Производство металлических изделий и заготовок

Обновлено: 06.01.2025

Машиностроение - важнейшая комплексная отрасль обрабатывающей промышленности, включает в себя станкостроение, приборостроение, энергетическое, металлургическое, химическое и сельскохозяйственное машиностроение.

К машиностроения принято относить также электротехническую промышленность, радиоэлектронику и вычислительную технику, и транспортное машиностроение всех видов.

История развития машиностроения

Машиностроение как отрасль промышленности возникла в XVIII веке. Изобретение прядильной машины, ткацкого станка, паровой машины, как универсального двигателя и других машин повлекло создание машин для производства машин. Это было связано с изобретением суппорта, совершенствованием металлорежущих станков и появлением других металлообрабатывающих машин. Переход от мануфактуры к машинному производству открыл эпоху крупной машинной индустрии, промышленного капитализмаознаменовал полный технический переворот и общее ломка общественных отношений производства.

Машиностроение Украины возникло еще в середине XIX века. Наличие металла, выгодное транспортно-географическое положение, высокая концентрация сельскохозяйственного производства способствовали развитию тяжелого, транспортного и сельскохозяйственного машиностроения.

Основными элементами развития современного машиностроения является совершенствование средств производства, методов организации производства (например использование технологий серийного и массового изготовления), переход к стандартизации, автоматизации и информационного обеспечения процессов.

Объекты производства

Объектом машиностроительного производства является изделие, которым называют продукт конечной стадии производства. Им может быть любой предмет, или множество предметов производства, которые производят на предприятии. Для автомобильного завода изделием является автомобиль, для моторного - мотор, для завода по производству заготовок - отливка, Кованка подобное. Стандарты предусматривают следующие виды изделий: заготовки, детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты.

Заготовка - изделие, из которого вследствие изменения формы, размеров, жесткости поверхностей и свойств материала получают деталь или сплошную сборочную единицу.Деталь это изделие, которое изготавливают без сборочных операций, например, вал, шестерня, хромированная гайка, трубка, сварная из одного куска металла и др..

Сборочная единица - изделие, составные части которого соединяются между собой вследствие выполнения сборочных операций ( свинчивания, склеивания, сварки,например, автомобиль, станок, редуктор, сварная ферма или корпус.

Комплекс - два и более сборочные единицы, соединенные между собой на заводе, изготовленные сборочными операциями и предназначенные для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций.

Комплект - два и более изделий, не соединенных между собой и предназначенных для выполнения однотипных функций вспомогательного характера (запчасти, инструмент, приспособления, комплект измерительной аппаратуры).

Типы машиностроительного производства

В машиностроительном производстве различают три основных типа: массовое, серийное и единичное.

Принадлежность производства к тому или иному типу определяется степенью специализации рабочих мест, номенклатуре объектов производства, формой движения этих объектов по рабочим местам.

Массовое производство характеризуется непрерывным изготовлением ограниченной номенклатуры изделий на узкоспециализированных рабочих местах. Этот тип производства позволяет механизировать и автоматизировать технологический процесс в целом и организовать его более экономно.

Серийное производство характеризуется изготовлением ограниченной номенклатуры изделий (детали изготавливают партиями а также узлы - сериями), повторяющийся через определенные промежутки времени, и широкой специализацией рабочих мест. Разделение серийного производства на крупно-, средне-и мелкосерийное условно, так как в различных отраслях машиностроения при одной и той же количества изделий в серии, но при существенной разнице их размеров, сложности и трудоемкости производство может быть отнесено к различным типам. По уровню механизации и автоматизации крупносерийное производство приближается к массового, а мелкосерийное к единичному.

Единичное производство - отмечается изготовлением широкой номенклатуры изделий в единичных количествах, повторяется через неопределенные промежутки времени или вообще не повторяются. Рабочие места при этом не имеют определенной специализации. Значительный процент технологических операций выполняют вручную.

Одним из признаков производства является коэффициент закрепления операций, под которым понимают отношение количества всех операций, выполняемых в течение единицы времени (месяц), с количеством рабочих мест:

\! \! \ Diagup \! \ !<>_ < P>\;," />

где О - количество различных операций, выполняемых на на рабочих местах участка или цеха в течение месяца; Р - количество рабочих мест на участке или в цехе.

Отрасли машиностроения по группам

Традиционное машиностроение делят на следующие группы отраслей: тяжелое машиностроение; общее машиностроение; среднее машиностроение; точное машиностроение, производство металлических изделий и заготовок; ремонт машин и оборудования.

Тяжелое машиностроения

До тяжелого машиностроения относятся отрасли, производящие оборудование для горной и металлургической промышленности, энергетические блоки (энергетическое машиностроение), подъемно-транспортное оборудование.

Горно-шахтное машиностроение
Металлургическое машиностроение
Энергетическое машиностроение

Общее машиностроение

Общее машиностроение представлено такими отраслями, как транспортное машиностроение (железнодорожное, судостроение, авиационное, ракетно-космическая промышленность, но без автомобилестроения), сельскохозяйственное, производство технологического оборудования для различных отраслей промышленности (кроме легкой и пищевой).

