Termokings.ru

Домашний Мастер
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технологии художественной обработки металлов

9.9. Материалы и инструменты

9.9. Материалы и инструменты

Металл для насечки должен быть мягким, хорошо полирующимся. Поэтому чаще всего применяется мельхиор, томпак, латунь, красная медь, алюминий. Исходным материалом служит проволока, которая вальцуется, то есть плющится, прокатываясь между металлическими валиками вальцов. Проволоку можно и не прокатывать, а просто плющить молотком на наковальне, но это хуже.

Ширина полученной ленты зависит от толщины проволоки. Проволока сечением 0,5–1,0 мм дает ленту шириной 2–3,5 мм.

Инструменты. Предметы под инкрустацию могут быть изготовлены токарным, столярным и комбинированным способами. В зависимости от этого нужны соответствующие инструменты и оборудование. Следует помнить, что инкрустация выглядит сочнее на выпуклых и сферических поверхностях. Поэтому плоскости нужно будет слегка заовалить от центра к краям напильником или рубанком.

Из специальных приспособлений (рис. 9.11) нужно выделить нож-резец для подготовки канавок под проволочную дорожку. Удобен нож-косячок, наточенный, как сапожный нож, издавна применяемый резчиками по дереву. Ножом-косячком делают продольные прорези. Для удобства работы лучше сделать деревянную ручку.

Рис. 9.11. Резцы для инкрустации.

Канавки по окружности вставок выполняют циркулем резцом (рис. 9.12). Для этого годится обычный слесарный разметочный циркуль. Его ножки нужно укоротить и заточить. При необходимости таким инструментом можно сделать прорезь любого диаметра или дуги. При вращении игла циркуля резца вдавливается в дерево и разрушает его. Поэтому начало прорези часто не совпадает с ее окончанием. Чтобы этого избежать, под ножку циркуля следует подложить шайбу с отверстием для иглы.

Рис. 9.12. Циркуль-резец и слесарные ножницы.

Листы металла и срезанные от их кромок узкие полоски для инкрустации выпрямляются деревянным молотком (киянкой) из прочной, твердой породы: дуба, бука, граба, березы.

Углубление под бляшку выполняют перовым сверлом. Его вставляют в дрель или коловорот, которым и производят вращение. Можно поступить проще – не сверлить углубление, а сделать вмятину под бляшку. Для этого удобно использовать пуансон.

Элементы инкрустации вколачивают в древесину легким металлическим молотком на длинной ручке.

Обрезание проволоки и полосок металла производят небольшими слесарными ножницами (см. рис. 9.12). Обычные слесарные ножницы используют для нарезания тонких металлических лент – материала будущей инкрустации. Выполнение частой насечки требует быстроты и сноровки, и здесь необходимы специальные легкие ножницы с пружинными ручками.

Для скручивания проволочных элементов можно применить острогубцы-кусачки. В работе потребуется пинцет для удержания мелких деталей инкрустации.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Читать книгу целиком

Презентация по технологии на тему: Художественная обработка листового металла. Басма. Чеканка по металлу.

Художественная обработка металла — искусство изготовления изделий из металла, способных удовлетворять эстетические потребности человек, формировать его художественный вкус и культуру. Вначале для художественной обработки человек использовал только золото, затем постепенно стал применять серебро и другие металлы и сплавы. Художественная обработка металла включает фигурное литье, ковку, чеканку, гравировку и множество других приёмов.

Начало советского периода художественной обработки металлов относится к 1923 году, когда при Наркомфине было организовано Московское товарищество. Используя опыт и достижения мастеров предшествующих поколений, опираясь на богатые традиции, оно создало немало изделий, получивших мировую известность, в том числе такие произведения монументального характера, как карта нашей Родины из драгоценных металлов и самоцветов, изумительный по красоте орден Победы. На современном этапе центрами художественной обработки металлов в России являются: Москва, Санкт- Петербург, Екатеринбург, Касли, Кострома, Ростов (Ярославский), Великий Устюг, Пермь, Якутск, поселок Мстёра, Красное-на-Волге .

Виды художественной обработки листового металла Художественная Ковка Просечка Чеканка Дифовка (выколотка) Басма (тиснение) Литьё Филигрань (скань) Алмазная грань Гравирование Травление Чернение Эмалирование (финифть) Металлопластика Таушировка (насечка) Наводка золотом (позолота)

Басма (тиснение) Басма (тиснение) является своеобразным развитием и усовершенствованием чеканки. Вместо многократных ударов чеканом, необходимых для лепки сложной формы, используются басменные доски-матрицы. Преимущество тиснения по сравнению с чеканкой — быстрота выпуска изделий, а также значительная экономия драгоценного металла, так как басма по сравнению с чеканкой осуществляется на материале значительно меньшей толщины.

