Sodobne tehnologije in materiali za obdelavo kovin. Sodobne metode obdelave kovin

Poleg zgoraj navedenih metod obdelave kovin in izdelave surovcev ter strojnih delov se uporabljajo tudi druge relativno nove in zelo napredne metode.

Varjenje kovin. Pred izumom varjenja kovin je proizvodnja na primer kotlov, kovinskih trupov ladij ali druga dela, ki so zahtevala spajanje kovinskih plošč med seboj, temeljila na uporabi metode zakovice.

Trenutno se kovičenje skoraj ne uporablja, zamenjano je bilo varjenje kovin. Zvarjeni spoj je zanesljivejši, lažji, hitrejši in prihrani kovino. Varjenje zahteva manj dela. Z varjenjem lahko spajamo tudi dele polomljenih delov in z varjenjem kovin obnavljamo obrabljene dele strojev.

Obstajata dva načina varjenja: plin (avtogeni) - s pomočjo gorljivega plina (mešanica acetilena in kisika), ki daje zelo vroč plamen (nad 3000 °C), in električno varjenje pri katerem se kovina tali z električnim oblokom (temperatura do 6000 ° C). Trenutno je najbolj razširjeno električno varjenje, s pomočjo katerega se trdno povezujejo majhni in veliki kovinski deli (deli trupov največjih morskih plovil, nosilci mostov in drugih gradbenih konstrukcij, deli ogromnih kotlov najvišjega tlaka, deli strojev). , itd. so zvarjeni drug z drugim. ). Teža zvarjenih delov v mnogih strojih trenutno znaša 50-80 % njihove skupne teže.

Tradicionalno rezanje kovine se doseže z odstranjevanjem ostružkov s površine obdelovanca. Do 30-40% kovine gre v čipe, kar je zelo neekonomično. Zato se vedno več pozornosti namenja novim metodam obdelave kovin, ki temeljijo na brezodpadni oziroma maloodpadni tehnologiji. Pojav novih metod je tudi posledica širjenja v strojništvu visoko trdnih, korozijsko odpornih in toplotno odpornih kovin in zlitin, katerih obdelava je težavna s konvencionalnimi metodami.

Nove metode obdelave kovin vključujejo kemično, električno, plazemsko-lasersko, ultrazvočno, hidroplastično.

pri kemična obdelava uporablja se kemična energija. Odstranjevanje določenega kovinskega sloja poteka v kemično aktivnem mediju (kemično rezkanje). Sestoji iz časovno in krajevno nadzorovanega raztapljanja kovine s površine obdelovancev z jedkanjem v kislih in alkalnih kopelih. Hkrati površine, ki jih ni mogoče obdelovati, zaščitimo s kemično odpornimi premazi (laki, barve itd.). Konstantnost hitrosti jedkanja se ohranja zaradi stalne koncentracije raztopine.

Metode kemične obdelave proizvajajo lokalno tanjšanje na netrdnih obdelovancih, ojačitvah; vijugasti utori in razpoke; "vafelj" površine; obdelajte površine, ki so težko dosegljive za rezalno orodje.

pri električna metoda električna energija se pretvori v toplotno, kemično in druge vrste energije neposredno v procesu odstranjevanja določene plasti. V skladu s tem delimo električne procesne metode na elektrokemične, elektroerozivne, elektrotermične in elektromehanske.

Elektrokemijska obdelava temelji na zakonih anodne raztapljanja kovin med elektrolizo. Ko enosmerni tok prehaja skozi elektrolit, pride do kemične reakcije na površini obdelovanca, ki je vključen v električni tokokrog in je anoda, in nastanejo spojine, ki preidejo v raztopino ali jih je enostavno mehansko odstraniti. Elektrokemična obdelava se uporablja pri poliranju, dimenzijski obdelavi, honanju, brušenju, čiščenju kovin pred oksidi, rjo.

