С каждым годом появляются все новые способы обработки металлов, которые позволяют получать всевозможные детали, механизмы, оборудование, конструкции и каркасы. Поэтому всегда можно подобрать наиболее подходящий вариант для работы с тем или иным материалом.
Лазерная металлообработка
Это один из самых востребованных вариантов производства изделий любой степени сложности с учетом необходимых рабочих параметров.
Лазерные установки универсальные и активно используются для получения разнообразных элементов для разных отраслей промышленности, в ландшафтном дизайне, при оформлении интерьеров, при изготовлении рекламной и сувенирной продукции, а также в строительной области.
Технология заключается в формировании концентрированного луча лазера, который осуществляет высокотемпературный прожиг листовой металлозаготовки. Главное достоинство лазерной обработки заключается в том, что не осуществляется никакого механического влияния на металл, поэтому исключена его деформация и обеспечивается отличное качество реза.
На сегодня оборудование имеет широкий диапазон настройки мощностных параметров лазера и, соответственно, глубины реза луча, что позволяет работать со всевозможными материалами, получать детали и прочие элементы высокой степени точности.
Варианты лазерной обработки
Можно отметить несколько распространенных методов:
1. Кислородно-лазерная резка. Рабочей средой в данной ситуации является кислород. Такой вариант резки имеет свои особенности, а именно ширина линии реза напрямую зависит от диаметра сфокусированного луча, что напрямую влияет на скорость изготовления требуемых изделий.
2. Лазерная резка в инертном газе. Такая технология исключает окисление срезов, востребована при работе с титаном, алюминием, нержавеющей сталью. Материал не нагревается, в качестве рабочего газа применяется аргон, азот, углекислый газ и т. д.
3. Сублимационная технология. Лазерная установка осуществляет испарение металла с минимальным количеством расплава. Также используется подходящий рабочий газ, который предотвращает окисление срезов.
На рынке имеется большое количество усовершенствованных установок с ЧПУ, которые позволяют производить максимально качественные изделия самой разнообразной формы, исключают человеческий фактор, наличие какого-либо брака.
Преимущества обработки лазером
Это качественный и современный способ изготовления разнообразной продукции, который имеет массу достоинств:
1. Отсутствие прямого контакта, что позволяет работать практически с любыми материалами вне зависимости от их твердости, плотности, к тому же полностью исключена деформация заготовки, поэтому можно исключить любые ошибки.
2. Высокое качество результата. При помощи лазерного луча можно осуществлять раскрой металлического листа с высокой точностью (до 1мм), при этом точно регулируя глубину его воздействия. Таким образом, можно рассчитывать на получение высококачественных изделий, успешно реализовывать заказы большой сложности.
3. Нет необходимости в дополнительной механической обработке. При использовании лазера срезы получаются практически идеальными, поэтому не требуется проведения каких-либо дополнительных манипуляций.
4. Высокий КПД по сравнению с иными способами металлообработки. Резка осуществляется на значительной скорости, что позволяет в минимальные сроки производить внушительное количество требуемой продукции.
5. Экономичность промышленного цикла, поскольку образуется минимальное количество отходов, при этом возможно значительно сократить время производства необходимых изделий и рабочие ресурсы.
6. Автоматизация процесса, за счет чего можно работать со сложными контурами, причем как на плоскости, так и в объеме, при этом максимально контролировать рабочие характеристики лазера, исключить любые недочеты.
7. Возможность применения специализированного программного обеспечения, что позволяет упростить создание чертежей, увеличить эффективность работы, обеспечить высокую скорость создания большой партии товара.
Поэтому лазерная резка такая популярная и востребованная, незаменимая во многих сферах, особенно если необходимо сделать высокоточные детали.
Гибка листового металлопроката
Гибка — это технологическая операция, в ходе которой происходит деформация листового проката, за счет чего он приобретает необходимую форму. Данная технология гораздо надежнее, качественнее и дешевле, нежели проводить сварку, поэтому пользуется огромной популярностью. К тому же современные возможности позволяют выполнять максимально точную и аккуратную гибку без каких-либо дефектов, создавать металлические профили различной степени сложности и добиваться производства деталей разных геометрических параметров. С помощью гибки можно производить изделия для разных отраслей деятельности, например, профили, углы, элементы для строительной и промышленной техники и т. д.