Для басменного тиснения делают металлические, каменные или деревянные доски (матрицы) с рельефом на одной стороне (высота рельефа 2 — 5 мм). Она представляет собой невысокий монолитный рельеф с мягкими плавными линиями без острых углов и резких выступов. Общая высота рельефа на древних басмах не превышает 1-2 мм, но к XVII веку (особенно в конце его) она иногда достигает 5-6 мм (на больших басмах). Процесс тиснения заключается в следующем: на матрицу кладется тонкий лист металла, толщина которого не превышает 0,2-0,3 мм, затем сверху накладывается прокладка из свинца. По этой свинцовой подушке наносят удары деревянным молотком. Под действием силы свинец вдавливается во все углубления матрицы, точно повторяя весь ее рельеф. Такие же деформации претерпевает и металлический лист, зажатый между матрицей и свинцовой прокладкой. После тиснения свинец удаляют и с матрицы снимают басму — тонкий рельеф, очень точно воспроизводящий все детали матрицы, включая и фактуру. Басма несколько отличается от матрицы четкостью рисунка.

В древнерусском искусстве басмы применялись для украшения различных изделий, как культовых, так и светских: окладов икон, переплетов книг, сундуков, ларцов. Басмы выполняли с портретными изображениями или с орнаментальными.

Чеканка Одним из изысканных видов обработки металлов является художественная чеканка. Этот вид искусства подразумевает получение рельефных изображений на металле: выполняется ударами особым молотком по специальным инструментам — чеканам. Работы ведутся по поверхности листа, положенного на эластичную подложку из особой смолы, в основном по лицевой стороне. При изготовлении сосудов ее заливают внутрь. Этот вид является одним из древнейших и широко распространенных способов художественной обработки металлов.

Высокого совершенства чеканка достигла в домонгольской Руси, а своего расцвета — в древнерусском искусстве IV-XVII веков. Дальнейшее развитие она получила в XVIII и XIX веках. Например, сохранились чеканные изделия новгородских чеканщиков XI-XII веков культового характера (оклады икон и др.), в которых своеобразно сочетаются черты русского и византийского искусства. Это не только орнаментальные композиции, выполненные чеканкой из листа, но и чеканные литые фигуры. К этому времени относятся образцы чеканного искусства Владимиро-Суздальской Руси . К 1412 году относится работа мастера Лукиана (складень), изготовленная чеканкой с чернью, а также работы тверских ювелиров, выполненные чеканкой по серебряному литью. Чеканка по высокому рельефу производилась мастерами-греками в Москве, а чеканные ковши и чаши — в Новгороде. Технического совершенства и пластического эффекта в высоком чеканном рельефе (особенно при наличии фигур) в средние века достигали французские и немецкие златокузнецы , в IV веке — итальянские, в конце XVI века — немецкие мастера. Тем самым уже тогда были достигнуты границы возможного для этой техники. Позднее подобный декор отливался и припаивался. Еще в древности применялась чеканка по твердой модели, в особенности для выделки фигур. Золотой или серебряный лист разгонялся по бронзовой или железной модели и затем снимался с нее. Особенно пышного расцвета достигла чеканка в XVI веке, в Ярославле она сочеталась с резьбой и гравировкой, в Нижнем Новгороде обогащалась литыми скульптурными деталями. Новгородские чеканщики стали применять чеканку с конфаренным фоном. Расцвет чеканного искусства продолжался и в XVII веке. Появились новые приемы и художественные особенности: со второй половины XVII века и с начала XVIII века в Новгороде чеканщики применяют прорезной орнамент, в Костроме развивается плоская измельченная чеканка, чередующаяся с литьем и резьбой, в Ярославле чеканка достигает особой пышности, расцвечивается цветной эмалью.

