Umělecké zpracování kovů je prastará dovednost, která neztrácí na oblibě. Navíc díky rozšířené automatizaci výroby získala tato metoda nový život, stala se cennější a vzácnější. Vybírají si jej zpravidla ti, kteří oceňují ruční práci a jedinečnost výrobků, jejich atraktivní vzhled a originalitu. V tomto článku se blíže podíváme na to, co je umělecké zpracování kovů, jaké existují, jaké zařízení se používá atd.
Jaké kovy se používají
Aby byla práce bezchybná, musí ji provést mistr. Zkušený člověk rozumí vlastnostem kovů, jejich hlavním vlastnostem atd. Ví také, které materiály jsou vhodné pro umělecké zpracování. Mezi nimi:
- Měď. Tento materiál má světle načervenalý odstín, snadno se zpracovává a nebojí se koroze. Jeho hlavními vlastnostmi jsou zvýšená elektrická a tepelná vodivost a plasticita. Díky nim se hojně využívá při výrobě suvenýrů, a to i prostřednictvím uměleckého zpracování.
- Vysoce uhlíková ocel. Takový materiál je tvrdý a vnitřně elastický. Snadno se řeže. Při zahřátí se může deformovat, jak mistr potřebuje.
- Zinek. Lehký kov s lehkou modrou barvou. Umělci jej využívají k odlévání drobných plastik a také k výrobě kreseb.
- Bronz, mosaz. Tyto slitiny jsou založeny na mědi. Používají se pro pronásledování a inkrustaci produktů.
- Olovo. V průmyslovém prostředí se používá jako součást nízkotavitelných slitin, které jsou vhodné pro dekoraci.
Výběr surovin závisí na tom, jaká práce se plánuje provést a jaký výsledek by měl být získán. Tuto problematiku můžete konzultovat s odborníky. Odborníci vám řeknou základní principy práce s tímto nebo tím materiálem a vyberou možnost, která je vhodná pro váš případ.
Charakteristika kovů
Práce mistra vyžaduje určité znalosti týkající se kovů, se kterými pracuje. Vlastnosti obsažené v surovinách:
- Pružnost. Při absenci vlivu obnovují kovy svůj tvar a objem. To platí zejména pro některé druhy oceli.
- Křehkost. Zjednodušeně řečeno, mluvíme o schopnosti surovin k sebezničení. K tomu dochází pod vnějším mechanickým vlivem. Například přehřátá litina, bronz a ocel se snadno rozpadnou na samostatné části.
- Tavitelnost. Při zvýšení teploty je surovina schopna změnit skupenství z pevného na kapalné. Tato vlastnost se využívá při vytváření mnoha kovových výrobků.
Tyto znalosti nám pomáhají pracovat ještě lépe a vytvářet umělecká díla. Každý mistr, který pracuje se surovinami, je musí obsluhovat.
Typy zpracování
Popisovaný druh práce je soubor technologických operací, které mění fyzikální stav materiálů. Tato metoda má vážné rozdíly od průmyslové výroby. Produkty vyrobené s jeho pomocí mají větší individualitu.
Hlavní metody uměleckého zpracování:
Razítko
Tato metoda zahrnuje vytvoření reliéfního obrazu bez změny tloušťky kovu. Při práci mistr tlačí na připravený povrch speciálními nástroji, s konci různých tvarů a různých velikostí. Tyto nástroje jsou zpravidla kovové tyče s různými údery (výčnělky). Četné, přesně kalibrované údery tvoří vzor, který vypadá krásně a pevně.
kovové plasty
Tento způsob uměleckého zpracování je podobný ražbě, ale má několik rozdílů. Používá méně silné plechy, obvykle fólie o tloušťce maximálně 0,5 mm. Pro ražbu zvolte fólii 0,5-1,5 mm.
Kovový plast zahrnuje použití jiných základních nástrojů než honička. Obecně je tato technologie spíše jako modelování, kvůli hladkým, čistým liniím. Pokud jde o ražbu mincí, poskytuje hmatatelnější deformace. Z tohoto důvodu se mohou v práci vyskytnout vady: drsnost, přítomnost zkreslení atd. To je však přesně to, co odlišuje ruční práci od hromadné výroby, díky čemuž jsou výrobky jedinečné.
Kov-plast má původ ve středověku. Takto vyrobené výrobky se staly módní na počátku XNUMX. století. Na světlo vyšly ikonostasy, rámy a další předměty. Nyní je tato metoda opět žádaná. Vybírají si ho znalci krásných, jedinečných věcí.
