их.

Отжиг

Суть — повышение tдопредела пластичности ипостепенное остывание вместе спечью. Результат — увеличенная ковкость, снятие внутренних напряжений, сниженная прочность.

Закалка

Процесс — нагрев, продолжительное выжидание при высокой температуре, быстрое охлаждение вводе или масле. Итог — увеличивается прочность истойкость ксжатиям ирастяжением, нотакже повышается хрупкость.

Отпуск

Вторичное нагревание после закаливания, чтобы компенсировать полученное негативное воздействие.

Старение

Медленное ипродолжительное изменение температурного режима, которое приводит кестественным превращениям, происходящим при длительной эксплуатации металлической конструкции.

Нормализация

Процедура аналогична отжигу, ноостывание происходит наоткрытом воздухе. Меняется зернистость структуры, приводит к повышению ковкости. Обращайтесь в ООО «Роста», если вы решили купить приспособления для промышленного пользования. У нас в наличии и на заказ имеются ручные и полуавтоматические ленточнопильные станки, а также маятниковые, вертикальные и двухстоечные агрегаты. Цена на товары снижена в 1.5 — 2 раза по сравнению с зарубежными аналогами. Мы готовы оказать помощь в подборе оборудования, свяжитесь с нами по контакному телефону. В статье мы рассказали про металлическую обработку, теперь посмотрим видео по теме:

Виды обработки металла 📌: преимущества и недостатки

Металл и его различные сплавы широко используются в промышленных, перерабатывающих, машиностроительных отраслях. От качества его обработки зависит функциональность сложных конструкций, изделий. Именно поэтому для изготовления металлоконструкций на заказ используются современные технологии, передовые инженерные решения. Обработка металла на специальных станках позволяет добиться высокого качества, точности работы. Это позволяет получать детали либо делать заготовки с определенным набором технических характеристик.

Основные виды обработки металла подразделяются по методу воздействия на поверхность:

  • термический;
  • механический;
  • химический;
  • с применением давления, резки;
  • художественный.

При термическом действии на материал направленное тепло позволяет изменить его структуру. Данный вид обработки металла часто используется при производстве сложных машинных деталей на разных стадиях изготовления. К главным видам термической обработки относят:

  • закалку,
  • отжиг,
  • отпуск.

Каждый процесс отличается своеобразным влиянием на изделие, выполняется при разных температурных значениях. Дополнительными видами тепловой обработки являются такие операции, как воздействие холодом и искусственное старение.

К механическим способам обработки металла относятся:

  • точение,
  • сверление,
  • фрезерование,
  • шлифование,
  • долбление,
  • строгание,
  • гибка металла.

Процессы получения заготовок посредством механического воздействия на поверхность обрабатываемого изделия включают несколько видов обработки металла давлением. Например, прокатка выполняется посредством обжатия заготовки парой вращающихся валков, которые могут быть различной конфигурации в зависимости от предъявляемых к детали требований. При технологической операции прессования материал заключается в специальную замкнутую форму. Из нее он выдавливается в форму меньшего размера.

Под определенным давлением производится ковка, листовая и объемная штамповка. Отдельным направлением деятельности является художественная обработка металлов. Это требует творческого подхода и определенного уровня мастерства. К числу таких способов относятся литье, ковка, чеканка. Посредством чеканки удается создать оригинальные картины на металлической поверхности. Технология заключается в приложении давления на нанесенный предварительно рельеф. Чеканка может выполняться на холодной/разогретой поверхности. Все зависит от наличия определенного инструмента, опыта мастера, особенностей материала.

Химическая обработка металлов позволяет многократно повысить их защитные свойства. Это наиболее простой и популярный способ воздействия на материал. Он не требует наличия специализированного оборудования и больших трудовых затрат, используется для придания поверхности необходимого вида.

ООО «МетиСтр» выполняет полный цикл обработки металла. Для консультации по стоимости и срокам выполнения работ свяжитесь с нашими специалистами по телефону +7(495) 988-29-28 в Москве или через форму обратной связи.

Виды обработки металлов резанием

Металлических деталей существует целая масса, они отличаются своей формой, весом, качеством, поэтому и виды обработки металлов резанием тоже будут отличаться друг от друга. Для изготовления любой детали понадобится металлический материал, им может выступать: сварные заготовки, пластмассы, штамповки, отливки сортовой прокат, поковки. Такие названия можно соединить в одну группу под названием «заготовки».

Чтобы деталь соответствовала всем заданным параметрам, токарь или фрезеровщик должен снять с заготовки весь лишний металл. До получения нужной формы, мастер будет обрабатывать деталь используя, станок для резки металла или слесарное ручное оборудование. Тот ненужный снятый слой металла называется «припуском на обработку». В этом и состоит вся сущность обработки металлов резанием.

Обработка металла

Существующие способы резания металла

Давайте подробно рассмотрим основные методы обработки металлов резанием, какие они бывают, чем выполняются и т. д.

1. Точение (обточка). Выполняется, когда заготовка не слишком отличается размерами от нужной детали. Этот процесс может выполняться на таком оборудовании (станках): токарных, фрезерных, сверлильных, шлифовальных, долбежных, строгальных и т. д. Для этого резания используют резец токарного станка. Процесс происходит при большой скорости вращения детали, которую ей обеспечивает резец. Это движение называется «главным». А резец двигается медленно и поступательно, вдоль или поперек. Такой вид движения имеет название «движение подачи». Скорость резания определяется главным движением.

2. Сверление. Это методы обработки металлов резанием, где название говорит само за себя. Происходит на любом станке, где есть сверло. Заготовка зажимается прочно в тисках, а сверло вращается медленными поступательными движениями по одной прямой. В результате, в детали появляется отверстие с диаметром равным размеру сверла.

3. Фрезерование. Такие способы обработки металлов резанием могут выполняться лишь на специальных столах-станках — горизонтально-фрезерных. Главным инструментом станочника выполняющего фрезерную обработку металла, которое и совершает главное движение, является фреза. Движение подачи производит в продольном направлении заготовка, оно происходит под прямым углом относительно движению станка. Будущую деталь крепко зажимают на столе, и все время она остается неподвижной.

4. Строгание. Происходит на поперечном строгательном оборудовании, станках. Обработка заготовки происходит резцом, выполняющим медленные движения по заданному направлению и обратно. Главное движение принадлежит инструменту — немного изогнутому резцу. Движение подачи совершает заготовка, при чем, оно не сплошное, а прерывистое. Направление последнего движения прямо перпендикулярно главному. В этом виде станков движение резания высчитывается путем сложения рабочего и холостого ходов.

5. Шлифование. Мероприятие выполняется при помощи шлифовального круга на кругло шлифовальных станках. Режущий круг делает вращательные движения, а заготовка получает прямолинейную и круговую подачу, но если вытачивается деталь цилиндрической формы. Когда предметом обработки есть плоская поверхность, то заготовка получает подачу лишь в прямом направлении.

Проходившая выставка в Москве «металлообработка 2013» поражает наличием современного оборудования. фото оборудования с которой представлены в следующем сюжете :

Основная терминология при резании металлов

Глубиной резания называется толщина металла, выраженная в миллиметрах, которая удаляется при одном движении станка. Подачей принято называть расстояние в миллиметрах, совершаемое за одно движение режущего предмета или на которое он передвигается за один свой оборот. Скорость резания — это длина, описанная в метрах, которая понадобится для работы станка за определенно взятый отрезок времени. Такой единицей измерения принято брать минуту.

Для тех, кто хочет лично разобраться в подробностях, достаточно набрать в поисковике — обработка металлов резанием справочник технолога.

Для любого вида резания нужно приложить усилия, чтобы помочь инструменту отделить слой металла. Такие усилия называются «усилиями резания», именно это понятие помогает найти сопротивление резанию. Сила, с которой материал противостоит инструменту, называют «коэффициентом резания», для каждого металла он различный. Размер этой величины берется с сечением в 1 мм².

Какие бывают станки по назначению, мы уже описывали выше, а вот по уровню автоматизации они бывают: гидрофицированные, оснащенные программным управлением, автоматы и полуавтоматы.

Для чего предназначен каждый станок

  • Токарные станки производят отверстия в цилиндрах и конусах. Им можно нарезать резьбу, просверлить или зенкеровать. Инструментом этого станка есть резцы разных типов.
  • Сверлильные станки делают такие же операции, как и токарные, но еще умеют растачивать резьбы или отверстия. Работа выполняется при помощи сверл, энкеров, разверток, метчиков, резцов.
  • Фрезерные станки предназначены для работы с плоской поверхностью или фигур, которые сложно сконструированы. Такие операции проводятся с помощью множества лезвий, которые имеет фреза. Такой инструмент тоже имеет свою классификацию.
  • Строгальные станки работают с помощью резцов. Обрабатывают плоские и фасонные заготовки, могут выстрогать траншею.
  • Шлифовальные станки шлифуют с высокой точностью, производят все отделочные работы. Инструмент такого станка — брус и круг.
  • Зуборезные станки помогают вырезать зубья на детали формой конуса или цилиндра.