Читать еще:  Как сделать когти из бумаги и других подручных материалов

Материалом для чеканки из листа служит листовой металл различной толщины, обладающий свойствами пластической деформации. Наиболее ходовыми считаются листы толщиной от 0,4 до 1 мм. Однако для крупных, монументальных произведений применяют и более толстые листы, например, красную медь до 2 мм, а листовой алюминий даже до 3 мм. В современной практике чеканки из листа применяются следующие металлы и сплавы: цветные металлы — красная медь и ее сплавы (латуни, томпак) — материалы, наиболее пригодные для чеканки декоративных изделий и скульптуры. Они обладают высокой пластичностью, чеканятся легко никелевые сплавы ( мельхиор, нейзильбер) в настоящее время применяются редко, но в прошлом (особенно в конце XIX в.) широко использовались для чеканки художественной посуды, имитирующей серебряную. — черные металлы : мягкая, малоуглеродистая сталь, предварительно отожженная и протравленная — так называемый декапир (или дважды протравленная сталь до и после отжига — дважды декапир ) — материал более трудный в чеканке по сравнению с медью, мо очень красивый в отделке.

Инструменты и приспособления. Основными инструментами для чеканки являются чеканы. Они представляют собой специально откованные стальные стержни длиной 120—170 мм , восьмигранного (реже круглого) сечения, несколько утолщенные в своей средней части и утонченные к концам. Такая форма обеспечивает большую устойчивость чекана и отсутствие вибраций. Кроме того, она соответствует размерам и форме человеческой руки и удобна в работе. Инструменты чеканщика. Слева: давильники . Справа: А — расходники ; Б — лощатники ; B — облые ; Г, Д, Е — фактурные.

Чеканка по литью У литых заготовок чеканят только поверхность. Можно приготовить отливку самому или расписать уже готовое изделие. В большинстве случаев отливки чеканятся из поделочной стали, меди и бронзы. Инструментов для выполнения работ требуется намного меньше, но они должны быть лучше закалены, так как отливка почти не. Разновидности чеканных работ Контурная чеканка Она выполняется только расходниками на плоском листовом металле без выколотки рельефа. Контурная чеканка напоминает гравировку, но, в отличие от последней, может быть как вогнутой, так и выпуклой. Чаще всего таким образом украшаются различные предметы быта Ажурная чеканка Этот вид чеканного мастерства так же называется «железные кружева». Фон изображения нарезается с помощью специальных сечек. Для удобства сначала делается расходка контура острым обводником , потом по этим линиям проводится высечка. Отжиг таких изделий производится с особенной осторожностью, так как тонкие перегородки могут легко расплавиться. Тиснение по фольге — металлопластика очень похожа на чеканку, только ее выполняют специальным инструментом — давильником . Для работы с очень тонкой фольгой в качестве давильника можно использовать простую шариковую ручку или обыкновенный грифельный карандаш. Басма или ручное тиснение по серебряной и золотой фольге — это одна из амых распространенных техник в средневековом ювелирном искусстве, широко используемая для изготовления окладов икон и предметов церковной утвари. Она является одной из древнейших техник металлообработки.

Тиснение по фольге представляет собой предельно упрощенный вариант чеканки по металлу, не требующий использования специальных инструментов и оборудования . Материалом для тиснения служит медная и алюминиевая фольга, а иногда и очень тонкая жесть от консервных банок, для имитации позолоты нам потребуется тонкая «золотая фольга», в которую заворачивают некоторые сорта конфет . Фольга — тонкий листовой металл толщиной до 0,2 мм. Применяют в радио- и электропромышленности, для упаковки пищевых продуктов, изготовления крышек для молочных бутылок, печатных форм, обкладки конденсаторов. Фольга находит различное применение в домашнем хозяйстве. Металлопластика очень похожа на чеканку, только ее выполняют специальным инструментом — давильником . Для работы с очень тонкой фольгой в качестве давильника можно использовать простую шариковую ручку или обыкновенный грифельный карандаш. тиснение по фольге

Программы (профили)

Образовательные программы посвящены методам обработки художественных и промышленных изделий из различных материалов. Примеры профилей:

  • Технологические приемы дизайн-визуализации промышленных изделий (РТУ МИРЭА);
  • Технология художественной обработки драгоценных камней и металлов (МГРИ-РГГРУ);
  • Художественное проектирование изделий и компьютерное моделирование технологических процессов их производства (СПГУ);
  • Технологические приемы и дизайн художественных изделий (ДВФУ).

Электрическая обработка изделий изметалла

Основная технология выглядит так: научасток подается точечный разряд, который приводит коплавлению стали. Используемый электрод обычно сделан излатуни, апространство между ним иповерхностью заполняют маслом, которое имеет отличные проводящие способности. Активно применяется эта методика для работы сметаллическими тонкими листами, атакже для заточки инструментов.