Железнодорожное машиностроение
Судостроение
Авиационная промышленность
Ракетно-космическая отрасль

Производство технологического оборудования по отраслям

Строительное и коммунальное машиностроение
Сельскохозяйственное машиностроение
Химическое машиностроение
Лесопромышленное машиностроение

Среднее машиностроение

В состав среднего машиностроения входят автомобилестроение, тракторостроение, станкостроение, инструментальная промышленность, производство технологического оборудования для легкой и пищевой промышленности.

Автомобильная промышленность
Тракторостроение
Станкостроение
Робототехника
Инструментальная промышленность
Оборудование легкой промышленности
Оборудование пищевой промышленности
Промышленность бытовых приборов и машин

Точное машиностроение

Ведущие отрасли точного машиностроения - приборостроение, радиотехническое и электронное машиностроение, электротехническая промышленность.
Продукция отраслей этой группы исключительно разнообразна - это оптические приборы, персональные компьютеры, радиоэлектронная аппаратура, авиационные приборы, волоконная оптика, лазеры и комплектующие элементы, часы.

Приборостроение
Радиотехническая и электронная промышленность
Электротехническая промышленность

Производство металлических изделий и заготовок

Производство ножевых изделий, столовых приборов, замочных и скобяных изделий, фурнитуры
Производство массовых металлоизделий (метизов) - проволока, канаты, гвозди, крепеж.

Отраслевая структура и особенности размещения машиностроения

Тяжелое машиностроение выпускает горно-шахтное, подъемно-транспортное, металлургическое оборудование, оборудование для химической и строительного комплексов, путевые машины ( бульдозеры, экскаваторы, катки, грейдеры ) и другие. Оно является металлоемких, поэтому тяготеет к металлургическим базам; одновременно оно - громоздкое, поэтому тяготеет к потребителю. Продукция этой отрасли выпускается небольшими партиями или даже единичными образцами (паровые котлы, турбины,прокатные станы ) и является трудоемким.

Уровнем развития тяжелого машиностроения выделяются прежде развитые страны, где есть тяжелая промышленность. Среди стран, тяжелое машиностроение ориентируется на добывающую промышленность (добыча нефти, газа, руды, угля ) или на металлургическую промышленность ( Индия, Бразилия, Аргентина ).

Транспортное машиностроение состоит из производства автомобилей, морских и речных судов, локомотивов, вагонов, трамваев, троллейбусов и т.п.. Оно ориентируется преимущественно на развитые страны, где есть значительный спрос на эту продукцию, а также на сырьевую базу.

Автомобилестроение обозначено большой капиталоемкостью, а острая конкуренция обуславливает высокий уровень монополизации. Крупнейшими монополиями по производству легковых автомобилей является «Вольво», «Даймлер-Бенц», ФИАТ, БМВ, «Дженерал-моторс», «Форд-мотор», «Тойота», «Ниссан», «Опель». Среди регионов лидерство держит Северная Америка. Среди стран выделяются США, Япония и Франция.

АвтоЗАЗ-Daewoo в Украине наладил выпуск автомобиля «Таврия» улучшенного качества и трех моделей «Daewoo». В Ильичевске начато составление моделей Leganza,Nubira, Lanos.

Компания General Motors в рамках совместного предприятия АвтоЗАЗ-Daewoo инвестировала в автомобилестроение 100 млн дол. для сборки Opel Astra и Vectra. В Луцке создан СП по сборке шестой модели ВАЗ, а в Мелитополе на базе недавно построенного моторного завода налажен выпуск двигателей фирмы «Рено», в том числе для СП «Рено-ЛАЗ» по производству новых автобусов.

Выпуск автомобилей в России снизился, Украина в 1998 г. выпустила 25,7 тыс. легковых автомобилей. Грузовое автомобилестроение сосредоточено в таких странах, как США, Канада, Япония, ФРГ, Россия, Чехия, Беларусь. Здесь производятся грузовики большой и средней грузоподъемности. Крупнейшие центры: Москва, Набережные Челны, Нижний Новгород в России, Минск и Жодино в Беларуси, Дирборн в США, Нагоя в Японии, Копршивниця в Чехии (грузовики «Татра») Японии ( Mitsubishi, Nissan, Hino), Италии ( Iveco ), Швеции (Volvo), Франции (Renault), ФРГ и США (Даймлер-Крайслер, Mercedes, MAN ), а также модели Scania и DAF. Россия с Украиной образовали 4 СП по сборке небольших грузовиков «Газель» в Симферополе, Ильичевске, Кременчуге и Киевской области.

Производство автобусов сосредоточено в ФРГ («Мерседес»), Венгрии («Икарус»), Украина (ЛАЗ), России (ПАЗ, ЛИАЗ), США, Японии, Швеции (Вольво), Франции (Рено).

