Milling-master.ru

В помощь хозяину
9 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Новые технологии в металлообработке

Современные технологии в металлообработке

Применяя современные технологии в металлообработке, промышленные предприятия создают различные детали и узлы любой сложности. Они востребованы в приборостроительной, машиностроительной, мебельной и множестве других отраслей. Речь идёт о самых разных товарах, от обычных гвоздей, заканчивая турбинами и трубами.

На предприятиях для этих задач применяется несколько методик и оборудование с высокой производительностью. В первую очередь это автоматические и винторезные токарные станки.

Первые применяются для поточного массового производства различных деталей. Вторые – для малосерийного или штучного. Для обработки заготовок применяются зенкеры, свёрла, резцы, метчики и другие инструменты. Простейшие модели управляются оператором вручную. Более продвинутые устройства работают в связке с компьютерным оборудованием по заранее подготовленной программе. В частности, используются станки с ЧПУ.

Также для изменения геометрии, механических и иных свойств применяются литьё, сварка, обработка давлением, включая прессование, штамповка. Выбор метода зависит от технического задания, стоящего перед предприятием, сроков, необходимой скорости и производительности.

Фрезерные станки

Чтобы из металлической заготовки выточить нужную деталь или инструмент, применяются установки, обрабатывающие материал фрезами. Принцип работы прост:

  • Изделие зажимают, чтобы она оставалась неподвижной;
  • Устанавливается фреза заданной формы и размера;
  • Выполняется обработка по разметке. Как только фреза доводит изделие до нужных параметров, станок отключают. На автоматических моделях выключение производится по программе.

Суть методики – снятие слоя материала – т.н. «припуска». Она позволяет изготовить изделия сложной формы, выполнить на поверхности канавки, пазы или шипы, и даже нанести на табличку надпись. Фрезерование – метод, с помощью которого изготавливаются нестандартные изделия.

Способы резки

Далее мы затронем основы технологий металлообработки, применяемые на металлорежущих станках. Сложно представить металлообрабатывающую отрасль без резки. Суть метода заключается в удалении лишнего материала с заготовки с целью придания нужных форм и габаритов. Существует несколько способов, базирующихся на механическом, абразивном, термическом и химическом воздействии на металл. Они отличаются точностью, скоростью и энергозатратами.

Для каждой задачи эффективен конкретный вид обработки. Так для тонколистового проката или тонкостенных изделий эффективна лазерная резка.

Подобные инновационные технологии в металлообработке имеют несколько важных преимуществ:

  • Обеспечивается точность, качество, отсутствие дефектов – окалины, заусенцев.
  • Выполняется термическое упрочнение.
  • Подходит для тугоплавких материалов – вольфрама, молибдена.

Сфокусированный луч испаряет слой металла на месте соприкосновения.

Передовые разработки

Новые технологии металлообработки не ограничиваются лазером. Также применяются следующие методики:

  • Магнитоимпульсная – заготовку помещают в электромагнитное поле. Изделие помещается в диэлектрик, и силовые линии воздействуют на его поверхности. Таким способом проводят формовку бериллия, титана, листовой стали.
  • Высокочастотная, ультразвуковая. Эффективна для термообработки поверхностей металлов и сплавов.
  • Электроэрозионная – разрушение металлического слоя воздействием электрической дуги, искры или импульса. Микрочастицы плавятся, постепенно вымываясь из обрабатываемой зоны эмульсией или маслом. Параллельно увеличивается твёрдость заготовки в зоне воздействия разряда.
  • Плазменная – подходит для чёрных, цветных и тугоплавких металлов. Вместо режущего инструмента используется струя плазмы. Она образуется при воздействии электрической дуги на подаваемый через сопло газ. Газы используются двух типов – активные – водяной пар, водород, аргон и азот и неактивные – кислород и воздух. Сфера применения этого способа – резка чёрного металла.

