Поверхностная обработка металла

Ручная обработка

Человек с глубокой древности и по сей день осваивает обработку металла, придумывает новые усовершенствованные способы, изобретает машины, автоматизирует производство. Некоторые методы берут свое начало еще с глубокой древности, такие как литье, ковка и резка. На заре становления древних цивилизаций человек активно изучал окружающий мир и учился подстраивать его под себя. Возделывание металла способствовало улучшению уклада повседневной жизни. Таким образом можно было производить орудия труда, посуду, мебель, какой-то декор, в том числе украшения и разнообразные безделушки. С лучшим освоением ремесла модифицировались и предметы быта. Оружие стало более острым и смертоносным, посуда – более качественной, а мебель – более удобной и безопасной. Такая обработка относится к механической, так как выполняется вручную, либо на станочном оборудовании.

Поверхностная обработка

Этот тип обработки стоит отдельно, так как подразумевает влияние только на верхние слои металла без механической резки. В основном используется для нанесения покрытий, шлифовки, полировки, обработки неровных швов, а также гравировки и заполнения трещин – легирования. Такие работы производятся с целью повышения твердости, монолитности, гладкости, стойкости к коррозии и могут быть разделены на две группы – с изменением и без изменения химического состава. Ко второй группе можно частично отнести резку, которая подразумевает использование в качестве резака лазера, либо специализированных резцов для гравировки.

В зависимости от соответствующего оборудования обработка поверхности может осуществляться за счет:

• химического влияния;
• электрического тока;
• механической резки;
• термической резки.

Это четыре основных направления поверхностной обработки металлов. Кратко разберем суть каждого из них.

Типы поверхностной обработки

Химическая обработка

Этот тип обработки не применим для поверхностной резки. Обработка химией производится с целью улучшить физические и механические свойства. Относится к типу поверхностной обработки, изменяющей химический состав верхних слоев. Реактивы могут наноситься несколькими способами. Из основных, используемых на производстве можно выделить:

• распыление;
• обработка струей жидкости;
• обработка струей пара;
• погружение;
• травление.

При нанесении веществ одним из этих способов на поверхности металла начинают происходить химические реакции, которые необходимо контролировать. Обычно в качестве веществ используются агрессивные кислоты и смеси, которые могут необратимо разрушать металлы. Важно остановить реакции окисления на этапе равномерного покрытия поверхности металла оксидной пленкой. Эта пленка оксидов служит защитой от ржавчины и повышает стойкость к высоким температурам. В качестве кислот обычно используются фосфорная, соляна и серная.

Обработка электрическим током

По-другому эту обработку можно назвать электроэрозионной, так как процесс основан на способности металла разрушаться под действием электрического тока. Разрушение – это эрозия. Под действием электрического тока верхние слои металла начинают отходить. Такой тип обработки может использоваться для заточки инструмента, проделывания дырок и в том числе для резки тонколистового проката.

В качестве оборудования здесь используется сложная схема узлов и механизмов. В частности, необходим генератор постоянного тока, либо генератор и преобразователь, обеспечивающий постоянство импульсов. Резец представляет собой электрод, на который подается высокое напряжение. При сближении электрода и заготовки возникает импульс, под действием которого металл и разрушается.

Механическая резка

Данный тип обработки подразумевает снятие поверхностных слоев, либо гравировку с использованием механического инструмента. Может выполняться как на станке, так и вручную. Инструмент может представлять собой специализированные резцы, работу которых можно контролировать. Чаще всего они имеют заостренный, либо шарообразный наконечник.

Термическая резка

Термическая поверхностная обработка аналогична механической. Отличие только в инструменте. Здесь подразумевается использование лазеров, плазмы и кислорода в качестве режущего инструмента. Процесс обработки заключается в снятии поверхностных слоев, гравировки, полировки неровных краев. Лазерная резка производится исключительно на станке, так как процесс достаточно сложный. Кислородная резка может выполняться и вручную.

Тип поверхностной обработки выбирается в зависимости от требуемых характеристик, заявленных на изделие. Если необходимо просто улучшить его технические свойства, то применяется химобработка, но для полировки и гравировки этот способ неприменим.