Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Токарная обработка прутка металла на токарном станке

Металлообработка - это процесс формирования и изменения формы металлов для создания полезных объектов, деталей, сборок и крупномасштабных структур. Как термин, он охватывает широкий и разнообразный спектр процессов, навыков и инструментов для производства объектов любого масштаба: от огромных кораблей , зданий и мостов до точных деталей двигателей и изысканных украшений .

Исторические корни металлообработки предшествуют записанной истории; его использование охватывает культуры, цивилизации и тысячелетия. Он эволюционировал от формования мягких самородных металлов, таких как золото, с помощью простых ручных инструментов, плавки руд и горячей штамповки более твердых металлов, таких как железо , до высокотехнологичных современных процессов, таких как механическая обработка и сварка . Он использовался как индустрия, движущая сила торговли, индивидуальных увлечений и в создании искусства; [1] [2] это можно рассматривать как науку и как ремесло.

Современные процессы металлообработки, несмотря на их разнообразие и специализацию, можно разделить на три основные области, известные как процессы формовки, резки или соединения. Современные мастерские по металлообработке, обычно известные как механические цеха , содержат широкий спектр специализированных или универсальных станков, способных создавать высокоточные и полезные продукты. Многие более простые методы обработки металлов, такие как кузнечное дело , больше не являются экономически конкурентоспособными; это может быть индивидуальное хобби или историческая реконструкция.

Предыстория [ править ]

Самым древним археологическим свидетельством добычи и обработки меди было открытие медного кулона в северном Ираке в 8700 году до нашей эры. [3] Самым ранним подтвержденным и датированным свидетельством металлообработки в Америке была обработка меди в Висконсине , недалеко от озера Мичиган . Медь ковали до хрупкости, а затем нагревали, чтобы с ней можно было работать дальше. Эта технология датируется примерно 4000-5000 годом до нашей эры. [4] Самые старые золотые артефакты в мире происходят из болгарского Варненского некрополя и датируются 4450 годом до нашей эры.

Не весь металл требует огня, чтобы получить его или обработать. Айзек Азимов предположил, что золото было «первым металлом». [5] Его рассуждения заключаются в том, что по химическому составу он встречается в природе как самородки чистого золота. Другими словами, золото, сколь бы оно ни было редким, иногда встречается в природе как самородный металл . Некоторые металлы также можно найти в метеоритах . Почти все другие металлы находятся в рудах , минеральных породах , которые требуют тепла или какого-либо другого процесса для выделения металла. Еще одна особенность золота заключается в том, что его можно обрабатывать в том виде, в каком оно находится, а это означает, что нет никаких технологий, кроме каменного молотка и наковальни.нужен для работы с металлом. Это результат таких свойств золота, как пластичность и пластичность . Самыми ранними инструментами были камень, кость , дерево и сухожилия , которых было достаточно для обработки золота.

В неизвестное время стал известен процесс выделения металлов из горных пород при нагревании , и стали востребованы горные породы, богатые медью, олово и свинец . Эти руды добывались везде, где их признавали. Остатки таких древних рудников были найдены по всей Юго-Западной Азии . [6] Металлообработка в настоящее время осуществляется в Южной Азии жителей Mehrgarh между 7000-3300 до н. [7] Начало металлообработки приходится примерно на 6000 г. до н.э., когда плавка меди стала обычным явлением в Юго-Западной Азии.

Древние цивилизации знали о семи металлах. Здесь они расположены в порядке их окислительного потенциала (в вольтах ):

  • Железо +0,44 В,
  • Олово +0,14 В
  • Свинец +0,13 В
  • Медь −0,34 В
  • Меркурий −0,79 В
  • Серебро −0,80 В
  • Золото -1,50 В.

Потенциал окисления важен, потому что он является одним из индикаторов того, насколько сильно металл может быть связан с рудой. Как можно видеть, железо значительно выше, чем другие шесть металлов, в то время как золото значительно ниже, чем шесть выше него. Низкое окисление золота - одна из основных причин того, что золото находится в самородках. Эти самородки представляют собой относительно чистое золото, и их можно обрабатывать, если их находят.