Все перечисленные способы обработки отличаются высокой точностью исполнения резки, они могут применяться на любых предприятиях, где имеются условия для монтажа такого оборудования. Отличаются расходом электроэнергии, иными затратами.

Методики без нагрева поверхностей

Если техпроцесс требует выполнять резку без нагрева поверхности и риска образования искр, актуальна гидроабразивная обработка. В этом случае воздействие на материал оказывается струёй воды, смешанной с абразивным материалом. Подача осуществляется под высоким давлением.

Ещё один «холодный» способ – криогенная порезка. Суть аналогичная – струю жидкого азота на сверхзвуковой скорости под давлением подают на участок металла. Создаваемый эффект даёт возможность разрезать высокопрочные материалы, объекты большой толщины. Поток имеет температуру до -179С и давление, регулируемое в пределах 400 – 4000 кг/кв.см.

В сети легко найти видео с примерами различных методик абразивной, химической, термической, электромагнитной, плазменной или механической обработки.

Современные технологии металлообработки

Стремительное развитие производства и научно-технического прогресса в наши дни приводит к появлению новых потребностей у населения. Это в свою очередь обуславливает появление новых видов бизнеса и увеличивает спрос на разнообразную продукцию, особенно на продукцию машиностроения и современные технологии металлообработки. Этой теме на выставке посвящено несколько семинаров и экспозиций.

Однако руководство предприятий, которые оборудовали свои производства современными станками и используют новейшие технологии обработки металлов, обязано организовать правильное осуществление производственного контроля. При этом для разработки программы действенного производственного контроля работы предприятия необходимо включение всего комплекса таких организационных мероприятий, которые обеспечат строгое соблюдение санитарных норм и правил.

Продукцию машиностроительной отрасли использует большинство производств. Например, при сборке мебели невозможно обойтись без гвоздя или самореза, а в нефтяной промышленности доставить нефть на перерабатывающие предприятия рационально по трубам. Да и в других отраслях – приборостроение или автомобилестроение – невозможно уйти от использования какого-либо продукта металлообработки.

Читать еще:  Рынок металлообработки в россии

Для изготовления любых металлоизделий используются современные технологии металлообработки и оборудование, которые характеризует повышенная эффективность и производительность.

Практически повсюду применяют такие станки, как:

  • токарный,
  • автоматический,
  • винторезный.

При этом в массовом серийном производстве используют первый вид станков, для единичного производства – второй или третий.

Обработку любой заготовки в токарном станке осуществляют с помощью таких режущих инструментов, как:

Следует отметить, что токарным станком всегда управляет человек, а автоматическому станку требуется присутствие слесаря только при его настройке.

Автоматический станок для обработки металла, который, например, изготавливает гвозди для любого строительного объекта, работает по простому принципу.

Трубу протяженностью пять метров, которая работает как подающий элемент, располагают в задней стороне станка. В этой трубе помещается прут из стали (длина – почти шесть метров), один конец которого задвигают в станок. С помощью специального устройства отсекают деталь заданного размера, а стальной прут проталкивают в станок снова, до полного использования.

Самый быстрый способ производства разнообразных металлоизделий сегодня – холодная или горячая высадка. При этой технологии используют оборудование, которое снабжено пресс-формами, соответствующими заданной конфигурации изделий.

С помощью мощного станка и высокого давления пресс сильно ударяет по заготовкам, в результате чего они приобретают требуемые формы и передаются на следующие этапы обработки. Отличие горячей высадки от холодной заключается в том, что заготовки предварительно нагревают, а это существенно облегчает всю обработку.

Особенности современных технологий обработки металлов

Еще одной современной технологией металлообработки, без которой невозможно представить ни машиностроительную, ни любую другую отрасль промышленности, является резка металлов. Во время этой обработки металла с заготовок срезают «лишнее», чтобы придать готовым деталям нужные размер и форму. Этот способ металлообработки по-прежнему основной при изготовлении деталей высокой степени точности.

