Modern technológiák és anyagok a fémmegmunkáláshoz. A fémfeldolgozás modern módszerei

A fémfeldolgozás, valamint a nyersdarabok és gépalkatrészek gyártása során a fenti módszereken kívül más, viszonylag új és nagyon progresszív módszereket is alkalmaznak.

Fémhegesztés. A fémhegesztés feltalálása előtt az eljárás alkalmazásán alapult például kazánok, hajók fémtesteinek gyártása, vagy más, fémlemezek egymáshoz illesztését igénylő munka. szegecsek.

Jelenleg a szegecselés szinte nincs használatban, kicserélték fémhegesztés. A hegesztett kötés megbízhatóbb, könnyebb, gyorsabb és fémtakarékosabb. A hegesztési munkák kevesebb munkaerőt igényelnek. A hegesztéssel a törött alkatrészek alkatrészeit is össze lehet kötni, illetve fémhegesztéssel a gépek kopott alkatrészeit helyreállítani.

Két hegesztési módszer létezik: gáz (autogén) -éghető gáz (acetilén és oxigén keveréke) segítségével, amely nagyon forró lángot ad (3000 ° C felett), és elektromos hegesztés amelynél a fémet elektromos ív (6000 °C-ig) megolvasztja. Jelenleg a legelterjedtebb az elektromos hegesztés, amelynek segítségével a kis és nagy fémrészek szorosan összekapcsolódnak (a legnagyobb tengeri hajók törzsének részei, hídtartók és egyéb épületszerkezetek, a legnagyobb nyomású kazánok alkatrészei, gépalkatrészek stb. egymáshoz vannak hegesztve. ). A hegesztett alkatrészek tömege sok gépben jelenleg az össztömeg 50-80%-a.

A hagyományos fémvágást a forgácsok eltávolításával érik el a munkadarab felületéről. A fém 30-40%-a forgácsba kerül, ami nagyon gazdaságtalan. Ezért egyre nagyobb figyelem irányul a hulladékmentes vagy hulladékszegény technológián alapuló fémfeldolgozás új módszereire. Az új módszerek megjelenése a nagyszilárdságú, korrózió- és hőálló fémek és ötvözetek gépgyártásban való elterjedésének is köszönhető, amelyek feldolgozása hagyományos módszerekkel nehézkes.

A fémfeldolgozás új módszerei közé tartozik a kémiai, elektromos, plazmalézeres, ultrahangos, hidroplasztikus.

Nál nél kémiai kezelés kémiai energiát használnak fel. Egy bizonyos fémréteg eltávolítása kémiailag aktív környezetben történik (kémiai őrlés). Ez a fém időben és helyen szabályozott kioldódása a munkadarabok felületéről savas és lúgos fürdőben történő maratással. Ugyanakkor a nem feldolgozható felületeket vegyszerálló bevonatokkal (lakkok, festékek stb.) védik. A maratási sebesség állandósága az oldat állandó koncentrációja miatt megmarad.

A kémiai feldolgozási eljárások helyi elvékonyodást eredményeznek a nem merev munkadarabokon, merevítők; tekercselési hornyok és repedések; "ostya" felületek; kezelje a vágószerszám számára nehezen elérhető felületeket.

Nál nél elektromos módszer Az elektromos energia közvetlenül az adott réteg eltávolítása során hő-, kémiai és más típusú energiává alakul át. Ennek megfelelően az elektromos feldolgozási módszereket elektrokémiai, elektroeróziós, elektrotermikus és elektromechanikusra osztják.

Elektrokémiai feldolgozás az elektrolízis során a fém anódos oldódásának törvényein alapul. Amikor egyenáram halad át az elektroliton, az elektromos áramkörbe beépített, anódként szolgáló munkadarab felületén kémiai reakció megy végbe, és olyan vegyületek keletkeznek, amelyek oldatba mennek, vagy mechanikusan könnyen eltávolíthatók. Az elektrokémiai feldolgozást polírozásra, méretmegmunkálásra, hónolásra, köszörülésre, fémek oxidoktól, rozsdától való tisztítására használják.