Следующими важными веществами в истории металлообработки стали медная руда, которой относительно много, и оловянная руда. Используя тепло для выплавки меди из руды, было произведено много меди. Его использовали как для украшений, так и для простых инструментов; Однако сама по себе медь была слишком мягкой для инструментов, требующих кромок и жесткости. В какой-то момент в расплавленную медь было добавлено олово и тем самым образовалась бронза . Бронза - это сплав меди и олова. Бронза была важным достижением, потому что у нее была прочность кромки и жесткость, которых не хватало чистой меди. До появления железа бронза была самым передовым металлом для изготовления инструментов и оружия, которые обычно используются (подробнее см. Бронзовый век ).

За пределами Юго-Западной Азии эти же достижения и материалы открывались и использовались по всему миру. Люди в Китае и Великобритании начали использовать бронзу, уделяя мало времени меди. Японцы начали использовать бронзу и железо почти одновременно. В Америке все было иначе. Хотя народы Северной и Южной Америки знали о металлах, обработка металлов для изготовления инструментов и оружия стала обычным явлением только после европейской колонизации . Ювелирные изделия и искусство были основными видами использования металлов в Америке до европейского влияния.

Около 2700 г. до н.э. производство бронзы было обычным делом в регионах, где можно было собрать необходимые материалы для плавки, нагрева и обработки металла. Железо начали выплавлять и стали важным металлом для изготовления инструментов и оружия. Последовавший за этим период стал известен как железный век .

История [ править ]

Токарно-револьверный станок, обрабатывающий детали для транспортных самолетов на заводе Consolidated Aircraft Corporation, Форт-Уэрт, Техас, США, в 1940-х годах.

В исторические периоды правления фараонов в Египте , ведических царей в Индии , племен Израиля и цивилизации майя в Северной Америке , среди других древних народов , драгоценные металлы стали придавать им ценность. В некоторых случаях правила владения, распределения и торговли создавались, применялись и согласовывались соответствующими народами. К указанным периодам слесари были очень искусны в создании предметов украшения, религиозных артефактов и торговых инструментов из драгоценных металлов (цветных), а также оружия, обычно из черных металлов.металлы и / или сплавы . Эти навыки были хорошо реализованы. Эти техники практиковались ремесленниками, кузнецами , практикующими атхарваведами , алхимиками и другими категориями мастеров по металлу по всему миру. Например, техника грануляции использовалась многими древними культурами до того, как исторические записи показали, что люди путешествовали в далекие регионы, чтобы участвовать в этом процессе. Этот и многие другие древние методы до сих пор используются мастерами по металлу.

Со временем металлические предметы стали более распространенными и сложными. Необходимость в дальнейшем приобретении и обработке металлов становилась все более важной. Навыки, связанные с добычей металлических руд из земли, начали развиваться, и мастера по металлу стали более осведомленными. Металлисты стали важными членами общества. На судьбы и экономику целых цивилизаций сильно повлияла доступность металлов и кузнецов. Металлисты зависят от добычи драгоценных металлов для изготовления ювелирных изделий , создания более эффективной электроники , а также для промышленных и технологических применений от строительства до морских контейнеров, железнодорожного транспорта и воздушного транспорта.. Без металлов товары и услуги перестали бы перемещаться по земному шару в тех масштабах, которые мы знаем сегодня.

Общие процессы [ править ]

Сочетание квадрат , используемый для передачи конструкций.
Штангенциркуль используется для точного измерения короткой длины.

Металлообработка обычно делится на три категории: формовка , резка и соединение . Большая часть резки металла выполняется инструментами из быстрорежущей стали или твердосплавными инструментами. [8] Каждая из этих категорий содержит различные процессы.

Перед большинством операций металл необходимо разметить и / или измерить, в зависимости от желаемого конечного продукта.