Типы лазерной обработки
На сегодня при гибке используются современные установки, которые позволяют добиться идеального результата работы. Данный вариант предполагает, что заготовка сгибается под влиянием лазерного луча.
Для начала узконаправленный нагрев лазера приводит к тому, что лист металла начинает расширяться в конкретном месте. Однако его расширение невозможно в иных местах, так как они не подвергались воздействию луча. После этого осуществляется механическое напряжение, что приводит к точной гибке плоской пластины, в процессе которого происходит пластическая деформация. Поэтому готовая продукция не возвращается в прежнее состояние после окончания производственного цикла.
Подобная технология широко востребована, поскольку полностью исключает деформацию заготовки, нежели при стандартной гибке, увеличивает относительное удлинение материала и придает необходимый угол с максимальной точностью.
Особенности лазерной обработки
Можно выделить несколько важных достоинств такой металлообработки:
1. Высокая мощность оборудования помогает гнуть профили из листового проката разнообразной длины и толщины. Таким образом, можно получить широкий спектр деталей без применения дополнительного оборудования.
2. Автоматизированное контролирование процесса работы, повышенное внимание к точности выполняемой гибки, поскольку используется программное обеспечение, позволяющее задавать определенные эксплуатационные параметры, исключить какие-либо ошибки.
3. Высокая производительность, минимальные временные затраты, максимальная автоматизация процесса.
Лазерная гибка металлических листов позволяет с предельной точностью рассчитывать переходы деформирования, подбирать необходимую технологическую оснастку, быстро и качественно производить качественные изделия.
Токарная обработка
Такой вид работ применяется для сверления, нарезки металлопродукции и т. д. На токарных станках можно обрабатывать разные материалы.
Технология основана на постепенном снятии металла режущей кромкой. Скорость перехода резцов, толщина срезаемого слова, конечные размеры заготовки — все зависит от используемого материала. Поэтому для начала всегда подготавливается подробное техническое задание. Подобрав необходимые параметры, можно получить детали отменного качества.
К преимуществам токарного производства относится:
· возможность изготовления элементов сложной геометрии в течение одного производственного цикла;
· возможность применять всевозможные типы металлов;
· безотходность производственного процесса, поскольку полученную металлическую стружку можно дополнительно спрессовать и отправить на переплавку;
· многофункциональность, возможность подбора подходящих инструментов для реализации той или иной задачи с целью изготовления обширного спектра изделий.
Токарное оборудование пользуется большим спросом при создании разнообразных элементов, деталей для многих сфер промышленности и строительной отрасли.
Разновидности токарной металлообработки
Существует ряд стандартных токарных работ, а именно:
1. Создание цилиндрических деталей. Это самый простой вариант, поскольку срез материала осуществляется путем воздействия инструмента. Для достижения заданной формы при обработке наружных цилиндрических поверхностей применяются резцы разнообразного типа. Таким способом производятся оси, валы, всевозможные крепежные элементы. Также подобный вариант отлично подходит для усовершенствования уже полученной продукции либо изменения геометрической формы.
2. Обработка наружной поверхности (конической). В данном случае также осуществляется снятие верхнего слоя с наружной поверхности, но данный вариант имеет свои особенности. Есть возможность работать одновременно по 2 осям (поперечной и продольной), при этом обеспечить высокую точность технологического процесса. А использование станков с ЧПУ помогает получать довольно точные размеры деталей, увеличить продуктивность работы, задать точные координаты, частоту вращения патрона.
3. Создание торцов и уступов. В этой ситуации металлозаготовка зажимается в патроне, центруется, после чего выполняется резка с использованием проходных резцов.
4. Токарная резка, для которой предназначены специальные отрезные резцы. Они чаще всего применяются на цилиндрических и конических заготовках. Для резки изделий большой длины используется специализированный инструмент, обеспечивающий надежную фиксацию и позволяющий выполнить операцию с повышенной точностью без каких-либо дефектов.