Производство мотоциклов сосредоточены в Японии (Suzuki, Jawa, Jamaha, Kawasaki, Honda); ФРГ (BMW), Франции (Pegeout), США и Италии.

Локомотивостроение исторически сложилось там, где была развита сеть железных дорог: в Западной Европе, России, Украины, США, Японии. В большинстве развитых стран выпускают и используют электровозы (исключение США, где высок удельный вес тепловозов), а в развивающихся странах, применяют тепловозы и паровозы. Новейшие типы локомотивов вводит Япония, скорость движения на ее специальных скоростных железных по Тихоокеанскому поясу - самая высокая. В США разработан новый тип скоростного железнодорожного состава, который будет двигаться со скоростью 240 км / час и станет одним из самых надежных с точки зрения безопасности движения. В Украине тепловозы и электровозы производятся в Луганске, Харькове и Днепропетровске, трамваи - в Луганске, троллейбусы - в Днепропетровске.

Морское машиностроение сосредоточено в Японии; эта страна дает 38% строящегося тоннажа. По объему военного судостроения лидируют США. С середины семидесятых годов быстро - при активном участии японских монополий и с использованием японского судового оборудования - морское судостроение развивается в Южной Корее (20% мирового объема), Сингапуре, Бразилии. В Западной Европе самые высокие темпы развития судостроения - в Германии и Италии (соответственно 5,4 и 4,3%). Китай в последнее время вытеснил с третьего места Германию и его удельный вес составляет 6,1%.

В отдельных странах сформировалась определенная специализация: Япония делает судна для перевозки наливных и насыпных грузов, Франция - сжиженных газов и химикатов, Финляндия - ледоколы и пассажирские суда, США - судна-баржовозы и газовозни танкеры.

Новая тенденция - перемещение судостроительных мощностей в развивающиеся страны. Кроме Республики Корея в «первую десятку» вошла Бразилия. Это связано с наличием сырьевой базы и дешевых трудовых ресурсов.

В мировом производстве судов удельный вес Украины в 1995 году составляла 0,8%, а в 1998 упала до 0,3%. Ведущими покупателями украинских судов является Греция (41% от общей стоимости проданных судов), Россия (30%), Дания, Либерия, Нидерланды.

Станкостроение является отраслью, определяющей научно-технический прогресс в мире. Оно требует привлечения высококвалифицированных трудовых ресурсов, поэтому размещается в основном в экономически развитых странах. Не случайно на шесть из них - Японию, ФРГ, США, Италию, Швейцарию и Францию - приходится 75% производства станков. В экспорте станков лидируют те же страны.

Станкостроение в странах мира имеет узкую специализацию. Так, США и ФРГ первые за выпуском станков с программным управлением; Япония и ФРГ - металлорежущих станков; США, Япония и ФРГ - кузнечно-прессовых станков; Швейцария - прецизионных станков.

Сельскохозяйственное машиностроение включает выпуск комбайнов, жаток, сеялок, косилок, оборудования для животноводства и т.п.. Все эти машины ориентируются на потребителя и производятся в тех странах, где они необходимы. Многие развивающиеся, имеют цеха по сборке сельскохозяйственной техники, а комплектующие завозят из Западной Европы, Японии и США. По объему производства сельскохозяйственных машин лидируют США, они же являются основными потребителями этой техники.Зерноуборочные комбайны выпускают в Ростове-на-Дону, Таганроге, Сызрани, Красноярске (Россия) Луганске и Кировограде (Украина); кукурузоуборочные - в Херсоне (Украина); льноуборочные - Бежецкий, Люберцы (Россия); хлопкоуборочных - Ташкент (Узбекистан); картофелеуборочные - Гомель (Беларусь), Рязань, Тула (Россия).Херсонский завод кукурузоуборочных комбайнов наладил производство зерноуборочного комбайна «Славутич».

Авиа-и ракетостроение характерно для экономически развитых стран. США производит «Шаттл», Франция - "Орион", Россия - искусственные спутники, космические станции, модули; Украина - ракетоносители «Зенит» и «Протон». Также Украина принимает участие в комической программе «Морской старт». Крупнейшие производители самолетов в мире - Boeing (США) и Airbus (консорциум Западной Европы). Также различные типы самолетов производят Франция, Италия, Канада, Швеция и другие. Россия производит военные и гражданские самолеты и вертолеты: МИГ, СУ, АН, ИЛ, ТУ и другие. В Украине производят авиадвигатели (завод «Мотор-Сич» в Запорожье). Авиазаводы в Киеве и Харькове налаживают выпуск ТУ-334, АН-140, АН-74, АН-74 ТК.

Важным направлением машиностроения является производство оружия. В мире среди производителей оружия выделяются развитые страны, а среди покупателей, как развитые страны, так и развивающиеся.