Obdelava anod združuje elektrotermične in elektromehanske procese in zavzema vmesni položaj med elektrokemijskimi in elektroerozijskimi metodami. Obdelovanec, ki ga obdelujemo, je povezan z anodo, orodje pa s katodo. Kot orodje se uporabljajo kovinski diski, valji, trakovi, žice. Obdelava se izvaja v okolju elektrolita. Obdelovanec in orodje se premikata enako kot pri običajnih metodah obdelave.

Ko skozi elektrolit prehaja enosmerni tok, pride do procesa anodne raztapljanja kovine, kot pri elektrokemijski obdelavi. Ko orodje (katoda) pride v stik z mikrohrapavostjo obdelane površine obdelovanca (anode), pride do procesa elektroerozije, ki je značilen za elektroiskrno obdelavo. Produkti elektroerozije in anodne raztapljanja se med premikanjem orodja in obdelovanca odstranijo iz obdelovalne cone.

EDM temelji na zakonih erozije (uničenja) elektrod iz prevodnih materialov, ko med njimi teče impulzni električni tok. Uporablja se za vrezovanje votlin in lukenj poljubnih oblik, rezanje, brušenje, graviranje, ostrenje in kaljenje orodij. Odvisno od parametrov impulzov in vrste generatorjev, ki se uporabljajo za njihovo pridobivanje, delimo elektroerozijsko obdelavo na elektroiskrno, elektroimpulzno in elektrokontaktno.

Elektroiskrna obdelava uporablja se za izdelavo matric, kalupov, rezalnih orodij in za utrjevanje površinske plasti delov.

Elektroimpulzna obdelava uporablja se kot priprava pri izdelavi matric, turbinskih lopatic, površin oblikovanih lukenj v delih iz toplotno odpornih jekel. Pri tem procesu je stopnja odstranitve kovine približno desetkrat večja kot pri obdelavi z električnim iskrenjem.

Elektrokontaktna obdelava temelji na lokalnem segrevanju obdelovanca na mestu stika z elektrodo (orodjem) in mehanskem odstranjevanju staljene kovine iz območja obdelave. Metoda ne zagotavlja visoke natančnosti in kakovosti površine delov, vendar daje visoko stopnjo odstranitve kovine, zato se uporablja pri odstranjevanju litih ali valjanih izdelkov iz posebnih zlitin, brušenju (grobanju) delov telesa strojev iz težko dostopnih delov. rezane zlitine.

Elektromehanska obdelava povezana z mehanskim delovanjem električnega toka. To je osnova, na primer, elektrohidravlične obdelave, ki uporablja delovanje udarnih valov, ki so posledica impulzne razgradnje tekočega medija.

Ultrazvočna obdelava kovin- neke vrste mehanska obdelava - temelji na uničenju materiala, ki se obdeluje, z abrazivnimi zrni pod vplivom orodja, ki niha z ultrazvočno frekvenco. Vir energije so elektrozvočni generatorji toka s frekvenco 16-30 kHz. Nabijač delovnega orodja je pritrjen na valovod generatorja toka. Pod udarcem je postavljen surovec, suspenzija, sestavljena iz vode in abrazivnega materiala, pa vstopi v območje obdelave. Postopek obdelave je sestavljen iz dejstva, da orodje, ki niha z ultrazvočno frekvenco, zadene abrazivna zrna, ki odlomijo delce materiala obdelovanca. Ultrazvočna obdelava se uporablja za pridobivanje vložkov iz trdih zlitin, matric in lukenj, izrezovanje figuriranih votlin in lukenj v delih, prebadanje lukenj z ukrivljenimi osmi, graviranje, navoj, rezanje obdelovancev na dele itd.

Plazemsko-laserske metode obdelava temelji na uporabi fokusiranega žarka (elektronskega, koherentnega, ionskega) z zelo visoko energijsko gostoto. Laserski žarek se uporablja tako kot sredstvo za segrevanje in mehčanje kovine pred rezalnikom kot tudi za izvajanje neposrednega rezanja pri luknjanju, rezkanju in rezanju pločevine, plastike in drugih materialov.