5. Создание отверстий. К подобным операциям относится сверление, внутренняя и внешняя расточки, развертывание отверстий, создание внутренних канавок, резьбы, подходят станки как с ручным, так и с программным числовым обеспечением. Конечно же, второй вариант предоставляет повышенную эффективность применения, позволяет увеличить скорость и точность производственного процесса.
Для черновой работы подходят резцы с наиболее крупной пластиной, а для чистовой — с узкой, она осуществляет точное снятие металла тонкими слоями. Специализированные резцы используются для резки заготовок в размер, а также выполнения иных задач. Разновидностей токарного инструмента огромное количество, при выборе которого в первую очередь учитывается угол разворота режущей части.
Фрезерная обработка
Фрезеровка представляет собой металлообработку, при которой фреза делает вращательное движение, а обрабатываемая металлозаготовка — поступательное. Такой способ прекрасно подходит для многих видов материалов, поэтому имеет огромную сферу применения.
Фрезерование имеет ряд достоинств:
· возможность работать с различными поверхностями, создавать любые необходимые изделия;
· при эксплуатации фрезы с определенной периодичностью вступают в контакт с заготовкой и не испытывают постоянной нагрузки, поэтому надолго сохраняют свою работоспособность;
· минимальный нагрев заготовки, поэтому исключено негативное влияние на геометрию готовой детали.
Для производства одного элемента можно использовать сразу несколько подходящих инструментов, что позволяет повысить качество работы. Мастер самостоятельно определяет размер и вариант фрезы в соответствии с требуемыми рабочими параметрами и заданным уровнем точности.
Часто используются станки с ЧПУ, помогающие исключить брак, увеличить производительность и обеспечить получение любых необходимых элементов повышенной точности. С помощью программного обеспечения задаются такие параметры, как глубина фрезеровки, координаты перемещения фрезы и т. д.
Типы фрезерной обработки
Существует 2 основных варианта фрезерной металлообработки — это встречный и попутный. При первом методе направление перемещения заготовки совпадает с движением режущего инструмента, а во втором — фреза движется навстречу металлозаготовки. Эти 2 метода отличаются между собой уровнем качества получаемой металлической поверхности. Фрезеровка попутным образом позволяет рассчитывать на создание более гладкой поверхности, а встречное фрезерование применяется в том случае, когда нужно снять значительный слой металла.
Помимо этого, существует огромное количество фрез, рассмотрим самые популярные:
1. Дисковые, которые используются для производства фасок, пазов, выборки материала. Подбор требуемого размера инструмента, а также вида зубьев во многом зависит от типа работы, она может быть предварительной, промежуточной либо финишной. Дисковыми фрезами возможно работать при большой вибрации и когда нет необходимости в удалении металлической стружки.
2. Торцевые. Такие фрезы работают с разными поверхностями. Фрезы со значительным количеством зубьев могут обрабатывать заготовки на внушительной скорости, отличаются плавностью хода.
3. Цилиндрические. Они могут иметь разные типы зубьев (прямые и винтовые). Винтовые зубья универсальные в применении, а прямые предназначены для металлообработки узких плоскостей.
4. Угловые. Фрезы применяются для создания угловых пазов, канавок, подходят для работы с разными поверхностями.
5. Концевые. В данном случае режущий инструмент позволяет получать контурные выемки, уступы, осуществлять выборку пазов. Концевые фрезы между собой отличаются по форме хвостовика и конструкционным параметрам, размерам зубьев.
6. Фасонные. Такие фрезы используются для обработки листов большой длины.
7. Червячные. Фрезерование происходит способом обката, то есть точечным касанием заготовки. Червячные фрезы делятся по конструкции, направлению витков, числу спиралей, особенностей зубьев.
8. Кольцевые, они созданы для получения разнообразных отверстий.
К тому же существуют различные варианты станков, они бывают вертикальные, горизонтальные и универсальные. Наибольшую популярность имеют станки с ЧПУ, так как они способны обеспечить многосерийный выпуск деталей с идентичными параметрами без какого-либо брака.