Современные научные достижения в этой сфере способствовали появлению новейших способов металлообработки и применению таких технологических процессов, которые позволят обрабатывать прокат с высоким качеством и без лишних потерь.

Так, при обработке проката с тонкими стенками наибольший эффект приносит использование лазерной резки, при которой сфокусированным особым образом лазерным лучом испаряют металл в месте разреза созданной высокой температурой. Этот способ обработки характеризует высокая точность.

Также широко пользуются и гидроабразивной резкой металла, которая кардинально отличается от ультразвуковой или плазменной резки. При этой технологии обработки воздействие на металл оказывают тонкой водяной струей, которую насыщают абразивными веществами и подают к рабочей зоне под высоким давлением.

Гидроабразивной технологией целесообразно воспользоваться на тех производствах, которые не допускают чрезмерное нагревание металла либо искрообразование.

Однако независимо от того, какая конкретная технология резки металлов используется, любую работу по металлообработке начинают с составления схем предстоящей работы с учетом типов материалов, которые подлежат разрезанию (оцинкованные листы или обычный листовой прокат), и прочих технологических особенностей.

Технологии фрезерной обработки металла

Чтобы из металлической заготовки получить деталь, например, сделать гаечный ключ из подходящего бруска, фрезеровщик на своём станке зажимает брусок в тиски, устанавливает на станок нужную фрезу и по разметке начинает резание. Зажатая в тисках заготовка вместе с тисками начинает двигаться к фрезе. В стороны отлетает мелкая горячая стружка.

Когда фреза доходит до нужного размера, подача выключится самим фрезеровщиком или автоматически по заданной программе.

Обрабатывать фрезерованием можно и дерево, и пластмассу, и камень. Сущность фрезерования состоит в снятии лишнего слоя материала, то есть припуска, с помощью фрезы, фрезерного станка и фрезеровщика.

С помощью фрезерования можно изготовить шпоночную канавку на оси электродвигателя, вырезать шипы и пазы для заготовки оконной рамы, подготовить площадку для транзистора в алюминиевом радиаторе, изготовить дверной ключ нестандартной формы, сделать надпись на памятной табличке…

Специалисты некоторых компаний готовы по вашему заказу изготовить самые замысловатые по форме детали методом фрезерования.

Современные научные достижения, а также современные технологии металлообработки широко представлены на нашей выставке «Металлообработка».

Результаты внедрения инноваций в металлургии

Мировой кризис негативно отразился на экономике России, но металлургическая промышленность сохранила свои возможности благодаря предшествующим крупным денежным вкладам. Металлургия – это основная отрасль государственной промышленности, своеобразный фундамент для развития экономики в целом.

В общем экспорте страны доля металлургии составляет 14%. Экспортируется более 40 % стали, выплавляемой в РФ. Продукция металлургов в ВВП составляет 5 %, во всем промышленном комплексе – 17%. Металлургическая отрасль вносит существенный вклад в экономику страны и наполняет бюджет. В связи с неблагоприятной экономической обстановкой принят также план по замещению импортной продукции на отечественную. Повышение конкурентной способности отрасли входит в стратегические планы государственного уровня. Предприятия отрасли модернизируются и применяют инновации в производстве.

Востребованные инновации касаются обновления технологий, снижения ресурсоёмкости, улучшения экологической составляющей в металлургии. Особый упор делается на продукцию электродную, углеграфитовую, твёрдосплавную, полупроводниковую, прокатную. Чтобы избежать упадка в металлургической промышленности, необходимо активизировать инновационную деятельность. Научно-исследовательские учреждения оказывают существенную помощь в модернизации отрасли.

