Zpracování kovů: mechanické, ultrazvukové, ruční, hydroabrazivní, studený, plynový plamen

Kovoobrábění je specializovaný proces práce s kovovými polotovary, jak pro vytváření velkých konstrukcí, tak pro vytváření jednotlivých dílů a sestav. Definice tohoto pojmu pokrývá široké spektrum aplikací – od stavby lodí a mostů, až po výrobu drobných předmětů a různých šperků. Proto samotný pojem zahrnuje obrovské množství procesů, nástrojů a dovedností.

Povrchové zpracování kovů je složitý technologický proces, jehož cílem je změnit tvar a velikost obrobku. Pomocí různých metod zpracování se dílům dodávají požadovaný tvar a velikost. Nejdůležitějším principem každé výroby je kvalita výrobků, proto služby zpracování kovů musí splňovat všechny moderní požadavky.

Průmyslová úroveň dnes roste vysokou rychlostí a v souladu s tím roste i potřeba kovoobrábění. Můžeme s jistotou říci, že po zpracování kovů bude poptávka, dokud bude průmysl existovat. Téměř každá oblast života je ovlivněna produkty pocházejícími ze zpracování kovů.

Zpracování kovů, závod, který je zaměřen na výrobu různých produktů, musí splňovat všechny moderní požadavky.

Procesy zpracování kovů se dělí do několika kategorií: řezání, tváření, spojování. Každý z nich odpovídá určitým metodám zpracování kovů.

Takže typy zpracování kovů:

• Tlakové zpracování kovů – vyznačuje se vynikající produktivitou a zároveň ekonomickou spotřebou kovového materiálu na rozdíl od mechanického zpracování kovů. Také technologie tváření kovů zlepšuje mechanické vlastnosti vyráběného produktu.

Druhy tváření kovů:

1. Válcování – obrobek je upnut mezi dva rotační válce a následně zpracován pod tlakem. Role mohou být s výřezy – pro získání tvarového typu výrobku, nebo mohou mít hladký tvar – pro zpracování plechu.

2. Tažení je proces tažení obrobku postupným zmenšováním otvoru, kterým prochází tlak.

3. Lisování je způsob tlakového zpracování kovu, při kterém se kov lisem vytlačuje malými otvory.

4. Zpracování kovů za studena – provádí se při teplotách pod rekrystalizací. Při takovém kovoobrábění se kovy k sobě přinýtují.

• Soustružení kovů je pravděpodobně jedním z nejběžnějších typů obrábění kovů pro výrobu dílů rotačních těles (hřídele, kotouče, čepy, čepy, pouzdra, příruby atd.). Zpracování kovů na soustruhu – umožňuje broušení a vyvrtávání válcových, kulových a profilových ploch. Zpracování kovů na soustruzích tvoří vnitřní a vnější závity, brousí drážky, vyvolává díry, válcuje zvlnění a mnoho dalšího. Třísky se odstraňují z povrchu obrobku pomocí speciálního řezného nástroje, jehož základem je prvek zvaný klín, který má špičatý úhel.

• Mechanické zpracování kovů je v moderním průmyslu velmi žádané. Tento typ zpracování kovů zpravidla zahrnuje soustružení a frézování. Obrábění se provádí na speciálním soustružnickém zařízení, na kterém se nastavuje délka odebraného přídavku. Tento typ zpracování kovů umožňuje soustružení nejsložitějších kovových výrobků z obrobku a zajišťuje vysokou přesnost. Obecně se nejčastěji používá pro kulaté, válcové a kuželové povrchy. Nejčastěji se používá pro zpracování plechů.

• Řezání kovů je proces odstraňování vrstvy povrchu obrobku, který umožňuje získat výrobek požadovaného tvaru a velikosti. Přesněji se jedná o proces řezání kovového povrchu vlivem mechanické síly, který vede k vtlačení břitu břitu do řezaného povrchu. Při řezání kovu jsou důležité dva pohyby: pomocný pohyb a hlavní. Jeden z nich se provádí pomocí pohybu obrobku, druhý – pomocí nástroje.

