Металлические изделия разнообразны по своим размерам и назначению — от миниатюрных деталей точных приборов до каркасов быстровозводимых зданий и корпусов океанских лайнеров. Часть из них изготавливается вручную, но в основном производство связано с применением современных технологий и оборудования, в том числе с числовым программным управлением.
Приемы обработки варьируются в зависимости от разных факторов: материала изделия (чёрный или цветной металл), характера заказа (типовая продукция или индивидуальный заказ). Тем не менее, можно выделить общие принципы и технические способы изготовления металлоизделий.
Этапы создания изделий из металла
Процесс воплощения дизайнерской или технической идеи в готовое изделие проходит несколько стадий:
- Разработка чертежей и проектной документации. В случае индивидуального проекта этот этап очень значим по степени ответственности и требует времени и тщательных расчетов. Для типовых изделий используются готовые чертежи.
Если предполагается изготовление изделия с помощью автоматизированного оборудования с ЧПУ, чертежи должны быть в электронном формате, на основании которого создаются программы управления операциями обработки;
- Придание заготовке из металлопроката необходимой формы и величины. Для этого применяются различные методы металлообработки, иногда в комбинации;
- В некоторых случаях для увеличения износостойкости деталей производится их термическая обработка путем закалки, отпуска, нормализации и отжига;
- Чистовая обработка поверхности (некоторые современные технологии первичной обработки, например, лазерная и плазменная резка, позволяют сразу получать поверхность нужного качества, исключая этот этап);
- Сборка изделий составной конструкции. Соединение деталей может быть неразъемным (произведенном при помощи сварки, пайки или заклепок) или разборным (на резьбовом крепеже);
- Нанесение защитно-декоративного покрытия, если это предусмотрено техническими условиями;
- Контроль качества, маркировка и упаковка.
Технологии, применяющиеся при изготовлении металлических изделий
Способов воздействия на металл множество, они применяются выборочно в зависимости от задач. Ручная механическая обработка имеет низкую производительность, но загружать линию с ЧПУ изготовлением штучной детали по индивидуальному заказу совсем нерационально — гибкий подход может позволить себе производство, обладающее различными видами оборудования. Вот некоторые часто использующиеся при производстве металлоизделий операции:
- Резка листовых заготовок разной толщины по прямой или заданному контуру может производиться механическим и термическим способом.
Механические способы с непосредственным воздействием инструмента на металл — резка ножницами, абразивными кругами, гильотинная рубка. Применяются для листов небольшой толщины. Механическая гидроабразивная резка значительно увеличивает возможности по толщине разрезаемого металла до 300 мм.
Термические способы резки используют изменение структуры металла под действием высоких температур, что увеличивает скорость процесса. Лазерная резка производит самый точный раскрой металла по контуру любой сложности при толщине стальной до 20 мм. Плазменная резка способна преодолевать толщину до 50 мм, а газовая — свыше 100 мм.
- Токарная обработка применяется для изготовления деталей цилиндрической, конической формы и более сложного рельефа, когда заготовка вращается вокруг своей оси, а резец приближается к ней на нужное расстояние;
- Фрезерование позволяет создавать объемные элементы и отверстия разной конфигурации за счет контакта с металлом вращающихся лезвий — фрез;
- Шлифовка предполагает придание поверхности необходимой степени шероховатости с помощью абразивных средств;
- Штамповка — эффективный метод производства больших партий однотипных деталей посредством изменения формы заготовки давлением на специально изготовленной матрице;
- Сварка (газовая, дуговая, плазменная) нужна для соединения частей изделий сложной формы;
- Гибка — придание заготовке необходимой формы на гибочном прессе. Часто эффективней штамповки или сварки.
