什么是金属加工?
您是金属加工爱好者吗? 您对由金属制成的复杂艺术品或徽标感兴趣吗? 那么,欢迎欣赏这个行业的各种应用,从金属打标、雕刻、冲压和蚀刻到磨削和铣削,我们将向您展示各种加工工艺的独特魅力。
什么是金属加工?
金属加工是对金属材料应用各种工艺来制造所需零件、生产线部件或整体大型结构的生产活动。 从许多大型项目如石油钻井平台、船舶、桥梁到小型零件如发动机,再到珠宝等都是通过金属加工制造的。 因此,有必要使用多种技术、工艺和工具来处理金属并最终获得所需的结果。
金属加工的过程大致可分为三类,即金属成形、金属切削和金属连接。 在本文中,我们将重点介绍金属切削中应用的最新技术。
切割是指使用各种工具将材料切割成指定形状的过程。 其成品零件应在尺寸、工艺、设计和美观方面满足规定的要求。 切割的产品只有两种——废料和成品。 金属被切割后的废料称为金属刨花。
切割工艺可进一步分为三大类:
- 产生切屑的分为一类,也称为机械加工。
- 将燃烧、氧化或蒸发的物质归为一类。
- 两者混合,或将其他工艺归为一类,例如化学切割。
在金属零件上钻孔是 1 类(切屑生成)工艺最常见的示例。 使用割炬将钢板切割成小块就是燃烧类别的一个例子。 化学研磨是使用蚀刻化学品等去除多余材料的专门工艺的一个例子。
切割技术
切割金属的工艺技术有很多,例如:
- 手工技能:如锯、凿、剪。
- 机械技术:如冲压、磨削和铣削。
- 焊接/燃烧技术:例如通过激光、氧燃料燃烧和等离子燃烧。
- 侵蚀技术:采用水射流、电火花或磨料流加工。
-化学技术:光化学处理或蚀刻。
正如您所看到的,有许多不同类型的金属切削方法,理解和掌握这些方法是一个很好的起点,让您能够利用这个令人兴奋的领域中可用的所有技术。
几种金属加工技术
在一篇文章中不可能涵盖所有上述技术。 我们将选择其中六个并解释它们是什么、它们各自的相关工具和可能的用例。
金属打标
直接零件打标是一系列永久性标记金属的技术,用于零件可追溯性、工业零件标签、装饰或任何其他目的。 自从人类开始使用斧子和长矛等金属工具以来,金属打标就已经存在,而且金属打标的历史与冶炼的发明一样古老。 然而,当前的技术已经发展到可以让人类为任何可以想象的产品创建高精度和复杂标记的水平。 标记可以通过多种技术实现,包括雕刻、压花、压铸、冲压、蚀刻和研磨。
金属雕刻
雕刻是一种主要用于在金属表面雕刻图案、文字、图画或编码以获得具有永久标记的产品,或使用雕刻金属在纸张上印刷雕刻图案的技术。 雕刻主要采用两种技术方法:激光雕刻和机械雕刻。 尽管激光技术已变得非常通用且易于使用,但它为我们提供了最高质量的金属雕刻工艺,因为它是计算机辅助的,并且精确预定,可在各种表面上获得最佳雕刻效果。 机械雕刻可以手工完成,也可以使用更可靠的受电弓或数控机床完成。
金属雕刻技术可用于:个性化珠宝、美术、光敏聚合物激光成像、工业打标技术、雕刻体育比赛奖杯、印刷制版等。
金属冲压
金属冲压不是减材工艺。 它使用模具将金属板折叠成各种形状。 我们平时接触到的生活用具,比如平底锅、勺子、炒锅、盘子等珠宝加工怎么冲,都带有印章。 冲床还用于制造天花板材料、医疗设备、机器零件甚至硬币。 其产品广泛应用于医疗、电子、电气、汽车、军事、暖通空调、制药、商业和机械制造等多个行业。
五金冲压机床有机械式和液压式两种。 不锈钢、铝、锌和铜板通常通过这些机器铸造、冲压和切割成三维物体。 由于加工相对容易,因此产品周转率非常高。 冲床可以串联排列来加工金属原材料,使用不同的步骤操作最终将它们转换成成品零件并将它们从加工线上分离出来。
