Зачем нужна холодная обработка металла

Холодная обработка металла является одним из основных методов механической обработки, широко применяемых в современной промышленности. Этот процесс позволяет придавать металлическим изделиям необходимые вид и размеры без значительного термического воздействия, что сохраняет целостность материала и его структурные свойства.

Что такое холодная обработка металла

Холодная обработка металла – это процесс деформации металлических заготовок при температуре ниже точки рекристаллизации. Включает в себя различные технологии, которые позволяют изменять форму и размеры металла без его нагрева до критических температур. Термическое воздействие при этом минимально, что предотвращает структурные изменения и сохраняет прочность материала.

Основной принцип холодной обработки заключается в приложении механического давления, которое вызывает пластическую деформацию металла. В результате изменяются межатомные связи, что позволяет достигать требуемых габаритов и степени гладкости поверхности.

Холодная обработка металла включает в себя несколько ключевых особенностей

• Металл обрабатывается при комнатной температуре или слегка нагревается, что предотвращает рекристаллизацию и изменение кристаллической решетки.
• Приложение давления вызывает необратимые изменения размеров изделия.
• Для обработки применяются острые инструменты, такие как резцы, сверла и фрезы, а также профессиональные станки с различными рабочими элементами.

Плюсы и минусы холодной обработки металла

Холодная обработка металла обладает множеством качеств, которые делают ее незаменимой в глобальной промышленности. Она способствует повышению прочности и эластичности материала за счет пластической деформации. Особенно эффективна для тех металлов, которые не поддаются термической обработке. Также этот метод позволяет достигать высокой гладкости поверхности и точности размеров, а отсутствие значительного нагрева предотвращает структурные изменения.

Однако есть и недостатки. Например, только пластичные металлы, такие как низкоуглеродистая сталь, медь, латунь и бронза, могут подвергаться холодной обработке. Кроме того, в результате процесса могут возникать остаточные напряжения, что требует проведения дополнительных операций, таких как отжиг, для восстановления пластичности.

Способы холодной обработки металла

• Точение – это процесс, при котором к закрепленной на вращающемся станке заготовке подводится резец. Резец снимает поверхностный слой металла, придавая детали необходимую форму и гладкость. Подходит для обработки валов и цилиндров.
• Сверление используется для создания отверстий в металлических изделиях. Сверло вращается вокруг своей оси и продольно продвигается вглубь детали, образуя сквозные или несквозные отверстия. Применяется для изготовления круглых отверстий различных диаметров.
• Фрезерование отличается от сверления тем, что фреза имеет не только заостренный конец, но и боковые поверхности с зубцами. Фреза вращается и углубляется в металл, создавая детали заданных размеров и конфигураций. Этот метод позволяет обрабатывать червячные и зубчатые колеса, детали с резьбой и другие сложные изделия.
• Шлифование применяется для достижения высокой степени гладкости поверхности. Абразивные материалы удаляют все шероховатости, снимая тонкий верхний слой металла. Часто используется на финишном этапе обработки, например, перед покраской.
• Гибка - сгибает металлические прутки, трубы и другие заготовки под определенными углами и с заданными радиусами, также включает в себя отбортовку – формирование закругленных кромок.
• Деформирование сдвигом или срезом - процессы вырубки, пробивки, резки и перфорирования. Они позволяют быстро и эффективно обрабатывать металл без нагрева.
• Ковка холодным способом используется для придания металлическим заготовкам формы без значительного нагрева. Отлично подходит для гибких и пластичных металлов, таких как низкоуглеродистая сталь, медь и бронза. Выполняется вручную или с помощью мощного оборудования.

• Прокатка – это метод обработки металла путем его обжатия без нагрева. Существует несколько видов прокатки: поперечная, продольная и поперечно-винтовая. Используется для создания лент, листов, профилей и фольги.
• Волочение применяется для изготовления проволоки и труб путем протягивания металла через фильеру. Может быть мокрым (с жидкими эмульсиями) или сухим (с мылами-порошками).
• Прессование - продавливание заготовок через матрицу с целью получения профилей с постоянными или периодическими сечениями. Подходит для пластичных металлов, таких как медь и алюминий.
• Объемная штамповка используется для создания объемных изделий, таких как посуда и детали механизмов. Листовая штамповка применяется для обработки ленточных и листовых заготовок путем пробивки, вырубки и придания формы.
• Редуцирование – это формовка под давлением с ротационным обжатием, используемая для правки, гибки, обжатия и накатывания резьбы.

Заключение

Холодная обработка металла является важной и востребованной технологией в промышленности, позволяющим достигать высокой точности и качества готовых изделий. Разнообразие методов холодной обработки позволяет выбирать оптимальные технологии в зависимости от специфики продукции. Использование современных станков и оборудования делает процесс холодной обработки эффективным и надежным.