Разметка (также известная как макет) - это процесс переноса рисунка или рисунка на заготовку и первый шаг в ручной обработке металла. Это выполняется во многих отраслях или хобби, хотя в промышленности повторение устраняет необходимость отмечать каждую отдельную деталь. В области металлообработки разметка заключается в переносе плана инженерана заготовку для подготовки к следующему этапу, механической обработке или производству.

Штангенциркуль - это ручной инструмент, предназначенный для точного измерения расстояния между двумя точками. Большинство штангенциркулей имеют два набора плоских параллельных кромок, используемых для измерения внутреннего или внешнего диаметра. Эти измерители могут иметь точность до одной тысячной дюйма (25,4 мкм). Различные типы штангенциркулей имеют разные механизмы отображения измеренного расстояния. Если требуется измерить более крупные объекты с меньшей точностью,часто используется рулетка .

Кастинг [ править ]

Форма для литья в песок

Отливка достигает определенной формы, выливая расплавленный металл в форму и позволяя ему остыть без каких-либо механических усилий. Формы кастинга включают:

  • Литье по выплавляемым моделям ( в искусстве называется литьем по выплавляемым моделям )
  • Центробежное литье
  • Литье под давлением
  • Литье в песок
  • Литье в оболочку
  • Спин-кастинг

Формирование процессов [ править ]

Эти процессы формования модифицируют металл или заготовку, деформируя объект, то есть без удаления какого-либо материала. Формовка осуществляется с помощью системы механических сил и, особенно при формовке объемного металла, с помощью тепла.

Процессы массового формирования [ править ]

Раскаленная металлическая заготовка вставляется в ковочный пресс.

Пластическая деформация включает использование тепла или давления, чтобы сделать деталь более восприимчивой к механической силе. Исторически это и литье выполнялись кузнецами, хотя сегодня этот процесс получил промышленное развитие. При формовании объемного металла заготовка обычно нагревается.

  • Холодная калибровка
  • Экструзия
  • Рисунок
  • Ковка
  • Порошковая металлургия
  • Фрикционное сверление
  • Прокатка
  • Полировка [10]

Процессы формовки листов (и труб) [ править ]

Эти типы процесса формования включают приложение механической силы при комнатной температуре. Однако некоторые недавние разработки включают нагрев штампов и / или деталей. Достижения в области автоматизированной технологии металлообработки сделали возможной прогрессивную штамповку, которая представляет собой метод, который может включать в себя пробивку, чеканку, гибку и несколько других способов ниже, которые модифицируют металл с меньшими затратами и в результате приводят к меньшему количеству отходов. [11]

  • Гибка
  • Чеканка
  • Расчленение
  • Глубокая вытяжка (DD)
  • Flowforming
  • Гидроформинг (HF)
  • Газоформование горячего металла
  • Закалка горячим прессом [12]
  • Инкрементное формование (IF)
  • Прядение , формование сдвигом или формование потоком
    Металлическая ваза из латуни
  • Повышение
  • Профилегибочное формование
  • Валковая гибка
  • Репуссе и погоня
  • Формование резиновой подушки
  • Стрижка
  • Штамповка
  • Сверхпластическое формование (SPF)
  • Прокачка с помощью английского колеса (колесная машина)

Процессы резки [ править ]

Станок плазменной резки с ЧПУ .

Резка - это совокупность процессов, в которых материал доводится до заданной геометрии путем удаления излишков материала с использованием различных видов инструментов, чтобы оставить готовую деталь, соответствующую спецификациям. Конечный результат резки - два продукта: отходы или избыток материала и готовая деталь. В деревообработке отходами будут опилки и лишняя древесина. При резке металлов отходы стружки или стружки и избыток металла.

