Обработка металла человеком осуществляются более пяти тысяч лет. На заре кузнечного дела использовались мягкие металлы, которые легко было обрабатывать. В ювелирном деле с давних времен использовали золото и серебро, а для создания орудий труда и качественного оружия применяли медь, и значительно позже стали обрабатывать железо как более трудоемкий материал.
В основном обработка металла была низкокачественной и очень небольшой по объему производства. Но с каждым десятилетием потребность в качественном металле стремительно возрастала и к началу двадцатого века объем плавки металла достиг двадцать восемь миллионов тонн. С развитием промышленного производства, кроме выплавки черного металла, нарастает потребность в добыче редких металлов, такие как медь, алюминий, титан, цинк, вольфрам и другие.
Для получения металла с необходимым химическим и физическим составом применяется два основных метода.
- Первый метод предусматривает получение металла с нужными характеристиками из исходных материалов.
- Второй метод позволяет получать необходимую форму в пластическом состоянии не изменяя химические свойства материала.
Выделяют следующие технологические процессы обработки металла: прессовка, ковка, волочение, штамповка и прокат. При таких методах пластической обработки металлу придают не только нужную форму и размер, но и значительно повышают механические характеристики детали.
Важнейший метод обработки металла безусловно является прокатка и составляет 80% от всего выплавляемого металла и каждый год выпуск прокатной стали увеличивается, расширяется ассортимент и улучшается качество продукции. Прокаткой металла производят крупные изделия для промышленного использования в строительстве и машиностроении, а также получают различные заготовки (листовая сталь, прутья) для дальнейшей обработки другими видами — штамповкой или ковкой.
Для штампованной ковки зачастую применяют катаные заготовки. Для волочения используют металл полученный на проволочных станках. Одним из важнейших фактов производства прокатной стали является принцип непрерывности процесса и автоматизации технологических операций. Для улучшения характеристик продуктов проката используется термическая обработка, лужение, легирование и покрытие защитными слоями.
В современном мире обработки металла все большее значение имеют процессы прессования — холодная высадка, объемная штамповка, выдавливание, которые позволяют изготавливать заготовки самой сложной формы даже из металлов, которые плохо подвергаются деформации. Отличительной особенностью обработки металла давлением является достаточно низкая энергоемкость и небольшая потеря металла.
Для увеличения объемов производства, удешевления и улучшения качества продукции металлообработки внедряют специализированные штампы, улучшают механизмы автоматических транспортных и кузнечных операций, применяется технологии индукционного и контактного электронагрева заготовок, создаются цеха по изготовлению универсальных и узкоспециализированных деталей что позволяет создавать автоматические и поточные конвейерные ленты.
Научный подход к пластической обработке металлов позволяет просчитать экономическую эффективность, определить наиболее рациональные условия для получения качественных изделий, а также выбрать оптимальные режимы технологических процессов, а также необходимое оборудование.