Если Вы захотите прочесть подобную информацию в несколько развернутом виде, то Вам понадобится учебник обработка металлов резанием, или регулярное издание такое как «журнал металлообработка и станкостроение».

Назначение и виды обработки металлов и сплавов давлением, их значение в машиностроении

Обработка металлов – по сути, процесс получение из руды/металла/сплава заготовки детали, детали, либо изделия, по средствам пластической деформации исходного материала. Касательно обработки давлением, воздействие на металл происходит с задействованием пресса, либо молота, что вызывает увеличение упругости материала. То есть, обработка давлением сопряжена с изменением физико-механических свойств металла. Естественно, что форма исходной заготовки в процессе давления изменяется.

Не все сплавы подходят для обработки давлением. Для того, чтобы добиться результата, металл не может быть хрупким – например, высокопрочный чугун ГОСТ 7293-85 не может быть обработан по принципу поковки, однако чугун по ГОСТ 1215-79 успешно проходит такую обработку.

Вообще, обработка давлением основывается на пластических свойствах сплава. Именно такие свойства и позволяют делать поковки не раскрашивая металл – а так же улучшать его свойства после обработки. Для того, чтобы такие свойства наиболее хорошо себя проявили, заготовку перед обработкой нагревают.

Такой вид обработки часто используется на производстве, так как обеспечивает высокую производительность, экономный расход металла и более высокое качество заготовки на выходе.

На данный момент существуют несколько способов обработки металлов давлением:

1. Волочение. Работы проводятся на волочильном стане, путем пропуска заготовки через волочильный глазок. Таким образом заготовка становится тоньше и длиннее. Волочение может быть холодным и горячим – в зависимости от поступающего металла. Такой метод применяется не только для получения труб, профилей, тонкой проволоки, но и для более точной калибровки изделия. Например, такой метод используется для изготовления направляющих (чертежи Т4-00-630, 221LY001.CN101-106). Исходным материалом для волочения становится заготовки, полученные методом прокатки.

2. Прокатка. Данный процесс представляет собой обжатие металла между валками. Весь процесс производится на прокатном стане за счет вращения валков, через которые и проходит заготовка. Причем, валки могут быть разными по структуре, в зависимости от того, какого характера заготовку требуется получить. Прокатке подвергаются как холодные металлы, так и нагретые.

Прокатные станы могут быть нескольких видов, в зависимости от выпускаемого изделия, а так же от характера процесса прокатки:

а. проволочные станы. Соответственно прокатывают проволоку, стандартно – от 5 до 10 мм.

б. трубопрокатные станы. Могут выдавать заготовки как бесшовные, так и со сварным швом.

в. блюминг. Блюм – это квадратная заготовка больших размеров. Такие станы используются для получения сортового проката с разнообразными геометрическими сечениями.

г. слябинги. Слябы – прямоугольные заготовки больших размеров. Такие станы используются для первичной прокатки. Далее заготовки поступают на листопрокатный стан.

д. специальные станы. Применяются для проката осей, колес и других заготовок


Похожие статьи:

Следующие статьи:


Обзор методов обработки металлов

Чугун Раздел
  • С тех пор методы и технологии обработки металлов претерпели изменения, процессы стали быстрее, стали более прочными, а также могут быть заданы различные свойства.

Содержимое приведенной ниже информации:
  • Процессы литья

  • Процессы ковки

  • Прокат

  • 0004
  • 67

    Процессы литья


    Производство металлической детали осуществляется путем заливки расплавленного металла в форму. Большинство процессов литья используется для производства исходного металлического слитка или металлов почти готовой формы (например, двутавровой балки), готовых к процедурам изготовления.

    Литье в песчаные формы:

    • Литье в песчаные формы характеризуется использованием песка в качестве материала формы.

    • Более 60% всех металлических отливок производится методом литья в песчаные формы

    • Обычно используется для твердых, но очень хрупких металлов (в основном для алюминиевых сплавов)

    • Методы литья в песчаные формы могут иметь очень высокое качество готовое изделие с точными размерами готовой поверхности металла.

    2. Ковка (традиционная ковка)


    определение: производственный процесс, включающий формование металлов с использованием локализованного усилия сжатия (ручного или механического)

    Поковка методом штамповки

    Падение -ковка: нагревает металл и забивает его в специальную матрицу для получения конечного продукта.

    Горячее прессование: молот заменен гидроцилиндром.- металл постепенно сжимается

    Горячее прессование

    Essential Books для студентов-строителей

    Amazon’s Choice


    3. Прокатка
  • 4
    это самый дешевый и эффективный метод уменьшения площади поперечного сечения металлического профиля. Обычно используется для производства плоского проката. Ролики используются для придания формы изделию, а перераспределение любых примесей за счет прокатки снижает эффект любой сегрегации, присутствующей в исходном слитке.

    Преимущества:

    1. Уменьшение сегрегации за счет прокатки

    2. Более однородный продукт

    3. Уменьшенный размер зерна

    Завод по производству металлов

    1) Из-за прокатки кристаллы металла деформируются и затвердевают, поэтому внутренние напряжения увеличиваются, повышая прочность металла.

    2) Горячая прокатка

    Температура горячей прокатки высока, что делает металл более пластичным и позволяет металлам легче деформироваться.

    Горячая прокатка проводится при температурах, превышающих температуру рекристаллизации. Эти высокие температуры белого каления означают, что кристаллизация происходит мгновенно, когда металл проходит через валки, что ускоряет процесс формования металлов.

    4. Экструзия


    Используется для формовки различных металлов до желаемых сложных фиксированных размеров поперечного сечения.

    Экструзия алюминия широко используется в строительстве, автомобилестроении и авиастроении, промышленном оборудовании и товарах народного потребления.

    Температуры: 350-500 по Цельсию для алюминиевых сплавов

    Диаграмма производства прессованных металлов

    Плунжер приводится в движение давлением, чтобы продавить металл через твердую стальную форму. Процесс экструзии можно охарактеризовать как процесс вытекания зубной пасты из тюбика.

    Подробнее:


    Реймсский собор Посещение экскурсионного тура

    Все, что вам нужно знать о знаменитой Норте-Дам де Пари, прежде сожженной дотла

    Новый £ 7.Путин одобрил 5-миллиардную автомагистраль, соединяющую Беларусь с Китаем

    Все, что вам нужно знать о Брюссельской ратуше

    Производство металлов | Encyclopedia.com

    Горнодобывающая промышленность

    Очистка

    Сокращение

    Сплавы

    Ресурсы

    Термин «производство металла» относится ко всем процессам, задействованным в преобразовании сырья, такого как металлическая руда, в окончательную форму. металл может быть использован в коммерческих или промышленных целях.В периодической таблице Менделеева около 90 элементов, которые можно описать как металлы. Все они имеют различные общие характеристики, от связывания до химической природы. Вообще говоря, металлы — это элементы, которые проводят электричество, они пластичны и пластичны.

    В некоторых случаях производство металла включает относительно небольшое количество этапов, поскольку металл уже присутствует в элементарной форме в природе. Так обстоит дело с золотом, серебром, платиной и другими так называемыми благородными металлами. Эти металлы обычно встречаются в природе не в сочетании с другими элементами, и поэтому их можно использовать в коммерческих целях с относительно небольшой дополнительной обработкой.

    Однако в большинстве случаев металлы встречаются в природе в виде соединений, таких как оксид или сульфид, и сначала должны быть переведены в их элементарное состояние. Затем с ними можно обращаться по-разному, чтобы сделать их пригодными для конкретных практических приложений.

    Первый шаг в производстве металла всегда связан с горными работами. Горная промышленность относится к процессу удаления металла в свободном или комбинированном состоянии с поверхности Земли. Двумя наиболее распространенными формами добычи полезных ископаемых являются наземные и подземные разработки.В первом случае металл или его руда могут быть удалены с верхних нескольких метров поверхности Земли. Например, большая часть мировой меди добывается из огромных карьеров, глубина которых может достигать почти 0,6 мили (1 км), а ширина — более 2,25 мили (3,5 км). Подземная добыча используется для сбора металлических руд, находящихся на больших глубинах под поверхностью Земли.