Приборостроение - это производство электро-и радиоизмерительных оптических приборов, приборов времени, средств связи и т.п.. Крупнейшими производителями электротехнического оборудования в мире есть компании АВВ (Швейцария и Швеция), Siemens (ФРГ), General Electric (США), GEC-Alsthom (Франция и Великобритания).

Эти отрасли производства сначала появились в Европе, США и Японии, а затем были перенесены также в Новые индустриальные страны (НИС) Восточной, Юго-Восточной Азии и Латинской Америки в расчете на дешевую рабочую силу.

Одним из направлений приборостроения является электронная промышленность. Она зародилась в США, затем перешла в Европу и Японию, а теперь сместилась в НИК.Сейчас такие НИК, как Республика Корея, Сингапур, Гонконг, Тайвань, Бразилия, входят в десятку первых стран, уступая лишь США, Японии, ФРГ, Великобритании и Франции. Сначала в этих странах только составляли бытовую электронику из американских, европейских и японских деталей; теперь здесь внедряют свое интегрированное производство, которое содержит все основные стадии. Выпускаются персональные компьютеры, большие интегральные схемы, периферийные системы, оборудование для электронного проектирования, средства связи, волоконная оптика и т.п.. В 1997 году в мире было произведено 80 млн персональных компьютеров. Лидер - компания Compag (США).

В Украине эта отрасль тоже широко представлена: большинство продукции производится на предприятиях военно-промышленного комплекса. Среди центров выделяются Киев, Днепропетровск, Львов, Одесса, Харьков, Симферополь.

Производство изделий из металла

Производство изделий из металла включает в себя множество отдельных этапов и операций в зависимости от поставленных задач и применяемых материалов. Понимание технологий изготовления поможет выбрать наиболее подходящий метод реализации для вашей продукции, что сэкономит время и деньги.

Не менее важной частью процесса производства является контроль качества полученных изделий. В нашей статье мы расскажем, какие этапы и технологии используются в производстве, а также поговорим о дефектах и их выявлении в готовой продукции.

2 вида металла для производства изделий

При производстве изделий используют металлы двух видов:

Черные

В данном классе существуют подвиды, а именно чугун и сталь, которые близки друг к другу по характеристикам, но главная разница между ними состоит в доле углерода в металле. Если отдельно говорить о сталях, то они бывают углеродистыми или легированными.

Доступные сегодня различные виды черных сплавов активно применяются при изготовлении металлопроката. Их востребованность на рынке объясняется тем, что подобные металлы и изделия из них отличаются отличными рабочими свойствами.

Классификация металлов и сплавов предполагает выделение марок, которые указывают в буквенно-цифровом виде, например – Ст16ГС. Благодаря группировке марок, применяемой в производстве металлопроката, удается серьезно упростить подбор видов черного металла для различных сфер человеческой жизнедеятельности.

Ко всем разновидностям металлопроката предъявляются строгие требования – изделия должны отвечать нормам ГОСТа по форме, размерам и предельным отклонениям. Из черного металла изготавливают листовой, сортовый, фасонный, трубный прокат.

Цветные

Название этой группы объясняется наличием у металлов и сплавов особых оттенков. Так, медь – красная, поэтому ее сплавы отличаются красноватым тоном.

При массовом производстве изделий из металла необходимых свойств добиваются за счет использования сплавов в определенных пропорциях. Их механические, физические и химические качества удается варьировать за счет изменения соотношения исходных металлов.

Стоит пояснить, что для получения сплавов металлы смешивают в разных пропорциях – в итоге появляется новый продукт со значительно более высокими характеристиками. Кроме того, качества сплавов меняют при помощи дополнительного механического или химического воздействия. Под последним понимают термообработку, технологию старения, пр. Тогда как в качестве механической обработки может использоваться штамповка, ковка, прессование, прокатка, пайка, сварка, резка.

Из цветных металлов производят большинство литых изделий, проволоку, квадраты, шестиугольники в виде прутков и мотков, ленты и полосы, листы и фольгу. Не так давно предприятия начали применять подобные металлы в форме порошков.

Преимущества производства изделий из металлов

Металлоизделиями называют любую продукцию из металла, при этом не учитывается способ производства и марка. Данные характеристики подбираются под особенности использования будущей продукции и влияют на качество, технические особенности и надежность в процессе эксплуатации.

