Тема 3. Способы воздействия на исходное сырье и материалы в зависимости от природы действующего начала
1. Классификация способов воздействия на исходное сырье.
2. Общая характеристика механических методов воздействия.
В настоящее время существует огромное количество способов воздействия на сырье и материалы и постоянно создаются новые методы. Однако, любой способ является комбинацией шести основных способов воздействия. Схема основных способов воздействия на материалы приведена на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 Схема основных способов воздействия на материалы
Способ воздействия – практически любая комбинация из приведенных способов. Примером механического воздействия может служить процесс шлифования (рис. 3.2). Пример термического способа воздействия – сварка (рис. 3.3). Механическое воздействие является самым распространенным способом. Различают два основных вида механического воздействия – обработка резанием и пластическая деформация. Обработка резанием - точение, сверление, фрезерование, шлифование, полирование и т.д. Пластическая деформация – ковка, штамповка и т.д. Одним из древнейших способов воздействия является термическое воздействие. Таким образом осуществляется плавка металлов и их термообработка, обжиг керамических изделий и т.д.
Рисунок 3.2. Обработка шлифованием
Рисунок 3.3. Сварка
Способы воздействия на сырье и материалы характеризуются:
- видом воздействия,
- продолжительностью воздействия,
- интенсивностью воздействия,
- технологическими режимами
- расходом материалов;
- расходом энергии и т.д.
К пневмомеханическим способам воздействия относятся:
- пескоструйная обработка (обработка струей воздуха с песком),
- дробеструйная обработка (обработка струей воздуха с металлической дробью),
- обработка косточковой крошкой (обработка струей воздуха с косточковой крошкой плодовых деревьев).
Такая обработка предназначена для очистки деталей, изготавливаемых литьем, удаления старого лакокрасочного покрытия, поверхностного упрочнения деталей, художественной обработки материалов (стекла).
К гидромеханическим способам воздействия относятся:
- гидроабразивная обработка,
- гидроабразивная отрезка материала.
Сущность такой обработки заключается в воздействии струи воды под высоким давлением на материал, в результате чего происходит разрушение материала в зоне обработки. На рисунке 3.4. представлено изделие, полученное в результате такой обработки.
Рисунок 3.4. Результат гидроабразивной обработки
К тепловым методам обработки сырья и материалов относятся:
- литье металлов,
- отжиг, закалка, отпуск, нормализация металлов,
- обжиг керамических изделий.
К химическим методам обработки сырья и материалов относятся:
- травление металлов;
- дубление кожи;
- воронение стал;
- химическое оксидирование;
- цинковое горячее покрытие;
- восстановление коррозионных отложений.
Очень часто при изготовлении изделий имеется возможность применения разных способов обработки, каждый из которых применим в данном случае. Вопрос рационального выбора способа восстановления является актуальным. Этот вопрос решается в три этапа.
На первом этапе анализируются технологические возможности производства – наличие специального оборудования, производственных мощностей и квалифицированных исполнителей.
На втором этапе учитываются показатели качества будущего изделия в зависимости от конкретного способа обработки. Таким показателем, например, может служить коэффициент долговечности.
На третьем этапе оценивается себестоимость изделия при том или ином методе обработки. Окончательно решение о выборе способа обработки принимают на основании критерия технико-экономической эффективности:
, (3.1)
где КТЭ – коэффициент технико-экономической эффективности;
КД – коэффициент долговечности;
С – себестоимость, руб.
По результатам расчета критерия технико-экономической эффективности выбирается тот способ, который обеспечивает наименьшее значение критерия.