    Некоторые металлы можно получить из морской воды, а не из земной коры.Магний — один из примеров. Каждая кубическая миля морской воды содержит около шести миллионов тонн магния, в основном в форме хлорида магния. Сначала магний осаждают из морской воды в виде гидроксида магния с использованием извести (гидроксида кальция). Затем гидроксид магния превращается обратно в хлорид магния, который теперь представляет собой чистое соединение, а не сложную смесь, поступающую из моря. Наконец, металлический магний получают из хлорида магния путем пропускания электрического тока через водный раствор соединения.

    В большинстве случаев металлы и их руды встречаются в почве в составе сложных смесей, которые также содержат горные породы, песок, глину, ил и другие примеси. Поэтому первым шагом в производстве металла для коммерческого использования является отделение руды от отходов, с которыми она образуется. Термин «руда» используется для описания соединения металла, которое содержит достаточно этого металла, чтобы сделать его экономически целесообразным для извлечения металла из соединения.

    Одним из примеров способа очистки руды является метод пенной флотации, используемый для руд меди, цинка и некоторых других металлов.В этом методе нечистая руда, взятая из земли, сначала измельчается в порошок, а затем смешивается с водой и вспенивающим агентом, например, сосновым маслом. Затем через смесь продувается поток воздуха, в результате чего она начинает пузыриться и вспениваться. В процессе вспенивания такие примеси, как песок и камни, смачиваются водой и опускаются на дно емкости. Металлическая руда не адсорбирует воду, но адсорбирует сосновое масло. Покрытая нефтью руда всплывает на поверхность смеси, откуда ее можно снять.

    Металлы всегда встречаются в рудах в окисленном состоянии, часто в виде оксида или сульфида металла. Следовательно, чтобы преобразовать руду в элементарное состояние, ее необходимо восстановить. Восстановление — это химическая реакция, противоположная окислению. Металлы можно восстанавливать разными способами.

    В случае железных руд, например, восстановление может быть достигнуто путем взаимодействия оксидов железа с углеродом и монооксидом углерода. Одним из распространенных устройств, используемых для этой цели, является доменная печь.Доменная печь представляет собой высокий цилиндрический сосуд, в который загружается железная руда (состоящая из оксидов железа), кокс (почти чистый углерод) и известняк. Затем температура в доменной печи повышается до более чем 1832 ° F (1000 ° ° C). При этой температуре углерод реагирует с кислородом с образованием монооксида углерода, который, в свою очередь, реагирует с оксидами железа с образованием чистого металлического железа. Известняк в исходной смеси, добавляемой в доменную печь, вступает в реакцию с диоксидом кремния (песком), который обычно присутствует в железной руде, и удаляет его.

    Некоторые оксиды металлов с трудом поддаются химическим реакциям восстановления, как в доменном процессе, описанном выше. Примером является восстановление оксида алюминия до металлического алюминия. До 1886 года не было обнаружено экономически приемлемого метода проведения этого процесса. Затем, будучи молодым студентом химического колледжа, американский изобретатель и инженер Чарльз Мартин Холл (1863–1914) изобрел простой и недорогой электрический метод восстановления оксида алюминия. Благодаря изобретению Холла алюминий получил широкое распространение во всем мире.

    На первом этапе этого процесса оксид алюминия отделяется от других оксидов (например, оксидов железа), с которыми он также образуется с помощью процесса Байера. В процессе Байера смесь оксидов природного происхождения добавляют к гидроксиду натрия, который растворяет оксид алюминия, оставляя другие оксиды. Затем оксид алюминия растворяют в минерале, известном как криолит (фторид натрия-алюминия), и помещают в электролитическую ячейку. Когда электрический ток проходит через ячейку, образуется расплавленный металлический алюминий, который опускается на дно ячейки и может быть выведен из ячейки.

    В некоторых случаях руда обрабатывается для изменения ее химического состояния перед восстановлением. Наиболее распространенными рудами цинка, например, являются сульфиды. Эти соединения сначала обжигают в избытке воздуха, превращая сульфид цинка в оксид цинка. Затем оксид цинка восстанавливается либо путем его реакции с коксом (как в случае с железом), либо путем его электролиза (как в случае алюминия).

    Чистые металлы сами по себе часто не подходят для многих практических применений. Например, чистое золото слишком мягкое для большинства применений и в сочетании с другими металлами образует более твердые и устойчивые смеси.Смеси, содержащие два или более металлов, известны как сплавы. Возможно, самый известный и наиболее широко используемый из всех сплавов — это сталь.

    Термин «сталь» относится к ряду различных веществ, которые содержат железо в качестве основного компонента наряду с одним или несколькими другими элементами. Нержавеющая сталь,

    КЛЮЧЕВЫЕ УСЛОВИЯ

    Сплав — Смесь двух или более металлов со свойствами, отличными от металлов, из которых она изготовлена.

    Процесс Байера — Процесс, в котором гидроксид натрия добавляют к смеси встречающихся в природе оксидов, чтобы оксид алюминия растворялся из смеси.

    Процесс Холла — Процесс производства металлического алюминия путем пропускания электрического тока через смесь оксида алюминия, растворенного в криолите (фторид натрия-алюминия).

    Благородный металл — Металл, который не вступает в реакцию с другими элементами и поэтому обычно встречается в природе в свободном или несвязанном состоянии.

    Руда — Соединение металла, из которого металл может быть извлечен при экономически обоснованных затратах.

    Восстановление — Процесс, при котором степень окисления атома снижается за счет получения одного или нескольких электронов.

    , например, содержит около 18% хрома, 10% никеля и небольшие количества марганца, углерода, фосфора, серы и кремния, а также железа. Когда ниобий добавляется к стальному сплаву, конечный продукт имеет необычайно высокую прочность. Добавление кобальта дает форму стали, которая выдерживает высокие температуры реактивных двигателей и газовых турбин, а кремнистые стали используются в производстве электрического оборудования.

    На заключительных этапах производства металла готовому продукту придают форму, которую можно использовать в других отраслях для производства конечных продуктов. Таким образом, сталь можно приобрести в виде плоских листов, колец, троса и резьбы, плит, цилиндров и других форм.

    См. Также Металлургия.

    КНИГИ

    Браунгарт, Майкл и Уильям МакДонаф. От колыбели до колыбели: переделывая то, как мы делаем вещи. Нью-Йорк: North Point Press, 2002.

    Джонсон, Дэвид. Металлы и химические изменения. Кембридж, Великобритания: Королевское химическое общество, 2002.

    Кляйн, C. Руководство по минеральной науке. 22-е изд. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc., 2002.

    Moniz, B.J. Металлургия. Homewood, IL: American Technical Publishers, 2003.

    Neely, John E., and Thomas J. Bertone. Практическая металлургия и материалы промышленности. Верхняя Сэдл-Ривер, Нью-Джерси: Prentice Hall, 2003.

    Swisher, James H. Обработка материалов: от колыбели до могилы до колыбели. Блумингтон, IN: AuthorHouse, 2005.

    Дэвид Э. Ньютон

    Часть 1: Выбор материала для химического технологического оборудования

    Часть 1 из семи частей серии по выбору материалов для химического технологического оборудования посвящена металлам и сплавам. Металлы и сплавы могут быть выбраны в качестве материалов, начиная от более крупных структурных систем и заканчивая специальными небольшими компонентами для систем обработки поверхностей. Примеры включают:

    • Несущие конструкции, включая надстройки подъемников, мостки и опоры резервуаров, для выхода за пределы уровня базового этажа, а также для подвешивания оборудования на конструкции над технологической линией.
    • Погрузочно-разгрузочное оборудование, включая подъемники, челноки и тележки.
    • Технологические резервуары и аксессуары (например, перегородки, водосливы, крепления для оборудования и грузовые опоры).
    • Корпуса и внутренние части технологического оборудования, включая насосы, теплообменники и фильтры.
    • Системы вытяжной вентиляции и контроля загрязнения воздуха.
    • Системы трубопроводов и запорной арматуры для технологических жидкостей и технологических жидкостей.
    • Электротехнические шкафы и шкафы КИПиУ и электрические кабелепроводы.
    • Технологические аксессуары, включая электроды, крепления, приспособления, штанги и сенсорные зонды.
    • Решетки, площадки и лестницы.

    Различные металлы и сплавы обладают различной химической стойкостью. Стоимость сырого металла или сплава также может быть на несколько порядков выше, от более распространенных металлов и сплавов до специальных высокопроизводительных суперсплавов и драгоценных металлов. Различные металлы также различаются по важным физическим свойствам (например, плотности, пределу текучести, температурному диапазону, формуемости, жесткости, свариваемости, электропроводности, ферромагнетизму и долговечности в зависимости от области применения), которые могут повлиять на выбор материала.