Металлоизделия выгодно выделяются на фоне аналогов из прочих материалов такими качествами:

Большой выбор – он объясняется тем, что металлические элементы могут иметь различную форму, размеры, при этом не теряют прочности и предполагают большой срок службы.
Разнообразные характеристики – при производстве изделий из металла используются такие методы, как формовка, ковка, прокат, волочение, при этом за счет каждого подхода изделию сообщаются конкретные качества. Это может быть прочность на разрыв, пластичность, твердость, пр. При помощи грамотного выбора способа обработки удается изготовить универсальную или узкоспециальную продукцию с заранее заданными свойствами.
Относительно низкая цена, которая объясняется стоимостью сырья, применяемого при производстве изделий из металла. Кроме того, по цене последние близки к пластиковым аналогам, но превосходят их практически по всем эксплуатационным свойствам.
Эстетичность, прекрасные декоративные характеристики. Добиться подобного эффекта можно исключительно при соблюдении технологии производства. Не менее важно, чтобы работой занимался настоящий специалист, а не новичок, оставляющий капли сварки и забывающий о шлифовке поверхности.
Прочность и большой срок службы, что достигается даже без дополнительной обработки металлоизделий – они могут исправно выполнять свои функции долгие годы, сохраняя основные характеристики. За счет применения защитных покрытий, препятствующих развитию очагов ржавчины, продолжительность эксплуатации возрастает в разы.
Возможность проведения санитарной обработки – данное свойство дает возможность пользоваться изделиями из некоторых видов нержавеющей стали в пищевой и медицинской промышленности. Материал выдерживает частое мытье с применением агрессивных средств, а предмет не меняет внешнего вида и важных с точки зрения эксплуатации качеств.

Основные этапы и технологии производства изделий из металла

Придание формы и размеров

На стадии формообразования применяются несколько технологий: литье, резка, воздействие высоким давлением. Под последним понимают ковку, штамповку, прессование, волочение, прокатку.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Обработка поверхности

Дальнейшее производство изделий из металла предполагает механическую обработку с целью придания заготовке необходимых габаритов, формы и прочих характеристик. Нужного эффекта достигают при помощи ручной опиловки напильником или использования металлорежущих токарных, фрезерных, строгальных и других станков.

Когда применяется второй подход, то деталь закрепляют на станке, после чего подвергают воздействию режущего инструмента. В результате, если стружка снимается с заготовки резцом – речь идет о точении, фреза используется при фрезеровании, сверло – при сверлении, шлифовальный круг – при шлифовке.

В любом случае с заготовок удаляют оставленный припуск на обработку, облой, неровности, чтобы получить изделия, полностью соответствующие требованиям чертежей. Нужно понимать, что после механической обработки поверхность деталей покрыта микронеровностями – их размер определяется «чистотой» проведения названных выше операций. Подобные дефекты невозможно разглядеть невооруженным глазом, однако из-за них происходит более стремительное развитие коррозии, что негативно сказывается на сроке службы изделий.

Обработка термическим способом

Речь идет о таких операциях, как нагрев, выдержка, охлаждение. За счет их последовательного осуществления удается повлиять на внутреннее строение сплава, избавиться от напряжения материала, сообщить ему все необходимые свойства. Во время производства изделий из металла используют следующие способы термической обработки:

отжиг;
нормализация;
закаливание;
отпуск.

Вторичная обработка

На данном шаге на поверхности изделий воздействуют механическими методами, такими как шлифовка, полировка. Либо возможно применение электрофизических и физико-химических подходов, что позволяет обеспечить деталям дополнительные преимущества в технологическом плане.

Отказ от механических методов в пользу электрического, физического, химического воздействия обеспечивает более высокую точность, качество обработки, так как при удалении припуска используются минимальные механические усилия. Указанные подходы могут применяться для изготовления металлических предметов, вне зависимости от прочности, вязкости материала. Обычно за счет этих технологий удается добиться предельно тонкого дефектного слоя на поверхности деталей после обработки. А значит, появляется возможность работать с изделиями очень сложной формы, обеспечивая высокое качество деталей даже в труднодоступных местах.

Скрепление элементов

Этот этап производства изделий из металла выполняют при помощи технологии пайки и сварки.

Сваривание предполагает использование технологии плавления или соединения элементов под давлением. В первом случае кромки изделий нагревают, из-за чего образуется ванна расплава. В нее обычно вводят присадочный металл, призванный перекрыть зазор между заготовками, однако есть технологии, позволяющие отказаться от дополнительных присадок.

Остывая, горячий металл скрепляет части изделия в единое целое, формируя атомно-молекулярные связи между кромками – таким образом получается необходимое неразъемное соединение.

Плюсы использования станков с ЧПУ в производстве изделий из металла

Станок с ЧПУ позволяет изготавливать детали без непосредственного участия человека, а значит, снижается вероятность ошибки, брака. Единственным минусом подобных станков является высокая цена их использования.

Применение данного подхода в производстве изделий из металла имеет смысл, когда:

Речь идет о потоковом, регулярном изготовлении большого количества однотипных деталей. Ключевую роль играет их количество, скорость работы и идентичность изделий.
Речь идет о потоковом, регулярном изготовлении большого количества однотипных деталей. Ключевую роль играет их количество, скорость работы и идентичность изделий.
Требуется предельно точное исполнение.
Заготовки имеют сложную поверхность, из-за чего невозможно использование других способов либо они оказываются слишком затратными в плане ресурсов, времени.

Производство металлических изделий по чертежам на станках с ЧПУ является удобным и быстрым. Немаловажно, что таким образом удается выполнять самые мелкие работы, в том числе гравировку, нанесение канавок, резьбы, сверление отверстий.

