Комплексный обзор техник металлообработки

Существует столько же типов техник металлообработки, сколько типов металлических сплавов для выбора. Будь вы новичком, специалистом в определенной технике или виртуозом металлообработки, всегда есть чему новому научиться.

Техники металлообработки могут быть аддитивными или субтрактивными, автоматизированными или ручными, или чем-то совершенно иным. Здесь мы рассмотрим разнообразие техник металлообработки, от традиционных к современным, и обсудим некоторые из их распространенных применений.

Традиционные техники металлообработки

Следующие традиционные техники металлообработки всё еще являются одними из самых популярных и часто используемых методов в металлообрабатывающей промышленности сегодня.

Резка

Многие из самых распространенных техник металлообработки относятся к категории операций резки, или любой технике, в которой инструмент используется для разделения или удаления материала с заготовки. Хотя автоматизированные технологии вроде CNC-обработки стали стандартом для многих производственных операций, ручные техники и инструменты всё еще широко используются.

Ниже приведены примеры ручных техник резки:

Техника	Описание	Применения
Пиление	Использует тяжелый лезвие для раскроя большой заготовки на мелкие куски	Первоначальный раскрой заготовок до подходящего размера и формы для дополнительных этапов обработки
Сtrentение (Shearing)	Использует инструмент вроде ножниц для резки листого металла	Резка прямых линий или обрезка лишнего материала с листового металла
Токарная обработка (Turning)	Процесс механической обработки, при котором материал удаляется с заготовки вращением её против неподвижного инструмента	Производство деталей или элементов с вращательной симметрией, таких как отверстия, резьба, круглые детали вроде подшипников
Фрезерование (Milling)	Процесс механической обработки, при котором материал удаляется с заготовки вращающимся инструментом (противоположно токарной обработке)	Резка точных элементов и формирование заготовки в готовое или полуготовое изделие
Броачирование (Broaching)	Использует инструмент с рядом режущих зубьев для линейного врезания в заготовку	Используется для высокоточных раскроев и для резки нестандартных форм вроде шпоночных пазов
Шлифование (Grinding)	Использует абразивное шлифовальное колесо для постепенного удаления материала с заготовки	Используется для финишных операций для сглаживания или удаления заусенцев

Сварка

Пока техники резки удаляют материал с заготовки, другие техники могут соединять куски металла вместе. Сварка — процесс соединения двух кусков металла нагревом их поверхностей до температур плавления — самый распространенный способ сделать это.

Существует много типов сварки, но эти четыре наиболее распространены:

Техника	Описание	Применения
MIG-сварка (Metal Inert Gas)	Использует расходный провод, несущий электрический ток для нагрева металла и обеспечивающий наполнитель для создания шва	Используется для крупных или толстых металлов; быстрее и легче, чем TIG-сварка
TIG-сварка (Tungsten Inert Gas)	Использует нерасходный вольфрамовый электрод для нагрева металла, используется с наполнителем или без	Обычно для более тонких материалов вроде труб; медленнее, дороже и сложнее, чем MIG
Точечная сварка (Spot Welding)	Электроды, приложенные прямо к заготовке, проходят электрический ток, производя тепло сварки через внутреннее сопротивление металла	Используется для сварки двух или более металлических листов вместе
Ручная дуговая сварка (Stick Welding)	Использует расходный стержень-наполнитель, покрытый флюсом	Используется для более толстых металлов и сварки на открытом воздухе при ветре или дожде, так как не требует защитного газа

Формовка

Техники формовки переформуют металлическую заготовку путем физической деформации. Материал не добавляется и не удаляется.

Многие восходящие операции, используемые заводами для создания исходного металлозаготовки, включая ковку, прокатку и экструзию, являются техниками формовки. Ниже приведены примеры операций формовки, более часто используемых фабрикаторами:

Техника	Описание	Применения
Ковка молотом (Hammering)	Использует молоток для ручной формовки листого металла против формованной поверхности или матрицы	Используется для формовки листого металла в изогнутые или сложные профили
Гибка (Bending)	Использует пресс-сгибатель или похожую машину для принуждения металлического листа или трубы вокруг матрицы	Используется для создания угловатых форм в тонких металлических деталях вроде корпусов из листового металла или металлических труб
Штамповка (Stamping)	Прилагает внешнюю ударную силу для пластической деформации заготовки	Используется для формовки листого металла в конкретные желаемые формы

Автоматизированные техники металлообработки

Все вышеупомянутые техники металлообработки могут выполняться с простыми ручными инструментами — фактически, некоторые из этих техник используются тысячелетиями и всё еще используются сегодня.

Однако современные технологии позволяют во многом автоматизировать эти техники. Численное программное управление (CNC) использует программное обеспечение для автоматизации станков, позволяя им производить экстремально точные, последовательные элементы.

CNC-технология заменила многие ручные инструменты и станки на крупных производственных заводах. Кроме того, она открыла дверь к полностью новым техникам металлообработки, таким как 3D-печать. Эти технологии становятся более доступными, с доступными CNC-станками для мелких цехов и домашних фабрикаторов, все чаще доступными.

CNC-техники резки

Почти любая техника металлообработки может быть CNC-автоматизирована. Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных типов:

Техника	Описание	Применения
CNC-обработка	Выполняет фрезерование, токарную обработку или маршрутизацию с использованием CNC-кода	Используется для всех видов точной фабрикации
Водорез (Water Jet Cutting)	Высоконапорный тонкий поток воды, иногда с абразивами, используется для резки материала	Может резать практически что угодно, включая очень мягкие и очень твердые материалы. Используется, когда нужна экстремальная точность или чтобы избежать тепла, генерируемого другими методами резки
Лазерная/плазменная резка	Использует сфокусированный лазерный луч или плазменную струю для резки или гравировки материала	Часто используется в строительстве на месте за скорость и портативность

Аддитивное производство

Аддитивное производство — новейшая техника металлообработки. В отличие от субтрактивных операций вроде резки, удаляющих материал с заготовки, аддитивные техники строят заготовку слой за слоем, нанося небольшие количества материала.

Металлические аддитивные технологии постоянно развиваются и улучшаются, с введением полностью новых процессов все время. Однако две, с которыми вы, скорее всего, столкнетесь — порошковое плавление в слое (powder bed fusion) и струйное связывание (binder jetting).

Техника	Описание	Применения
Порошковое плавление в слое (Powder Bed Fusion)	Использует лазер или электронный луч для нагрева и сплавления металлического порошка в твердые формы	Используется для создания сложных форм, невозможных с традиционной обработкой
Металлическое струйное связывание (Metal Binder Jetting)	Использует печатающую головку для нанесения жидкого связующего агента на слой металлического порошка для создания твердой детали, которую затем нужно спекание	Похожие применения, что и порошковое плавление, но склонно быть менее дорогим

Локальные, точно распиленные материалы для всех техник металлообработки

Какими бы ни были техники металлообработки, которые вы используете, Industrial Metal Service имеет все материалы, необходимые для питания ваших процессов. Помимо нашего огромного ассортимента новых и остаточных металлов, у нас передовые пильные возможности, чтобы предоставить вам именно то, что вам нужно. Наши пильные станки могут резать даже самые твердые и толстые металлы до точных размеров, помогая вам:

• Сократить отходы.
• Ускорить производственные процессы.
• Снизить затраты на труд и материал.

Для специальных материалов или форм мы также можем организовать точную водорезку.