Anód megmunkálásötvözi az elektrotermikus és az elektromechanikus folyamatokat, és közbenső helyet foglal el az elektrokémiai és elektroeróziós módszerek között. A megmunkálandó munkadarab az anódhoz, a szerszám a katódhoz csatlakozik. Eszközként fémlemezeket, hengereket, szalagokat, huzalokat használnak. A feldolgozást elektrolit környezetben végzik. A munkadarab és a szerszám ugyanazokat a mozgásokat kapja, mint a hagyományos megmunkálási eljárásoknál.

Amikor egyenáramot vezetnek át az elektroliton, a fém anódos feloldódása megy végbe, mint az elektrokémiai feldolgozás során. Amikor a szerszám (katód) érintkezésbe kerül a munkadarab megmunkált felületének (anód) mikroérdességeivel, elektroeróziós folyamat lép fel, amely az elektromos szikramegmunkálás velejárója. Az elektroerózió és az anódos oldódás termékei a szerszám és a munkadarab mozgása során eltávolítódnak a megmunkálási zónából.

EDM A vezető anyagból készült elektródák eróziójának (megsemmisülésének) törvényein alapul, amikor impulzusos elektromos áram folyik közöttük. Bármilyen alakú üregek és lyukak villogtatására, szerszámok vágására, köszörülésére, gravírozására, élezésére és edzésére szolgál. Az impulzusok paramétereitől és az előállításukhoz használt generátorok típusától függően az elektroeróziós megmunkálást elektromos szikra, elektroimpulzus és elektrokontaktusra osztják.

Electrospark feldolgozás sajtolószerszámok, formák, vágószerszámok gyártásához és az alkatrészek felületi rétegének keményítésére használják.

Elektroimpulzus feldolgozás Előzetesen használatos szerszámok, turbinalapátok, hőálló acélból készült alkatrészek formázott furatfelületeinek gyártásában. Ebben a folyamatban a fémeltávolítási sebesség körülbelül tízszer nagyobb, mint az elektromos szikramegmunkálásnál.

Elektrokontaktus feldolgozás alapja a munkadarab helyi melegítése az elektródával (szerszámmal) való érintkezés helyén és az olvadt fém mechanikus eltávolításán a megmunkálási zónából. A módszer nem biztosítja az alkatrészek felületének nagy pontosságát és minőségét, de nagy fémeltávolítási sebességet ad, ezért öntött vagy hengerelt termékek speciális ötvözetekből történő leválasztására, gépek testrészeinek nehezen kopható anyagból való csiszolására (nagyolására) alkalmazzák. vágott ötvözetek.

Elektromechanikus feldolgozás elektromos áram mechanikai hatásához kapcsolódik. Ez az alapja például az elektrohidraulikus feldolgozásnak, amely folyékony közeg impulzusos lebontásából eredő lökéshullámok hatását alkalmazza.

Fémek ultrahangos feldolgozása- egyfajta mechanikai megmunkálás - a megmunkált anyag ultrahangfrekvenciával rezgő szerszám hatására a csiszolószemcsék általi megsemmisítésén alapul. Az energiaforrás 16-30 kHz frekvenciájú elektroszonikus áramgenerátorok. A munkaeszköz lyukasztója az áramgenerátor hullámvezetőjére van rögzítve. A lyukasztó alá egy blanket helyeznek, és egy vízből és csiszolóanyagból álló szuszpenzió kerül a feldolgozási zónába. A feldolgozási folyamat abból áll, hogy a szerszám ultrahangfrekvenciával rezegve eltalálja a csiszolószemcséket, amelyek letörik a munkadarab anyagának részecskéit. Az ultrahangos feldolgozást keményötvözet lapkák, matricák és lyukasztók előállítására, alakos üregek és lyukak kivágására, íves tengellyel történő lyukak kiszúrására, gravírozásra, menetvágásra, munkadarabok részekre vágására, stb.

Plazma-lézeres módszerek a feldolgozás nagyon nagy energiasűrűségű fókuszált (elektronikus, koherens, ionos) nyaláb használatán alapul. A lézersugarat egyrészt a vágó előtti fém felmelegítésére és lágyítására, másrészt a lyukak átszúrásakor, fémlemezek, műanyagok és egyéb anyagok marására és vágására szolgáló közvetlen vágási folyamat végrehajtására használják.