Методы контроля качества в производстве изделий из металла

Для разных глубин и размеров дефектов применяют отдельные уровни исследования:

Субмикроскопическое изучение

Позволяет обнаружить дефекты на границах кристаллов или зерен. Нужно понимать, что неравномерная кристаллизация, недостаточное питание зародышей жидким раствором приводит к формированию тонких прослоек между блоками кристаллов. Также проблема бывает связана с выделением твердой фазы нерастворимых соединений и элементов на поверхности кристаллов. Например, фосфор и некоторые другие тугоплавкие металлы не могут соединяться с железом, входящим в состав сталей, поэтому скапливаются на границах зерен.

Исследование при помощи микроанализа

Проблемы, появившиеся после производства изделий из металла, определяют при помощи микроскопов, которые способны обеспечить увеличение свыше 100 крат. Во время поиска литейных дефектов в большинстве случаев пользуются именно микроанализом, ведь данный подход дает возможность установить балл зерна, структуру металла, наличие и количество неметаллических включений, присутствие в составе меди, серы и фосфора.

Количество углерода и легирующих элементов в стали влияет на то, какие твердые фазы будут выделяться в процессе кристаллизации. Нужно понимать, что они обладают свойственной только им прочностью, твердостью, пластичностью. В марках стали, стойких к коррозии, формируются фазы аустенита, мартенсита или ледобурита – здесь все зависит от температуры охлаждения.

Помимо этого, качество металла зависит от балла зерна. Его снижение приводит к росту пластичности и параллельному падению прочности. Тогда прибегают к легированию карбидообразователями или тугоплавкими материалами, чтобы, сохранив изначальную пластичность, обеспечить повышенную прочность стали.

В первую очередь, микроанализ позволяет узнать, какое количество в процентах вредных примесей и неметаллических включений содержится в сплаве. Обычно вредными примесями оказываются сера и фосфор, вызывающие красноломкость и хладноломкость стали при производстве изделий из металла. Материал сможет использоваться в промышленности лишь при условии, что содержание данных элементов не выходит за пределы нормы.

За счет контроля доли неметаллических включений определяют, сколько в стали содержится оксидов, сульфидов, нитридов и других соединений. Все названные примеси могут оказывать положительное или негативное воздействие на свойства металла.

Исследование при помощи макроанализа

Речь идет о визуальном поиске дефектов поверхности или глубинных слоев материла, при котором изделия рассматриваются под тридцатикратным увеличением. Макроскопические изъяны появляются на любом этапе производства изделий из металла – от выплавки до содержания в условиях склада. Если в процессе исследования были найдены деформации, изделие отправляют в брак либо на доработку.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Производство металлических изделий

Производство металлических изделий – обширная сфера деятельности, охватывающая изготовление строительных конструкций, деталей для машиностроения, сельхозтехники и инвентаря, деталей и заготовок для бытовых нужд.

Производство металлоизделий и заготовок делится на определенные этапы, на каждом из которых применяется конкретный способ металлообработки. При изготовлении изделий на заказ, помимо стандартных этапов производства, необходимо учитывать время и нюансы согласования эскизов и чертежей. Подробнее обо всем читайте в нашем материале.

Подготовка к производству металлических конструкций и изделий

Наиболее востребованными на сегодняшний день конструкционными материалами являются металлы и их соединения. Из них делают детали машин, строительные элементы и т. п. Производство металлических изделий включает в себя как изготовление микроскопических элементов часовых механизмов, так и габаритных конструктивных элементов зданий и сооружений. Разные изделия производятся с использованием различных технологий, характеризующихся сложностью и высокой точностью.

Выпуску готовых металлических изделий предшествует проведение определенных технологических операций, придающих продукции необходимые характеристики.

Поставка сырья (металлопроката) для металлообрабатывающих предприятий осуществляется в виде разного рода полуфабрикатов:

хрупкие сплавы (бронзу, чугун) поставляют массивными чушками;
для других металлов возможны поставки в виде прутков, листов, болванок разного размера.

Для получения нужных деталей металлопрокат подвергают механической обработке. Готовая продукция должна соответствовать требованиям ГОСТа и других стандартов, поэтому при выполнении необходимых технологических процессов важно строгое соблюдение определенных правил. Их нарушение может стать причиной производства металлических изделий с внешними или внутренними дефектами.

5 этапов производства металлических изделий

Производство металлических изделий по чертежам состоит из нескольких стадий.

1. Формообразование.

Первый этап производства заключается в придании будущим деталям определенной формы и размеров. Для формообразования используются литье, резка, ковка, штамповка, прессование, волочение, прокатка.

2. Обработка поверхности изделия.

На следующем этапе металл подвергается механической обработке, цель которой заключается в придании изделиям нужных размеров, формы, качественных характеристик. Поверхность деталей обрабатывается различными способами, например, вручную с помощью напильника или автоматически с использованием металлорежущих станков (токарных, фрезерных, строгальных и т. д.).