Gravírování
Gravírování je další způsob uměleckého zpracování kovových předmětů. Mistr aplikuje design na obrobek a pracuje s frézou. Ve vzhledu může být rytina rovinná nebo pancéřová. První je dvourozměrná verze, s povrchovou úpravou. Metoda brnění je vhodná pro vytváření reliéfu v trojrozměrné projekci.
Za častější je považováno plošné rytí. S jeho pomocí se získají úhledné nápisy, obrysové kresby, vzory atd. Někdy jsou čáry řezány obzvláště hluboko a poté jsou vyplněny speciální hmotou. Díky tomu se získávají neobvyklé obrázky, které vynikají na pozadí produktu.
Kování
Oblíbený způsob uměleckého zpracování. Při ní se používá předem získaný obrobek, který se uměle deformuje pomocí kovacích kladiv. Podle typu se kování dělí na horké a studené. Je třeba říci, že první je oblíbenější, protože je vhodný pro zpracování nízkouhlíkové oceli.
Kování za studena se dobře hodí pro vzácné suroviny. Zlato, měď, stříbro ochotně mění svůj tvar, zvyšují hustotu. Tento proces sám o sobě se nazývá kalení. Následuje žíhání, které je doprovázeno rekrystalizací.
Leptání
Leptání je považováno za poddruh rytí. Při ní se kovový výrobek natírá voskem nebo pryskyřicí, následně se škrábe obrázek, nápis nebo pojatý dekor. Poté se produkt umístí do alkalického nebo kyselého roztoku. Pod vlivem těchto kompozic se objevují vzory a samotný povrch ztmavne.
Když se podíváte do historie, všimnou si, že lept se často používal při výrobě pohárů. Metoda se stala populární v XNUMX. století. Pro svou originalitu byl aktivně používán. Dobře se hodil pro umělé stárnutí produktu, což mu dodávalo ducha starověku.
Zanechte své kontaktní údaje
Budeme Vás co nejdříve kontaktovat a zodpovíme Vaše případné dotazy.
Souhlasím se zpracováním mých osobních údajů v souladu se Zásadami ochrany osobních údajů
Kovy a jejich slitiny byly člověkem odedávna používány k výrobě nástrojů a zbraní, šperků a rituálních předmětů, domácích potřeb a částí mechanismů. Aby se z kovových ingotů stal díl nebo výrobek, je třeba je zpracovat nebo změnit jejich tvar, rozměry a fyzikální a chemické vlastnosti.
Během několika tisíciletí bylo vyvinuto a vyladěno mnoho metod zpracování kovů.
Vlastnosti zpracování kovů
Četné druhy zpracování kovů lze připsat jedné z velkých skupin:
- mechanické (řezání);
- casting;
- tepelný;
- tlak;
- svařování;
- elektrické;
- chemikálie.
Odlévání je jedním z nejstarších způsobů. Spočívá v roztavení kovu a jeho nalití do připravené formy, opakování konfigurace budoucího produktu. Tímto způsobem se získávají pevné odlitky různých velikostí a tvarů. Další typy zpracování budou diskutovány níže.
Svařování
Svařování zná člověk také od pradávna, ale většina metod byla vyvinuta v minulém století. Podstatou svařování je spojení hran dvou částí zahřátých na teplotu plasticity nebo na teplotu tavení do jediného celistvého celku. V závislosti na způsobu ohřevu kovu se rozlišuje několik skupin svařovacích technologií:
- Chemikálie. Kov se zahřívá teplem uvolněným během chemické reakce. Termitové svařování je široce používáno na těžko dostupných místech, kde není možné dodávat elektřinu nebo tahat plynové lahve, a to i pod vodou.
- Plyn. Kov ve svařovací zóně je ohříván plamenem plynového hořáku. Změnou tvaru hořáku můžete provádět nejen svařování, ale i řezání kovů.
- Elektrické svařování. Nejběžnější způsob:
- Obloukové svařování využívá teplo elektrického oblouku k ohřevu a roztavení pracovní oblasti. Pro zapálení a údržbu oblouku se používají speciální svařovací stroje. Svařování se provádí lankovými elektrodami nebo speciálním svařovacím drátem v atmosféře inertních plynů.
- Při kontaktním svařování se ohřev provádí silným elektrickým proudem procházejícím bodem kontaktu spojovaných obrobků. Existuje bodové svařování, při kterém se díly spojují v samostatných bodech, a válečkové svařování, při kterém se vodivý váleček odvaluje po povrchu dílů a spojuje je souvislým švem.