Подвидом электрообработки можно считать ультразвуковой метод. Волны свысокой частотой поаналогичному принципу разрушают молекулярные соединения, что приводит кобразованию отверстий.

Высокая точность позволяет пользоваться технологией для изготовления ювелирных изделий.

Выжигание по дереву

  • » onclick=»window.open(this.href,’win2′,’status=no,toolbar=no,scrollbars=yes,titlebar=no,menubar=no,resizable=yes,width=640,height=480,directories=no,location=no’); return false;» rel=»nofollow»> Печать
  • E-mail

Подробности Категория: Обработка древесины

Выжигание по дереву

Среди многих художественных ремесел, связанных с обработкой дерева, особое место занимает декоративное выжигание. Одно из популярных ремесел, глубоко связанное с традициями русского народного творчества, выжигание развивалось параллельно с резьбой, точением, мозаикой и живописными работами по дереву, нередко дополняя эти виды искусства или выступая самостоятельно.

Сварочный, электрический и токарный способы обработки

С помощью сварки добиваются неразъемного соединения стальных деталей, нагревая металл до плавления или высокопластического состояния. Расплавленный по краю соединяемых частей материал перемешивается, и при его затвердении образуется шов. Существует электрическая (дуговая и контактная) и химическая (газовая и термитная) сварка.

Электрическая металлообработка делится на две разновидности:

  1. Электроискровая обработка, основанная на разрушительном действии электроискровых разрядов на прочные металлы.
  2. Ультразвуковая обработка — метод, созданный для работы с закаленной сталью, твердыми сплавами, драгоценными камнями и другими материалами.
Читать еще:  Использование металлических колонн в строительстве

Токарной обработкой называются ручные работы на станке. В процессе с деталей удаляется лишний слой, и они приобретают нужную форму, точность, шероховатость и размеры. Выбор вида обработки зависит от цели работ (основные работы, ремонт, сборка).

Обработка металла необходима для производства заготовок и деталей, которые требуются для машиностроения, авиации, автомобильной промышленности и других отраслей.

Обработка давлением

Обработка металла давлением применяется для изменения формы детали без нарушения ее целостности. Существуют следующие виды:

  • Штамповка.
  • Ковка.

Перед ковкой заготовку нагревают, опирают на твердую поверхность и наносят серию ударов тяжелым молотом так, чтобы заготовка приняла нужную форму.

Исторически ковка была ручной, кузнец разогревал деталь в пламени горна, выхватывал ее клещами и клал на наковальню, а потом стучал по ней кузнечным молотом, пока не получался меч или подкова. Современный кузнец воздействует на заготовку молотом кузнечного пресса с усилием до нескольких тысяч тонн. Заготовки длиной до десятков метров разогреваются в газовых или индукционных печах и подаются на ковочную плиту транспортными системами. Вместо ручного молота применяются кузнечные штампы из высокопрочной стали.

Для штамповки требуется две зеркальные по отношению друг к другу формы — матрица и пуансон. Тонкий лист металла помещают между ними, а потом с большим усилием сдвигают. Металл, изгибаясь, принимает форму матрицы. При больших толщинах листа металл нагревают до точки пластичности. Такой процесс называют горячая штамповка.

Во время штамповки могут выполняться такие операции, как:

  • гибка;
  • вытягивание;
  • осаживание;
  • и другие.

С помощью штамповки выпускают широчайший ассортимент изделий — от корпусов бытовой техники до колесных дисков и бензобаков.

Технологии художественной обработки металлов

Назначение
Чистовая, точная обработка наружных, внутренних, торцевых и плоских поверхностей; сверление, точение, фрезерование; нарезание, накатывание внутренней резьбы.
Область применения
Применяется практически во всех отраслях промышленности и ремонтных мастерских, использующих металлорежущее оборудование.
Преимущества
Позволяет производить обработку по высокому классу точности и чистоты (8-9 класс) на металлообрабатывающем оборудовании нормального класса точности.


Ультразвуковое резание основано на сообщении режущей кромке инструмента УЗ колебаний, что в значительной мере снижает усилие резания (в 5-8 раз), улучшает сход стружки, препятствует налипанию на режущюю кромку, повышает стойкость инструмента (

в 2 раза) и качество изготавливаемых изделий.