При использовании в процессе производства станков деталь необходимо зафиксировать, а затем обработать с помощью режущего инструмента.

Обработка заключается в:

точении (снятии стружки с поверхности детали);
фрезеровании;
сверлении;
шлифовке.

При этом с поверхности заготовки удаляется специально оставленный припуск, облой, шлифуются шероховатости. Форма и габариты получаемых заготовок соответствуют чертежам. Размеры и количество микронеровностей, остающихся на поверхности деталей после механической обработки, свидетельствуют о чистоте проводимых технологических операций (точения, сверления, фрезеровки, шлифовки). Несмотря на микроскопические размеры, дефекты повышают вероятность и увеличивают скорость появления коррозионных изменений металла, выхода детали из строя.

3. Термическая обработка.

Термообработка металлических заготовок осуществляется путем нагрева, выдержки и последующего охлаждения. При последовательном выполнении этих операций изменяется внутреннее строение и характеристики материала, снимается напряжение металла. Существует четыре способа термической обработки металлических заготовок:

отжиг;
нормализация;
закаливание;
отпуск.

4. Вторичная обработка поверхности.

Для вторичной обработки поверхностей металлических изделий используют механические (шлифовку, полировку) или электрофизические и физико-химические методы. Дополнительные характеристики металлам придаются за счет воздействия на них электроэнергии, физических методов или химических реактивов.

Такая обработка позволяет удалять припуск (верхний слой металла), прилагая минимум усилий, благодаря чему повышаются точность и качество производства. Подобные технологии применимы при работе с металлами независимо от их прочности или вязкости, а также от сложности изделий и труднодоступности обрабатываемых частей деталей. После обработки на поверхности остается минимальный дефектный слой.

5. Соединение деталей.

Детали соединяются друг с другом посредством пайки или сварки.

В процессе сварки неразъемные соединения формируются благодаря созданию прочных связей между атомами соединяемых элементов. При этом способе обработки плавится основной металл, из которого выполнена заготовка, и присадочный элемент.

Сварка металлических изделий выполняется путем:

плавления;
соединения заготовок под воздействием давления.

В процессе нагревания и последующего расплавления краев соединяемых деталей создаются новые молекулярно-атомные связи. В месте сваривания элементов образуется сварочная ванна, содержащая расплавленный металл, который, остывая, прочно скрепляет детали друг с другом. В большинстве случаев в ванну добавляют присадочный материал, задача которого заключается в заполнении имеющегося между заготовками зазора. Некоторые технологии позволяют сваривать детали без использования присадок.

Виды металлических изделий и способы их производства

Существуют следующие виды металлических изделий:

легкие – из них собирают каркасы быстровозводимых строений;
строительные – без них не обходится строительство любых объектов, они представлены разного рода колоннами, балками, опорами, прогонами, связями, перекрытиями;
малые – используются для производства металлических декоративных элементов (балконных ограждений, лестниц, турникетов, опор для дорожных знаков, рекламных конструкций и т. п.);
крупные металлоконструкции – используются при строительстве дорожных сооружений (опоры мостов, рельсы, тоннели и пр.);
резервуарные – представлены нержавеющими баками, канистрами, ваннами, цистернами и т. п.;
бытовые металлические изделия – эта категория состоит из стеллажей, шкафов, ящиков, кронштейнов и других креплений, каркасов, подставок;
нестандартные – их производство осуществляется из профиля или листового металла на основании индивидуальных чертежей заказчика.

Порошковое напыление продлевает срок службы изделий из алюминия, повышая устойчивость к коррозии, негативному воздействию прямых солнечных лучей, атмосферных осадков.

Производство строительных и других металлических изделий осуществляется с использованием таких технологий металлообработки, как:

высокоточная лазерная резка, в процессе которой металл разрезается под воздействием узконаправленного лазерного луча высокой мощности, образуя срез с идеально ровными кромками;
автоматизированная гибка – она позволяет придать заготовкам нужную форму в соответствии с заданными параметрами;
механизированная рубка – первичная обработка металла посредством гильотины, оснащенной мощными ножами;
сварка, позволяющая соединять металлические заготовки любой формы и размера и получать в результате высокопрочные изделия с полностью герметичными швами;
токарная металлообработка в соответствии с чертежами, которая используется при изготовлении тел вращения (изделий с коническими, цилиндрическими, торцевыми и рельефными поверхностями).

На поверхность готовых деталей и конструкций наносится полимерное покрытие нужного оттенка по шкале RAL, обладающее антикоррозионными свойствами. В качестве такого материала используются порошковые краски, в составе которых присутствует цинкосодержащий грунт.

Нанесение покрытия состоит из трех этапов:

подготовка к покраске или грунтовке;
нанесение защитной краски в специально предназначенной камере напыления;
оплавление или полимеризация.

Красящий порошок покрывает поверхность металлических изделий ровной и прочной пленкой, затвердевающей после охлаждения и повышающей качественные характеристики готовой продукции.