Svařování se používá ke spojování strojních součástí, stavebních konstrukcí, potrubí, lodních a automobilových trupů a mnoho dalšího. Svařování jde dobře s jinými druhy zpracování kovů.
elektrické zpracování
Metoda je založena na částečné destrukci kovových částí pod vlivem elektrických výbojů vysoké intenzity. Používá se pro vypalování otvorů do tenkého plechu, při ostření nástrojů a zpracování obrobků z tvrdých slitin. Pomáhá také odstranit zlomený nebo přilepený hrot vrtáku nebo závitníku z otvoru. Na místo zpracování je přivedena grafitová nebo mosazná elektroda, na kterou je přivedeno vysoké napětí. Přeskočí jiskra, kov se částečně roztaví a rozstříkne. Pro zachycení kovových částic je mezera mezi elektrodou a součástí vyplněna speciálním olejem. Mezi elektrické způsoby zpracování kovů patří také ultrazvuk. V části jsou vybuzeny vibrace vysoké intenzity s frekvencí nad 20 kHz. Způsobují lokální rezonanci a bodovou destrukci povrchové vrstvy, metoda se používá pro zpracování odolných slitin, nerezu a šperků.
Vlastnosti uměleckého zpracování kovů
Umělecké druhy zpracování kovů zahrnují odlévání, kování a honění. V polovině XNUMX. století k nim přibylo svařování. Každá metoda vyžaduje vlastní nástroje a zařízení. S jejich pomocí mistr buď vytvoří samostatné umělecké dílo, nebo dodatečně zdobí užitkový produkt a dává mu estetický obsah. Chasing je vytvoření reliéfního obrazu na povrchu plechu nebo samotného hotového výrobku, například džbánu. Chasing se také provádí na zahřátém kovu.
Metody obrábění kovů
Velká skupina metod obrábění kovů má jedno společné: každá z nich využívá ve vztahu k obrobku ostrý a tvrdý nástroj, na který působí mechanická síla. V důsledku interakce se od součásti oddělí vrstva kovu a změní se její tvar. Obrobek převyšuje rozměry konečného výrobku o částku nazývanou „příspěvek“ Oddělte takové druhy obrábění kovů, jako jsou:
- Otáčení. Obrobek je upevněn v rotujícím nástroji a je k němu přivedena fréza, která odstraňuje vrstvu kovu, dokud není dosaženo rozměrů určených konstruktérem. Používá se pro výrobu dílů ve tvaru rotačního tělesa.
- vrtání. V pevné části je ponořena vrtačka, která se rychle otáčí kolem své osy a pomalu se pohybuje k obrobku v podélném směru. Používá se pro vytváření kulatých otvorů.
- Frézování. Na rozdíl od vrtání, kde se opracování provádí pouze předním koncem vrtáku, má fréza i pracovní boční plochu a rotující fréza se kromě svislého směru pohybuje jak doleva, tak doprava a tam a zpět. To umožňuje vytvářet díly téměř libovolného požadovaného tvaru.
- Hoblování. Fréza se pohybuje vzhledem k pevné části tam a zpět, přičemž pokaždé odstraňuje podélný pás kovu. U některých modelů obráběcích strojů je fréza pevná a součást se pohybuje. Používá se k vytváření podélných drážek.
- Broušení. Obrábění se provádí rotujícím nebo podélně vratným brusným materiálem, který odstraňuje tenké vrstvy z povrchu kovu. Používá se ke zpracování povrchů a jejich přípravě pro kreslení krytin.
Každá operace vyžaduje vlastní speciální vybavení. V technologickém procesu výroby dílu se tyto operace seskupují, střídají a kombinují tak, aby bylo dosaženo optimální produktivity a snížení nákladů v rámci dílny.
Léčba tlakem
Kovové tváření se používá ke změně tvaru součásti bez porušení její celistvosti. Existují následující typy:
Před kováním se obrobek zahřeje, podepře se na tvrdém povrchu a provede se řada úderů těžkým kladivem, aby obrobek získal požadovaný tvar. Historicky se kování provádělo ručně, kovář kus zahřál v plameni kovárny, uchopil jej kleštěmi, položil na kovadlinu a poté do něj tloukl kovářským kladivem, dokud nebyl vyroben meč nebo podkova. Moderní kovář působí na obrobek kladivem z kovacího lisu silou až několika tisíc tun. Sochory dlouhé až desítky metrů jsou ohřívány v plynových nebo indukčních pecích a dopravními systémy přiváděny na kovací desku. Místo ručního kladiva se používají kovací zápustky z vysokopevnostní oceli. Pro ražbu jsou zapotřebí dvě formy, které se vzájemně zrcadlí – matrice a razník. Mezi ně je umístěn tenký plech a poté se pohybuje velkou silou. Kov, ohýbání, má formu matrice. U velkých tlouštěk plechu se kov zahřeje až do bodu plasticity. Tento proces se nazývá ražba za tepla. Během lisování se provádějí operace jako:
- ohýbání;
- tahání;
- usazování;
- a další.
Pomocí lisování se vyrábí široká škála výrobků – od pouzder na domácí spotřebiče až po ráfky a plynové nádrže.
Zpracování řezáním
Kov je dodáván do podniku ve formě válcovaných výrobků – plechů nebo profilů standardních velikostí a tlouštěk. K oddělení plechu nebo profilu na výrobky nebo polotovary požadované velikosti se používá řezání. U profilů se nejčastěji používá řezání brusným kotoučem nebo kotoučovou pilou.
Pro řezání plechů se používá několik typů řezání:
- Manuál. Plynová svářečka s plynovým hořákem vyřeže kusy kovu požadované velikosti a tvaru. Používá se v malých dílnách a poloprovozní výrobě.
- Plyn. Plynová řezací jednotka řeže plamenem automatického plynového hořáku a umožňuje nejen rychlé řezání plechu, ale také uspořádání nařezaných přířezů do kontejnerů pro dodání na montážní místa. Řeže kov laserovým paprskem. Vyznačuje se vysokou přesností a nízkým podílem odpadu. Kromě řezání dokáže provádět operace svařování a gravírování – nanášení trvalých nápisů na kov.
- Plazma. Řeže kov hořákem vysoce ionizovaného plynu – plazmy. Používá se pro řezání plechů z tvrdých a speciálních slitin.
V podmínkách průmyslové výroby a středních či velkých sérií se do popředí dostává takový pojem, jako je míra využití kovu. Zvyšuje se jak díky hustšímu rozložení dílů po ploše, tak díky progresivním technologiím řezání, které produkují méně odpadu.
Chemické zpracování kovů pro zvýšení ochranných vlastností materiálu
Chemická úprava kovu je působení speciálních látek na kov za účelem vyvolání řízené chemické reakce. Provádějí se jako přípravné operace pro čištění povrchu před svařováním nebo lakováním, stejně jako dokončovací operace pro zlepšení vzhledu výrobku a jeho ochranu před korozí. Pomocí elektrochemického zpracování galvanickou metodou se nanášejí ochranné nátěry.
Tepelné druhy zpracování kovů
Tepelné zpracování kovů se používá ke zlepšení jejich fyzikálních a mechanických vlastností. To zahrnuje operace jako:
- žíhání;
- kalení;
- dovolená;
- stárnutí;
- normalizace.
Tepelné zpracování spočívá v zahřátí dílu na určitou teplotu a jeho následném ochlazení podle speciálního programu.
Žíhání
Obrobek se zahřeje na teplotu plasticity a pomalu se ochladí přímo v peci. Žíhání snižuje tvrdost oceli, ale výrazně zvyšuje tažnost a kujnost. Používá se před ražením nebo válcováním. Při žíhání se uvolňují vnitřní pnutí, která vznikají při lití nebo obrábění.
Kalení
Při kalení se obrobek zahřeje na teplotu plasticity a v tomto stavu se udržuje po určitou dobu, během níž dochází ke stabilizaci vnitřních struktur kovu. Dále se produkt rychle ochladí ve velkém množství vody nebo oleje. Kalení výrazně zvyšuje tvrdost materiálu a snižuje jeho rázovou houževnatost, čímž se zvyšuje křehkost. Používá se pro konstrukční prvky vystavené vysokému statickému a nízkému dynamickému zatížení.
Dovolená
Provádí se po vytvrzení. Vzorek se zahřeje na teplotu mírně pod zhášecí teplotou a pomalu se ochladí. To umožňuje kompenzovat nadměrnou křehkost, která se objevila po vytvrzení. Používá se při výrobě nástrojů
Старение
Umělé stárnutí spočívá ve stimulaci fázových přeměn v kovové hmotě. Provádí se při mírném zahřívání, aby materiál získal vlastnosti, které se vyskytují během přirozeného stárnutí po dlouhou dobu.
Normalizace
Normalizace se provádí za účelem zvýšení tažnosti bez znatelného poklesu tvrdosti v důsledku získání jemnozrnné struktury oceli.
Používá se před kalením a pro zlepšení obrobitelnosti. Provádí se stejným způsobem jako žíhání, ale obrobek se ochlazuje na vzduchu.