Postopek rezanja poteka brez nastajanja ostružkov, kovino, ki izhlapi zaradi visokih temperatur, pa odnese stisnjen zrak. Laserji se uporabljajo za varjenje, navarjanje in rezanje v tistih primerih, kjer so zahteve glede kakovosti teh operacij povečane. Na primer, supertrde zlitine, titanove plošče v raketni znanosti, izdelki iz najlona itd. se režejo z laserskim žarkom.

Hidroplastična obdelava kovin se uporablja pri izdelavi votlih delov z gladko površino in majhnimi tolerancami (hidravlični cilindri, bati, osi vagonov, ohišja elektromotorjev itd.). Votlo cilindrično gredico, segreto na temperaturo plastične deformacije, postavimo v masivno ločljivo matrico, izdelano po obliki dela, ki se izdeluje, in pod pritiskom črpamo vodo. Obdelovanec je porazdeljen in ima obliko matrice. Tako izdelani deli imajo večjo vzdržljivost.

Nove metode obdelave kovin postavljajo tehnologijo izdelave delov na kakovostno višjo raven v primerjavi s tradicionalno tehnologijo.

Najpogostejši način izdelave delov je povezan z odstranjevanje plasti materiala, kar ima za posledico površino s čistostjo, katere vrednost je odvisna od tehnologije in načinov obdelave.

Vrsta obdelave z odstranjevanje plasti materiala je označen z znakom v obliki latinske črke "V", ki je sestavljen iz treh segmentov, od katerih sta dva manjša od tretjega in eden od njih se nahaja vodoravno.

Strojna obdelava se je razširil v vseh panogah industrijske proizvodnje, povezanih z oblikovanjem geometrijskih dimenzij različnih materialov, kot so les, kovine in zlitine, steklo, keramični materiali, plastika.

Bistvo postopka obdelave z odstranitvijo sloja materiala je, da se s pomočjo posebnega rezalnega orodja z obdelovanca odstrani sloj materiala, ki postopoma približuje obliko in dimenzije končnemu izdelku v skladu s tehničnimi zahtevami. specifikacije. Metode obdelave razrez delimo na ročno obdelavo in stroj. S pomočjo ročne obdelave se material dodela z orodji kot so: nožna žaga, pila, sveder, dleto, igla pila, dleto in še mnogo več. Stroji uporabljajo rezkarje, svedre, rezkalnike, grezila, grezila itd.

V strojništvu je glavna vrsta obdelave postopek rezanja na kovinskorezalnih strojih, ki se izvaja po tehničnih specifikacijah.

Najpogostejše vrste obdelave materiala z rezanjem so: struženje in vrtanje, rezkanje, brušenje, vrtanje, skobljanje, vlečenje, poliranje. Kot oprema za obdelavo materialov z rezanjem se uporabljajo univerzalni stružni in rezkalni stroji, vrtalni stroji, stroji za rezanje in brušenje zobnikov, rezalni stroji itd.

Odvisno od hrapavosti površine in moč delov. Uničenje dela, zlasti pri spremenljivih obremenitvah, je razloženo s prisotnostjo koncentracije napetosti zaradi njegovih inherentnih nepravilnosti. Nižja kot je stopnja hrapavosti, manjša je verjetnost površinskih razpok zaradi utrujenosti kovine. Dodatna končna obdelava vrste predelovalnih delov kot so: fino nastavljanje, poliranje, lepljenje itd., zagotavlja zelo pomembno povečanje ravni njihovih trdnostnih lastnosti.

Izboljšanje kazalnikov kakovosti površinske hrapavosti znatno poveča protikorozijsko odpornost površin delov. To postane še posebej pomembno v primeru, ko zaščitnih premazov ni mogoče uporabiti za delovne površine, na primer v bližini površine valjev motorjev z notranjim zgorevanjem in drugih podobnih konstrukcijskih elementov.

Ustrezna kakovost površine igra pomembno vlogo pri vmesnikih, ki izpolnjujejo pogoje tesnosti, gostote in toplotne prevodnosti.