A vágási folyamat forgácsképződés nélkül megy végbe, a magas hőmérséklet miatt elpárolgó fémet a sűrített levegő elszállítja. A lézereket hegesztésre, felületképzésre és vágásra használják azokban az esetekben, amikor ezeknek a műveleteknek a minőségére fokozott követelmények vonatkoznak. Például a szuperkemény ötvözeteket, a rakétatudományban titán paneleket, a nejlontermékeket stb. vágják lézersugárral.

Hidroplasztikus feldolgozás A fémeket sima felületű és kis tűréshatárú üreges alkatrészek (hidraulikus hengerek, dugattyúk, kocsitengelyek, villanymotorházak stb.) gyártásához használják. A képlékeny deformáció hőmérsékletére melegített üreges hengeres tuskót a gyártandó alkatrész alakja szerint elkészített, masszív, leválasztható mátrixba helyezik, és nyomás alatt vizet szivattyúznak. A munkadarab eloszlik, és mátrix formát ölt. Az így készült alkatrészek tartósabbak.

A fémfeldolgozás új módszerei a hagyományos technológiához képest minőségileg magasabb szintre emelik az alkatrészek gyártási technológiáját.

Az alkatrészek gyártásának leggyakoribb módja a anyagréteg eltávolítása, melynek eredménye egy olyan tisztaságú felület, amelynek értéke a technológiától és a feldolgozási módoktól függ.

Feldolgozás típusa anyagréteg eltávolítása egy latin "V" betű formájú jel jelzi, amely három szegmensből áll, amelyek közül kettő kisebb, mint a harmadik, és az egyik vízszintesen helyezkedik el.

Megmunkálás széles körben elterjedt az ipari termelés minden ágában, amely a különféle anyagok geometriai méreteinek alakításához kapcsolódik, mint például fa, fémek és ötvözetek, üveg, kerámia anyagok, műanyagok.

Az anyagréteg eltávolításával járó megmunkálási folyamat lényege, hogy egy speciális forgácsolószerszám segítségével egy réteg anyag kerül le a munkadarabról, fokozatosan közelítve a formát és a méreteket a végtermékhez a feltételeknek megfelelően. referencia. Feldolgozási módszerek A vágás kézi feldolgozásra és gépi feldolgozásra oszlik. A kézi feldolgozás segítségével az anyagot olyan eszközökkel készítik el, mint: fémfűrész, reszelő, fúró, véső, tűreszelő, véső és még sok más. A gépek marókat, fúrókat, marókat, süllyesztőket, süllyesztőket stb.

A gépészetben a feldolgozás fő típusa az vágási folyamat fémforgácsoló gépeken, ami a műszaki előírásoknak megfelelően történik.

A forgácsolással végzett anyagfeldolgozás leggyakoribb típusai: esztergálás és fúrás, marás, köszörülés, fúrás, gyalulás, lyukasztás, polírozás. Anyagok forgácsolással történő feldolgozására szolgáló berendezésként univerzális eszterga- és marógépeket, fúrógépeket, fogaskerekes vágó- és köszörűgépeket, préselőgépeket stb.

A felület érdességétől függ, ill alkatrészek erőssége. Egy alkatrész tönkremenetelét, különösen változó terhelés mellett, a benne rejlő egyenetlenségek miatti feszültségkoncentrációk jelenléte magyarázza. Minél alacsonyabb az érdesség mértéke, annál kisebb a valószínűsége a fémfáradás miatti felületi repedéseknek. Kiegészítő kikészítés feldolgozó alkatrészek típusai mint például: finomhangolás, polírozás, átlapolás stb., nagyon jelentős mértékben növeli szilárdsági jellemzőik szintjét.

A felületi érdesség minőségi mutatóinak javítása jelentősen növeli az alkatrészek felületeinek korrózióállóságát. Ez különösen akkor válik fontossá, ha a védőbevonat nem használható munkafelületekre, például belső égésű motorok hengereinek felülete és más hasonló szerkezeti elemek közelében.

Megfelelő felületi minőség jelentős szerepet játszik a tömítettség, sűrűség és hővezető képesség feltételeit kielégítő interfészeknél.