    ASTM Конструкционная углеродистая сталь

    Эти относительно недорогие стали доступны в стандартных сортах для конструкционных профилей и листов, а также для конструкционных труб и насосно-компрессорных труб. Химическая стойкость ограничена для многих применений в химических процессах. Вкладыши и / или системы покрытий / красок требуются для большинства применений стальных компонентов на технологических предприятиях, где применяется химическое воздействие. Правильная подготовка поверхности с использованием абразивно-струйной очистки и / или химической предварительной обработки стальных компонентов имеет решающее значение для успешного нанесения футеровки и / или систем покрытия / окраски.Основными областями применения систем покрытия являются надстройки, системы поддержки резервуаров и платформы. Основное применение лайнеров — технологические резервуары.

    Сплавы из нержавеющей стали (SS)

    Нержавеющие стали (например, 304, 304L, 316 и 316L) широко используются для обработки поверхностей. Смесь сплавов 316SS (~ 16% хрома (Cr), ~ 10% никеля (Ni), ~ 2% молибдена (Mo)) обеспечивает превосходную химическую стойкость, включая многие растворы, содержащие хлориды и некоторые кислоты, по сравнению со сплавами 304SS (~ 18% Cr, 8% Ni).Однако есть приложения, в которых 304SS обеспечивает превосходную химическую стойкость по сравнению с 316SS. 304LSS и 316LSS — это сплавы с низким содержанием углерода, которые лучше подходят для сварки. Сплавы нержавеющей стали обеспечивают превосходную химическую стойкость по сравнению с углеродистой сталью для широкого спектра применений. Цены на стальные сплавы зависят от рыночных условий и колебаний цен на легированные металлы. Относительные цены также зависят от формы и количества покупок. Лист 316LSS почти на 30% дороже * по сравнению с листом 304LSS, а лист 304SS примерно в четыре раза дороже * листа из углеродистой стали марки A36.

    Сплавы с высоким содержанием никеля

    Эти более дорогие сплавы, такие как Hastelloy C, обеспечивают превосходную коррозионную стойкость по сравнению с сплавами SS для некоторых применений. Однако некоторые сплавы SS обеспечивают превосходную коррозионную стойкость для некоторых применений по сравнению с сплавами с высоким содержанием никеля (например, некоторые растворы фосфорной кислоты). Содержание никеля в Hastelloy C276 обычно составляет до 56%. Hastelloy C276 более чем в пять раз дороже * 316LSS и имеет примерно на 10% большую плотность. Предел текучести C276 аналогичен титану.

    Титан (Ti) и сплавы

    Эти металлы и сплавы значительно различаются по стоимости и обеспечивают превосходную химическую стойкость во многих областях применения. Титан имеет более низкую плотность, чем 316LSS (~ 56%), и более высокий предел текучести (~ 160%). Ti марки 2 (технически чистый) обладает хорошей свариваемостью, прочностью, пластичностью и формуемостью и является наиболее распространенной формой стержней и листов для химических процессов, включая резервуары. Хотя Ti Grade 2 более чем в четыре раза превышает цену * 316LSS в пересчете на массу, это может быть только приблизительно 50% ценовой * надбавки по сравнению с 316LSS для структурных приложений, где Ti более высокая прочность и меньший весовой коэффициент в оборудовании (например.г., танки). Ti марки 5 (авиационный) является наиболее распространенным сплавом Ti и составляет ~ 50% от глобального использования титана. Ti Grade 7 по свойствам аналогичен Grade 2, но содержит промежуточный палладий (Pd), что делает его наиболее устойчивым к коррозии из всех сплавов Ti. Ti Grade 7 почти в пять раз дороже * материала Ti Grade 2. Некоторые области применения азотной кислоты являются одним из примеров, когда нержавеющая сталь (в частности, 304LSS) обеспечивает более высокую коррозионную стойкость по сравнению с чистым Ti. Титан обеспечивает превосходную химическую стойкость для некоторых растворов хромовой кислоты по сравнению с 316LSS и сплавом 276.

    Медь (Cu) и сплавы

    При чистовой обработке поверхности медные шины (обычно C11000 Electronic Tough Pitch — 99,9% Cu) широко используются над резервуарами для электрифицированных процессов. Медь обычно не рекомендуется в качестве основного материала для ряда кислотных и щелочных растворов. Чтобы свести к минимуму коррозию медных шин, необходимо сочетание хорошей конструкции для прокладки шин, конструкции вентиляции, конструкции, позволяющей свести к минимуму капание и разбрызгивание на шины, а также надлежащего технического обслуживания и уборки.В некоторых случаях медь покрывается гальваническим покрытием или покрытием для предотвращения коррозии.

    Прочие металлы

    Многие другие металлы и сплавы важны для избранных химических процессов при отделке поверхностей. Драгоценные металлы, такие как золото (Au), палладий (Pd) и платина (Pt), обеспечивают одни из самых высоких уровней химической стойкости и являются важными металлами для некоторых приложений в области технологической химии. Они очень дороги и используются только в случае необходимости. Для некоторых специализированных применений другие благородные металлы, такие как родий (Rh), рутений (Ru), рений (Re) и иридий (Ir), используются в чистом виде или в сплавах (например,g., Ru легирован Pt или Pd для повышения износостойкости) из-за их различных физических и химических свойств стойкости. Иридий обычно является наиболее стойким к коррозии металлом. Некоторые другие металлы и приложения следующие:

    • Тантал (Ta), цирконий (Zr) и ниобий (Nb) значительно дороже, чем титан, и обеспечивают превосходную химическую стойкость в некоторых областях применения (например, внутренние металлы теплообменника для агрессивных химических процессов).
    • Для применения в химических процессах используется ряд электродных металлов.В некоторых случаях растворимые металлические аноды используются для химического состава растворов. В других случаях металлы выбираются для получения более стабильных инертных электродов. Электродные металлы и сплавы включают медь, золото, железо, никель, свинец, платину, серебро, олово, титан, а также цинк и металлические сплавы, такие как латунь и олово-никель.
    • Экономичные нерастворимые аноды с жизненным циклом включают больше покрытий из благородных металлов и оксидов металлов, состоящих из Ir, Pt, Rh, Ru и / или Ta, по сравнению с более дешевым основным металлом (например, титаном).

    Различные металлы и сплавы подходят для широкого спектра применений в оборудовании для химической обработки поверхностей. Диапазон применения более дешевых металлов в технологической химии может быть расширен за счет футеровки и систем покрытий и красок (см. Часть 4). Разнообразие пластмасс (см. Часть 2) и других материалов, таких как стекловолокно (см. Часть 3), обеспечивает альтернативу металлам для многих применений, связанных с химическими процессами отделки поверхностей. Стоимость жизненного цикла должна быть тщательно оценена для различных материалов для химического технологического оборудования.

    На следующей неделе посмотрите Часть 2: Выбор материалов для химического технологического оборудования — пластмассы . Часть 2 содержит информацию о ПВХ и ХПВХ, ПЭ (различной плотности), ПП, ПВДФ, ПТФЭ и других пластмассах.

    * — Цены на начало 2019 года. Цены на металл и сплавы меняются в зависимости от рыночных условий (например, с конца 2005 г. по конец 2008 г. цена на металлический никель выросла более чем на 330%, а затем упала до менее 20% от пиковой цены).

    __________________________________________________

    Integrated Technologies, Inc.- ведущая в отрасли компания по проектированию, проектированию и консалтингу, базирующаяся в Берлингтоне, штат Вирджиния. Мы предлагаем планирование и разработку проектов, полный комплекс услуг по инжинирингу и проектированию, управление проектами и строительством, а также услуги во время строительства для предприятий отделки поверхностей и промышленного производства.

    __________________________________________________

    Если вы получили это письмо, значит, в какой-то момент в прошлом вы согласились получать информационный бюллетень Integrated Technologies, Inc.Мы храним ваш адрес электронной почты и имя только с единственной целью — ежеквартально отправлять вам информационный бюллетень по электронной почте.

    Вы можете в любой момент передумать, щелкнув ссылку для отказа от подписки в нижнем колонтитуле этого или любого электронного письма, которое вы получили от нас, или связавшись с нами по адресу [электронная почта защищена].

    Мы будем уважительно относиться к вашей информации. Для получения дополнительной информации о нашей политике и практике конфиденциальности посетите наш веб-сайт http://www.processengineer.com/privacy-policy/

    Все, что вам нужно знать: красные металлы

    В огромном и разнообразном мире металлов есть три металла, которые выделяются среди толпы благодаря своим уникальным красноватым оттенкам.Эти металлы известны как «красные металлы» и составляют одни из наиболее часто используемых металлов в мире: медь, латунь и бронзу.