Z zmanjšanjem parametrov hrapavosti površine se izboljša njihova sposobnost odbijanja elektromagnetnih, ultrazvočnih in svetlobnih valov; zmanjšajo se izgube elektromagnetne energije v valovodih, resonančnih sistemih, zmanjšajo se kazalci kapacitivnosti; v elektrovakuumskih napravah se zmanjšata absorpcija in emisija plinov, lažje je očistiti dele adsorbiranih plinov, hlapov in prahu.

Pomembna reliefna značilnost kakovosti površine je smer sledi, ki ostanejo po mehanski in drugi vrsti obdelave. Vpliva na odpornost proti obrabi delovne površine, določa kakovost prileganja, zanesljivost stiskalnih povezav. V kritičnih primerih mora razvijalec določiti smer obdelovalnih oznak na površini dela. To je lahko pomembno na primer v povezavi s smerjo drsenja parnih delov ali načinom premikanja tekočine ali plina skozi del. Obraba je znatno zmanjšana, ko smeri drsenja sovpadajo s smerjo hrapavosti obeh delov.

Izpolnjuje visoke zahteve glede natančnosti hrapavost z minimalno vrednostjo. To ni odvisno le od pogojev, v katerih so vpleteni parni deli, ampak tudi zaradi potrebe po pridobitvi natančnih rezultatov meritev v proizvodnji. Zmanjšanje hrapavosti je zelo pomembno za mate, saj se velikost reže ali motnje, dobljene kot rezultat merjenja delov delov, razlikuje od velikosti nazivne reže ali motnje.

Da bi bile površine delov estetsko lepe, jih obdelamo tako, da dobimo minimalne vrednosti hrapavosti. polirani detajli poleg lepega videza ustvarjajo pogoje za udobje vzdrževanja čistih površin.

Danes je oprema za obdelavo kovin našla široko uporabo v različnih industrijskih sektorjih: železniški industriji, energetiki, letalstvu in ladjedelništvu, gradbeništvu, strojništvu itd.

Izbira strojev je neposredno odvisna od obsega proizvodnje (mehanski, ročni, CNC, avtomatski itd.), zahtevane kakovosti dela in vrste obdelave.

Struženje in rezkanje

Strojna obdelava se uporablja za izdelavo novih površin. Delo je sestavljeno iz uničenja plasti določenega območja: v tem primeru rezalno orodje nadzoruje stopnjo deformacije. Glavna oprema za mehansko obdelavo kovin so stružni in rezkalni stroji ter univerzalni obdelovalni centri za struženje in rezkanje.

Struženje je postopek rezanja kovin, ki se izvaja z linearnim podajanjem rezalnega orodja ob hkratnem vrtenju obdelovanca.

Struženje se izvede z rezanjem določene plasti kovine s površine obdelovanca z uporabo rezalnikov, svedrov ali drugih rezalnih orodij.

Glavno gibanje pri struženju je vrtenje obdelovanca.

Podajalno gibanje med struženjem je translacijsko gibanje rezalnika, ki se lahko izvaja vzdolž ali čez izdelek, pa tudi pod stalnim ali spremenljivim kotom na os vrtenja izdelka.

Rezkanje je postopek rezanja kovine, ki ga izvaja vrteče se rezalno orodje ob hkratnem linearnem podajanju obdelovanca.

Material se odstrani iz obdelovanca do določene globine z rezilom, ki deluje bodisi s čelno stranjo bodisi z obodom.

Glavno gibanje pri rezkanju je vrtenje rezalnika.

Podajalno gibanje pri rezkanju je translacijsko gibanje obdelovanca.

Struženje in rezkanje kovin se izvaja z uporabo univerzalnih obdelovalnih centrov z numeričnim krmiljenjem (CNC), ki omogočajo izvajanje najzahtevnejših visoko natančnih obdelav brez upoštevanja človeškega faktorja. CNC predvideva, da vsako fazo opravljenega dela nadzira računalnik, ki ima določen program. Obdelava dela na CNC stroju zagotavlja najbolj natančne dimenzije končnega izdelka, saj. vse operacije se izvajajo iz ene nastavitve obdelovanca, ki se obdeluje.