Процессы резки можно разделить на три основные категории:

  • Процессы производства стружки, наиболее известные как механическая обработка
  • Горение, набор процессов, при которых металл разрезается путем окисления пропила на отдельные куски металла.
  • Различные специализированные процессы, которые нелегко попадают ни в одну из вышеперечисленных категорий

Сверление отверстия в металлической детали - наиболее распространенный пример процесса производства стружки. Примером горения является использование газокислородного резака для разделения стального листа на более мелкие части. Химическое фрезерование является примером специального процесса, который удаляет излишки материала с помощью химикатов травления и маскирующих химикатов.

Для резки металла доступно множество технологий, в том числе:

  • Ручные технологии: пила , долото , ножницы или ножницы
  • Станочные технологии: токарные , фрезерные , сверлильные , шлифовальные , распиловочные.
  • Технологии сварки / обжига: лазерное , газокислородное , плазменное.
  • Эрозионные технологии: водоструйная , электроэрозионная или абразивная обработка .
  • Химические технологии: Фотохимическая обработка

Смазочно- охлаждающая жидкость или охлаждающая жидкость используются там, где существует значительное трение и нагрев на границе раздела между резцом, например сверлом или концевой фрезой, и заготовкой. Охлаждающая жидкость обычно распыляется по поверхности инструмента и детали, чтобы уменьшить трение и температуру на границе раздела режущий инструмент и деталь, чтобы предотвратить чрезмерный износ инструмента. На практике существует множество способов подачи теплоносителя.

Фрезерование [ править ]

Фрезерный станок в работе, включая шланги охлаждающей жидкости.

Фрезерование - это сложное формование металла или других материалов путем удаления материала для придания окончательной формы. Обычно это делается на фрезерном станке , механическом станке, который в своей базовой форме состоит из фрезы, которая вращается вокруг оси шпинделя (как сверло ), и рабочего стола, который может перемещаться в нескольких направлениях (обычно в двух измерениях [ оси x и y] относительно заготовки). Шпиндель обычно движется по оси z. Есть возможность поднять стол (там, где упирается заготовка). Фрезерные станки могут управляться вручную или с числовым программным управлением (ЧПУ) и могут выполнять огромное количество сложных операций, таких как нарезание пазов, строгание ,сверление и нарезание резьбы , rabbeting , маршрутизации и т.д. Два типа распространенных мельниц являются горизонтальная и вертикальная мельница мельница.

Изготовленные детали обычно представляют собой сложные трехмерные объекты, которые преобразуются в координаты x, y и z, которые затем загружаются в станок с ЧПУ и позволяют ему выполнять необходимые задачи. Фрезерный станок может производить большинство деталей в 3D, но для некоторых требуется, чтобы объекты вращались вокруг координатной оси x, y или z (в зависимости от необходимости). Допуски бывают разных стандартов в зависимости от региона. В странах, все еще использующих британскую систему мер, это обычно тысячные доли дюйма (единица, известная как ты ), в зависимости от конкретной машины. Во многих других европейских странах вместо этого используются стандарты, соответствующие ISO.

Для охлаждения и долота, и материала используется высокотемпературная охлаждающая жидкость. В большинстве случаев охлаждающая жидкость распыляется из шланга непосредственно на сверло и материал. Эта охлаждающая жидкость может управляться машиной или пользователем, в зависимости от машины.

Материалы, которые можно фрезеровать, варьируются от алюминия до нержавеющей стали и почти все, что между ними. Для каждого материала требуется разная скорость фрезерного инструмента и разное количество материала, которое может быть удалено за один проход инструмента. Более твердые материалы обычно измельчаются на более медленных скоростях с удалением небольшого количества материала. Более мягкие материалы различаются, но обычно их фрезеруют с высокой скоростью долота.

Использование фрезерного станка увеличивает затраты, которые учитываются в производственном процессе. Каждый раз при использовании машины также используется охлаждающая жидкость, которую необходимо периодически добавлять, чтобы предотвратить поломку долот. При необходимости также следует менять фрезерную коронку, чтобы предотвратить повреждение материала. Время - самый большой фактор затрат. Для выполнения сложных частей могут потребоваться часы, в то время как очень простые части занимают всего несколько минут. Это, в свою очередь, также меняет время производства, поскольку для каждой детали потребуется разное количество времени.