A felületi érdesség paramétereinek csökkenésével javul az elektromágneses, ultrahangos és fényhullámok visszaverő képessége; az elektromágneses energia veszteségei a hullámvezetőkben, a rezonanciarendszerekben csökkennek, a kapacitásjelzők csökkennek; az elektrovákuum készülékekben csökken a gázfelvétel és a gázkibocsátás, könnyebbé válik az alkatrészek tisztítása az adszorbeált gázoktól, gőzöktől, poroktól.

A felületminőség egyik fontos domborzati jellemzője a mechanikai és egyéb feldolgozás után visszamaradt nyomok iránya. Befolyásolja a munkafelület kopásállóságát, meghatározza az illeszkedés minőségét, a préskötések megbízhatóságát. Kritikus esetekben a fejlesztőnek meg kell határoznia a megmunkálási jelek irányát az alkatrész felületén. Ez például az illeszkedő részek csúszási irányával, vagy a folyadék vagy gáz az alkatrészen való áthaladásával kapcsolatban lehet releváns. A kopás jelentősen csökken, ha a csúszási irányok egybeesnek mindkét alkatrész érdességének irányával.

Megfelel a pontosság magas követelményeinek érdesség a minimális értékkel. Ezt nemcsak az egymáshoz illeszkedő részek körülményei határozzák meg, hanem az is, hogy a gyártás során pontos mérési eredményeket kell elérni. Az érdesség csökkentése nagy jelentőséggel bír a társak számára, mivel az alkatrészek részeinek mérése során kapott rés vagy interferencia mérete eltér a névleges rés vagy interferencia méretétől.

Annak érdekében, hogy az alkatrészek felületei esztétikusan szépek legyenek, a minimális érdességértékek elérése érdekében megmunkálják őket. csiszolt részletek a szép megjelenés mellett feltételeket teremtenek felületeik tisztán tartásának kényelméhez.

Manapság a fémmegmunkáló berendezéseket széles körben alkalmazzák a különböző ipari ágazatokban: a vasútiparban, az energetikában, a repülőgép- és hajógyártásban, az építőiparban, a gépgyártásban stb.

A gépek kiválasztása közvetlenül függ a gyártás mennyiségétől (mechanikus, kézi, CNC, automata stb.), az alkatrész kívánt minőségétől és a feldolgozás típusától.

Esztergálás és marás

A megmunkálást új felületek előállítására használják. A munka egy bizonyos terület rétegének megsemmisítéséből áll: ebben az esetben a vágószerszám szabályozza a deformáció mértékét. A fémek mechanikai feldolgozásának fő berendezései az eszterga- és marógépek, valamint az univerzális eszterga- és maró megmunkáló központok.

Az esztergálás egy fémvágási folyamat, amelyet a vágószerszám lineáris előtolásával, a munkadarab egyidejű forgatásával hajtanak végre.

Az esztergálást úgy hajtják végre, hogy egy bizonyos fémréteget vágnak le a munkadarab felületéről vágó, fúró vagy más vágószerszám segítségével.

Az esztergálás fő mozgása a munkadarab forgatása.

Az esztergálás közbeni előtoló mozgás a vágó transzlációs mozgása, amely a termék mentén vagy keresztben, valamint a termék forgástengelyéhez képest állandó vagy változó szögben végrehajtható.

A marás egy forgó vágószerszámmal végrehajtott fémvágási eljárás, miközben egyidejűleg lineárisan adagolja a munkadarabot.

Az anyagot egy bizonyos mélységig távolítják el a munkadarabból egy maróval, amely vagy a végoldallal vagy a kerületével dolgozik.

A marás fő mozgása a maró forgása.

Az előtolás a marásnál a munkadarab transzlációs mozgása.

A fémek esztergálása és marása univerzális, numerikus vezérlésű (CNC) megmunkáló központokkal történik, amelyek lehetővé teszik a legbonyolultabb, nagy pontosságú megmunkálás elvégzését az emberi tényező figyelembevétele nélkül. A CNC feltételezi, hogy az elvégzett munka minden egyes szakaszát egy számítógép vezérli, amelyhez egy adott program tartozik. Egy alkatrész CNC gépen történő feldolgozása biztosítja a késztermék legpontosabb méreteit, mert. minden művelet a megmunkálandó munkadarab egy beállításából történik.

EDM

Az elektromos kisüléses megmunkálás (vágás) módszerének lényege az elektromos áttörés előnyös felhasználása a felületkezelésben.

Amikor az elektródák áram alatt vannak, kisülés lép fel, aminek romboló hatása a feldolgozandó anyag anódján nyilvánul meg.

Az elektródák közötti teret dielektrikummal (petróleum, desztillált víz vagy speciális munkafolyadék) töltik ki, melyben az anódra gyakorolt ​​pusztító hatás sokkal hatékonyabb, mint a levegőben. A dielektrikum az anyagbomlás folyamatában is katalizátor szerepet játszik, mivel az eróziós zónába kerülve gőzzé alakul. Ilyenkor gőz "mikrorobbanása" következik be, ami szintén tönkreteszi az anyagot.

A huzalvágó gépek legfontosabb előnye a szerszám (huzal) effektív szakaszának kis sugara, valamint a vágószerszám pontos térbeli tájolásának lehetősége. Emiatt egyedülálló lehetőségek nyílnak meg a precíziós alkatrészek széles skálájában, meglehetősen összetett geometriájú gyártásához.

Egyes gyártott alkatrészeknél az elektromos kisüléses megmunkálást előnyben részesítik más típusú megmunkálásokkal szemben.

Az elektroeróziós huzalvágó gépek lehetővé teszik a következő műveletek ésszerű végrehajtását:

összetett téralakú alkatrészek gyártása, valamint a megmunkálás pontosságának és tisztaságának fokozott követelményei, beleértve a megnövekedett keménységű és törékeny fém alkatrészeket is;

formázott marók, mátrixok, lyukasztók, vágószerszámok, minták, fénymásolók és összetett formák gyártása a szerszámgyártásban.

Vízsugár

A vízsugaras fémfeldolgozás az egyik csúcstechnológiás folyamat, nagy pontossággal és környezetbarát gyártással. A vízsugaras vágási eljárás abból áll, hogy a munkadarabot vékony vízsugárral, nagy nyomáson, csiszolóanyag (például a legfinomabb kvarchomok) hozzáadásával dolgozzák fel. A vízsugaras vágás technológiai eljárása a fémfeldolgozás nagyon pontos és minőségi módszere.

A hidroabrazív feldolgozás során a vizet egy speciális kamrában összekeverik csiszolóanyaggal, és nagy nyomással (4000 bar-ig) áthalad a vágófej nagyon keskeny fúvókáján. A vízsugaras keverék a hangsebességnél nagyobb sebességgel lép ki a vágófejből (gyakran több mint 3-szor).

A legtermelékenyebb és legsokoldalúbb berendezés a konzol és portál típusú rendszerek. Az ilyen berendezések ideálisak például a repülőgépiparban és az autóiparban; bármely más iparágban széles körben alkalmazható.

A vízsugaras vágás biztonságos feldolgozási módszer. A vízzel történő vágás nem okoz káros kibocsátást, és (a keskeny vágás lehetőségének köszönhetően) gazdaságosan fogyasztja a feldolgozott anyagot. Nincsenek termikus hatású, keményedési zónák. Az anyag alacsony mechanikai terhelése megkönnyíti a bonyolult, különösen vékony falú alkatrészek feldolgozását.

A vízsugaras technológia egyik legfontosabb előnye, hogy gyakorlatilag bármilyen anyagot meg lehet dolgozni. Ez a tulajdonság számos technológiai iparágban nélkülözhetetlenné teszi a vízsugaras vágás technológiáját, és szinte minden iparágban alkalmazhatóvá teszi.

lézeres feldolgozás

Az anyagok lézeres feldolgozása magában foglalja a lemezvágást és -vágást, hegesztést, edzést, felületkezelést, gravírozást, jelölést és egyéb technológiai műveleteket.

A lézertechnológia alkalmazása az anyagok megmunkálásakor nagy termelékenységet és pontosságot biztosít, energia- és anyagtakarékosságot, alapvetően új technológiai megoldások megvalósítását és nehezen feldolgozható anyagok felhasználását teszi lehetővé, valamint növeli a vállalkozás környezetbiztonságát.