EDM

Bistvo metode elektroerozijske obdelave (rezanja) je koristna uporaba električnega preboja pri površinski obdelavi.

Ko se elektrodi pod tokom približata, pride do razelektritve, katere destruktivni učinek se kaže na anodi, ki je material, ki se obdeluje.

Medelektrodni prostor je napolnjen z dielektrikom (kerozin, destilirana voda ali posebna delovna tekočina), v katerem je destruktivni učinek na anodo veliko bolj učinkovit kot v zraku. Dielektrik ima tudi vlogo katalizatorja za proces razpada materiala, saj se ob izpustu v coni erozije spremeni v paro. V tem primeru pride do »mikroeksplozije« pare, ki tudi uniči material.

Najpomembnejša prednost strojev za rezanje žice je majhen polmer efektivnega preseka orodja (žice) ter možnost natančne prostorske orientacije rezalnega orodja. Zaradi tega se pojavijo edinstvene priložnosti za izdelavo natančnih delov v širokem razponu velikosti z dokaj zapleteno geometrijo.

Za nekatere izdelane dele je uporaba obdelave z električnim praznjenjem prednostna pred drugimi vrstami obdelave.

Elektroerozivni stroji za rezanje žice vam omogočajo racionalno izvajanje operacij za:

proizvodnja delov s kompleksno prostorsko obliko in povečanimi zahtevami po natančnosti in čistosti obdelave, vključno s kovinskimi deli s povečano trdoto in krhkostjo;

proizvodnja profiliranih rezil, matric, luknjačev, izrezovalnih matric, krojev, kopirnih strojev in kompleksnih kalupov v orodjarstvu.

Vodni curek

Obdelava kovin z vodnim curkom je eden najbolj visokotehnoloških procesov z visoko natančnostjo in okolju prijaznostjo proizvodnje. Postopek rezanja z vodnim curkom je obdelava obdelovanca s tankim curkom vode pod visokim pritiskom z dodatkom abrazivnega materiala (na primer najfinejšega kremenčevega peska). Tehnološki postopek rezanja z vodnim curkom je zelo natančna in kakovostna metoda obdelave kovin.

V procesu hidroabrazivne obdelave se voda v posebni komori zmeša z abrazivom in pod visokim pritiskom (do 4000 barov) prehaja skozi zelo ozko šobo rezalne glave. Mešanica vodnega curka izstopa iz rezalne glave s hitrostjo, ki je večja od hitrosti zvoka (pogosto več kot 3-krat).

Najbolj produktivna in vsestranska oprema so konzolni in portalni sistemi. Takšna oprema je idealna na primer za vesoljsko in avtomobilsko industrijo; se lahko široko uporablja v kateri koli drugi industriji.

Rezanje z vodnim curkom je varna metoda obdelave. Rezanje z vodo ne povzroča škodljivih emisij in (zaradi možnosti ozkega reza) ekonomično porabi obdelani material. Ni območij toplotnega vpliva, utrjevanja. Nizka mehanska obremenitev materiala olajša obdelavo kompleksnih delov, zlasti tistih s tankimi stenami.

Ena najpomembnejših prednosti tehnologije vodnega curka je zmožnost obdelave skoraj vseh materialov. Zaradi te lastnosti je tehnologija rezanja z vodnim curkom nepogrešljiva v številnih tehnoloških panogah in uporabna v skoraj vseh panogah.

lasersko obdelavo

Laserska obdelava materialov vključuje razrez pločevine in rezanje, varjenje, utrjevanje, navarjanje, graviranje, označevanje in druge tehnološke operacije.

Uporaba tehnologije laserske obdelave materialov zagotavlja visoko produktivnost in natančnost, prihrani energijo in materiale, omogoča uvedbo bistveno novih tehnoloških rešitev in uporabo materialov, ki jih je težko obdelati, ter povečuje okoljsko varnost podjetja.