Безопасность является ключевым моментом для этих машин. Биты движутся с высокой скоростью и удаляют куски обычно обжигающего горячего металла. Преимущество фрезерного станка с ЧПУ заключается в том, что он защищает оператора станка.

Поворот [ править ]

Токарный станок режет материал из заготовки.

Токарная обработка - это процесс резки металла для получения цилиндрической поверхности с помощью одноточечного инструмента. Заготовка вращается на шпинделе, и режущий инструмент вводится в нее в радиальном, осевом или обоих направлениях. Изготовление поверхностей, перпендикулярных оси заготовки, называется облицовкой. Обработка поверхностей с использованием как радиальной, так и осевой подачи называется профилированием. [13]

Токарный станок является станком , который вращается блоком или цилиндром материала , так что , когда абразивные , резка или инструменты деформации применяется к заготовке, он может иметь форму для получения объекта , который имеет вращательную симметрию относительно к оси вращения . Примеры объектов, которые можно изготовить на токарном станке, включают держатели подсвечников , коленчатые валы , распределительные валы и опоры подшипников .

Токарные станки состоят из четырех основных компонентов: станины, передней бабки, каретки и задней бабки. Кровать представляет собой точную и очень прочную основу, на которую опираются все остальные компоненты для выравнивания. Шпиндель передней бабки закрепляет заготовку патроном , чьи кулачки (обычно три или четыре) стянуты вокруг заготовки. Шпиндель вращается с высокой скоростью, обеспечивая энергию для резки материала. В то время как исторически токарные станки приводились в движение ремнями от линейного вала , в современных примерах используются электродвигатели. Заготовка выходит из шпинделя по оси вращения над плоской станиной. Каретка - это платформа, которую можно перемещать точно и независимо параллельно и перпендикулярно оси вращения. Закаленныйрежущий инструмент удерживается стойкой на нужной высоте (обычно в середине заготовки). Затем каретка перемещается вокруг вращающейся детали, и режущий инструмент постепенно удаляет материал с детали. Заднюю бабку можно сдвинуть вдоль оси вращения, а затем при необходимости зафиксировать на месте. Он может удерживать центры для дополнительной фиксации заготовки или режущие инструменты, вбитые в конец заготовки.

Другие операции, которые могут быть выполнены с помощью одноточечного инструмента на токарном станке: [13]

Снятие фасок: срезание угла на углу цилиндра.
Отрезка: инструмент вводится в заготовку радиально, чтобы отрезать конец детали.
Нарезание резьбы : инструмент подается вдоль и поперек внешней или внутренней поверхности вращающихся деталей для получения внешней или внутренней резьбы .
Растачивание : одноточечный инструмент подается линейно и параллельно оси вращения для создания круглого отверстия.
Сверление : подача сверла в заготовку в осевом направлении.
Накатка : используется инструмент для создания шероховатой текстуры поверхности заготовки. Часто используется для захвата металлической детали рукой.

Современные токарные станки с числовым программным управлением (ЧПУ) и обрабатывающие центры (ЧПУ) могут выполнять второстепенные операции, такие как фрезерование, с использованием приводных инструментов. Когда используются приводные инструменты, заготовка перестает вращаться, и ведомый инструмент выполняет операцию обработки с помощью вращающегося режущего инструмента. Станки с ЧПУ используют координаты x, y и z для управления токарными инструментами и производства продукции. Большинство современных токарных станков с ЧПУ способны производить большинство токарных объектов в 3D.

Можно обрабатывать почти все типы металла, хотя для более твердых деталей требуется больше времени и специальные режущие инструменты .

Threading [ править ]

Три разных типа и размера смесителей.

Существует множество процессов нарезания резьбы, в том числе нарезание резьбы метчиком или плашкой , резьбофрезерование, одноточечное нарезание резьбы, накатка резьбы, прокатка и формовка с холодным корнем и шлифование резьбы. Кран используется , чтобы сократить внутреннюю резьбу на внутренней поверхности предварительно просверленное отверстие, тогда как умирают порезы наружная резьба на предварительно отформованной цилиндрического стержня.