Ультразвуковая упрочняюще-финишная обработка (УЗУФО)

Ультразвуковая упрочняюще-финишная обработка осуществляется путём прижатия колеблющегося торца излучателя-индентора к поверхности обрабатываемого изделия, совершающего вращательное или возвратно-поступательное движение и сканирования, таким образом, по всей поверхности, которую необходимо обработать.
Назначение
Финишная обработка наружных, внутренних, торцевых, плоских и фасонных поверхностей.
Область применения
Применяется практически во всех отраслях промышленности и ремонтных мастерских, использующих металлообрабатывающее оборудование.
Преимущества
Получение высокого класса чистоты (10-12 класс), упрочненного поверхностного слоя, снятие остаточных внутренних растягивающих напряжений, формирование сжимающих напряжений.
Износостойкость деталей, обработанных методом УЗУФО, в два-три раза выше, чем после шлифования.

Ультразвуковое нарезание и накатывание
наружной и внутренней резьбы (УЗНР)

УЗ нарезание наружной резьбы резцом

УЗ нарезание внутренней резьбы метчиком

УЗ накатывание внутренней резьбы метчиком

При УЗНР на инструмент подаются колебания ультразвуковой частоты различной амплитуды, что снижает усилие, необходимое для проведения технологической операции.

Область применения

Практически во всех областях промышленности.
Преимущества
Получение резьбы более высокого качества и с меньшими энергозатратами по сравнению с традиционным способом.

Ультразвуковое волочение

При ультразвуковом волочении, выдавливании и штамповке механические колебания накладываются на инструмент, что в значительной степени снижает механическое усилие, необходимое для проведения технологического процесса.
Назначение
Волочение проволоки, трубки.
Область применения
Сталепрокатные заводы, ювелирная промышленность и т. д.
Преимущества
Получение продукции высокого качества за меньшее число проходов; повышение износостойкости инструмента.

Ультразвуковая сварка

Ультразвуковая сварка (УЗС) — это способ создания неразъёмных соединений с помощью энергии, выделяющейся в зоне контакта свариваемых деталей, при прохождении через последнюю ультразвуковых механических колебаний.
Основным преимуществом ультразвуковой сварки металлов является узкая направленность теплового воздействия, и как следствие отсутствие деформации и напряжения, стабильность результата сварки. Кроме того, отсутствует тепловое и световое излучение при сварке, металл не доводится до расплавленного состояния. Ультразвук позволяет сваривать однородные и разнородные металлы различной толщины без подготовки поверхности. Например: пластинку из меди толщиной в несколько мкм приварить к детали из стали толщиной в несколько сотен или тысяч мм., что очень сложно сделать c помощью традиционной сварки.

Процесс ультразвуковой сварки осуществляется без расплавления свариваемых материалов.
Сваривают металлы толщиной, мм., не более:
алюминий – 3; медь – 2; сталь – 1,3; латунь – 1; молибден, кобальт, тантал, вольфрам, бериллий – 0,5 мм.

Назначение
Точечная и шовная сварка тонких элементов к деталям любой толщины.
Область применения
Электротехническая, электронная, приборостроительная, авиационная промышленность и др.
Преимущества
Сварка, микросварка однородных и разнородных металлов без предварительной подготовки поверхности; отсутствие сварочных напряжений.

Ультразвуковая ударная обработка

Среди методов, реально позволяющих повысить качество, надежность и ресурс сварных конструкций следует выделить ультразвуковую ударную обработку.

Назначение
Обработка сварного шва ответственных деталей; упрочнение деталей двигателей и автомобилей, оснастки и инструмента; удаление заусенцев на деталях после механообработки.
Область применения
Газо- и нефтетрубопроводы, металлоконструкции; автомобилестроение, машиностроение, мостостроение, судостроение и т.д.
Преимущества
Происходит снятие растягивающих напряжений и формирование сжимающих. Повышает долговечность изделий и конструкций .