Зубообработка металла
Для производства зубчатых колес предназначена зубообработка, они активно применяются в самых разнообразных механизмах. Такая металлообработка осуществляется на специальном оборудовании, которое подходит для создания звездочек, реек и прочих деталей.
Зубчатые колеса производятся 2 основными методами:
· копированием, при котором инструмент имеет профиль режущих кромок, совпадающий с кромкой колеса;
· обкатыванием, при котором часто применяется фреза червячного типа.
Это сложный и ответственный технологический процесс, который требует наличия определенного опыта и навыков у мастера.
Виды зубообработки
На сегодня есть несколько типов:
1. Зубодолбежный, при котором нарезка зубьев осуществляется как обкаткой, так и копированием. Режущим инструментом выступает специальная гребенка, способная обрабатывать крупные модельные передачи с разными зубьями (прямыми и косыми).
2. Зубострогальный, который применяется для проведения черновых и чистовых обрабатывающих работ колес. В этой ситуации используется специальный зубообрезный резец.
3. Зубофрезерный, необходимый для производства прямых, косых, винтовых зубьев, а также для металлической обработки звездочек цепных передач и т. д.
4. Зубошлифовальный. Это финишная зубообработка, при которой удаляются все недочеты.
Подобная металлообработка позволяет производить большое разнообразие зубчатых колес:
1. Прямозубные, которые вращаются строго параллельным образом, они широко используются в машиностроении, при изготовлении бытовой техники, разного промышленного оборудования.
2. Косозубые колеса, они обеспечивают более плавный ход, зубья находятся под углом к оси вращения.
3. Конические колеса (или шестеренки), которые могут быть с прямыми и круговыми, гипоидными зубьями.
После производства зубчатые колеса проходят контроль качества поверхностей зубьев, а также площади контакта сцепления. И в этом случае какие-либо дефекты сразу же обнаруживаются и устраняются.
Каждое полученное колесо должно полностью соответствовать заданным техническим характеристикам, ведь от этого зависит качество его дальнейшего применения.
Существует несколько популярных погрешностей при создании колес зубчатого типа:
· погрешности шага зацепления, в этом случае, скорее всего, использовался плохой инструмент, присутствовал большой износ зубьев, была погрешность в установке угла применяемого инструмента;
· разница окружного шага, которая может появиться из-за неправильного расположения листа, что и привело к смещению оси зубчатого венца;
· отклонение направления зубьев, что может быть вызвано неточной наладкой оборудования или ненадежным закреплением заготовки;
· значительная шероховатость поверхности, она появляется при плохой заточке резца, его загрязнении, неправильном подборе охлаждающей жидкости, повышенной вибрации оборудования.
Поэтому, чтобы рассчитывать на качественную зубообработку, необходимо обращаться только в специализированные компании, которые используют качественное оборудование и исключат какие-либо дефекты. Только опытные мастера смогут обеспечить повышенную точность выполнения зубообрабатывающих задач, создать высококачественную и долговечную продукцию.
Аддитивная обработка
Современное аддитивное производство металлопродукции широко используется во многих отраслях. Часто промышленные предприятия стараются внедрить данные технологии для достижения конкурентных преимуществ своей продукции.
Аддитивные способы основаны на наращивании (синтезе) изделий с применением подготовленной компьютерной 3D-модели. При создании деталей применяются порошки из разных металлов, но этот метод подходит и для изготовления продукции из пластика, керамики и т. д.
Аддитивное изготовление включает выполнение следующего ряда задач:
1. Подготовка проекта в САПР. Производственный процесс начинается с разработки 3D-модели с помощью специального программного обеспечения, которая описывает требуемую форму и все эксплуатационные характеристики, размеры.
2. Преобразование проекта в STL-файлы, наладка оборудования с целью установки необходимых параметров для создаваемых элементов.
3. Изготовление. Это полностью автоматизированный процесс, который осуществляется практически без контролирования оператором.
4. Извлечение металлопродукции, при необходимости проведение ее последующей обработки.