Читать еще:  Металлообрабатывающие станки своими руками

10 инноваций в металлургии 2018

Инновации в металлургии:

  1. Карусельная печь. Задействована в чёрной металлургии, снижает напряжение в подовой части печи.
  2. Спроектирован и введён в эксплуатацию опытный образец печи Ванюкова для переработки шлаков и отходов в цветной металлургии. Аналог этой инновации – печь Ромелт, задействованная в чёрной металлургии. Преимущество её – возможность работы на низкосортном угле и переработка шлакоотходов. Хотя КПД такой печи ниже, чем у доменной, последняя не способна перерабатывать отходы и шлаки. Это большой рывок вперёд, ведь металлургические комбинаты завалены отходами, которые некуда девать. Стоимость проекта около 250 млн рублей, а строительство вне металлургического комбината будет стоить миллиард рублей. Инновация осуществлена за счёт частных инвестиций.
  3. Предприятие «Челябинский цинковый завод» осваивает флотационную технологию получения серебра из кеков цинкового производства. Инновационная технология даёт до 98 кг серебра из 100 килограммов сульфидного флотоконцентрата.
  4. Создана мембранная технология очистки сложных растворов в металлургии. Инновация позволяет очищать растворы от сульфатов тяжёлых цветных металлов на 99%. Новшество открывает возможность создания закольцованного водооборота на заводах отрасли.
  5. При плавке чугуна и стали используют синтетический легкоплавкий флюс. Инновация помогает увеличить способность шлаков к рафинированию.
  6. Динамический нанотестер. С помощью изобретения исследуют физико-механические параметры материалов разного происхождения, определяют коэффициент трения, модуль
    Юнга, нанотвёрдость и др.
  7. Комплекс для исследования и диагностики сыпучих нановеществ (нанотрубки, порошки для спекания и катализа, медпрепараты). Инновация предназначена для быстрого определения свойств и характеристик материала на разных этапах производства.
  8. Инновации касаются также водоснабжения производств чёрной металлургии. Для расчёта концентраций соли в подразделах, оптимизации структуры систем водоснабжения
    разработана технологическая модель с её математическим описанием.
  9. Индукционная плавильная установка ТВЧ Элсит позволяет экономить электроэнергию. Благодаря высокой мощности печь моментально нагревается и позволяет сразу
    плавить металл.
  10. Плоское прокатное оборудование для поперечно-клиновой прокатки заготовок применяют в изготовлении высокоточных деталей сложной конфигурации. Автоматизированный комплекс позволяет повысить производительность в 2 раза, уменьшить на 30% расход металлопроката, повысить точность изготовления и снизить трудоёмкость дальнейших операций.

Развитие металлургической промышленности закономерно входит в стратегическое планирование федерального уровня. Использование инноваций в металлургии, внедрение современной техники, модернизация действующей увеличивают коэффициент обновления основных производственных фондов до 5%. В перспективе, к 2020 году металлургическая промышленность выйдет на мировой уровень по количеству произведенной продукции.

Чёрная металлургия

Инновации в чёрной металлургии задействованы в отдельных направлениях производства:

  1. Доменном.
    Предусмотрено строительство установок по вдуванию угольной пыли, увеличение выплавки чугуна до 20% и уменьшением расхода природного газа.
  2. Сталеплавильном.
    Отказ от использования мартеновских печей для производства стали, уменьшение расхода металлопроката до 1088 кг/т в 2020 году с нынешних 1142
    кг/т. Использование сверхмощных печей для экономии электроэнергии(350 кВт*ч /т в сравнении с нынешними 500 кВт*ч/т).
  3. Прокатном.
    Увеличение выпуска листового металла в общем выпуске металла до 65%, доведение до уровня экономически развитых стран.
  4. Цветная металлургия
    Темп роста отрасли вызван необходимостью заместить импорт отечественной продукцией. Быстрый рост требует инновационного подхода к технологии, технике и организации производства. Нестабильность внешнего рынка и недостаточная ёмкость отечественного требуют развития последнего.

Главенствующими вопросами цветной металлургии являются: возрастание части выпуска алюминия в электролизерах и наращивание мощностей в производстве тяжёлых цветных металлов по технологии автогенных процессов. До конечного срока «Стратегии развития чёрной и цветной металлургии России на 2014-2020 годы» их часть должна составить 97% от общего производства.