Шлифовка [ править ]

Плоскошлифовальный станок

При шлифовании используется абразивный процесс для удаления материала с заготовки. Шлифовальный станок представляет собой станок используется для производства очень тонкой отделки, что делает очень легкие порезы, или высокую точность формы с помощью абразивного круга в качестве режущего устройства. Это колесо может быть выполнено из камней различных размеров и типов, алмазов или неорганических материалов.

Самый простой шлифовальный станок - это настольный или ручной угловой шлифовальный станок для удаления заусенцев с деталей или резки металла с помощью диска-молнии.

Шлифовальные машины стали больше и сложнее с развитием времени и технологий. От старых времен ручного инструментального шлифовального станка для заточки концевых фрез для производственного цеха до сегодняшней производственной ячейки с ЧПУ с автоматической загрузкой 30000 об / мин для производства реактивных турбин процессы шлифования сильно различаются.

Шлифовальные машины должны быть очень жесткими машинами для получения требуемой отделки. Некоторые шлифовальные машины даже используются для производства стеклянных шкал для позиционирования оси станка с ЧПУ. Общее правило - машины, используемые для производства весов, в 10 раз точнее, чем машины, для которых производятся детали.

Раньше шлифовальные станки использовались для чистовой обработки только из-за ограниченности инструментов. Современные материалы для шлифовальных кругов и использование промышленных алмазов или других искусственных покрытий (кубический нитрид бора) на формах кругов позволили шлифовальным станкам достигать отличных результатов в производственных условиях, а не просто отодвинуть их на задний план.

Современные технологии включают передовые операции шлифования, включая ЧПУ, высокую скорость съема материала с высокой точностью, что хорошо подходит для применения в аэрокосмической отрасли и больших серий производства прецизионных компонентов.

Подача [ править ]

Напильник представляет собой абразивную поверхность, подобную этой, которая позволяет машинистам удалять небольшие неточные количества металла.

Подача является сочетанием измельчения и пилообразные резок с помощью файла . До появления современного обрабатывающего оборудования оно предоставляло относительно точные средства для производства мелких деталей, особенно с плоскими поверхностями. Умелое использование напильника позволяло машинисту работать с высокими допусками и было отличительной чертой этого ремесла. Файлы могут различаться по форме, шероховатости, а также по форме зубьев, одинарной или двойной резке, в зависимости от того, для какой области применения файл будет использоваться. [14] Сегодня опиловка редко используется в качестве производственного метода в промышленности, хотя остается распространенным методом удаления заусенцев .

Другое [ править ]

Протяжка - это операция механической обработки, используемая для врезания шпоночных пазов в валы. Электронно-лучевая обработка (EBM) - это процесс обработки, при котором электроны с высокой скоростью направляются к заготовке, выделяя тепло и испаряя материал. Ультразвуковая обработка использует ультразвуковые колебания для обработки очень твердых или хрупких материалов.

Присоединение к процессам [ править ]

Сварка МИГ

Сварка [ править ]

Сварка - это производственный процесс, при котором материалы, обычно металлы или термопласты , соединяются путем слияния . Часто это делается путем плавления заготовок и добавления присадочного материала для образования лужи расплавленного материала, которая остывает, чтобы стать прочным соединением, но иногда давление используется в сочетании с нагревом или само по себе для создания сварного шва.

Для сварки можно использовать множество различных источников энергии, включая газовое пламя , электрическую дугу , лазер, электронный луч, трение и ультразвук . Хотя сварка часто является промышленным процессом, ее можно выполнять в самых разных средах, в том числе на открытом воздухе, под водой и в космосе . Однако независимо от местоположения сварка остается опасной, и необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы избежать ожогов, поражения электрическим током , ядовитых паров и чрезмерного воздействия ультрафиолетового света .