Ультразвуковая обработка связаным и свободным образивом (размерная обработка)

Повышение качества выпускаемых промышленно­стью машин и оборудования зачастую связано с при­менением деталей из твердых и хрупких материалов, труднообрабатываемых традиционными способами формообразования, такими, как резание, литье, штам­повка и т. п.
Одним из наиболее эффективных технологичес­ких процессов является ультразвуковая размерная об­работка (УЗРО). Сущность УЗРО состоит в следую­щем. Обрабатываемая деталь устанавливается на тех­нологическом столе напротив выходного торца инструмента. Между инструментом и обрабатывае­мой поверхностью детали вводят абразивную сус­пензию. Инструмент с ультразвуковой частотой уда­ряет по зернам абразива, которые, в свою очередь, воздействуют на поверхность обрабатываемого из­делия и посредством скалывания разрушают поверх­ность последнего в зоне обработки. Разрушение и удаление материала производятся очень большим ко­личеством направленных микроударов. По мере воз­действия на обрабатываемый материал инструмент все больше углубляется в деталь. Таким образом, про­исходит копирование объемной формы инструмента в обрабатываемое изделие. Основными параметра­ми УЗРО являются производительность, качество об­рабатываемой поверхности и точность обработки.
При проектировании станков для размерной об­работки целесообразно стремиться к получению наибольшей амплитуды механических колебаний, что предъявляет особые требования к УЗГ, прочностным характеристикам инструмента и преобразователя. Это связано с тем, что при УЗРО колебательная си­стема (КС) работает в непрерывном режиме, близ­ком к режиму холостого хода, и большая часть под­водимой к ней мощности является мощностью по­терь на ее элементах.

Читать еще:  Особенности и технические характеристики блоков ФБС

Назначение

Обработка изделий из металла и металлокерамики, изготовление различных прессформ и инструментов.

Область применения

Ювелирное дело, электронная промышленность, машиностроение.

Преимущества

По сравнению с традиционными методами позволяет
производить объемную выборку материала сложных конфигураций с высокой чистотой поверхности, что невозможно выполнить другими способами
снизить себестоимость работы за счет отказа в применении дорогостоящих алмазных инструментов.

Ультразвуковая пайка

Кавитация, обусловленная мощными ультразвуковыми волнами в металлических расплавах и разрушающая окисную пленку алюминия, позволяет проводить его пайку оловянным припоем без флюса.

Назначение
Пайка деталей из алюминия (Al), меди (Cu) и т.д.
Область применения
Электротехническая, электронная, приборостроительная, авиационная и др. промышленность.
Преимущества
Под действием ультразвуковых колебаний не образовывается оксидная пленка.

Ультразвуковая упрочняюще-финишная обработка металлов (УЗУФО)

Эксплуатационные свойства деталей машин зависят от качества их сопрягающихся поверхностей и поверхностного слоя, которые определяются геометрическими и физико-механическими свойствами, а также взаимным расположением микронеровностей на сопрягаемых поверхностях.
Шероховатость поверхностей в значительной степени определяет основные эксплуатационные свойства деталей и узлов: износостойкость, сопротивление усталости, надежность посадок, контактную жесткость и теплопроводность стыков сопряженных деталей, коррозионную стойкость, сопротивляемость эрозии при систематическом воздействии влажности и газов, герметичность соединений, отражающую и поглощающую способность поверхностей и др.
Важной характеристикой состояния поверхностного слоя являются остаточные напряжения. Остаточные напряжении оказывают существенное влияние на прочность и долговечность деталей машин и конструкций: остаточные сжимающие напряжения ( – ), возникающие в поверхностном слое, повышают циклическую прочность деталей, так как они разгружают поверхностные слои от напряжений, вызванных нагрузками, и, наоборот, растягивающие остаточные напряжения (+) уменьшают прочность деталей вследствие повышения напряженности поверхностного слоя.
Повышение требований к качеству выпускаемой продукции влечет за собой необходимость совершенствования технологических процессов.
Поэтому отделочная (финишная) обработка, изменяющая в широких пределах свойства поверхностного слоя, занимает важное место среди технологических способов, повышающих надежность деталей. Основные усилия разработчиков отделочных технологий сводятся к автоматизации и повышению производительности процесса, уменьшения шероховатости поверхности до величины микронеровностей в десятые и сотые доли микрона.
Значительное место в технологических процессах по изготовлении деталей машин отводится абразивной обработке — шлифованию. Однако для процесса шлифования характерно формирование растягивающих остаточных напряжений в поверхностных слоях обработанных изделий, а также шаржирование (насыщение абразивными частицами) обработанной поверхности, что снижает усталостную прочность и износостойкость деталей. Операции шлифования и полирования вызывают неоднородную пластическую деформацию, а также не устраняют физико-химические неоднородности от предыдущей обработки (точение, сварка).
Для повышения прочности и износостойкости деталей необходимо применять методы обработки, улучшающие физико-химические свойства, структуру и микрогеометрию поверхности.
В последнее время в машиностроении и других отраслях промышленности широко применяются методы поверхностного пластического деформирования (ППД).
К ним относятся: дробеструйная обработка, обкатывание шариком или роликом, дорнование, алмазное выглаживание.
Одним из наиболее эффективных методов ППД является Ультразвуковая упрочняюще-финишная обработка металлов (УЗУФО).
Предварительно деталь протачивается на станке (токарном, строгальном и т.д.), затем на этом же станке с помощью малогабаритной ультразвуковой приставки проводится УЗУФО. При этом инструмент (индентор) с большой частотой (22 кГц) (22000 ударов в сек.) ударяет по микронеровностям обрабатываемой поверхности, что позволяет получить на поверхности малую шероховатость и упрочненный слой.
В Научно-Инновационном Центре Ультразвуковых Технологий СЗТУ на протяжении 25 лет РАЗРАБАТЫВАЮТСЯ, ИЗГОТАВЛИВАЮТСЯ И ПОСТАВЛЯЮТСЯ малогабаритные ультразвуковые комплекты для оснащения металлообрабатывающих станков.

Комплект легко устанавливается на универсальные и программные станки.

В процессе многолетней работы сотрудников НИЦУТ по совершенствованию ультразвуковых генераторов, преобразователей, колебательных систем, технологических устройств, материала и формы индентора, режимов ультразвуковой обработки, удалось достигнуть стабильных высоких результатов формирования структуры поверхностного слоя. По обработке большинства марок сталей, а также большинства марок цветных металлов и их сплавов получены следующие результаты:
– шероховатость поверхности от исходной Ra 1,6 получаем Ra 0,05;
– повышение в среднем микротвёрдости на 50…80 % на глубину до 0,8 мм;
– преобразование остаточных напряжений из растягивающих (+5,7) в сжимающие
(–53,2);
– увеличение опорной поверхности до 85 %;
– повышение усталостной прочности в 1,5…2 раза;
– повышение износостойкости в 2…2,5 раза;
– улучшение точностных параметров в 1,4 раза;
– повышение коррозионной стойкости.
Методом УЗУФО возможно обрабатывать детали различной конструктивной формы: круглые, плоские, наружные, внутренние, торцевые, сферические, конические, галтели, канавки и т.д.

Применение технологии УЗУФО позволяет исключить: во многих случаях операцию шлифования, полностью ручные доводочные операции абразивными шкурками и пастами, в некоторых случаях – термообработку, внутрицеховую транспортировку деталей, а также экономить производственные площади, улучшить экологию и повысить культуру производства.
Анализ результатов многолетних внедрений технологии и оборудования для ультразвуковой упрочняюще-финишной обработки металлов показывает, что широкое использование этой технологии в машиностроении, судостроении, авиакосмической, автотракторной и других отраслях промышленности позволит обеспечить прорыв в интенсификации производственных процессов, в повышении качества и надежность изделий, машин и приборов.

Опоры-уникумы

Разумеется, существуют разного рода уникальные случаи, связанные с прокладкой воздушных линий. Например, при установке опор в обводненный грунт или в условиях вечной мерзлоты обычные сваи-оболочки для фундамента не подойдут. Тогда используются винтовые сваи, которые ввинчивают в грунт как шуруп, чтобы достичь максимально прочного основания. Особый случай — это прохождение ЛЭП широких водных преград. Там используются специальные высотные опоры, которые весят раз в десять больше обычных и имеют высоту 250−270 м. Поскольку длина пролета может составлять более двух километров, применяется особый провод с усиленным сердечником, который дополнительно поддерживается грузотросом. Так устроен, например, переход ЛЭП через Каму с длиной пролета 2250 м.

Отдельную группу опор представляют конструкции, призванные не только держать провода, но и нести в себе определенную эстетическую ценность, например опоры-скульптуры. В 2006 году компания «Россети» инициировала проект с целью разработать опоры с оригинальным дизайном. Были интересные работы, но авторы их, дизайнеры, часто не могли оценить возможность и технологичность инженерного воплощения этих конструкций. Вообще надо сказать, что опоры, в которые вложен художественный замысел, как, например, опоры-фигуры в Сочи, обычно устанавливаются не по инициативе сетевых компаний, а по заказу каких-то сторонних коммерческих или государственных организаций. Например, в США популярна опора в виде буквы M, стилизованной под логотип сети фастфуда «Макдоналдс».

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×