A lézeres vágást fémlemezek lézersugárral történő átégetésével végzik. A vágás során lézersugár hatására a vágandó szelvény anyaga megolvad, meggyullad, elpárolog vagy gázsugárral kifújja. Ebben az esetben keskeny vágásokat lehet elérni minimális hőhatászónával.

Ennek a technológiának számos nyilvánvaló előnye van sok más vágási módszerrel szemben:

a mechanikai érintkezés hiánya lehetővé teszi a törékeny és deformálódó anyagok feldolgozását;

keményötvözetekből készült anyagok feldolgozhatók;

vékony acéllemez nagy sebességű vágása lehetséges;

A fémek forgácsolásához szilárdtest-, szálas lézeren és gáz-CO 2 lézeren alapuló technológiai berendezéseket alkalmaznak, amelyek mind folyamatos, mind ismétlődő impulzusos sugárzási módban működnek. A fókuszált lézersugár, amelyet általában számítógép vezérel, nagy energiakoncentrációt biztosít, és lehetővé teszi szinte bármilyen anyag vágását, függetlenül azok termikus tulajdonságaitól.

A nagy lézerteljesítmény nagy feldolgozási teljesítményt és kiváló minőségű vágási felületeket biztosít. A lézersugárzás egyszerű és viszonylag egyszerű szabályozása lehetővé teszi a lézervágást a lapos és háromdimenziós részek és munkadarabok összetett kontúrja mentén, a folyamat nagyfokú automatizálásával.

A fém különféle megjelenési formáiban, beleértve számos ötvözetet is, az egyik legkeresettebb és legszélesebb körben használt anyag. Ebből készül sok alkatrész, valamint rengeteg egyéb futó dolog. De ahhoz, hogy bármilyen terméket vagy alkatrészt kapjunk, sok erőfeszítést kell tenni, tanulmányozni kell a feldolgozási folyamatokat, az anyag tulajdonságait. A fémfeldolgozás fő típusait a munkadarab felületének befolyásolásának eltérő elve szerint hajtják végre: termikus, kémiai, művészi hatások, vágás vagy nyomás alkalmazásával.

Az anyagra gyakorolt ​​hőhatás a hő hatása a szilárd anyag tulajdonságaira és szerkezetére vonatkozó szükséges paraméterek megváltoztatása érdekében. Az eljárást leggyakrabban különféle gépalkatrészek gyártásánál alkalmazzák, ráadásul a gyártás különböző szakaszaiban. A fémek hőkezelésének fő típusai: izzítás, edzés és temperálás. Mindegyik folyamat a maga módján befolyásolja a terméket, és különböző hőmérsékleteken hajtják végre. A hőnek az anyagra gyakorolt ​​hatásának további típusai az olyan műveletek, mint a hidegkezelés és az öregedés.

A kezelendő felületre ható erőhatás révén az alkatrészek vagy nyersdarabok előállítására szolgáló technológiai eljárások különféle fémnyomásos kezeléseket foglalnak magukban. Ezek közül a műveletek közül néhány a legnépszerűbb használatban. Így a hengerlés úgy történik, hogy a munkadarabot egy pár forgó henger között összenyomják. A tekercsek különböző formájúak lehetnek, az alkatrész követelményeitől függően. A préselés során az anyagot zárt alakba zárják, ahonnan azután kisebb formára extrudálják. A rajzolás az a folyamat, amikor egy munkadarabot egy fokozatosan szűkülő lyukon keresztül rajzolnak. Nyomás hatására kovácsolás, térfogat- és lemezbélyegzés is készül.

A fémek művészi feldolgozásának jellemzői

A kreativitás és a kivitelezés tükrözi a művészi fémmegmunkálás különféle típusait. Közülük néhány legősibb, őseink által tanulmányozott és használt - ez az öntés és. Bár a megjelenés idejében nem sokkal marad el tőlük, egy másik befolyásolási módszer, nevezetesen az üldözés.

Az üldözés a festmények fémfelületre történő létrehozásának folyamata. Maga a technológia magában foglalja a nyomás kifejtését egy előre felvitt tehermentesítőre. Figyelemre méltó, hogy az üldözés hideg és fűtött munkafelületen is elvégezhető. Ezek a feltételek elsősorban az adott anyag tulajdonságaitól, valamint a munkához használt szerszámok képességeitől függenek.

