Современные технологии в металлообработке

Широкое применение современных технологий металлообработки обеспечивает возможность повышения эффективности и производительности различных изделий, деталей, а также узлов механизмов, независимо от уровня их сложности. Сегодня передовые технологии нашли самое разнообразное применение в различных сферах промышленного производства - от приборостроения до производства мебели. При этом, использование инновационных технологий отлично себя зарекомендовало и при изготовлении самых простых изделий, и сложнейших высокотехнологичных деталей. Для придания нужной геометрии и заданных характеристик, металлическую заготовку обрабатывают с помощью литья, сварки, доработки давлением методами штамповки и прессования.

Токарные станки

Токарные станки относятся к категории наиболее востребованного и распространённого способа обработки металлов. На производстве используют:

• винтонарезные станки, применяемые для изготовления малосерийных или штучных деталей
• автоматические станки, на которых осуществляется массовый выпуск деталей

Для более простых моделей токарных станков требуется управление непосредственно оператором, а вот более «продвинутые» модели функционируют, благодаря специально заданной программе, которую «расшифровывает» для станка компьютерное оборудование. Именно так работают станки с числовым программным управлением (ЧПУ).


Фрезерные станки

Данные виды станков используют, если для получения нужной детали или инструмента необходима обработка материала различными фрезами. Принцип данного метода достаточно прост:

1. Заготовку фиксируют — в процессе работы она должна оставаться неподвижной
2. Устанавливают фрезу необходимой формы
3. Производят обработку заготовки, руководствуясь нанесённой разметкой
4. Когда деталь достигает требуемых параметров, станок отключают. На автоматических моделях такое отключение осуществляется после выполнения станком заданной программы

Сущность данного метода состоит в удалении слоя металла — «припуска». Фрезерные станки необходимы для получения изделий особенно сложной конфигурации — с выемками, бороздками, пазами и шипами. Кроме того, фрезерный станок может быть использован для нанесения на поверхность металла надписи или рисунка, изготовления штучного, нестандартного изделия.


Металлорежущие технологии

Процесс промышленной обработки металлов невозможно представить без использования металлорежущих станков, которые срезают «лишний» слой с заготовки, придавая ей нужную форму. В передовых технологиях используют различные методы воздействия на поверхность металла:

• абразивный
• термический
• химический
• механический

Современные технологии резки воздействия имеют широкий диапазон точности, скорости и энергозатрат. Это позволяет выбирать оптимальную технологию для каждой конкретной задачи или материала. Например, инновационный метод лазерной резки оптимален для тонколистового проката, а также тонкостенных изделий.

В числе наиболее важных преимуществ использования передовых технологий:

• повышение качества резки — получение ровного края без заусенцев и комочков окалины
• термическая закалка металла
• возможность использования для металлов и сплавов с наиболее высокой температурой плавления

В основе технологии лазерной резки использована способность сфокусированного светового пучка испарять даже самые тугоплавкие металлы.


Не только лазер

Сегодня на производстве внедряется множество новых, высокотехнологичных методов обработки металлов:

- Магнитоимпульсный метод формовки: на металлическую заготовку, помещённую в диэлектрическую среду, оказывают воздействие посредством силовых линий мощного магнитного поля. Данный метод подходит для формовки титановых, бериллиевых или стальных изделий.
- Высокочастотная ультразвуковая термическая обработка поверхности металлических деталей.
- Электроэрозионный метод основан на разрушении поверхности металла посредством воздействия электрической дуги (импульсов или искры). Оплавившиеся частицы металла удаляют (вымывают) из зоны обработки с помощью масла или эмульсии. Дополнительный эффект – повышение прочности заготовки благодаря термическому воздействию.
- Плазменная резка — отличается широкой сферой применения. Струя плазмы, которую используют в качестве режущего инструмента, с успехом справляется с чёрными металлами. Для получения плазмы, на струю газа (активного или не активного), подаваемого через сопло, воздействуют эклектической дугой. В числе активных газов применяют водяные пары, аргон, водород, азот. К категории неактивных относят воздух или кислород.
Среди наиболее важных преимуществ упомянутых здесь передовых технологий металлообработки, эксперты выделяют высокую точность и качество работы.   Оборудование для данных методов обработки металлов может быть рекомендовано к использованию на любых предприятиях, располагающих условиями для установки и эксплуатации. Отметим, что данные технологии имеют значительные отличия по энергозатратам.


Гидроабразивная и криогенная резка

В некоторых случаях для резки металла требуется использовать альтернативные технологии, при которых не происходит повышения температуры поверхности металла. Такие технологии также давно и успешно применяются на производстве.

1. Гидроабразивная резка — на поверхность металла воздействуют посредством подаваемой под давлением, струи воды, которую смешивают с абразивным материалом
2. Криогенная резка осуществляется посредством струи жидкого азота, подаваемой под высоким давлением.

В этом случае используется жидкий азот, температура которого составляет – 179°C, а давление может быть в диапазоне от 400 до 4000 кг/см.
Такие технологии резки находят применение в случаях, когда повышение температуры или появление искр может привести к фатальным последствиям.