    От строительства и архитектуры до телекоммуникаций и машинного оборудования, нельзя отрицать важность красных металлов в нашей повседневной жизни. Тем не менее, поскольку они являются одними из самых важных существующих металлов, сведения о красных металлах довольно редки.

    Итак, что же такое красный металл? И почему они так важны?

    Что такое красные металлы?

    Хотя все красные металлы совершенно разные по составу, качеству и применению, все они имеют один объединяющий компонент: медь.

    Как один из первых металлов, добытых нашими предками, медь была неотъемлемой частью развития общества и служит основным металлом для двух других красных металлов: латуни и бронзы.


    Медь уникальна тем, что это один из немногих металлов, которые можно использовать непосредственно в естественном состоянии. Он наиболее известен своей электрической и теплопроводностью, формуемостью и устойчивостью к коррозии. Сегодня он чаще всего встречается в электротехнических материалах, кровле, сантехнике и промышленном оборудовании.


    Медь используется не только для различных целей, но и для создания красных металлов, латуни и бронзы. Как металлические сплавы, латунь и бронза состоят из смеси меди с другими легирующими элементами.

    Латунь , например, образуется при добавлении различных количеств цинка к меди. В зависимости от содержания цинка можно создавать латунь разного качества и использовать ее для различных целей. Чем больше цинка добавлено в смесь, тем прочнее, пластичнее и светлее становится металл.Латунь обычно используется в архитектуре из-за ее декоративных свойств, а также в производстве, строительстве, электротехнике и сантехнике.

    Бронза , как и латунь, представляет собой сплав меди, но вместо цинка медь сочетается с оловом и другими легирующими элементами, такими как алюминий, кремний, марганец и фосфор. Среди различных типов бронзы, подшипниковая бронза является одной из самых популярных, предлагая высокую коррозионную стойкость и твердость, что делает ее идеальной для промышленного применения и оборудования, такого как подшипники и втулки.

    Как делаются красные металлы?

    Медь, один из первых металлов, обнаруженных нашими предками, использовалась людьми уже более 10 000 лет. Но со временем способы использования, обработки и легирования меди значительно изменились.

    Сегодня около 80% меди добывается из сульфидных руд, где медь химически связана с серой. Чтобы извлечь медь из руды, ее необходимо очистить с помощью нескольких различных производственных процессов.Эти процессы включают следующее:

    • горное дело
    • обогатительная
    • плавка
    • переработка

    После рафинирования медь отливается в слитки, лепешки, заготовки или прутки в зависимости от конечного применения или может использоваться для производства медного сплава (чаще всего латуни или бронзы).

    Как медные сплавы, латунь и бронза содержат свои собственные уникальные производственные процессы, которые зависят от желаемой формы и свойств металлов.Типичное производство обоих требует процессов нагрева и охлаждения, когда медь и определенное количество легирующих элементов плавятся, смешиваются и отливаются для окончательного применения.

    Распространенные типы красных металлов

    1. Медь с высокой проводимостью: известна как чистая медь и должна содержать не менее 99,3% меди. Этот тип меди обычно используется для электрических применений, таких как провода и кабели, из-за его превосходной пластичности и высокой электропроводности.

    Существует ряд различных марок меди HC, которые немного различаются по чистоте, но наиболее распространенная марка известна как медь ETP (электролитическая вязкая смола), UNS C11000.Эта медь содержит как минимум 99,90% меди.

    2. Раскисленная медь: , как следует из названия, кислород в этом типе меди удаляется. Это дает возможность паять или сваривать, не опасаясь охрупчивания. Раскисленная медь обычно используется в строительстве зданий, в системах центрального отопления, в трубах для газо- и водоснабжения, а также в покрытиях для крыш. При выветривании медь образует так называемую патину (зеленая или коричневая пленка, образовавшаяся в результате длительного выветривания), и часто вызывает восхищение за их эстетический эффект.

    3. Медные сплавы: комбинация элементов с медью позволяет использовать широкий спектр различных комбинаций, каждая из которых имеет свой уникальный набор свойств и областей применения. Наиболее часто используемые легирующие элементы включают цинк, олово, никель и алюминий и создают следующие типы металлических сплавов:

    • Латунь: медь + цинк
    • Красная латунь (бронза): медь + олово + цинк
    • Бронза: медь + олово
    • Фосфорная бронза: медь + олово + фосфор
    • Алюминий бронза: медь + алюминий
    • Медно-никелевый сплав: медь + никель
    • Нейзильбер: медь + никель + цинк
    Зачем нужны красные металлы?

    К настоящему времени вы должны иметь твердое представление о том, что такое красные металлы и как они производятся, но возникает большой вопрос: почему мы продолжаем их использовать?

    Как и алюминий, медь пригодна для вторичной переработки без потери качества как в сыром виде, так и в результате производства.Фактически, примерно 80% всей когда-либо добытой меди все еще используется!

    Кроме того, красные металлы обладают широким спектром свойств для практического применения в различных отраслях промышленности. Сочетание их устойчивости с универсальностью делает красные металлы одними из самых важных металлов в мире.

    От строительства и архитектуры до телекоммуникаций и машин, эти металлы вносят свой вклад как в развитие нашего общества, так и в улучшение нашей жизни.



    Если окажется, что это не все, что вы хотели знать, и многое другое, посетите страницу блога Boyd Metals для получения более интересной информации о металлургической промышленности и не забудьте проверить наши БЕСПЛАТНЫЕ цифровые акции Закажите все, что вам нужно для обработки, нажав на изображение ниже.


    Наш индексированный PDF-файл с возможностью поиска позволяет легко найти нужную информацию.

    Что внутри?

    • Технические характеристики стандартной продукции
    • Общие таблицы преобразования и руководства
    • Доступные услуги обработки по видам продукции

    Источники изображений:
    1 https: // bulgaria.aurubis.com/our-business/

    Типы процессов изготовления металла

    Изготовление металла — это широкий термин, относящийся к любому процессу, который сокращает, формирует или отливает металлический материал в конечный продукт. Вместо того, чтобы собирать конечный продукт из готовых компонентов, производство создает конечный продукт из сырья или полуфабрикатов. Существует множество различных производственных процессов. Металлические изделия используются как для нестандартных, так и для стандартных изделий.

    Большинство металлических изделий, изготавливаемых по индивидуальному заказу, изготавливается из ряда широко используемых металлов и их сплавов.Производители металла часто начинают со стандартных металлических компонентов, таких как листовой металл, металлические стержни, металлические заготовки и металлические стержни, чтобы создать новый продукт.

    -> Заинтересованы в изготовлении листового металла на заказ? Попробуйте наш механизм мгновенного цитирования Xometry℠, чтобы воплотить свой проект в жизнь. Бесплатная доставка по США

    Специализированные производители металла называются производственными цехами. У подрядчиков, производителей оборудования и торговых посредников производители металла работают для них над различными проектами.Многие производители металла делают заявки на вакансии, представляя чертежи, и, если они получают контракт, они строят проект. После присуждения контракта производители металла начинают этапы планирования, заказывая подходящие материалы и имея инженера, программирующего станки с ЧПУ для проекта.

    Производственные цеха могут использовать несколько процессов для создания конечного продукта. Они также могут предоставлять услуги по отделке продукта, такие как удаление заусенцев, полировка, нанесение покрытий и покраска. Отделка отличается от производства металла тем, что отделка — это вторичный процесс обработки внешней поверхности продукта, а не его придания формы или создания нового продукта.

    В этой статье дается обзор некоторых из наиболее распространенных методов изготовления металла и соображений при выборе подходящего цеха для работы по изготовлению металла.

    Отливка чугуна в песчаной форме.

    Изображение предоставлено: Mr. 1 / Shutterstock.com

    Виды металлоконструкций

    Выбор метода изготовления металла, подходящего для данного проекта, зависит от геометрии детали, предполагаемого назначения продукта и материалов, использованных при его изготовлении.Общие процессы изготовления металла следующие:

    Кастинг

    Литье — это процесс, когда расплавленный металл выливают в форму или штамп и дают ему остыть и затвердеть до желаемой формы. Процесс изготовления металла идеально подходит для массового производства деталей с повторным использованием одной и той же пресс-формы для создания идентичных продуктов. Есть несколько разных видов литья. Литье под давлением — это когда жидкий металл вдавливается в матрицу, а не в форму, и там приложенное давление удерживает его на месте до тех пор, пока он не затвердеет.Этот процесс известен высокоскоростными приложениями, которые он поддерживает. Литье в постоянную форму включает заливку расплавленного металла в форму.