Комбинат «Североникель»

Предприятие с давней историей, с 1998 года комбинат «Североникель» входит в состав АО «Кольская ГКМ». Сейчас на нём перерабатывается файнштейн и завершается производственный цикл.

«Норникель» инвестировал в обновление производства никеля Кольской ГМК более 20 млрд рублей. Планируется освоить новую технологию электроэкстракции для рафинирования никеля. Никелевые аноды не будут плавить, так как сырьём выступит никелевый порошок. Постепенно старые ванны для электролиза заменят новыми. Всего планируется постепенно заменить 476 ванн в цехе электролиза.

Кольская горно-металлургическая компания модернизирует обогатительную фабрику. Усовершенствования касаются АСУ ТП. Комплекс замещается новым, поскольку прекращено производство запасных комплектующих и возможны аварийные ситуации. Новое оборудование устанавливают поэтапно. Уже произведена замена на пульпонасосной станции, сейчас модернизируются 3 секции флотации. За 2018 год будет заменён весь аппаратный комплекс предприятия.

Предприятие планирует модернизировать всю систему управления до начала 2019 года и соединить в одну централизованную систему управления обогатительной фабрики СУ отдельных производственных участков. Это позволит далее совершенствовать технологический процесс, проявлять гибкость при смене технологических циклов.

Комбинат «Североникель» осваивает новый способ переработки платинорениевых катализаторов, результатом которой является концентрат платины и перренат аммония.

Для предприятия разрабатывается технологическая линия очистки стоковых вод до приемлемого уровня.

Технологии обработки металлов

Крупнейшая индустриальная выставка ИННОПРОМ объединит разработчиков современных методов обработки металла. Следование новым технологиям позволит оптимизировать производство, снизить ресурсные траты и повысить уровень качества продукции. Свыше 600 компаний представят свои разработки 9-12 июля в МВЦ «Екатеринбург-ЭКСПО».

Читать еще:  Станки с чпу для металлообработки цена

Выставка сопровождается обширной деловой программой, посвящённой трендам и проблемам современной обработки металлов на производстве. Мероприятие ориентировано на предпринимателей, инженеров-технологов и людей, интересующихся технологиями металлургической промышленности в разнообразных отраслях.

Виды обработки металлов

Экспоненты ИННОПРОМ представят как традиционные, так и инновационные технологии:

Обработка листового металла

Термическая обработка металлов

Обработка металлов резанием

Технологии 3D печати металлов

Технологии ручной обработки металлов

Станки для обработки металла

и другие методы, применяемые в металлургической промышленности в России и за границей.

Представленное оборудование и проекты могут быть использованы в разнообразных областях от тяжелой промышленности до ювелирного дела. Металлообработка востребована в микроэлектронике, медицине и даже в искусстве. Расскажем подробнее об основных направлениях, анонсированных в рамках ИННОПРОМ-2018.

Обработка листового металла

В рамках выставки ИННОПРОМ будет представлено оборудование для обработки металла листового проката:

Гибочные и прессовальные устройства

Приборы для лазерной резки

Также вы сможете ознакомиться с видами технологического декорирования листового металла: травлением, окраской, оксидированием, напылением титана, созданием матовых или глянцевых поверхностей, с методами антикоррозийной обработки.

Листовой прокат широко применяется в машиностроении и автомобилестроении, в военной промышленности, в строительстве, трубостроении и в производстве бытовых товаров. Горячекатанный, холоднокатанный или оцинкованный листовой металл популярен, доступен и находит широкое применение.

Термическая обработка металлов

Важное место на ИННОПРОМ-2018 отведено термообработке, применяемой для улучшения свойств изделий или облегчения обрабатываемости давлением и резанием. Участники выставки представят оборудование и технологии всех видов термического воздействия:

Воздействие на металлоизделия современными методами термообработки увеличивает ресурс прочности и износостойкости, уровень коррозийной стойкости и другие показатели, актуальные в машиностроении, военном деле, горнодобывающей промышленности, при производстве музыкальной и радиотехники.

