Обработка металла в настоящее время классифицируется по видам и методам. Причем, в основе большинства видов лежит механический метод (точение, растачивание, фрезерование, сверление, шлифование, полирование и пр.). Главным их недостатком является большое количество образующейся металлической стружки, угара, опилок. Есть и более экономный метод обработки металлов – штамповка.
Как бы то ни было, за последние годы возможности металлообработки значительно расширились. В подтверждение этому появились электрохимические (электроэрозионный и ультразвуковой) и электрофизические методы обработки, которые далее будут рассмотрены более подробно.
Электроэрозионная обработка
Ни для кого не секрет, что такой атмосферный электрический разряд, как молния, способен произвести колоссальное разрушительное действие. Однако далеко не каждый знает, что небольшие электроразряды успешно применяются в промышленности, помогая создавать из металлических болванок сложнейшие по конфигурации детали.
В процессе электроэрозионной обработки болванка и инструмент, выполненный из теплопроводящего или тугоплавкого материала, подсоединяются к источнику электроэнергии. Для обеспечения непродолжительных разрядов тока систематически отключается электрическое напряжение. Есть и другой вариант: инструмент на высокой скорости перемещается относительно заготовки.
Охлаждение выплавляемого металла осуществляется посредством погружения болванки в среду, не проводящую электроток, – керосин, машинное масло и пр.
Электроэрозионный способ применяется в случаях, когда обработка металла на обыкновенных металлорежущих станках по какой-либо причине невозможна.
Ультразвуковая обработка
Не так давно вряд ли хоть кто-то мог предположить, что при помощи звука можно измерить глубину моря, дубить кожи, сверлить стекло и даже сваривать металл. Звук имеет вид упругих волн, которые распространяются в виде сменяющих друг друга сжатий и разрежений частиц воздуха, воды и других элементов окружающей среды.
Число сжатий и разрежений определяет частоту звука. Полное колебание образуется сжатием и разрежением, следующим за ним.
Ультразвуковой станок дает возможность выполнять отверстия в хрупких материалах, обработка которых вызывает определенные сложности. Причем, отверстия могут иметь любую форму. В связи с этим, на подобном оборудовании изготавливаются твердосплавные матрицы штампов, ферритовые ячейки вычислительных машин и т.д.
Электрохимическая обработка
Электролиз получил широкое распространение в промышленности, поскольку с его помощью выполняются следующие процессы:
- создание металлических слепков;
- нанесение на металлические поверхности как защитных, так и декоративных покрытий;
- очистка металлов;
- получение тяжеловодородной воды;
- производство хлора и пр.
Новой областью применения электролиза в промышленности стала размерная электрохимическая обработка металла. Действие данного метода основано на растворении металлов в растворах солей при воздействии электрического тока.
Используя электролиз, появляется возможность быстро, особенно, если сравнивать с механической металлообработкой, разрезать болванки, выполнять отверстия и разнообразные по форме пазы, изготавливать сложные детали, затачивать инструмент. Главные преимущества электрохимического метода:
- в процессе обработки инструмент, в роли которого выступает катод, не подвергается износу;
- можно обрабатывать любые металлические заготовки, независимо от механических свойств.