    Есть множество типов процессов литья. В некоторых случаях в этом процессе также используется вакуум. Отливка в постоянную форму может создавать более прочные отливки, чем отливка под давлением, но их бывает трудно удалить из конечного продукта. По этой причине также доступны отливки в полупостоянные формы. Эти формы имеют одноразовые стержни, что делает их более управляемыми и менее дорогостоящими для удаления.Финальный процесс литья — это литье в песчаные формы. При литье в песчаные формы отливки производятся путем вдавливания модели в мелкую смесь песка. Это формирует форму для заливки расплавленного металла. Этот процесс медленный, но в целом более экономичный, чем другие формы литья. Его также можно использовать, когда требуются сложные конструкции или для изготовления больших металлических изделий.

    Вы можете использовать Thomasnet.com для поиска ближайших кастинговых компаний.

    Резка

    Этот очень распространенный тип изготовления металла — это резка заготовки для разделения ее на более мелкие части.Хотя пиление является самым старым методом резки, современные методы включают лазерную резку, гидроабразивную резку, ножницы и плазменную резку. Существует множество различных методов резки, от ручных и электроинструментов до резаков с числовым программным управлением (ЧПУ). Резка может быть первым этапом более длительного производственного процесса или единственным используемым процессом.

    Высечка — это еще один процесс резки, при котором для резки металла используется матрица. Ротационная высечка использует вращающуюся цилиндрическую матрицу для резки материала, подаваемого через пресс.Планшетная высечка используется для более толстых металлических материалов и использует штампы на прессе для вырезания форм, когда штамп вдавливается в металл.

    Вы можете использовать платформу Thomas’s Supplier Discover Platform для поиска ближайших к вам компаний, занимающихся высечкой.

    Чертеж

    Drawing использует силу растяжения для втягивания металла в коническую матрицу и через нее. Матрица растягивает металл, придавая ему более тонкую форму. Обычно волочение выполняется при комнатной температуре и называется холодным волочением, но металлическую заготовку можно нагреть, чтобы уменьшить необходимое усилие.

    Этот процесс считается глубокой вытяжкой, если конечный продукт имеет глубину, равную или превышающую его радиус. Обычно он используется при изготовлении листового металла, чтобы превратить листы в полые цилиндрические или коробчатые сосуды.

    Вы можете использовать платформу Thomas’s Supplier Discover Platform для поиска компаний по глубокой вытяжке.

    Складной

    Этот процесс изготовления металла заключается в том, что металл изгибается под углом. Самый распространенный способ — это тормозной пресс, который за счет защемления создает складки на металле.Заготовка удерживается между пуансоном и матрицей и сгибается под давлением пуансона. Этот процесс обычно используется для формования листового металла. Складывание также можно выполнить, ударив по заготовке молотком до ее изгиба или используя фальцевальную машину, также известную как папка. Станок имеет плоскую поверхность, на которой размещается плоский лист, зажимная планка, удерживающая заготовку на месте, и передняя панель, которая поднимается вверх и заставляет вытянутый над ней металл изгибаться.

    Изготовление ножей методом ковки.

    Изображение предоставлено: Франческо де Марко / Shutterstock.com

    Ковка

    Forging использует сжимающую силу для придания формы металлу. Молоток или матрица ударяют по заготовке до тех пор, пока она не приобретет желаемую форму. Этот производственный процесс может выполняться с металлом при комнатной температуре и называется холодной ковкой. Ковка также может выполняться с металлом, нагретым до диапазона от температуры выше комнатной до температуры рекристаллизации, и тогда это называется теплой ковкой.Когда металл нагревается до температуры рекристаллизации, которая зависит от металла, этот процесс называется горячей ковкой. Ковка — один из старейших видов изготовления металла, кузнецы использовали ковку много веков назад.

    Примеры поковок из нержавеющей стали

    Изображение предоставлено: Cornell Forge

    Экструзия

    В процессе производства экструзией заготовку продавливают через открытую или закрытую головку или вокруг нее. При проталкивании через открытую или закрытую матрицу диаметр заготовки уменьшается до поперечного сечения матрицы.При нажатии на матрицу внутри заготовки образуется полость. В обоих этих процессах в качестве обрабатываемой детали обычно используется металлическая пуля или цилиндр (заготовка), а для выполнения операции удара используется плунжер. Получающийся в результате продукт цилиндрической формы часто представляет собой проводку или трубопровод. Поперечное сечение фильеры может иметь разную форму для изготовления деталей разной формы. Экструзия может быть непрерывной для получения очень длинных деталей или полунепрерывной для создания множества более коротких деталей.

    Ударная экструзия, также называемая холодной экструзией, выполняется при комнатной температуре и увеличивает прочность детали, делая ее более прочной, чем исходный материал.Когда к соответствующему металлу прилагается достаточная сила, он начинает принимать доступную форму, подобно движению вязкой жидкости. Холодная экструзия обычно используется для изготовления стальных металлов.

    Горячая экструзия выполняется при повышенной температуре, чтобы предотвратить затвердевание металла и облегчить проталкивание через матрицу. Обычно он используется для изготовления меди, а также для изготовления нестандартных алюминиевых деталей.

    Механическая обработка

    Метод изготовления металла, называемый механической обработкой, относится к процессу формования металла путем удаления из него нежелательного материала.Этот процесс можно выполнить разными способами. Существует множество различных процессов обработки, включая сверление, токарную обработку и фрезерование.

    Drilling использует вращающийся режущий инструмент, сверло, для вырезания отверстия в материале. Сверло прижимается к металлу при очень быстром вращении, чтобы образовалось круглое отверстие.

    Turning использует токарный станок для вращения металла, в то время как режущий инструмент движется линейно для удаления металла по диаметру, создавая цилиндрическую форму.Режущий инструмент можно наклонять по-разному, чтобы создавать разные формы. Это можно сделать вручную или на токарном станке с ЧПУ. Обработка с ЧПУ обычно используется, когда размеры детали должны быть очень точными.

    Milling использует вращающиеся многоточечные режущие инструменты для постепенного удаления материала с заготовки до достижения желаемой формы. Металл медленно подается во вращающийся режущий инструмент, или инструмент перемещается по неподвижному металлу, или и заготовка, и инструмент перемещаются относительно друг друга.Этот процесс можно выполнить вручную или на фрезерном станке с ЧПУ. Фрезерование часто является второстепенным или завершающим процессом, но его можно использовать как единственный метод изготовления металла от начала до конца. К различным типам фрезерования относятся торцевое фрезерование, плоское фрезерование, угловое фрезерование, подъемное фрезерование и фасонное фрезерование.

    Пробивной станок с ЧПУ обрабатывает отверстия в листовом металле.

    Изображение предоставлено: BigBlueStudio / Shutterstock.com

    Пробивка

    Револьверы уникальной формы на пробивном прессе ударяют по металлу насквозь или в матрицу, создавая отверстия.Конечным продуктом может быть либо кусок металла с отверстиями для крепления, либо он может быть уже удаленным и профилированным металлическим элементом, называемым заглушкой. Большинство пробивных прессов являются механическими, но более мелкие и простые пуансоны могут приводиться в действие вручную. Пробивные прессы с ЧПУ теперь также широко распространены и используются для обработки тяжелых и легких металлов.

    Стрижка

    Этот тип изготовления металла — это когда один длинный прямой разрез достигается за счет объединения двух инструментов, один из которых расположен над металлом, а другой расположен ниже, для приложения давления.Верхнее лезвие прижимает металл к неподвижному нижнему лезвию и разрушает его. Затем трещина распространяется внутрь для полного разделения. Срезанные края обычно имеют заусенцы. Он идеально подходит для резки материалов меньшей длины и различной формы, поскольку лезвия можно устанавливать под углом, чтобы уменьшить необходимое усилие.

    Штамповка

    Этот процесс изготовления металла аналогичен штамповке, за исключением того, что пресс создает не отверстие в металле, а вмятину. Револьвер не проталкивает металл через матрицу полностью, а только поднимает его.Штамповка используется для формирования фигур, букв или изображений на металлической панели или листе. Механический и гидравлический — это два типа штамповочных прессов. Машины для штамповки металла отливают, пробивают, режут и формируют металлические листы. Листы толщиной до 1/4 дюйма формуются в заданные формы и размеры. Прессы, используемые для штамповки металла, могут создавать широкий спектр продуктов, и они могут выполнять ряд операций, включая вырубку, чеканку металла и формовку четырех слайдов. Чеканка (как следует из названия) может быть использована для создания монет, но она имеет и другое применение, например, детали для электроники.Формование с четырьмя салазками включает в себя различные процессы штамповки и формования для создания более сложных продуктов, и это особенно эффективно для небольших деталей.

    Сварка TIG.