Пайка [ править ]

Пайка - это процесс соединения, при котором присадочный металл расплавляется и втягивается в капилляр, образованный сборкой двух или более деталей. Присадочный металл металлургически вступает в реакцию с заготовкой (заготовками) и затвердевает в капилляре, образуя прочное соединение. В отличие от сварки заготовка не плавится. Пайка аналогична пайке, но происходит при температурах выше 450 ° C (842 ° F). Пайка имеет то преимущество, что создает меньшие термические напряжения, чем сварка, а паяные узлы имеют тенденцию быть более пластичными, чем сварные детали, потому что легирующие элементы не могут расслаиваться и осаждаться.

Методы пайки включают в себя плазменную пайку, пайку сопротивлением, пайку в печи, диффузионную пайку, индукционную пайку и вакуумную пайку.

Пайка [ править ]

Пайка печатной платы.

Пайка - это процесс соединения, который происходит при температуре ниже 450 ° C (842 ° F). Это похоже на пайку в том, что наполнитель плавится и втягивается в капилляр для образования соединения, хотя и при более низкой температуре. Из-за более низкой температуры и использования различных сплавов в качестве наполнителей металлургическая реакция между наполнителем и заготовкой минимальна, что приводит к более слабому соединению.

Клепка [ править ]

Клепка - один из древнейших способов соединения металлоконструкций. [ необходима цитата ] Его использование заметно сократилось во второй половине 20-го века, [ необходима цитата ], но он по-прежнему сохраняет важные применения в промышленности и строительстве, а также в ремесленных ремеслах, таких как ювелирные изделия , средневековое доспехи и изделия из металла в начале 21-го века . Более раннее использование заклепок заменяется усовершенствованием технологий сварки и изготовления компонентов .

Заклепку , по существу , двуглавой и резьбы болта , который удерживает две другие части металла вместе. В двух соединяемых металлических частях просверливаются или пробиваются отверстия . После совмещения отверстий через отверстия пропускается заклепка, и на концах заклепки формируются постоянные головки с использованием молотков и формовочных штампов ( холодной или горячей обработкой ). Заклепки обычно покупаются с уже сформированной головкой.

Когда необходимо удалить заклепку, одна из головок заклепки срезается холодным зубилом . Затем заклепку выбивают с помощью молотка и пробойника .

Связанные процессы [ править ]

Хотя эти процессы не являются первичными процессами металлообработки, они часто выполняются до или после процессов металлообработки.

Термическая обработка [ править ]

Металлы можно подвергать термообработке для изменения свойств прочности, пластичности, ударной вязкости, твердости или устойчивости к коррозии. Обычные процессы термообработки включают отжиг , дисперсионное твердение , закалку и отпуск . В процессе отжига металл размягчается, позволяя восстановить холодную обработку и рост зерна. Закалка может использоваться для упрочнения легированных сталей или дисперсионно-твердеющих сплавов для улавливания растворенных атомов растворенного вещества в растворе. Отпуск вызовет выделение растворенных легирующих элементов или, в случае закаленных сталей, улучшит ударную вязкость и пластичность.

Часто механическую и термическую обработку комбинируют в так называемую термомеханическую обработку для улучшения свойств и более эффективной обработки материалов. Эти процессы характерны для высоколегированных специальных сталей, суперсплавов и титановых сплавов.

Покрытие [ править ]

Гальваника - распространенный метод обработки поверхности. Он включает связывание тонкого слоя другого металла, такого как золото , серебро , хром или цинк, с поверхностью продукта путем гидролиза. Он используется для уменьшения коррозии, создания стойкости к истиранию и улучшения эстетического вида продукта. Покрытие может даже изменить свойства исходной детали, включая проводимость, рассеивание тепла или структурную целостность. Существует четыре основных метода нанесения гальванических покрытий, обеспечивающих надлежащее покрытие и рентабельность каждого продукта: массовое покрытие, нанесение покрытия на стойку, непрерывное покрытие и нанесение покрытия по линии. [15]