Обработка металлов резанием

Металлорежущее оборудование нового поколения используется для создания изделий сложной формы. Наибольшую эффективность показывают высокотехнологичные методы металлообработки:

и традиционные технологии:

Применение актуальных промышленных решений увеличивает темпы производства, сокращает себестоимость продукции и обеспечивает высокий уровень безопасности.

По-прежнему широко используется и ручная обработка металлов резанием на токарных и фрезеровочных станках. Участниками выставки станут производители оборудования как для традиционного, так и для роботизированного выполнения этих задач.

Технологии 3D печати металлов

Создание сложных металлоизделий с помощью 3D технологий востребовано вопреки более высокой, чем у традиционных методов, стоимости. Промышленные принтеры создают сложные детали любых размеров с высокой точностью за короткий срок. При помощи компьютерных технологий удаётся оптимизировать конструкции, улучшая показатели прочности, износостойкости и веса.

Промышленные работы на 3D принтере производятся как в специальных камерах, наполненных инертным газом для улучшения качества изделия и обеспечения безопасности, так и в открытой среде, в специально отведённом помещении или боксе. Технология печати требует соблюдения температурного режима, чистоты, постоянного доступа к электроэнергии и специальных условий, уникальных для каждого вида используемого металла или сплава.

Разнообразие материалов и технологий печати позволяет использовать их в авиакосмической отрасли, атомной индустрии, приборостроении, медицине и многих других направлениях.

Технологии ручной обработки металлов

Несмотря на возрастающую роль автоматизации в металлургии, повсеместно используется ручное изготовление и обработка изделий. В России в машиностроении, авиакосмической отрасли и добывающей промышленности задействовано рекордное число специалистов высокого уровня, специализирующихся на изготовлении сложных деталей. Станки для обработки металла вручную претерпели преобразования, став удобнее и безопаснее своих предшественников. Изготовление металлоизделий на них выполняется следующими способами:

ИННОПРОМ-2018 даст возможность выбрать то оборудование, которое наилучшим образом раскроет потенциал компании и персонала.

Станки для обработки металла

Промышленные станки нового поколения отличаются разнообразием технологий ручной обработки. Станки для механической обработки призваны обеспечить максимальную безопасность вкупе с удобством работы. Перед промышленниками встаёт очевидный выбор того или иного пути развития:

Традиционные технологии, основанные на механическом воздействии,упрощающие поиск и переподготовку персонала, подготовленного по стандартным учебным программам техникумов.

Инновационные технологии с использованием лазеров, плазменного оборудования и других высокоточных приборов, увеличивающие скорость и качество производства. Данные технологии безопасны, но при этом требуют инженерного сопровождения и обслуживания

Перед всеми крупными предприятиями стоит этот технологический вопрос, если он интересует и вас, то ответ на него вы сможете найти на выставке металлообработки ИННОПРОМ-2018.

Роботизированное производство

Металлургическая промышленность по прогнозам специалистов станет одной из первых полностью автоматизированных отраслей. Большинство операций могут выполнять промышленные роботы в сопровождении нескольких инженеров.

Что даст роботизация металлургической промышленности:

Безопасное производство без несчастных случаев

Решение проблемы квалификации, обучения и переподготовки персонала

Повышение качества продукции

Развитие металлургической науки привлечением новых кадров

Повышение престижа занятости в металлургической промышленности

Экспоненты выставки ИННОПРОМ-2018 продемонстрируют проекты современных роботизированных цехов и оборудование, реализующее концепцию предприятия будущего.

Примите участие в крупнейшей выставке металлургического оборудования и технологий, удостоенной внимания первых лиц государства. Вместе мы сможем создать промышленность XXI века, эффективную, безопасную и востребованную во всём мире.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector