Производственные технологии в металлообработке

Металл по праву считается одним из наиболее универсальных и востребованных материалов, применяемых в строительной отрасли, оформлении интерьеров и благоустройстве территорий. Прочностные характеристики, устойчивость к внешним воздействиям, длительный срок службы и гибкость в плане обработки делают его оптимальным выбором для изготовления конструкций и элементов различной формы, габаритов и назначения.

Технологии производства металлоконструкций варьируются в зависимости от вида сырья, эксплуатационных требований и функциональных задач, которые должны выполнять готовые элементы. Что это за технологии, рассказывает основатель производственно-строительной компании «МК СТАЛЬ» — Юрий Михайлович Чернобылец.

Методы металлообработки

Металлообработка представляет собой совокупность методов, с помощью которых металлическим заготовкам придают интересующие форму, размеры и свойства поверхности. И охватывает она широкий спектр технологий, которые условно можно разделить на 7 категорий.

1. Механическая

Под механической обработкой понимается процесс изменения геометрии металлической заготовки с применением специального оборудования и режущего инструмента. Суть технологии заключается в придании деталям нужной формы и размеров. Основные способы такой обработки:

• токарная — получение цилиндрических, конусных и других деталей путем удаления лишнего материала с заготовки с помощью резца на токарном станке;
• фрезерование — изготовление плоских, контурных, уступных, зубчатых и других поверхностей с помощью вращающегося инструмента (фрезы);
• резка — раскрой заготовок с помощью специальных ножниц, ленточных пил, резаков, ножей, фрез;
• шлифовка — снятие тонкого слоя с поверхности изделия с помощью абразивов для достижения высокой точности формы, улучшения качества поверхности и устранения дефектов;
• сверление — создание в металлической заготовке круглых отверстий с применением специальных станков и высокопрочных сверл.

Механическая обработка позволяет достигать высокой точности размеров и форм, получать поверхности хорошего качества, а также обрабатывать широкий спектр материалов и сплавов.

2. Термическая

Этот термин охватывает комплекс процессов, основанных на воздействии высоких температур с целью изменения внутренней структуры металла, а также его физических и механических свойств. В результате таких преобразований улучшаются прочность, твердость, пластичность и устойчивость материала к износу. К основным видам термической обработки относятся:

• закалка — нагрев до 800-1100 ℃ с последующим резким охлаждением в воде, масле или воздухе для повышения твердости и прочности;
• отжиг — нагрев до 300-900 ℃, выдержка при этой температуре в течение определенного времени и медленное охлаждение, позволяющее снизить твердость и повысить пластичность материала;
• отпуск — нагрев до 150-650 ℃ и медленное охлаждение, обеспечивающее снятие внутренних напряжений и снижение хрупкости металла;
• темперирование — процесс нагрева и охлаждения изделия с контролируемой скоростью, позволяющий повысить его твердость и упругость без значительного изменения структуры;
• наплавка — нанесение наплавочного материала на поверхность изделия для повышения его устойчивости к механическим воздействиям и коррозии, а также с целью восстановления изношенных поверхностей;
• нормализация — нагрев и воздушное охлаждение металлического изделия с целью улучшения его структуры и снятия внутренних напряжений после ковки и литья;
• газовая, лазерная, плазменная резка — способы раскроя металлических листов и трубного металлопроката с использованием термических процессов.

Температурная обработка позволяет оптимизировать свойства металлов для конкретных условий эксплуатации. И важную роль здесь играют отраслевые стандарты и нормативы, обеспечивающие высокое качество и безопасность выпускаемой продукции.

3. Химико-термическая

Процесс сочетает воздействие высоких температур и химических веществ для изменения свойств поверхности металлов. К методам химико-термической обработки относят азотирование, карбюризацию и цементацию, при которых в поверхностные слои материала (чаще стали) проникает углерод или азот. Технология позволяет повысить устойчивость металлического профиля к воздействию влаги и агрессивных веществ, усилить сопротивление разрыву, излому и усталостным нагрузкам.

4. Химико-электрическая

Данный метод также используется для улучшения свойств поверхности металлов и включает в себя следующие способы:

• анодирование — формирование оксидной пленки на поверхности материала (чаще алюминия);
• гальванизация — нанесение тонкого слоя цинка, меди или никеля с помощью электрического тока;
• электролитическая полировка — использование электролиза для придания металлической поверхности идеальной гладкости и зеркального блеска;
• электрохимическое восстановление — удаление загрязнений и коррозии с поверхности металла с помощью электролиза.

Химико-электрическая обработка позволяет улучшить коррозионную стойкость, электрическую проводимость, твердость и эстетические свойства металлов.

5. Сварка и пайка

Сварка и пайка относятся к методам соединения металлических элементов с использованием тепла с участием добавочного материала или без него. В электродуговой сварке электрод служит средством создания электрической дуги и добавочным материалом, в газовой и лазерной — соединение металлических частей производится только путем плавления металла. Пайка отличается от сварки тем, что соединение элементов производится путем плавления не их самих, а припоя.

6. Формообразование

Металл может изменять свою форму и размер под воздействием внешних сил — сжатия, вытягивания, кручения, сдвига его слоев относительно друг друга. Выделяют 3 метода формообразования металлов:

• пластическая деформация — материал испытывает постоянное или продолжительное давление (ковка, прокатка, экструзия, протяжка, штамповка, гибка, выдувание);
• ударная деформация — материал изменяет свою форму при быстром приложении большой силы (ударная ковка, ударная штамповка, пробивка);
• литье — процесс, при котором расплавленный металл заливается в форму, где он охлаждается и затвердевает.

Применение этих методов зависит от требуемой формы, размеров, прочности и других характеристик металлического изделия.

7. Окрашивание

Для придания металлическим изделиям и конструкциям эстетичного вида и повышения устойчивости к неблагоприятным воздействиям широко используются различные способы окрашивания:

• холодное — производится ручным или машинным способом;
• горячее — краска наносится на разогретый до 180-220 ℃ материал;
• иммерсионное — детали погружаются в ванну с красителем;
• с инфракрасной сушкой — слой краски обжигается инфракрасными излучателями;
• порошковое покрытие — наносится на поверхность металлоконструкции и закрепляется при высоких температурах в специальной печи;
• лакировка — применяется для придания металлическим поверхностям красивого блеска.

Помимо окрашивания внешний вид металлических поверхностей может быть улучшен с помощью таких методов обработки, как травление, полировка, чеканка, плазменное напыление, лазерная гравировка. Эти методы могут быть использованы как для декорирования металлических изделий, так и для увеличения их долговечности и функциональности.

Почему клиенты выбирают нас

Цех «МК СТАЛЬ» в Калининграде работает с заготовками из черного металла, алюминия и нержавеющей стали, применяя методы механической и плазменной резки, сварки и художественной ковки, а также антикоррозионной защиты (покрытие профиля из чермета производится грунт-эмалью 3-в-1 или порошковой краской). Для этого у нашей мастерской имеются все ресурсы:

• отечественное и зарубежное оборудование (профессиональные сварочные аппараты, компрессоры, вальцы, отрезные машины, плазморез ПлазHome-1225);
• сварщики на производстве;
• бригады монтажников.

На изготовленные изделия мы предоставляем гарантию: на металл — 5 лет, на монтажные услуги — 12 мес., на покраску антикоррозийной грунт-эмалью — от 6 до 12 мес., на покраску порошковой краской — от 1,5 лет.

Приглашаем вас посетить наш офис при мастерской, где можно своими глазами увидеть образцы продукции и полистать каталог металлоизделий, прежде чем сделать заказ. Также возможен вариант с бесплатным выездом нашего мастера-консультанта на ваш объект.

Статью подготовил основатель компании

«МК СТАЛЬ» Юрий Чернобылец