    Изображение предоставлено: Aumm graphixphoto / Shutterstock.com

    Сварка

    При сварке две или более металлических детали соединяются вместе за счет сочетания тепла и давления. Это популярный процесс, потому что металлические части могут быть любой формы и размера. Четыре из популярных типов сварочных процедур — это сварка палкой или дуговой сваркой, сварка MIG, сварка TIG и сварка порошковой проволокой.

    Ручная сварка, также известная как дуговая сварка защищенного металла (SMAW), использует электродную палочку, которая вырабатывает электрический ток, который при контакте с металлом образует электрическую дугу. Высокая температура дуги сваривает металл.

    Сварка металла в инертном газе (MIG) или газовая дуговая сварка металла (GMAW) использует поданный извне газ вместе со сплошным проволочным электродом, чтобы защитить металл от реакции на факторы окружающей среды, чтобы сварка была более быстрой и непрерывной. Защитный газ также создает меньше сварочного дыма.

    Сварка вольфрамовым электродом в инертном газе (TIG), также называемая дуговой сваркой вольфрамовым электродом, использует стержень вольфрамового электрода, который создает короткую дугу для сварки более тяжелых металлов в тяжелых производственных условиях. Этот метод требует наличия высококвалифицированного сварщика, так как процесс более сложный, но его можно использовать для большинства металлических изделий и для сложных проектов.

    Сварка порошковой проволокой

    (FCAW) имеет такой же процесс и оборудование, что и MIG. Используемый проволочный электрод содержит сердечник, который производит защитный газ, поэтому вторичный источник газа не требуется.Этот метод более портативен, чем сварка MIG или палкой, но его нельзя использовать с более тонкими металлами.

    Выбор производителей металла

    -> Заинтересованы в изготовлении листового металла на заказ? Попробуйте наш механизм мгновенного цитирования Xometry℠, чтобы воплотить свой проект в жизнь. Бесплатная доставка по США

    Выбор специализированного цеха по изготовлению металлоконструкций или производителя нестандартного металла, который наилучшим образом соответствует потребностям проекта, является важным решением, которое может повлиять на скорость производства, качество продукции и рентабельность данного проекта.Чтобы помочь в процессе выбора, вот несколько рекомендаций:

    • Опыт: Механические цеха, которые работают долгое время или имеют устоявшуюся репутацию в предоставлении хорошего обслуживания, могут быть очевидными причинами для выбора цеха.

    • Обслуживаемые отрасли: может быть полезно отметить, какие отрасли обычно обслуживает магазин, а также виды продуктов или процессов, на которые он специализируется, поскольку они лучше подходят для выполнения конкретных отраслевых требований.Также важно узнать об опыте изготовителя с типом металла, необходимого для проекта. Некоторые фабрики специализируются на производстве одного или двух видов металлоконструкций. Если вы уже знаете, что лучший материал для проекта — алюминий, поищите специализированного производителя алюминия.

    • Ресурсы: станки с ЧПУ могут быть лучшим вариантом для детализированного проекта, но ручные станки могут лучше подойти для проекта с ограниченным бюджетом. Размер оборудования имеет значение, если конечный продукт слишком большой.Инструментальные возможности производителя металла могут иметь важное значение для его возможностей и качества металлических изделий. Требуется ли точное изготовление? Производство прецизионного листового металла во многом зависит от быстро развивающихся компьютерных технологий.

    • Многие компании, специализирующиеся на прецизионном производстве, используют программное обеспечение CAD / CAM для проектирования и компоновки изделий, которые будут изготовлены. Компьютеры с ЧПУ запрограммированы для выполнения конкретных задач и достижения невероятно точных спецификаций, необходимых для производства многих индивидуальных металлических изделий.

    • Тип производства: Размер производственного цикла, будь то краткосрочный или долгосрочный, малый или большой объем, должен быть одним из центральных факторов при выборе адекватной услуги по изготовлению на заказ.

    • Стандартные материалы: Наконец, важно убедиться, что производитель металла уже имеет или может изготавливать конкретный металл, который будет использоваться для продукта. Если у них есть конкретный поставщик металла, которого они используют, также стоит изучить репутацию поставщика.Специализированный цех по производству нержавеющей стали может долгое время работать с одним и тем же поставщиком стали.

    Изготовление металла на заказ — краткое описание

    Это руководство дает общее представление о производстве металла, различных методах и соображениях по выбору изготовителя. Для получения дополнительной информации о сопутствующих услугах обратитесь к нашим руководствам по другим продуктам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

    Источники:
    1. https://www.plasmacnc.co.uk/blog/understanding-fabrication-and-types-of-fabrication/
    2. https://www.thefabricator.com/article/bending/sheet-metal-folding-evolves
    3. https://www.themanufacturer.com/articles/different-types-of-welding-and-what-they-are-used-for/
    4. http://www.engineeringarticles.org/machining-operation-and-types-of-machining-tools/
    5. https://www.reinkeandschomann.com/blog/custom-metal-fabrication/
    6. https: // www.Cornellforge.com/forging-forged-parts-guide/
    7. http://www.pdf-inc.com/types-metal-fabrication-processes/
    8. https://alliedsinterings.com/products/
    9. https://www.ampflame.com/custom-metal-fabrication.html
    10. https://www.technoxmachine.com/metal-fabrication-services/

    Прочие изделия из металла

    Изображение предоставлено: Изображение предоставлено: Aumm graphixphoto / Shutterstock.com

    Больше от Custom Manufacturing & Fabricating

    Процесс лазерного напыления металлов, сплавов и композиционных материалов

    ‘) var cartStepActive = true var buybox = document.querySelector («[id-данных = id _» + отметка времени + «]»). parentNode ; []. slice.call (buybox.querySelectorAll («. покупка-опция»)). forEach (initCollapsibles) функция initCollapsibles (подписка, индекс) { var toggle = subscription.querySelector («. цена-опции-покупки») subscription.classList.remove («расширенный») var form = subscription.querySelector («. Purchase-option-form») if (form && cartStepActive) { var formAction = form.getAttribute («действие») form.setAttribute («действие», formAction.replace («/ checkout», «/ cart»)) document.querySelector («# сценариев электронной торговли»). addEventListener («загрузка», bindModal (форма, formAction, отметка времени, индекс), false) } var priceInfo = subscription.querySelector («. price-info») var buyOption = toggle.parentElement if (переключить && форму && priceInfo) { переключать.setAttribute («роль», «кнопка») toggle.setAttribute («tabindex», «0») toggle.addEventListener («клик», функция (событие) { var extended = toggle.getAttribute («aria-extended») === «true» || ложный toggle.setAttribute («расширенный ария»,! расширенный) form.hidden = расширенный если (! расширено) { покупка вариант.classList.add («расширенный») } еще { buyOption.classList.remove («расширенный») } priceInfo.hidden = расширенный }, ложный) } } function bindModal (form, formAction, timestamp, index) { var weHasBrowserSupport = window.fetch && Array.from return function () { var Buybox = EcommScripts? EcommScripts.Ящик для покупок: null var Modal = EcommScripts? EcommScripts.Modal: null if (weHasBrowserSupport && Buybox && Modal) { var modalID = «ecomm-modal_» + отметка времени + «_» + индекс var modal = новый модальный (modalID) modal.domEl.addEventListener («закрыть», закрыть) function close () { форма.querySelector («кнопка [тип = отправить]»). focus () } form.setAttribute ( «действие», formAction.replace («/ checkout», «/ cart? messageOnly = 1») ) form.addEventListener ( «Отправить», Buybox.interceptFormSubmit ( Buybox.fetchFormAction (window.fetch), Buybox.triggerModalAfterAddToCartSuccess (модальный), console.log, ), ложный ) document.body.appendChild (modal.domEl) } } } function initKeyControls () { документ.addEventListener («нажатие клавиши», функция (событие) { if (document.activeElement.classList.contains («покупка-опция-цена») && (event.code === «Space» || event.code === «Enter»)) { if (document.activeElement) { event.preventDefault () document.activeElement.click () } } }, ложный) } function initialStateOpen () { var buyboxWidth = buybox.offsetWidth ; []. slice.call (buybox.querySelectorAll («. покупка-опция»)). forEach (function (option, index) { var toggle = option.querySelector («. покупка-вариант-цена») var form = option.querySelector («. Purchase-option-form») var priceInfo = option.querySelector («. цена-информация») if (buyboxWidth> 480) { toggle.click () } еще { if (index === 0) { переключать.нажмите () } еще { toggle.setAttribute («расширенная ария», «ложь») form.hidden = «скрытый» priceInfo.hidden = «скрыто» } } }) } initialStateOpen () если (window.buyboxInitialised) вернуть window.buyboxInitialised = true initKeyControls () }) ()

    Типы металлов и процесс переработки

    Металлы можно повторно использовать повторно без изменения их свойств.По данным Американского института железа и стали (AISI), сталь является самым переработанным материалом на планете. К другим металлам, которые подвергаются вторичной переработке, относятся алюминий, медь, серебро, латунь и золото.

