Какие технологии применяются при обработке металла

6.1. Сварочное производство

6.1.1. Физико-химические основы
получения сварного соединения. Определение понятия сварки. Свариваемость
металлов и сплавов. Основные критерии свариваемости. Напряжения и деформации
при сварке. Способы защиты расплавленного металла от взаимодействия с
атмосферой. Структура сварного соеди­нения. Сварочные источники теплоты.
Классификация способов сварки по физическим и технологическим признакам. Классификация
способов сварки по форме энергии, используемой для образования сварного
соединения: термические, термомеханические и механические способы.
Технологичность сварки. Показатели качества сварных соединений.

6.1.2. Термические способы
сварки (сварка плавлением). Электродуговая сварка (ручная); автоматическая
дуговая сварка под флюсом; электрошлаковая; сварка в защитных газах:
аргонодуговая, сварка в углекислом газе, плазменная сварка, сварка в вакууме
полым электродом; лучевые виды сварки: лазерная, световым и электронным лучом.
Газовая сварка.

6.1.3. Термомеханические способы
сварки. Электрическая контактная сварка: точечная, шовная, стыковая, рельефная.
Конденсаторная, диффузионная сварка, сварка токами высокой частоты.

6.1.4. Механические способы
сварки. Сварка трением, ультразвуковая сварка, сварка взрывом,
магнитно-импульсная сварка, холодная сварка.

6.1.5. Механизация и
автоматизация сварочного производства. Использование кондукторов, позиционеров,
вращателей, кантователей, манипуляторов, поточных линий с частичной или
комплексной механизацией и автоматизацией. Применение промышленных роботов в
сварочном производстве. Технико-экономическиехарактеристики различных способов сварки. Обеспечение техники
безопасности и экологической чистоты производства.

6.1.6.
Технологические особенности сварки различных материалов. Обеспечение
свариваемости материалов металлургическими, конструктивными и технологическими
способами. Особенности сварки конструкционных и инструментальных сталей,
чугунов, алюминиевых, магниевых, медных, титановых и никелевых сплавов,
неметаллических и композиционных материалов. Особенности и виды термической
обработки сварных соединений. Дефекты сварных соединений. Выбор способа
уменьшения сварочных деформаций и напряжений. Контроль качества сварных
соединений, методы контроля.

6.1.7. Выбор способа сварки. выбор рационального способа сварки на
основе учета свойств материала; формы, габаритных размеров и пространственного
положения свариваемых заготовок; серийности производства; технологических
возможностей способов сварки; требований к качеству сварного соединения.
Обозначения сварных соединений на чертежах по государственным стандартам.

6.1.8. Термические способы
резки, наплавка, напыление. Сущность процессов, область применения.

Разновидность и описание методов химической обработки металлических поверхностей

Каждый из способов химической обработки металла обладает своими определенными преимуществами. Процесс химического воздействия на металл выполняется в условиях струйной подачи раствора под низким давлением. Этому методу было дано название распыление. Наряду с этим применяют следующие способы обработки с помощью химических реакций: погружение, паровая обработка, обработка с применением гидроструйных установок.

Процесс химической обработки металлических поверхностей

Подготовка металлической поверхности выполняется специальными устройствами – агрегатами химической подготовки (АХПП).

При определении метода химического воздействия во внимание принимают нормы программ производства, данные по конфигурации и габаритам отдельных деталей, индивидуальные отличия того или иного рабочего отдела предприятия. Метод распыления используют при обработке металлических изделий, используемых в тупиковых или проходных механизмах

Метод распыления используют при обработке металлических изделий, используемых в тупиковых или проходных механизмах.

Большее предпочтение отдается именно проходным АХПП ввиду обеспечения ими высокого уровня наработки. Допускается применение данных устройств в непрерывном процессе функционирования. Преимуществом в данном случае обработки будет применение одного типа конвейерного приспособления как в работе по подготовке поверхности, так и при окрашивании металлической поверхности.

При обработке поверхностей методом погружения используются устройства для химической подготовки с рабочей зоной в виде ряда отдельных емкостей, которые располагаются в определенном порядке. Такие установки оборудованы специальными механизмами для смешивания, разводками, выполненными из труб и ведущими к сушильному отсеку, а также транспортерным устройством.

Металлические детали, которые подлежат обработке, изначально поступают в зону АХПП. На выходе получаются готовые изделия, которые впоследствии поступают на склад посредством использования тельфера, кран-балки или автоматического оператора.

Пароструйный метод обработки металлов имеет определенные особенности. Он применяется преимущественно с целью покраски деталей или механизмов, имеющих большие габариты.

Для подготовки изделия необходимо тщательно очистить его поверхность от жира. Параллельно с этим происходит процесс аморфного фосфатирования обрабатываемого основания.

Работы по обработке металла выполняются вручную оператором, который равномерно распыляет пароводяную массу с помощью специального ствола для очистки. Температурный режим данного процесса должен соответствовать 140 градусам по Цельсию.

В процессе распыления к раствору добавляются необходимые химические составляющие.

При обработке металла таким способом пользуются оборудованием двух типов: стационарным, где величина давления подачи нагревающего пара достигает 5 атмосфер, и передвижным.

Целью химической обработки металла является повышение его показателей прочности, а также антикоррозионная защита изделия. Это повышает сроки эксплуатации устройства.

К основным достоинствам химической обработки металлических поверхностей относятся:

• высокие показатели производительности ввиду быстрого протекания химических реакций;
• доступность обработки материалов, имеющих вязкую или особо твердую структуру;
• исключение механического или температурного воздействия на материал.

Одним из распространенных способов химического воздействия считается глубокое травление. Такой процесс еще называется химическим фрезерованием. Области его применения – это сложные по форме поверхности деталей, выполненных из тонкого металла, необходимость обработки большого количества мелких деталей.

Такой вид обработки металлических поверхностей применяется в различных направлениях промышленного производства. Полностью процесс можно изучить на выставочной экспозиции, посвященной этой теме.

Современные методы химической обработки металла представлены на выставке «Металлообработка» в ЦВК «Экспоцентр».

Металлы и сплавы для художественной чеканки

Одним из наиболее распространенных материалов для выполнения художественной чеканки является красная медь, которая обладает исключительной вязкостью и пластичностью, легко восстанавливает свои свойства после отжига и достаточно легка в работе. Красная медь прекрасно принимает практически любые формы и допускает выколотку рельефа, имеющего большую высоту. Кроме того, медь хорошо прокатывается, что позволяет создавать из нее тончайшие ленты (фольгу) и листы толщиной не более 0.05 мм. Латунь, представляющая собой сплав меди с цинком (в некоторых случаях в сплав добавляют небольшое количество марганца, железа, алюминия и др. металлов) также является отличным материалом для художественной чеканки. Большинство латуней обладает красивым золотисто-желтым цветом. Основные преимущества латуни заключаются в следующем: она хорошо паяется и сваривается как твердыми, так и мягкими припоями, легко обрабатывается на станках, чеканится, штампуется и прокатывается, замечательно полируется, причем полированная поверхность долго сохраняет свой первоначальный вид. Латунь хорошо адгезируется с различными гальваническими покрытиями: золотом, серебром, никелем. При этом по показателям пластичности латунь ничем не уступает красной меди, но обладает более высокой твердостью. Латуни, содержащие 3-12% цинка, называют томпаками и, как правило, используют для художественного оформления посуды, недорогих ювелирных изделий и разнообразных значков. Алюминий для художественной чеканки используют в виде алюминиевой фольги, которая длительное время сохраняет высокие показатели пластичности и не требует термической обработки. К тому же алюминиевая фольга дает возможность работать над одним орнаментом длительное время, исправляя и выравнивая погрешности. Алюминий легко и мягко чеканится, допускает глубокую вытяжку, однако к его отжигу требуется подходить с особой бдительностью, так как алюминий обладает довольно низкой температурой плавления. Для изготовления несложных металлических декорированных изделий можно использовать кровельное железо (листовую кровельную сталь), которое позволяет выполнять художественную чеканку без глубокой вытяжки. Такой вид чеканки носит название контурной чеканки с нанесением фактуры и опусканием фона. Хромоникелевая или нержавеющая сталь – материал современный и красивый, однако чеканится он с большим трудом. Нержавеющую сталь чаще всего используют для изготовления крупных декоративных экстерьерных изделий. Главное достоинство хромоникелевой стали заключается в ее высокой стойкости к коррозии. Для художественной чеканки применяют листовую нержавеющую сталь, имеющую толщину 0.5-0.8 мм. Также для чеканных работ используют никелевые сплавы, из которых самыми распространенными являются нейзильбер и мельхиор. Такие сплавы содержат большое количество меди (81% и 65% соответственно) в своем составе, за счет чего они обладают высокой пластичностью, легко принимают разнообразную форму и хорошо полируются. Что касается черных металлов (малоуглеродистая, мягкая сталь, предварительно протравленная и отожженная, носящая название декопир), то и их можно использовать для художественной чеканки. По сравнению с медью декопир является более трудным материалом в чеканке, однако в отделке он смотрится особо эффектно и неординарно. Декопир дает возможность создавать как маленькие декоративные чеканные изделия с различной фактурой, так и крупные объекты с высоким рельефом. 

История обработки металлов

См. также: История производства и использования железа

Производство стали. Гравюра в книге Георгий Агрикола. О горном деле и металлургии. 1556

История производства и использования железа берёт начало в доисторической эпохе, скорее всего, с использования метеоритного железа. Выплавка в сыродутной печи применялась в XII веке до н. э. в Индии, Анатолии и на Кавказе. Также отмечается использование железа при выплавке и изготовлении орудий и инструментов в 1200 году до н. э. в Африке южнее Сахары. Уже в первом тысячелетии до н. э. использовалось кованное железо. Об обработке железа упоминается в Священном Писании (Быт. ).

Нанотехнологии

Метод фемтосекундной лазерной абляции остается актуальным способом получения в металле наноотверстий. При этом появляются новые, менее затратные и более эффективные технологии. Изготовление металлических наномембран путем пробивания отверстий методом ионного травления. Отверстия получаются диаметром 28,98 нм с плотностью 23,6х106 на мм2.

К тому же ученые из США разрабатывают новый, более прогрессивный способ получение металлического массива наноотверстий методом испарения металла по шаблону из кремния. В наши дни свойства таких мембран изучаются с перспективой применения в солнечных батареях.

Книги

Нормативные правовые актыОбщественные и гуманитарные наукиРелигия. Оккультизм. ЭзотерикаОхрана труда, обеспечение безопасностиСанПины, СП, МУ, МР, ГНПодарочные книгиПутешествия. Отдых. Хобби. СпортНаука. Техника. МедицинаКосмосРостехнадзорДругоеИскусство. Культура. ФилологияКниги издательства «Комсомольская правда»Книги в электронном видеКомпьютеры и интернетБукинистическая литератураСНиП, СП, СО,СТО, РД, НП, ПБ, МДК, МДС, ВСНГОСТы, ОСТыЭнциклопедии, справочники, словариДомашний кругДетская литератураУчебный годСборники рецептур блюд для предприятий общественного питанияЭкономическая литератураХудожественная литература

Технологии легкой промышленности

В конце ХХ века отечественная легкая промышленность находилась на грани распада, из-за значительного отставания производственных технологий от своих зарубежных коллег. Даже не смотря на то, что потребителями продукции являлись не только обычные люди, но и различные сферы промышленности, где в производстве необходим текстиль, ткани (автомобильная промышленность, мебельное производство).

Конкуренция отечественной продукции с импортной помогла быстро добиться полной модернизации технологий и оборудования производства. Новейшие технологии, современные материалы – главные составляющие успеха компании, работающей в легкой промышленности.

В настоящее время производители автоматизируют технологические процессы, оптимизируют систему управления предприятия с помощью систем класса ERP (планирование ресурсов предприятия).

Из основных технологий в легкой промышленности можно выделить такие, как:

1. Автоматизация производства. Автоматический раскрой ткани при помощи автоматизированной системы проектирования (САПР), с успехом применяется в швейной и кожгалантерейной промышленности. Автоматизированные процессы способствуют ускорению создания новых моделей, уменьшают трудоемкость работы, повышают качество производимой одежды и обуви. САПР является неотъемлемой частью швейного и обувного производства. Единая база данных позволяет автоматизировать производственные процессы с системой управления предприятием и помогает снизить себестоимость продукции.
2. Развитие технологий для логистики. Масштабные цепочки поставок, которые ориентированы на спрос потребителя – главное условие успешной работы корпораций на рынке легкой промышленности. Мгновенный обмен информацией между отделениями компании, которые находятся на большом расстоянии друг от друга, с поставщиками, которые поставляют материалы, происходит при помощи корпоративной информационной системы (КИС). Корпоративная система отслеживает текущее состояние дел, оповещает о проблемах, возникших на производстве, поставках или в сбыте.
3. Компьютеризация. Благодаря компьютеру и современному программному обеспечению, стало возможным бесконтактно снимать мерки и производить одежду, учитывая индивидуальные особенности фигуры любого человека. Такие системы позволяют дистанционно производить измерения большого количества людей, что увеличивает число потребителей.
4. Применение инновационных материалов. Новейшие технологии не обошли стороной и материалы, из которых изготавливают одежду. Ткани такие, как микрофибра, имеют уникальные характеристики и превосходят по своим свойствам натуральные ткани (шелк, хлопок).
5. Обновление IT технологии в легкой промышленности. Автоматизированные линии в легкой промышленности окупаются довольно быстро. Объединение систем управления производственными процессами (MES) с системами управления предприятием помогают увеличить экономическую выгоду производства в несколько раз.

Информационная система Lawson M3 Fasmon полностью автоматизирует рабочий процесс, позволяет управлять закупками сырья, материалов и готовых изделий. Она отслеживает контроль качества, учет времени доставки, учет по партиям, статус исполнения заказов и другие функции.

Благодаря новейшим техническим разработкам, в 2010 году легкая промышленность заняла третье место в области создания информационных хранилищ.