Термическое напыление [ править ]

Еще одним популярным вариантом отделки являются методы термического напыления, которые часто обладают лучшими высокотемпературными свойствами, чем гальванические покрытия, из-за более толстого покрытия. Четыре основных процесса термического напыления включают струйное электродуговое напыление, пламенное напыление (кислородно-ацетиленовое сгорание), плазменное напыление и высокоскоростное кислородное напыление (HVOF). [16]

См. Также [ править ]

  • Изделия из бронзы и латуни.
  • Список профессий слесаря
  • Металлические испытания
  • Ручной инструмент для металлообработки

Общий:

  • Список производственных процессов
  • Хронология материаловедения

Ссылки [ править ]

  1. ^ Металлические скульптуры http://www.janetgoldner.com
  2. ^ "Металлические скульптуры в стиле стимпанк" . Архивировано из оригинала на 2015-07-07 . Проверено 30 августа 2012 .
  3. Перейти ↑ Hesse, Rayner, W. (2007). Ювелирное дело через историю: энциклопедия. Издательская группа «Гринвуд». п. 56. ISBN 0-313-33507-9 . 
  4. ^ Эмори Дин Keoke; Кей Мари Портерфилд (2002). Энциклопедия вкладов американских индейцев в мир: 15 000 лет изобретений и инноваций . Публикация информационной базы. С. 14–. ISBN 978-1-4381-0990-9. Проверено 8 июля 2012 года .
  5. Азимов, Исаак: «Солнечная система и обратно», стр. 151 и сл. Doubleday and Company, Inc. 1969.
  6. ^ Перси Кнаут и др. «Появление человека. Металлисты», стр. 10–11 и сл. Книги времени жизни, 1974.
  7. ^ Поссель, Грегори Л. (1996). Mehrgarh в Oxford Companion to Archeology , Брайан Фэган (ред.). Издательство Оксфордского университета. ISBN 0-19-507618-4 
  8. ^ Механика резки металла. , Mechanicalsite.com, получено 5 января 2019 г.
  9. ^ Дегармо, Э. Пол; Black, J T .; Козер, Рональд А. (2003). Материалы и процессы в производстве (9-е изд.). Вайли. п. 183 . ISBN 0-471-65653-4.
  10. ^ CJWinter. «Полирующие роллы» . www.cjwinter.com . Проверено 3 августа 2017 .
  11. ^ Крейтон, Джон. «7 главных преимуществ прогрессивной штамповки деталей из металла» . Проверено 4 января 2017 .
  12. ^ Karbasian, H .; Теккая, А.Е. (2010). «Обзор по горячему тиснению». Журнал технологий обработки материалов . 210 (15): 2103. DOI : 10.1016 / j.jmatprotec.2010.07.019 .
  13. ^ a b Шнайдер, Джордж. Глава 4: Токарные инструменты и операции , American Machinist, январь 2010 г.
  14. ^ «Факты о файлах: включая полезные советы и правильные методы хранения» (PDF) . Simonds International . 2017-08-02. Архивировано из оригинального (PDF) 13 июля 2017 года.
  15. ^ "Новости и события: гальваника и гальваника" . Электрум . Проверено 4 января 2017 .
  16. ^ «Термическое напыление, плазменное напыление, HVOF, пламенное напыление, металлизация и нанесение покрытий термическим напылением - Сент-Пол, Миннесота» . www.precisioncoatings.com . Проверено 4 января 2017 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Шнайдер, Джордж. «Глава 1: Материалы режущего инструмента», American Machinist , октябрь 2009 г.
  • Шнайдер, Джордж. «Применение режущего инструмента: Глава 2 Методы удаления металла», American Machinist , ноябрь 2009 г.
  • Видеоролики о металлообработке, опубликованные Institut für den Wissenschaftlichen Film. Доступно на AV-портале Немецкой национальной библиотеки науки и технологий .
  • Свидетельства истории металлообработки Справочная информация