Некоторые способы обработки металла сравнительно просты и применялись людьми ещё в период древности. Но именно металл и инновации методы по его обработке по праву следует считать залогом технического прогресса. В данный момент известна масса методов, в которых часто возникает путаница. Остановимся на этом подробнее, чтобы всё было кратко и понятно.
Основными методами металлообработки следует считать:
- Литьё;
- Термическую обработку;
- Обработку давлением;
- Сварку;
- Электрическую обработку.
Процесс обработки металла уникален для каждого из методов. Более того, каждому из них присущи определённые вариации.
Литьё
Человечество на протяжении множества веков занимается обработкой металла. Суть вышеуказанного метода заключается в том, что металл нагревается до жидкого состояния, а затем разливается в заданные литейные формы. Затем происходит остывание и отвердение металла. Так происходит получение отливки, в точности повторяющей очертания заливочной формы.
По мере развития металлургии, происходило неустанное совершенствование процесса литья. В данный момент принято разделять литьё на несколько типов, включая подразумевающее дополнительное применение давления. При помощи новейших методов литья происходит получение отливков очень маленьких и необычайно точных размеров.
Термическая обработка
Данный метод предназначен для того чтобы изменять внутреннюю структуру металла. Для этого используется нагрев металла с выдерживанием и охлаждением в дальнейшем. Чтобы металл обладал нужными свойствами, применяются различные параметры термической обработки. На конечные свойства металла оказывают влияние такие параметры в виде температуры нагрева, выдержки металла в нагретом состоянии и скорости охлаждения.
Термическая обработка подразделяется на три вида:
- Термообработка — в свою очередь делится на отжиг, отпуск и закалку;
- Химико-термическая обработка — применяется в процессе насыщения металлической поверхности другими элементами (к примеру, углеродом). Данный метод подразумевает наиболее высокие температуры для нагревания металлов со значительными периодами выдержки, чтобы сплаву придать однородность;
- Термомеханическая обработка — метод, позволяющий добиться лучших свойств металла с механической точки зрения, по сравнению с классической термообработкой.
Обработка давлением
Обработка металла посредством давления (ковка) получило широкое распространение несколько ещё несколько тысяч лет назад. Технология с тех пор ушла далеко вперёд, и в условиях нынешнего производства применяются и другие методы по обработке металла давлением.
По сути своей этот метод достаточно прост. Под воздействием физической силы (давления) заготовке придаётся необходимая форма и размеры. Достижение этих целей основано на применении различных станков для обработки металла, соответствующих конкретному методу.
В целом, принято различать 7 методов:
- Ковка — механическая деформация нагретых участков заготовки;
- Штамповка — изменение формы и размеры заготовки под давлением специальных штампов;
- Листовая штамповка — обработка листов металла;
- Волочение;
- Прессование;
- Прокатка;
- Комбинации из первых 6 методов.
Сварка
Все виды сварки условно следует разделить на две большие группы:
- Сварка на основе плавления металла — нагревание соединяемых деталей до температуры плавления в месте сваривания. В процессе перемешивания жидких фаз металлов образуется сварной шов. Подобное соединение обладает высокой прочностью после остывания;
- Сварка на основе пластического деформирования — сдавливание деталей и образование сварного шва. Возможно предварительное местное нагревание деталей. Источником нагрева выступают электрический ток, газ и прочие.
Электрическая обработка
Для электрической обработки металла применяется электрический ток. Наиболее распространёнными методами являются:
- Электроискровая обработка — создание искусственного разряда, воздействующего на металл. В результате наблюдается местное повышение температуры металла, составляющее 8–10 тысяч C°;
- Электрохимическая обработка — придание блестящей формы металлической поверхности.
Данные методы применяются в целях обработки сплавов, обладающих наибольшей твёрдостью.
Помимо основных методов для обработки металла зачастую применяются резание металлов и ультразвуковая обработка. Метод, подходящий для каждого конкретного случая, выбирается в зависимости от свойств, которые следует придать металлу, исходных размеров заготовки, либо конечного изделия или прочих факторов.