• Frézování kovů je tzv. proces soustružení kovových výrobků pomocí speciálního nástroje – frézy. Nejčastěji se tento typ zpracování kovů používá pro zpracování plochých a tvarových povrchů výrobků.

1. Frézování čelní – opracování zářezů, drážek, vrtů, drážek atp.

2. Čelní frézování – opracování velkých kovových ploch.

3. Tvarové frézování – opracování profilových obrobků. Příkladem jsou šneky, ozubená kola, okenní rámy atd.

• Zpracování kovů vrtáním – provádí se na speciálních soustruzích, pomocí frézy, která umožňuje získat otvor určité délky pro vyráběný díl. Jedná se o stejný proces řezání, pouze na rozdíl od řezání má jiné vlastnosti a účely.

Nelze také netvrdit, že jednou z nejúčinnějších metod zpracování kovů je zpracování kovů plynovým plamenem. Tento typ zpracování kovů se provádí pomocí proudu plynového plamene, který postupně roztaví povrch kovu.

Zpracování neželezných kovů probíhá za použití stejných typů zpracování kovů. Jediná věc je, že závod na zpracování neželezných kovů používá jiné požadavky a přístup ke zpracování obrobků tohoto typu.

Technologie zpracování kovů přímo závisí na materiálu obrobku, specializovaném vybavení a kvalifikaci pracovníků. Proto zpracování kovů v Petrohradě splňuje moderní požadavky na kvalitu a každým dnem se vyvíjí. Objednávku na zpracování kovů lze zadat v jakémkoli specializovaném průmyslovém podniku. S tím vám pomohou konzultanti a manažeři centra zpracování kovů.

Od starověku lidstvo používá kovy a jejich slitiny; Vyrábějí se z nich zbraně, šperky, domácí potřeby, nástroje a různé součásti. Aby se z kovového ingotu stal produkt, který lidé potřebují, je potřeba vynaložit velké úsilí: obrobek musí být zpracován, musí se změnit jeho tvar a velikost, stejně jako fyzikální a chemické vlastnosti. Za dlouhou dobu od objevu kovů vzniklo mnoho metod jejich zpracování.

Základní metody zpracování kovů

Rozdíly mezi metodami zpracování kovů spočívají v tom, jaké zařízení a technologie se používají. Hlavní způsoby zpracování jsou následující:

• Mechanické (provádí se tlakem a řezáním).
• Termální.
• Umění.
• Elektrický.
• Soustružení.
• Svařování.
• Casting.

Opracování kovů pod tlakem

Při tomto způsobu zpracování se tvar a rozměry výrobku během procesu deformace mění. Metoda má řadu výhod:

1. Zlepšení kovové konstrukce.
2. Zvýšení fyzikálních a mechanických vlastností materiálu.
3. Dodává slitině chemickou homogenitu.
4. Minimalizace smršťovací pórovitosti.
5. Zvýšení pevnosti a pružnosti kovu.

Jak se bude kov zpracovávat? Záleží na zvolené technologii. Hlavní metody tlakového zpracování jsou uvedeny v tabulce níže:

Samostatně je třeba poznamenat zpracování kovu za studena pod tlakem. Tato metoda umožňuje změnit fyzikální a chemické vlastnosti výrobků, dát jim požadovaný tvar a velikost při zachování celistvosti materiálu.

Řezání

Při obrábění řezáním se k výrobě dílů používá řezný nástroj. Po odříznutí horní vrstvy kovu se získá obrobek dané přesnosti, který má určitý tvar a drsnost. Vrstvy se odebírají na stroji na řezání kovů. Jako materiál pro obrobky se používá dlouhý válcovaný kov. Mezi hlavní typy řezání patří:

• Ruční zpracování. Plynový svářeč používá plynový hořák k řezání kovu na kusy požadované velikosti a tvaru. Tuto metodu využívá poloprovozní výroba nebo malé dílny.
• Ošetření plynovým plamenem. Plamen vytvořený speciální instalací rychle řeže plech. Tato metoda umožňuje ukládat výsledné obrobky do kontejnerů (poté jsou dodávány na montážní místa).
• Laserové ošetření. Kov je řezán laserovým paprskem. Laserové zpracování je nejen vysoce přesné, ale také snižuje odpad. Kromě toho se lasery používají pro svařování a gravírování.
• Léčba plazmou. Plazmový hořák (vysoce ionizovaný plyn) řeže plechy z tvrdých nebo speciálních slitin.
• Zpracování vodním paprskem. Pro řezání kovu se používá proud vody s abrazivem. Voda procházející úzkým otvorem pod vysokým tlakem dosahuje rychlosti 900 metrů za minutu a řeže materiál. Proces je řízen počítačovými programy.

Tepelné zpracování

Tepelné zpracování je sekvence zahřívání, udržování a chlazení kovu. Tepelné zpracování je potřebné pro změnu struktury materiálu a dodání potřebných fyzikálních a mechanických vlastností obrobku. Přířezy jsou vyrobeny z oceli a neželezných kovů.

Druhy tepelné úpravy:

• Žíhání 1. nebo 2. druhu. Kov se zahřeje na požadovanou teplotu, poté se podrobí stárnutí a ochlazení, výsledkem je materiál s rovnovážnou strukturou. Kov získává větší viskozitu a tažnost, zatímco jeho tvrdost a pevnost klesá.
• Kalení. Tento typ zpracování se dělí na dva podtypy – s polymorfní transformací a bez ní. Kalení zvyšuje pevnost a tvrdost kovu v důsledku tvorby nerovnovážné struktury. Tato úprava se aplikuje na slitiny, které při zahřívání a ochlazování podléhají fázovým změnám v pevném stavu.
• Dovolená – metoda vyvinutá pro vysokopevnostní oceli a kalené slitiny. Klíčovými parametry jsou teplota ohřevu, doba výdrže a rychlost chlazení.
• Stárnutí. Slitiny, které prošly kalením bez polymorfní transformace, podléhají stárnutí. Tento typ tepelného zpracování může zvýšit pevnost a tvrdost ocelí vyrobených z hliníku, hořčíku, mědi a niklu.
• Chemicko-tepelné zpracovánízměnou chemického složení, struktury a povrchových vlastností produktu. Po takové úpravě se kov stává odolnějším proti opotřebení a tvrdším, získává odolnost proti únavě a kontaktní odolnost a také antikorozní vlastnosti.
• Termomechanická úprava. Během procesu dochází k plastické deformaci materiálu, což umožňuje vytvořit zvýšenou hustotu defektů v krystalové struktuře obrobku. Tímto způsobem se zpracovávají slitiny hliníku a hořčíku.

Metody svařování, elektrotechniky a soustružení

Pomocí svařování je dosaženo trvalého spojení ocelových dílů zahřátím kovu do roztaveného nebo vysoce plastického stavu. Materiál natavený podél okraje spojovaných dílů se promíchá a po vytvrzení se vytvoří šev. Existuje elektrické (obloukové a kontaktní) a chemické (plynové a termitové) svařování.

Elektrické obrábění kovů se dělí na dva typy:

1. Elektrické jiskrové zpracování, založené na destruktivním účinku elektrických jiskrových výbojů na odolné kovy.
2. Ultrazvukové zpracování je metoda vytvořená pro práci s kalenou ocelí, tvrdými slitinami, drahými kameny a dalšími materiály.

Soustružení se nazývá ruční práce na stroji. Přitom se z dílů odstraní přebytečná vrstva a získají požadovaný tvar, přesnost, drsnost a velikost. Volba druhu zpracování závisí na účelu díla (hlavní práce, oprava, montáž).

Kovové zpracování je nezbytné pro výrobu polotovarů a dílů, které jsou požadovány pro strojírenství, letectví, automobilový průmysl a další průmyslová odvětví.