Современные технологии обработки металлов

Несмотря на то, что в последнее время было создано множество новых материалов с уникальными свойствами, металлы продолжают быть основным  сырьём для промышленности. Они обладают целым рядом полезных свойств, востребованных в строительстве, машиностроении, электротехнике и других сферах. Одновременно с этим ведущие специалисты разрабатывают новые способы их обработки, обеспечивающие минимальный расход.

Всего имеется три таких основных направления:

1. Изменение формы при использовании способов пластического деформирования, отличающихся высокой точностью.
2. Традиционные высокоточные и производительные способы.
3. Применение высокоэнергетических методов.

Токарно-фрезерная обработка

Механообработка, связанная со снятием стружки с поверхности заготовки, сейчас развивается в сторону малых производств высокоточных изделий. При этом громоздкие машины со станками заменяются комплексами для металлообработки с числовым программным управлением. Минимальные допуски и высокое качество получаемой поверхности готовой продукции являются главными преимуществами данного типа, однако есть тут и небольшой минус - малый коэффициент расхода материала, составляющий обычно 70-80%, что ведет к большому количеству выбросов при обработке металлов.

Металлообрабатывающие комплексы с ЧПУ обладают широкими технологическими возможностями, позволяющими обрабатывать высококачественную сталь без привлечения человека. Вся отладка и подготовка производится с помощью роботизированных систем.

Энергосберегающие методы

Обработка давлением. Кроме очевидного преимущества в виде повышенного коэффициента использования исходника, имеет следующие плюсы:

• пластическое деформирование улучшает структуру;
• повышенная производительность систем для штампования по сравнению со станками для резки;
• под давлением металл приобретает дополнительную устойчивость к механическим нагрузкам.

В число процессов штампования входят: дорнование, высокоточная резка, выдавливание, металлообработка ультразвуком, штамповка жидкая и в состоянии сверхпластичности. Большинство из них проходят на современном оборудовании с автоматическими системами, отвечающими за контроль над производством.

Высокоэнергетические способы

Следующие процессы востребованы тогда, когда обработать заготовку посредством вышеприведенных технологий не представляется возможным. При этом используют 4 вида энергии:

• гидравлическая - энергия давления жидкости;
• электрическая - с помощью электроразряда;
• электромагнитная - действие соответствующего магнитного поля;
• электрофизическая - действие лазерного луча.

Также в сфере металлообработки применяется множество комбинированных энергетических способов.

Гидроабразивная обработка представляет собой действие на металлическую поверхность жидкости высокого давления. В ее состав также входит абразивный элемент. Способ необходим для улучшения характеристик, устранения не видных глазу повреждений и трещин.

Во время электроэрозионных процессов происходит разрушение поверхности металла электрическим разрядом. При этом микрочастицы металла плавятся и выносятся потоком диэлектрика из обрабатываемой зоны. Этот процесс позволяет добиться приемлемых показателей прочности металла.

При магнитоимпульсной обработке исходное изделие помещают в электромагнитное поле повышенной мощности. Таким образом обрабатываются стальные листы, а также монопластичные сплавы.

Обработка лазером даёт возможность получения сверхмалых отверстий на поверхности. За счёт энергии лазера изделие упрочняется.

Электрохимическая обработка позволяет улучшить эксплуатационные характеристики благодаря химическим реакциям, которые возникают при прохождении через металл электротока. Главным образом данный способ требуется для изготовления биметаллических деталей и узлов.