Fémmegmunkálási módszerek

Külön figyelmet érdemelnek a fémek mechanikai feldolgozásának típusai. Más módon a mechanikai hatást vágási módszernek nevezhetjük. Ez a módszer hagyományosnak és a leggyakoribbnak tekinthető. Érdemes megjegyezni, hogy ennek a módszernek a fő alfaja a munkaanyaggal végzett különféle manipulációk: vágás, vágás, bélyegzés, fúrás. Ennek a sajátos módszernek köszönhetően lehetőség van a kívánt méretű és alakú alkatrész előállítása egyenes lapból vagy ékből. Még mechanikus hatás segítségével is elérheti az anyag szükséges tulajdonságait. Gyakran hasonló módszert alkalmaznak, amikor egy munkadarabot további technológiai műveletekre kell alkalmassá tenni.

A fémforgácsolás fajtáit az esztergálás, fúrás, marás, gyalulás, vésés és köszörülés képviseli. Mindegyik folyamat más, de általában a vágás a munkafelület felső rétegének forgácsok formájában történő eltávolítása. A leggyakrabban használt módszerek a fúrás, esztergálás és marás. Fúráskor az alkatrész rögzített helyzetben van rögzítve, az ütközés adott átmérőjű fúróval történik. Esztergáláskor a munkadarab forog és a vágószerszámok a megadott irányokba mozognak. Ha a vágószerszámnak egy rögzített részhez viszonyított forgó mozgását alkalmazzuk.

Fémek kémiai kezelése az anyag védő tulajdonságainak javítására

A kémiai feldolgozás gyakorlatilag az anyagexpozíció legegyszerűbb módja. Nem igényel nagy munkaerőköltségeket vagy speciális berendezéseket. A fémek mindenféle kémiai kezelését alkalmazzák, hogy a felületnek bizonyos megjelenést adjon. Ezenkívül a kémiai expozíció hatására az anyag védő tulajdonságainak növelésére törekednek - a korrózióállóságra, a mechanikai sérülésekre.

A kémiai hatások ezen módszerei közül a legnépszerűbb a passziválás és az oxidáció, bár gyakran alkalmazzák a kadmiumozást, krómozást, rézbevonatot, nikkelezést, horganyzást és másokat. Minden módszert és folyamatot a különféle mutatók javítása érdekében hajtanak végre: szilárdság, kopásállóság, keménység, ellenállás. Ezenkívül az ilyen típusú feldolgozást a felület dekoratív megjelenésének biztosítására használják.

Hosszú évtizedek óta a színesfémek feldolgozása nagyon népszerű a különféle termékek gyártása során. A technológiák és a modern gyártási módszerek lehetővé teszik, hogy felgyorsítsuk magát a folyamatot, valamint javítsuk a végtermék minőségét.

Jellegzetes árnyalattal és nagy plaszticitással rendelkeznek. Kitermelésüket a föld kőzetéből végzik, ahol nagyon kis mennyiségben találhatók meg. A színesfémek feldolgozása munkaerő és anyagi szempontból költséges, de hatalmas nyereséget hoz. A belőlük készült termékek olyan egyedi tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek nem érhetők el, ha fekete anyagokból készülnek.

Minden színesfém tulajdonságaik szerint több csoportra osztható:

• nehéz (ón, cink, ólom);
• tüdő (titán, lítium, nátrium, magnézium);
• kicsi (antimon, arzén, higany, kadmium);
• szórt (germánium, szelén, tellúr);
• értékes (platina, arany, ezüst);
• radioaktív (plutónium, rádium, urán);
• tűzálló (vanádium, volfrám, króm, mangán).

A gyártás során felhasznált színesfémek csoportjának megválasztása a végtermék kívánt tulajdonságaitól függ.

Alaptulajdonságok

- képlékeny fém, jó hővezető képességgel, de alacsony az elektromossággal szembeni ellenállása. Arany színű, rózsaszín árnyalattal. Önmagában ritkán használják, gyakrabban ötvözetekhez adják. A fémet eszközök, gépek, elektromos berendezések gyártásához használják.

- a legnépszerűbb rézötvözet, ón és vegyszerek hozzáadásával készül. A kapott nyersanyag szilárdságú, rugalmas, rugalmas, könnyen kovácsolható és nehezen kopható.