Laserski razrez se izvaja z vžiganjem pločevine z laserskim žarkom. Med postopkom rezanja se pod vplivom laserskega žarka material rezalnega odseka stopi, vname, izhlapi ali ga izpihne plinski curek. V tem primeru je mogoče dobiti ozke reze z minimalnim območjem toplotnega vpliva.

Ta tehnologija ima številne očitne prednosti pred mnogimi drugimi metodami rezanja:

odsotnost mehanskega stika omogoča obdelavo krhkih in deformabilnih materialov;

materiali iz trdih zlitin se lahko obdelujejo;

možno je hitro rezanje tanke jeklene pločevine;

Za rezanje kovin se uporabljajo tehnološke naprave, ki temeljijo na polprevodniških, vlaknenih laserjih in plinskih CO 2 laserjih, ki delujejo v neprekinjenem in ponavljajočem sevalnem načinu. Osredotočen laserski žarek, ki ga običajno krmili računalnik, zagotavlja visoko koncentracijo energije in omogoča rezanje skoraj vseh materialov, ne glede na njihove toplotne lastnosti.

Visoka laserska moč zagotavlja visoko pretočnost postopka v kombinaciji z visokokakovostnimi rezanimi površinami. Enostavno in razmeroma preprosto krmiljenje laserskega sevanja omogoča lasersko rezanje po kompleksni konturi ravnih in tridimenzionalnih delov in obdelovancev z visoko stopnjo avtomatizacije procesa.

Kovina v svojih različnih pojavnih oblikah, vključno s številnimi zlitinami, je eden najbolj iskanih in široko uporabljanih materialov. Iz njega je narejenih veliko delov, pa tudi ogromno drugih tekočih stvari. Toda za pridobitev katerega koli izdelka ali dela je treba vložiti veliko truda, preučiti procese obdelave in lastnosti materiala. Glavne vrste obdelave kovin se izvajajo po drugačnem principu vplivanja na površino obdelovanca: toplotni, kemični, umetniški učinki, z rezanjem ali pritiskom.

Toplotno delovanje na material je učinek toplote, da se spremenijo potrebni parametri glede lastnosti in strukture trdne snovi. Najpogosteje se postopek uporablja pri izdelavi različnih strojnih delov, poleg tega na različnih stopnjah izdelave. Glavne vrste toplotne obdelave kovin: žarjenje, kaljenje in popuščanje. Vsak postopek vpliva na izdelek na svoj način in se izvaja pri različnih temperaturah. Dodatne vrste vpliva toplote na material so operacije, kot sta hladna obdelava in staranje.

Tehnološki postopki za pridobivanje delov ali surovcev s pomočjo sile na površino, ki jo je treba obdelati, vključujejo različne vrste obdelave kovin s pritiskom. Med temi operacijami je nekaj najbolj priljubljenih v uporabi. Tako pride do valjanja s stiskanjem obdelovanca med parom vrtljivih valjev. Zvitki so lahko različnih oblik, odvisno od zahtev za del. Med stiskanjem je material zaprt v zaprti obliki, od koder se nato iztisne v manjšo obliko. Vlečenje je postopek vlečenja obdelovanca skozi luknjo, ki se postopoma oži. Pod vplivom tlaka se proizvajajo tudi kovanje, volumetrično in pločevinasto žigosanje.

Značilnosti umetniške obdelave kovin

Ustvarjalnost in izdelava odražata različne vrste umetniške obdelave kovin. Med njimi je mogoče opaziti nekaj najstarejših, ki so jih preučevali in uporabljali naši predniki - to je litje in. Čeprav ne zaostaja veliko za njimi v času pojavljanja, drug način vplivanja, namreč preganjanje.

Preganjanje je postopek ustvarjanja slik na kovinski površini. Sama tehnologija vključuje pritisk na predhodno nanešen relief. Omeniti velja, da se lovljenje lahko izvaja tako na hladni kot na ogreti delovni površini. Ti pogoji so odvisni predvsem od lastnosti določenega materiala, pa tudi od zmogljivosti orodij, ki se uporabljajo pri delu.

