Обработка металла

При изготовлении промышленных металлоконструкций задействуются различные детали и узлы, производство которых требует применения сложного оборудования и специализированных знаний. Ключевое значение имеет правильный выбор методов обработки металлов.

Типы металлообработки

Кроме резки, сверления, шлифовки, сварки и фрезеровки, часто применяются специализированные технологии обработки металлов.

Термическая обработка

Изотермическая закалка представляет собой технологический процесс, включающий нагрев металлической заготовки (чаще всего из инструментальной стали или чугуна), выдержку при заданной температуре и последующее охлаждение. Эта процедура повышает прочность и твердость материала за счёт изменения его молекулярной структуры, достигаемого нагревом до критической температуры и быстрым охлаждением.

Для оперативного и точечного нагрева применяются термические печи с защитной атмосферой углерода и азота, включая:

• индукционные;
• камерные;
• вакуумные.

Данные методы металлообработки востребованы при изготовлении износостойких и долговечных деталей и инструментов.

Электроэрозионная обработка

Этот метод основан на воздействии электрической дуги на поверхность металла, аналогично сварке, с целью выжигания и удаления излишков материала с заготовок. Высокочастотные электрические импульсы, подаваемые от электрода к детали, локально расплавляют и испаряют металл. Данная технология применяется для формирования требуемых контуров в изделиях из титана, твердосплавных сталей, алюминия и других токопроводящих материалов.

Этот метод является удобным и быстрым способом создания сложных форм без применения дополнительных инструментов и с минимальными отходами материала. Электроэрозионные станки с числовым программным управлением (ЧПУ) широко используются для производства изделий в космической и авиационной отраслях, медицине, электронике и машиностроении (включая турбины, двигатели и гидравлические системы), где требуется высокий уровень точности и контроля качества.

Газопламенная и плазменная обработка металлов

Газопламенный резак используется для резки и очистки поверхностей низколегированных и углеродистых сталей с помощью высокотемпературного потока горючего газа и кислорода, который выжигает и удаляет окалину. Этот портативный комплекс обеспечивает экономичную обработку толстых черных сталей толщиной от 25 до 300 мм, даже при наличии шлаков.

Плазменным методом с применением ионизированного воздуха или азота (плазмы) режут нержавеющую сталь, а также цветные металлы и их сплавы — алюминий, медь, латунь, бронзу — толщиной до 25–50 мм. Кроме того, выполняют строжку (зачистку), то есть резку на заданную глубину для удаления дефектов. Несмотря на более высокую стоимость и энергозатраты оборудования, этот способ обеспечивает высокую скорость, точность и качество обработки. Резка тонколистовых заготовок происходит без коробления, при этом предварительный прогрев материала не требуется.

Химическая и антикоррозийная обработка металлов

Химическая обработка заключается во воздействии специальных веществ на металлы, включая чугун. Этот метод применяется для удаления поверхностного слоя, создания защитных пленок, подготовки поверхности, защиты от коррозии и улучшения внешнего вида изделий. Процессы включают азотирование, борирование, цементацию, хромирование и алюминирование, которые выполняются в гальванических ваннах. Данная обработка применяется для продукции промышленного и бытового назначения.

Антикоррозийная обработка эффективно очищает металлоконструкции за короткое время, удаляя ржавчину и обеспечивая защиту от дальнейшей коррозии. Процесс начинается с механической очистки: поверхности обрабатывают пескоструйными или дробеструйными аппаратами, а также промывают или обдувают под высоким давлением. После этого на металлы наносят антикоррозийные составы или проводят анодирование с помощью поляризующего оборудования. Такая защита широко применяется для конструкций и техники в энергетике, промышленности, строительстве и различных видах транспорта.

Гальваническая обработка

Гальваника представляет собой метод нанесения тонких металлических покрытий на поверхность изделий с помощью химических реакций и электрического тока. Этот процесс позволяет улучшить характеристики материала, придавая ему:

• повышенную прочность, твердость и износостойкость;

• устойчивость к коррозии;

• улучшенную тепловую и электропроводность;

• антистатические, каталитические и антибактериальные свойства;

• привлекательный внешний вид — блеск, цвет и текстуру;

• экономическую выгоду за счёт покрытия недорогой основы слоем дорогостоящего металла.

Для обработки материалов применяются промышленные гальванические ванны. Такие покрытия востребованы в промышленности и энергетике, на транспортных средствах, в производстве электроники и в быту.