- jól vezeti az elektromosságot, a képlékeny fémekhez tartozik. Ezüst árnyalatú és könnyű. Törékeny, de ellenáll a korróziónak. A hadiiparban, az élelmiszeriparban és a kapcsolódó iparágakban használják.

- meglehetősen törékeny színesfém, de korrózióálló és 100-150 ºC-ra hevítve képlékeny. Segítségével korrózióálló bevonat jön létre a termékeken, valamint a különféle acélötvözeteken.

A jövőbeli alkatrész színesfémének kiválasztásakor figyelembe kell venni annak tulajdonságait, ismerni kell az összes előnyt és hátrányt, és figyelembe kell venni az ötvözetek lehetőségeit is. Ez lehetővé teszi a legmagasabb minőségű termék létrehozását a megadott jellemzőkkel.

Védőbevonat használata

A termék eredeti megjelenésének és funkcionalitásának megőrzése, valamint a légköri korrózió elleni védelme érdekében speciális bevonatokat alkalmaznak. A termék festékkel vagy alapozóval történő kezelése a legegyszerűbb és leghatékonyabb védekezési módszer.

A nagyobb hatás elérése érdekében a megtisztított fémre 1-2 rétegben alapozót viszünk fel. Ez véd a tönkremeneteltől, és segít a festéknek jobban tapadni a termékhez. Az alapok kiválasztása a színesfém típusától függ.

Az alumíniumot cink alapú alapozóval vagy uretán festékkel kezelik. A sárgaréz, a réz és a bronz nem igényel további feldolgozást. Sérülés esetén polírozást és epoxi vagy poliuretán lakk felhordását kell elvégezni.

Védőréteg felvitelének módszerei

A bevonási módszer megválasztása a színesfém típusától, a vállalkozás finanszírozásától és a termék kívánt jellemzőitől függ.

A színesfémek feldolgozásának legnépszerűbb módszere a sérülések elleni védelem érdekében a horganyzás. A termék felületére egy speciális összetételű védőréteget visznek fel. Vastagságát attól függően szabályozzák, hogy az alkatrész milyen hőmérsékleti üzemmódban üzemel. Minél zordabb az éghajlat, annál nagyobb a réteg.

Különösen népszerű a házak és autók építésénél az alkatrészek feldolgozásának galvanikus módszere. Többféle fedezet létezik.

- króm és az arra épülő ötvözetek felhasználásával végzett. Az alkatrész fényessé válik, a fém feldolgozás után ellenáll a magas hőmérsékletnek, a korróziónak és a kopásnak. A módszer különösen népszerű az ipari termelésben.

- olyan árammal hajtják végre, amely alumínium, magnézium és hasonló ötvözetek feldolgozásakor filmképződést okoz. A végtermék elektromos áramnak, korróziónak és víznek ellenáll.

– nikkel és foszfor (legfeljebb 12%) keverékével hajtják végre. A bevonat után az alkatrészeket hőkezelésnek vetik alá, ami növeli a korrózióval és kopással szembeni ellenállást.

Az alkatrészek galvanikus feldolgozásának módja meglehetősen drága, ezért alkalmazása a kisipar számára nehéz.

További módszerek

A permetezés költségvetési lehetőség. Az olvadt keveréket légsugár segítségével felvisszük a termék felületére.

Van meleg módszer is a védőréteg felvitelére. Az alkatrészeket olvadt fémet tartalmazó fürdőbe merítjük.

A diffúziós módszerrel megemelt hőmérséklet mellett védőréteg jön létre. Így a készítmény behatol a termékbe, ami növeli a külső hatásokkal szembeni ellenállását.

Egy másik, ellenállóbb fém felvitelét arra a színesfémre, amelyből az alkatrész készül, burkolatnak nevezzük. Az eljárás magában foglalja az öntést, a kötéshengerlést, a préselést és a termék további kovácsolását.

Modern feldolgozási technológiák

Számos alapvető módszer létezik a színesfémek feldolgozására. A technológiától és a hőmérsékleti rendszertől függően több csoportra oszthatók: meleg és hideg, mechanikus és termikus.

Közülük a legnépszerűbbek:

• hegesztés (, vegyi, gáz, ív, elektromos, érintkező);