压力机用途广泛,能够生产多种产品。 这些产品有不同的尺寸和设计,主要用于工业用途。 通常,您只需将样品和金属板发送给从事金属冲压的公司即可获得您想要的产品。
金属蚀刻
蚀刻可以通过光化学或激光工艺来实现。 激光蚀刻是目前流行的技术。 随着时间的推移,这项技术已经呈指数级发展。 它是指利用相干放大光束在金属表面进行高精度蚀刻。
激光是蚀刻标记最干净的方法,因为它不涉及使用腐蚀性试剂,也不涉及嘈杂的钻孔或研磨过程。 它只需遵循计算机程序的指令,并使用激光束蒸发材料以创建精确的图像或文本。 随着技术的不断进步,它的尺寸越来越小,研究人员或激光爱好者现在可以购买新的、更便宜的激光设备。
化学蚀刻
化学蚀刻是将金属的一部分暴露于强酸(或腐蚀剂)中的过程,在其中切割出图案并在金属的凹槽(或切口)中形成设计的形状。 它本质上是减材加工的一种形式,使用蚀刻剂化学来生产复杂、高精度的金属零件。 在基本金属蚀刻中,金属表面覆盖有特殊的耐酸涂层,用手或机械刮掉部分涂层,然后将金属放入强酸试剂浴中。 酸会侵蚀金属上未被涂层覆盖的部分,留下与刮除涂层时相同的图案,最后将部件移除并清洁。 光刻
光刻是在金属表面上拍摄耐酸层的过程。 该方法与化学蚀刻前的机械或手动刮削技术的一个关键区别在于,所施加的耐酸层也经过辐照以形成光刻胶层(光刻胶层)。 此过程有助于创建高度精确且可重复的图案。
这个领域有各种各样的机器。 它们包括光纤激光器、CO2 和紫外线机器。
金属磨削
磨削是使用切削工具(磨料工具)对工件进行物理磨削,通常是为了平滑粗糙边缘、去除毛刺、锐化焊缝、去除切屑、产生锋利边缘或赋予金属零件独特的成品外观。 通常,磨削是零件经过雕刻、冲压、蚀刻或任何其他形式的金属加工后的最后一步。
以下是六种主要类型的研磨机及其不同类型的应用。
-砂带磨床:主要采用涂有磨料的电动砂带对金属表面进行加工,以获得所需的光洁度。
-磨床:这是一种非常便宜的手动工具,主要使用台式紧固式电动砂轮,通过旋转来磨削农具、小型金属零件等。
- 外圆磨床:此类磨床主要对圆柱体、凸轮或两者的组合进行加工。 它由旋转的砂轮和将工件送入磨床的进给系统组成。 有些型号的外圆磨床内置冷却系统,可以使工件尽可能保持接近常温,以获得最佳磨削效果。
- 平面磨床:这是最常用的磨床类型。 表面磨削主要是精加工工序。 磨床旋转砂轮来抛光金属表面,使其具有更精致的外观或理想的功能表面。
-钻头磨床:该类型磨床主要用于磨削各类钻头。
- 坐标磨床:此类磨床用于精加工工件、夹具和模具。 它们的主要功能是磨削钻套和销钉。 它们还可用于完成铣床无法完成的复杂表面磨削。 这些磨床使我们能够生产高精度和复杂几何形状的钻头。
从上面的磨床示例可以看出,磨床可用于许多领域,包括发动机缸体、航空、船舶和汽车零件的制造以及其他金属加工的模具。
金属铣削
铣削是从金属表面去除材料以形成最终形状的过程。 铣床由在主轴上旋转的铣刀和可相对于工作表面沿多个方向移动的工作台组成。 当工作台沿X轴和Y轴移动时,主轴通常垂直移动,根据预先设计的设计铣削复杂的形状。 铣床可以手动操作,也可以通过数控系统(CNC)自动操作。 能够执行各种复杂的操作,包括切槽、开槽、钻孔、螺纹铣削、铣边等。
铣床常见的两种类型是:卧式铣床和立式铣床。 铣削是用于制造发动机缸体、齿轮部件、螺纹和其他零件的主要加工技术。 它们主要用于铣削平面,但也可以加工不规则表面。 它们还用于制造钻头、镗头、滚齿和切槽等。
总结
现在,您应该能够大致区分这些金属加工工艺,并选择适合您需求的一种。
标题:什么是金属加工?你是否对金属制作的复杂艺术品或徽标感兴趣?
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