3 инновационных способа обработки металлов

В металлургии на сегодняшний день существует большое количество способов воздействия на металл. Каждый из них подразумевает использование специализированного инструмента или явления при обработке. Традиционно металлообработку делят на механическую и термическую. Для первой характерно использование станков, оснащенных режущим инструментом – резцами, сверлами. Для термообработки характерно использование инструмента, режущего посредством нагревания изделия. И те, и другие типы металлообработки грешат повышенным количеством отходов в зоне реза. Особенно это характерно для механической резки, так как в процессе происходит снятие слоев изделия, образующая стружка летит в разные стороны.

За последние сотню лет появились новые инновационные способы металлообработки, позволяющие во много раз сократить потерю материала в ходе технологического процесса. Далее поговорим о них подробнее.

Классификация

Как уже было отмечено, традиционные типы металлообработки могут быть поделены на две большие группы – механическая и термическая. В последнее время стали выделять также:

• химическую обработку;
• обработку электрическим током;
• ультразвуковую обработку.

Данные типы обработки металлических изделий относительно новые и стоят как бы отдельно. Резка электричеством – электроэрозионная резка – появилась к концу прошлого века. Еще каких-то 50 лет назад резать металл можно было только на токарном станке. Сейчас можно выбрать, чем и как его резать.

Химическая обработка металла

Химическая металлообработка не предназначена для резки. Химия используется в качестве покрытия материала для обеспечения физической стойкости, предотвращения ржавчины и разрушений. При нанесении реагентов на поверхность металла происходят реакции, на исходе которых образуется защитное пленочное покрытие в виде оксидов. В том числе химобработка может улучшить структуру металла, сделав его более гладким. В строительстве часто такой тип обработки используется для обезжиривания поверхности с целью последующей окраски.

Существует несколько способов нанесения химического покрытия на металл. Среди них можно выделить основные:

• разбрызгивание;
• паровая обработка;
• струйная обработка;
• погружение.

Самыми часто используемыми реактивами-окислителями выступают сильные и средние кислоты – серная, соляная, ортофосфорная. Самостоятельно их использовать не рекомендуется, так как они способны оказывать сильное разрушающее действие на металл. Часто их смешивают с бутанолом, уротропином, хромовым ангидридом и т.д., чтобы нивелировать нежелательные последствия.

Обработка металла электрическим током

Электрическим током можно, как резать, так и обрабатывать неровные кромки изделий. Этот способ основывается на разрушении слоев металла под действием электричества. Данный процесс еще называют электроэрозией. Пригоден только для токопроводящих материалов. В этом заключается главный минус обработки данного типа. Из плюсов можно выделить очень точные края получаемой детали, а также возможность фигурного сложного реза. Главным режущим инструментом здесь выступает наэлектризованный электрод, который при приближении к изделию генерирует импульсы. Они возникают тем чаще, чем меньше расстояние между рабочим инструментом и деталью. Чем чаще импульсы, тем постоянней ток, тем ровнее идет электрод.

Важно учитывать, что далеко не все материалы проводят электрический ток, поэтому данный метод обработки не является универсальным. Резка электрическим током подходит только для тонколистового проката.

Ультразвуковая обработка

Обработка ультразвуком не используется для резки. Принцип действия схож с электроэрозионной обработкой. В данном случае металл теряет слои под действием звуковых вибраций. Важно отметить, что в этом способе используются также вода и абразивные частички, влияющие на поверхность, металл обрабатывается такой суспензией перед самим процессом обработки. В таком виде ультразвуковая обработка используется для сглаживания поверхности, обработки неровных краев, для обеспечения заполнения микротрещин. Этой процедуре могут подвергаться любые металлы – от хрупких до твердых.