    Почему мы перерабатываем металл?

    Металлы — ценные материалы, которые можно перерабатывать снова и снова без ухудшения их свойств. Металлолом имеет ценность, что побуждает людей собирать его для продажи на предприятиях по переработке.

    Помимо финансового стимула, существует еще экологический императив.Переработка металлов позволяет нам сохранять природные ресурсы, требуя при этом меньше энергии для обработки, чем производство новых продуктов с использованием первичного сырья. При переработке выделяется меньше углекислого газа и других вредных газов. Что еще более важно, это экономит деньги и позволяет производственным предприятиям снизить себестоимость продукции. Переработка также создает рабочие места.

    Факты о быстрой переработке металла

    Хотя почти любой металл можно повторно использовать повторно без ухудшения свойств, в 2018 году только 34% металла в США.Были переработаны бытовые отходы S. Ниже приведены некоторые дополнительные факты:

    • В 2019 году 490,98 миллиона (32%) из 1532,51 миллиона метрических тонн нерафинированной стали, произведенной во всем мире, было произведено с использованием вторичных материалов.
    • Около 69% нерафинированной стали в США в 2019 году было произведено из переработанных материалов.
    • Только в Соединенных Штатах в 2018 году образовалось около 2,2 миллиона тонн стальных банок и других стальных упаковочных отходов.
    • Сталь и чугун являются наиболее утилизируемыми материалами в мире, отчасти благодаря возможности восстановления больших конструкций. как простота переработки.Использование магнитов в процессе сортировки позволяет переработчикам легко отделять их от потока смешанных отходов.
    • В настоящее время алюминиевая банка является наиболее переработанной тарой в мире.
    • Переработка одного алюминия может сэкономить достаточно энергии для питания 100-ваттной лампочки почти четыре часа.

    Виды переработанных металлов

    Металлы можно разделить на черные и цветные. Черные металлы представляют собой соединения железа с углеродом. Некоторые распространенные черные металлы включают углеродистую сталь, легированную сталь, кованое железо и чугун.

    С другой стороны, цветные металлы включают алюминий, медь, свинец, цинк и олово. Драгоценные металлы — цветные. К наиболее распространенным драгоценным металлам относятся золото, платина, серебро, иридий и палладий.

    Процесс переработки металла

    Основные этапы процесса переработки металла:

    1. Коллекция

    Процесс сбора металлов отличается от сбора других материалов из-за более высокой стоимости лома.Таким образом, он с большей вероятностью будет продан на свалки, чем отправлен на свалку. Самый крупный источник лома черных металлов в США — автомобильный лом.

    Другие источники включают крупные стальные конструкции, железнодорожные пути, корабли, сельскохозяйственное оборудование и, конечно же, потребительский лом. Своевременный лом, образующийся при производстве новой продукции, составляет половину поставок лома черных металлов.

    2. Сортировка

    Сортировка включает отделение металлов от смешанного потока металлолома или смешанного потока многокомпонентных отходов.В автоматизированных операциях по переработке используются магниты и датчики, которые помогают в разделении материалов.

    На уровне предпринимательства скребки могут использовать магнит, а также наблюдать за цветом или весом материала, чтобы определить тип металла. Например, алюминий будет серебристым и светлым. Другими важными цветами, на которые следует обратить внимание, являются медный, желтый (для латуни) и красный (для красной латуни). Скребки повышают ценность своего материала, отделяя чистый металл от грязного.

    3.Обработка

    Для дальнейшей обработки металлы измельчают. Измельчение проводится для ускорения процесса плавления, так как мелкие измельченные металлы имеют большое отношение поверхности к объему.

    В результате их можно плавить, используя сравнительно меньше энергии. Обычно алюминий превращается в небольшие листы, а сталь превращается в стальные блоки.

    4. Плавка

    Металлолом переплавляют в большой печи. Каждый металл помещается в определенную печь, предназначенную для плавления этого конкретного металла.На этом этапе используется значительное количество энергии.

    Тем не менее, как упоминалось выше, энергия, необходимая для плавления и переработки металлов, намного меньше, чем энергия, необходимая для производства металлов с использованием первичного сырья. В зависимости от размера печи, степени нагрева печи и объема металла плавка может длиться от нескольких минут до часов.

    5. Очистка

    Очистка проводится для обеспечения высокого качества конечного продукта и отсутствия загрязняющих веществ.Одним из наиболее распространенных методов очистки является электролиз.

    6. Затвердевание

    После очистки расплавленные металлы переносятся конвейерной лентой для охлаждения и затвердевания металлов. На этом этапе из металлолома придают особую форму, такую ​​как стержни, которые можно легко использовать для производства различных металлических изделий.

    7. Транспортировка металлических прутков

    После охлаждения и затвердевания металлы готовы к использованию. Затем их транспортируют на различные фабрики, где они используются в качестве сырья для производства совершенно новых продуктов.

    Когда срок службы изделий из этих металлических прутков подходит к концу, процесс вторичной переработки металла повторяется.

    Вызовы для индустрии вторичной переработки металлов

    Текущий общий уровень рециркуляции металла около 34% является неприемлемым, учитывая пригодность к переработке почти всех видов металла, и остаются проблемы в отношении того, как вернуть больше материала для переработки. В этом отношении помогают расширение общественных программ утилизации и повышение осведомленности общественности.

    Еще одна важная причина низкого уровня переработки связана с дизайном различных металлических изделий. Растущая сложность различных современных продуктов и их смеси материалов усложняет переработку. Например, смартфон может содержать более 70 различных элементов. Таким образом, извлечение всевозможных материалов из мобильного телефона и их повторное использование в производстве новых продуктов усложняет задачу.

    Технологии переработки металлов

    Современные технологии рециркуляции позволяют эффективно идентифицировать многие виды металлов, хотя по-прежнему существует потребность в еще более эффективных технологиях рециркуляции для отделения цветных металлов.

    Отделение черных металлов от цветных — один из важнейших этапов процесса сортировки. Поскольку черные металлы содержат железо, они притягиваются магнитами и легко выводятся из потока смешанных отходов. На складах металлолома краны, оснащенные электромагнитом, могут убирать более крупные куски лома черных металлов.

    При сортировке металлов из смешанного потока материалов, пригодных для вторичной переработки, сначала удаляется бумага, и остаются только пластмассы и металлы. Затем в потоке индуцируются электрические токи, которые воздействуют только на металлы.Этот процесс называется вихретоковой сепарацией. Хотя алюминий не является магнитным, эта технология может левитировать его и позволить пластику выпадать из процесса.

    Восстановление драгоценных металлов, таких как палладий, платина, золото и другие ценные металлы, такие как медь, свинец и серебро, из электронных отходов становится экономически целесообразным только при условии сбора достаточного количества лома. Для такого разделения требуется более технологичное и сложное оборудование для переработки. В наши дни на крупных перерабатывающих предприятиях стало популярным использование датчиков для идентификации металлов с помощью инфракрасного сканирования и рентгеновского излучения.Три общие категории процессов обнаружения металлов включают биотехнологию, гидрометаллургию и пирометаллургию. Использование этих технологий может эффективно повысить степень извлечения металла.

    Возможности для бизнеса в переработке металлов

    Традиционно переработка металла рассматривалась как выгодная возможность для бизнеса. Однако в последние годы низкие цены оказались проблемой. На уровне предпринимательства обычная точка входа в бизнес по переработке металла — это начать бизнес по сбору металлолома или стать продавцом металлолома.

    Законы и законодательство о переработке металлов

    Если вы планируете открыть бизнес по переработке металлов в США, вы должны знать соответствующие законы об утилизации в вашем штате. Эта интерактивная карта позволяет вам найти законы об утилизации металлов, применимые к каждой юрисдикции.

    Торговые ассоциации по переработке металлов

    ISRI (Institute of Scrap Recycling Industries Inc): ISRI — крупнейшая торговая ассоциация предприятий, связанных с переработкой отходов.Он представляет более 1300 коммерческих компаний из 40 стран мира.

    BMRA (Британская ассоциация по переработке металлов): BMRA представляет более 270 компаний по переработке металлолома в Великобритании и является ведущей торговой ассоциацией Великобритании.

    AMRIA: AMRIA относится к Австралийской ассоциации предприятий по переработке металлов.

    КАРИ: КАРИ — это канадская ассоциация предприятий по переработке вторсырья. В него входят более 200 компаний-членов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *