Среди современных конструкционных материалов по-прежнему наиболее популярны металлы и их соединения. Их используют для изготовления деталей машин, строительных элементов и других изделий. В разнообразнейшем перечне продукции из металлов представлены как микроскопические детали для часовых механизмов, так и огромные элементы зданий или фермы для сооружения мостов. Для каждого изделия используется своя особая технология. Нужно отметить, что изготовление изделий из металла связано с выполнением сложных и высокоточных операций.
Прежде чем осуществить выпуск готовой продукции, производители изделий из металла должны провести ряд технологических операций, которые необходимы для придания им определенных характеристик.
Стадии изготовления изделий из металла по чертежам:
- Формообразование. На этом этапе изготовления изделиям из металла придают требуемую форму и размеры готовой детали. Формообразование может выполняться несколькими способами: литьем, воздействием высоким давлением (ковкой, штамповкой, прессованием, волочением, прокаткой) или резкой металла.
- Обработка поверхности изделия. Эта стадия механической обработки металла позволяет придавать изделиям требуемые размеры, форму и качественные характеристики. Для этого используются такие методы, как ручная опиловка напильником или механическая на металлорежущих станках (токарных, фрезерных, строгальных и т. д.).
- Термическая обработка.Термообработка металла включает такие операции, как нагрев, выдержку и охлаждение. Их последовательное проведение способствует изменению внутреннего строения сплава, снятию напряжений металла и придает ему требуемых характеристик. Термическая обработка металлических изделий проводится четырьмя способами: отжигом; нормализацией; закаливанием; отпуском.
- Вторичная обработка поверхности. Вторичная обработка поверхности изделий из металла производится с помощью механических методов (шлифовка, полировка) или с применением электрофизических и физико-химических технологий. Воздействие на поверхность металлических деталей в зоне обработки электроэнергией, химическими или физическими методами обеспечивает дополнительные технологические преимущества. При таком воздействии снятие слоя металла (припуска) осуществляется при минимальных механических усилиях, что обеспечивает более высокие показатели точности и качества обработки. Такие технологии могут применяться для изготовления изделий из металла любой прочности или вязкости. В большинстве случаев их применение обеспечивает минимальный дефектный слой на поверхности деталей после обработки. Такие методы позволяют обрабатывать изделия самой сложной конфигурации в наиболее труднодоступных местах.
- Соединение деталей. Для этого применяются технологии пайки и сварки. Сварка предполагает формирование неразъемного соединения за счет создания атомно-молекулярных связей между соединяемыми элементами. При сваривании деталей происходит плавка присадочного и основного металлов.Для сваривания изделий из металла используются технологии плавления или соединения элементов под давлением. В ходе плавления новые атомно-молекулярные связи создаются за счет нагрева кромок соединяемых изделий таким образом, чтобы образовалась смачиваемая их ванна. Расплавленный металл в такой ванне после остывания соединяет части изделия в единое целое. При этом в нее обычно вводят присадочный металл, заполняющий зазор между деталями. Существуют технологии изготовления изделий с применением сварки без дополнительных присадок.