Аддитивные технологии активно используются в производстве инструментов и прочих полезных приспособлений в медицинской отрасли, запчастей для транспортных средств и прочих механизмов, а также телефонов, компьютеров и т. д.
Достоинства аддитивного производства металлопродукции:
1. Отличные свойства готовой продукции. Изделия, созданные на 3D-принтере, имеют высокий уровень плотности, прочности, уровня качества и по многим параметрам превосходят аналоги, полученные с помощью иных механических работ, что немаловажно при изготовлении достаточно ответственных конструкций, каркасов.
2. Возможность создания геометрически сложных моделей. 3D-принтер позволяет производить деталь разнообразной усложненной конструкции, чего невозможно добиться любыми иными способами.
3. Экономия сырья. Металлические порошки под влиянием лазера затвердевают и по окончании процесса изделия сразу же могут эксплуатироваться, при этом отсутствуют любые отходы. Поэтому это достаточно рациональное решение для снижения расходных материалов.
4. Быстрый запуск 3D-модели в производство. Благодаря подготовленным компьютерным программам и быстрой передачи данных, возможно осуществлять процесс 3D-печати одновременно на разных принтерах.
Поэтому аддитивные технологии на сегодня широко используются во многих сферах и имеют большую популярность. От правильно заданных технических параметров зависит качество работы. Мощность лазера, скорость сканирования, настройка фокусировки разрабатывается для каждого конкретного материала и машины. Главными параметрами считается скорость сборки, чистота поверхности, степень пористости и специфические металлургические свойства.
Виды аддитивной обработки
Можно выделить несколько востребованных вариантов аддитивного изготовления:
1. Лазерное плавление (SLM). Технология основана на построении деталей из требуемого порошка. Гранулы соединяются за счет движущегося пучка лазера в каждом последующем слое по определенной заданной траектории. Работа повторяется до окончательного создания продукции. За счет того, что осуществляется расплавление порошка, значительно улучшается микроструктура и эксплуатационные характеристики готовых изделий. Достижима плотность 99,99% без последующей термообработки. Но процесс селективного плавления требует применения лазера большой мощности, чтобы была возможность сделать качественный лазерный пучок и обеспечить небольшую толщину порошка. К тому же для свисающих элементов необходимы специальные поддерживающие структуры, чтобы исключить их деформацию при остаточных напряжениях.
2. Прямое спекание лазером (DMLS). Такая технология требует применения связывающих компонентов, температура плавления которых ниже, чем у используемых металлических гранул, они выжигаются при дальнейшей обработке. Также могут применяться порошки с более низким уровнем плавления. Спекание осуществляется сразу по всему объему металлопродукции. Данный метод требует более частого контролирования параметров производственного цикла для обеспечения качественного плавления материала, но имеет свои сложности, например, быстрые температурные циклы. Поэтому для получения требуемых механических свойств продукции часто требуется провести дополнительные работы, например, нагрев для лучшего спекания гранул или прессование и т. д.
3. Прямое плавление (DMLM). Подобная технология востребована при производстве всевозможных деталей любой сложной конфигурации. 3D-оборудование, использующее прямую лазерную наплавку металлопорошка, способны создавать сверхпрочные изделия, которые широко применяются в космической, автомобилестроительной, самолетостроительной и в иных отраслях промышленности. Процесс наплавки металла исключает пористость, поэтому можно достичь плотности, близкой к 100%.
Современное производство помогает получать изделия любой необходимой формы с максимальной степенью точности. Передовые возможности позволяют создавать элементы, детали повышенной сложности без брака и погрешностей в размерах.
Где заказать металлообработку в Екатеринбурге?
Производственное предприятие «ГБЦ» осуществляет разные виды металлической обработки на высоком профессиональном уровне, использует передовое оборудование. С 2018 года предприятие активно применяет аддитивные способы производства, сможет выполнить заказ любой степени сложности.
Чтобы получить подробную информацию, узнать точную стоимость той или иной услуги, обращайтесь по указанным телефонам или заполняйте заявку на сайте. Специалисты ответят на все вопросы, быстро обработают каждую заявку.