Metode obdelave kovin

Posebno pozornost si zaslužijo vrste mehanske obdelave kovin. Na drug način lahko mehansko delovanje imenujemo metoda rezanja. Ta metoda velja za tradicionalno in najpogostejšo. Omeniti velja, da so glavne podvrste te metode različne manipulacije z delovnim materialom: rezanje, rezanje, žigosanje, vrtanje. Zahvaljujoč tej posebni metodi je mogoče dobiti želeni del z zahtevanimi dimenzijami in obliko iz ravne pločevine ali zagozde. Tudi s pomočjo mehanskega delovanja lahko dosežete potrebne lastnosti materiala. Pogosto se podobna metoda uporablja, ko je treba izdelati obdelovanec, primeren za nadaljnje tehnološke operacije.

Vrste rezanja kovin predstavljajo struženje, vrtanje, rezkanje, skobljanje, dleto in brušenje. Vsak postopek je drugačen, na splošno pa je rezanje odstranitev vrhnje plasti delovne površine v obliki odrezkov. Najpogosteje uporabljene metode so vrtanje, struženje in rezkanje. Pri vrtanju je del pritrjen v fiksnem položaju, udarec nanj se pojavi s svedrom določenega premera. Pri struženju se obdelovanec vrti in rezalna orodja se premikajo v določenih smereh. Ko se uporablja rotacijsko gibanje rezalnega orodja glede na fiksni del.

Kemična obdelava kovin za izboljšanje zaščitnih lastnosti materiala

Kemična obdelava je praktično najenostavnejša vrsta izpostavljenosti materiala. Ne zahteva velikih stroškov dela ali posebne opreme. Da bi površini dali določen videz, se uporabljajo vse vrste kemične obdelave kovin. Tudi pod vplivom kemične izpostavljenosti si prizadevajo povečati zaščitne lastnosti materiala - odpornost proti koroziji, mehanske poškodbe.

Med temi metodami kemičnega vpliva sta najbolj priljubljena pasivacija in oksidacija, čeprav se pogosto uporabljajo kadmij, krom, bakrenje, nikljanje, cinkanje in drugi. Vse metode in postopki se izvajajo za izboljšanje različnih kazalcev: trdnost, odpornost proti obrabi, trdota, odpornost. Poleg tega se ta vrsta obdelave uporablja za dekorativni videz površine.

Že več desetletij je bila obdelava barvnih kovin zelo priljubljena za izdelavo različnih izdelkov. Tehnologije in sodobne proizvodne metode nam omogočajo, da pospešimo sam proces, kakor tudi izboljšamo kakovost končnega izdelka.

Imajo značilno senco in visoko plastičnost. Njihovo pridobivanje poteka iz zemeljske kamnine, kjer se nahajajo v zelo majhnih količinah. Predelava barvnih kovin je draga z vidika delovne sile in financ, vendar prinaša velike dobičke. Izdelki iz njih imajo edinstvene lastnosti, ki niso na voljo, če so izdelani iz črnih materialov.

Vse barvne kovine so glede na njihove lastnosti razdeljene v več skupin:

• težka (kositer, cink, svinec);
• pljuča (titan, litij, natrij, magnezij);
• majhna (antimon, arzen, živo srebro, kadmij);
• razpršeni (germanij, selen, telur);
• dragocenosti (platina, zlato, srebro);
• radioaktivni (plutonij, radij, uran);
• ognjevzdržni (vanadij, volfram, krom, mangan).

Izbira skupine barvnih kovin, uporabljenih v proizvodnji, je odvisna od želenih lastnosti končnega izdelka.

Osnovne lastnosti

- nodularna kovina z dobro toplotno prevodnostjo, vendar nizko stopnjo odpornosti na elektriko. Ima zlato barvo z roza odtenkom. Redko se uporablja samostojno, pogosteje se doda zlitinam. Kovina se uporablja za izdelavo naprav, strojev, električne opreme.

- najbolj priljubljena zlitina z bakrom, je narejena z dodajanjem kositra in kemikalij. Nastala surovina ima trdnost, prožnost, duktilnost, je enostavna za kovanje in težko obrabljiva.

