 |
Для контактов: |
 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
 |
 |
 |
+7(495) +7(495) +7(495) |
|
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
 |
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
| СТАТЬИ / Металлообработка |
|
|
|
Металлообработка-2014: перспективы технологий обработки металла Тяжелая промышленность неуклонно развивается, давая возможность эволюционировать и металлообработке, как части производственного процесса изделий для этих отраслей. Безусловно, металлообработка – сегмент и других отраслей народного хозяйства, но именно в тяжелой промышленностях ее доля наиболее ощутима. Анализ перспектив этой отрасли дает возможность выделить три основных направления ее развития до 2015 года: • - усовершенствование методов обработки металла; • - повышение производительности и эффективности процессов; • - создание новых металлов и материалов для металлообрабатывающего оборудования. Наиболее перспективные методы обработки металла, позволяющие дать оптимистические прогнозы до 2015 года и даже на более длительный срок это: • - волоконный лазер; • - износостойкие нанопокрытия ( cvd, pvd, dlc); Существуют и другие инновационные способы обработки поверхностей, нашедшие свою нишу и постепенно отвоевывающие позиции у менее современных методик. Волоконный лазер Казалось бы, еще не так давно самым перспективным методом металлообработки считалась плазменная обработка. Потом ее сменили лазерные устройства. И вот появился волоконный лазер. Это устройство состоит из трех основных элементов: резонатора, световода и модуля накачки. Отличие данного типа лазеров от обычных заключается в наличии световода, по которому проходит лазерный луч. Световод обеспечивает сохранение мощности излучения без значительных потерь. Генерация излучения происходит в волокнах, что исключает сложные схемы заведения луча. В отличие от обычных лазеров, волоконный лазер устойчив к вибрациям. Другим достоинством волоконного лазера является качественное охлаждение, компактные размеры устройства, устойчивость кремниевого волокна к повышенной температуре. Эти преимущества достигаются за счет маленького соотношения объема резонатора к его площади. С помощью лазера можно осуществлять гравировку, резку и сварку металлов. Особенно эффективны волоконные лазеры в тех отраслях, где требуется изменение оптических свойств поверхности материала без деформации внутренней структуры. Сварка нержавеющей стали для электронных и медицинских приборов, где толщина металла составляет всего десятки миллиметров – одно из наиболее частых применений этой инновации. Надежды на то, что волоконная лазерная обработка металла в ближайшем будущем постепенно вытеснит обычную, дают следующие преимущества:  • - меньшее энергопотребление; • - отсутствие необходимости в газовой среде; • - простота юстировки; • - даже на воздухе получается отличное качество обработки; • - отсутствие термических повреждений материала в зоне вне действия волоконного лазера; • - неприхотливость к условиям работы (загрязнённость, вибрации, влажность, качество газов и т. д.); • - необслуживаемый лазерный источник с временем наработки достигающим 100 000 часов; • - низкие эксплуатационные расходы; • - более тонкий рез, в сравнением с газовыми лазерами СО2, соответственно низкие выбросы рабочих газов и экономия металла из-за более эффективной раскладке; • - отсутствие эффекта расфокусировки луча из-за отсутствия потерь в световоде; • - низкие эксплуатационные расходы - благодаря высокому КПД, низкой стоимости и редкой замене расходных материалов, использования недорогих газов; • - широкий перечень применения – резка, сварка, наплавка, напыление, гравировка, маркировка, цветная маркировка, упрочнение; • - возможность масштабирования мощности источника лазера за счет увеличения числа кластеров светодиодов. Пока что у этой технологии есть недостатки по сравнению с твердотельным лазером. Они заключаются в том, что в спектральном промежутке от 0,7 до 1 мкм твердотельные лазеры оказываются более эффективными. Кроме того волоконные лазеры не дают такой высокой стабильности поляризации в случаях, где использование волокон, сохраняющих поляризацию предоставляет проблемы. В этих направлениях инженерам еще предстоит работать. Однако уже сейчас волоконные лазерные технологии выигрывают в тех случаях, когда необходимо использовать длины волн, для которых отсутствуют приемлемые активные среды. Также волоконная лазерная металлообработка не требует наличия зеркал, что упрощает конструкцию и снижает погрешности при проведении различных операций. С учетом всего вышесказанного есть все основания полагать, что эта технология в скором времени найдет свое применение в двух – и трехмерной сварке, наплавлении металлов, повышении прочности, металлозащите и др. Нанопокрытия с высокой износостойкостью Упрочнение поверхностного слоя изделий при одновременной тонкости упрочняющего слоя – та область, которая начала развиваться еще в семидесятых годах прошлого века и не останавливается в своем прогрессе до сих пор. Поэтому можно ожидать, что в ближайшем будущем, а именно – в течение грядущего десятилетия, возникнут новые покрытия. Уже сегодня активно набирают обороты применения технологий такого типа (нанопокрытий), в частности, Сhemical Vapor Deposition (CVD), Physical Vapor Deposition (РVD) и Diamond Like Coatings (DLC). Сhemical Vapor Deposition – процесс получения покрытия, обладающего высокой устойчивостью к износу, путем химического осаждения из парогазовой среды. Осуществляется этот процесс при температурах порядка 1000 °С. Технология CVD используется в первую очередь для получения режущих инструментов с повышенной стойкостью к истиранию. Сегодня, в отличие от первых разработок, CVD-покрытия многослойные, что позволяет улучшить адгезию и не снижать прочность основного металла режущего инструмента. Первый слой таких покрытий состоит из карбида титана, второй – из оксида алюминия, третий – из нитрида титана. Оксид алюминия (аналог корунда) служит для уменьшения воздействия высоких температур на поверхность, ухудшающего физические качества металла основы. Конденсация с ионной бомбардировкой (КИБ), или Physical Vapor Deposition (РVD) также появилась в прошлом веке, но на десять лет позже, чем химическая конденсация. Это покрытие состоит из TiN (нитрида титана). Способ, применяемый в металлообработке РVD, позволил избавиться от недостатков, которые присущи CVD-обработке. Таким образом, получаются покрытия, которые не только обладают высокой адгезией, но и могут наноситься на режущие кромки. Среди достоинств этих покрытий можно назвать также меньшую температуру, при которой происходит процесс нанесения (около 500 °С). Кроме того, карбидно-титановые нанопокрытия могут обладать большей толщиной и применяться как на быстрорежущих, так и на других видах сталей. Наиболее перспективным нанопокрытием сейчас можно считать покрытие TiNAl. Разновидностью PVD-покрытий является Diamond Like Coatings. При создании таких нанопленок используется не титан, а углерод. По своей структуре эти пленки сходны с алмазом и обладают высокой устойчивостью к истиранию, которая превышает в 50 раз другие вышеописанные методы. Но из-за неустойчивости к окислению и низкой температурной стабильностью при температурах, превышающих 300 °С, применение PVD в металлообработке ограничено инструментом, предназначенным для резки силумина и алюминия. Возможно, в ближайшие годы инженеры-технологи найдут способы преодоления этих недостатков. Другие перспективные методы металлообработки Среди технологий, которые становятся все более популярными и имеют перспективы в металлообработке, можно назвать такие как газотермическое напыление керамических, металлических и композиционных покрытий; плазменная модификация, повышающая твердость, антикоррозионные свойства и износостойкость низкоуглеродистых сталей; вакуумное упрочняющее покрытие, наносимое способом ионно-плазменного напыления; высокочастотное плазменное напыление и т. д. С появлением новых материалов и удешевлением производства аппаратуры, эти способы также могут занять достойное место в металлообрабатывающей отрасли. продолжение... | |||||||||||||||||||||||||||
 Модульные онлайн решения для Вашего бизнеса. |
|
ГЛАВНАЯ | РЕЗКА МЕТАЛЛА | ГАЛЕРЕЯ | НОВОСТИ | СТАТЬИ | О КОМПАНИИ | КОНТАКТЫ | КАРТА САЙТА © Все права на использование любых материалов принадлежат компании НПП РУСМЕТ.
|