- dobro prevaja električni tok, spada med nodularne kovine. Ima srebrn odtenek in je lahek. Krhek, vendar odporen proti koroziji. Uporablja se v vojski, prehrambeni industriji in sorodnih industrijah.

- precej krhka neželezna kovina, vendar odporna proti koroziji in duktilna pri segrevanju na temperaturo 100–150 ºC. Z njegovo pomočjo se na izdelkih ustvari premaz, odporen proti koroziji, pa tudi na različnih jeklenih zlitinah.

Pri izbiri barvne kovine za prihodnji del je treba upoštevati njegove lastnosti, poznati vse prednosti in slabosti ter razmisliti tudi o možnostih zlitin. Tako boste lahko ustvarili izdelek najvišje kakovosti z določenimi lastnostmi.

Uporaba zaščitnega premaza

Za ohranitev prvotnega videza in funkcionalnosti izdelka ter za zaščito pred atmosfersko korozijo so naneseni posebni premazi. Obdelava izdelka z barvo ali temeljnim premazom je najenostavnejši in najučinkovitejši način zaščite.

Za večji učinek se na očiščeno kovino nanese temeljni premaz v 1-2 slojih. To ščiti pred uničenjem in pomaga, da se barva bolje oprime izdelka. Izbira sredstev je odvisna od vrste barvnih kovin.

Aluminij je obdelan s temeljnimi premazi na osnovi cinka ali uretanskimi barvami. Medenina, baker in bron ne zahtevajo dodatne obdelave. Če pride do poškodb, se izvede poliranje in nanašanje epoksi ali poliuretanskega laka.

Metode nanašanja zaščitne plasti

Izbira metode premazovanja je odvisna od vrste barvne kovine, financiranja podjetja in želenih lastnosti izdelka.

Najbolj priljubljena metoda obdelave barvnih kovin za zaščito pred poškodbami se šteje za galvanizacijo. Na površino izdelka se nanese zaščitna plast posebne sestave. Njegova debelina je regulirana glede na temperaturni režim, pri katerem bo del deloval. Bolj ostro je podnebje, večja je plast.

Še posebej priljubljena je galvanska metoda obdelave delov pri gradnji hiš in avtomobilov. Obstaja več vrst pokritosti.

- izvedeno z uporabo kroma in zlitin na njegovi osnovi. Del postane sijoč, kovina po obdelavi je odporna na visoke temperature, korozijo in obrabo. Metoda je še posebej priljubljena v industrijski proizvodnji.

- se izvaja s pomočjo toka, ki povzroči nastanek filma pri obdelavi aluminija, magnezija in podobnih zlitin. Končni izdelek je odporen na elektriko, korozijo in vodo.

– izvedeno z mešanico niklja in fosforja (do 12%). Po premazu so deli izpostavljeni toplotni obdelavi, kar poveča odpornost proti koroziji in obrabi.

Metoda galvanske obdelave delov je precej draga, zato je njena uporaba za majhne industrije težka.

Dodatne metode

Spray plating je proračunska možnost. Staljeno mešanico nanesemo na površino izdelka z zračnim curkom.

Obstaja tudi vroča metoda za nanašanje zaščitne plasti. Deli so potopljeni v kopel s staljeno kovino.

Z difuzijsko metodo se v pogojih povišane temperature ustvari zaščitna plast. Tako sestava prodre v izdelek, kar poveča njegovo odpornost na zunanje vplive.

Nanos druge, bolj odporne kovine na neželezno kovino, iz katere je del izdelan, se imenuje obloga. Postopek zajema ulivanje, valjanje, stiskanje in nadaljnje kovanje izdelka.

Sodobne tehnologije obdelave

Obstaja več osnovnih metod za obdelavo barvnih kovin. Razdeljeni so v več skupin glede na tehnologijo in temperaturni režim: toplo in hladno, mehansko in toplotno.

Najbolj priljubljeni med njimi:

• varjenje (kemično, plinsko, obločno, električno, kontaktno);