Рекомендуем статьи по металлообработке

3 варианта производства нестандартных металлических изделий на заказ

При необходимости производства нестандартных металлических изделий можно выбрать один из следующих вариантов:

Услуги частного сварщика (в этом случае следует быть готовым к отсутствию гарантий качества готовой продукции, а также к возможным отступлениям от проектной документации в процессе производства).
Обращение на завод, занимающийся серийным производством металлоизделий (несмотря на наличие у производителя необходимого оборудования и специалистов, способных качественно выполнить работу на заказ, штучное производство экономически невыгодно для завода, следовательно, стоимость индивидуального заказа будет более высокой).
Заказ в специализированной компании, занимающейся производством металлических изделий для сельского хозяйства и не только по индивидуальным чертежам заказчика.

Для готовых деталей важно соответствие не только чертежам клиента и проектной документации, но и ГОСТам, а также стандартам многоступенчатой проверки ISO 9001:2001.

В каждом конкретном случае стоимость изготовления деталей по чертежам рассчитывается индивидуально.

Востребованность этой услуги обусловлена рядом факторов:

Посредством современного оборудования производятся высококачественные, прочные и долговечные металлоизделия любой сложности, включая сварные балки, ограждения, лестницы, колонны, перила, башни, стеллажи, вышки, консоли, различные емкости.

Обязанность по предоставлению технологической документации возлагается на заказчика, однако при ее отсутствии производством расчетов и выполнением чертежей занимаются сотрудники металлообрабатывающего предприятия.

Следует заблаговременно поинтересоваться тем, предоставляется подобная услуга при производстве металлических изделий или нет.

Особенности изготовления металлических изделий на современном оборудовании:

полностью автоматизированные станки для производства металлических изделий, что практически полностью исключает вмешательство человека и сводит к минимуму производственный брак;
высокая точность обработки готовых деталей, которые могут использоваться сразу, без дальнейшей доработки;
многоступенчатый контроль качества производства;
возможность создания деталей любой конфигурации.

Изготовление изделий из металла по индивидуальным чертежам происходит в несколько этапов:

Контроль производства металлических изделий и заготовок

Чтобы проверить качество металлоизделий, используются современные методики неразрушающего контроля. Они помогают выявить скрытые дефекты (например, наличие внутренних раковин, некачественных сварных швов, неоднородного состава металла и пр.). Однако ряд недостатков не может быть установлен даже при использовании лучших методик скрытого контроля качества готовых изделий.

Таким дефектами являются остаточные внутренние напряжения, которые появляются в процессе первичной обработки или формообразования и должны сниматься термической обработкой изделий. При нарушениях параметров температурной обработки (температурного режима, скорости увеличения температуры, времени выдержки заготовки при нужной температуре, скорости охлаждения) возникают высокие внутренние напряжения металла. Такой дефект может стать причиной разрушения деталей во время использования.

При подготовке заготовок возможно выявление дефектов, обусловленных несоответствием металла требованиям ГОСТа, нарушениями, допускаемыми при очистке емкостей, которые используются для изготовления сплавов.

На этапе формообразования причиной появления дефектов могут стать изношенные формы. В этом случае возможны как производство металлических деталей с несоответствующими размерами, так и неправильной конфигурации.

Механическая обработка также может привести к возникновению дефектов из-за нарушений технологии изготовления, слишком длительной обработки, использования низкокачественных инструментов или оборудования. В связи с этим каждый из этапов производства нуждается в жестком контроле качества изготавливаемых деталей.

Машиностроение

Машинострое́ние — отрасль, производящая всевозможные, орудия, приборы, а также предметы потребления и продукцию оборонного назначения.

Содержание

Машиностроение делится на три группы — трудоёмкое, металлоёмкое и наукоёмкое [1] . В свою очередь, эти группы делятся на следующие отраслевые подгруппы: тяжёлое машиностроение, общее машиностроение, среднее машиностроение, точное машиностроение, производство металлических изделий и заготовок, ремонт машин и оборудования.

Общее машиностроение представлено транспортным машиностроением (железнодорожное, судостроение, авиационное, ракетно-космическая промышленность, но без автомобилестроения), сельскохозяйственным, производством технологического оборудования для различных отраслей промышленности.

Тяжёлое машиностроение

Подъёмно-транспортное машиностроение (выпуск подъёмно-транспортных машин — грузоподъёмных кранов, лифтов, подъёмников (вышек), машин непрерывного транспорта (конвейеры и пр.))
Железнодорожное машиностроение
Ракетно-космическая отрасль

Производство технологического оборудования по отраслям:

Строительное и коммунальное машиностроение
Сельскохозяйственное машиностроение
Химическое машиностроение
Лесопромышленное машиностроение

В советское время Министерством среднего машиностроения (Минсредмаш) называлось ведомство, главными объектами которого были разработка и производство ядерного оружия. Оно было организовано в 1953 году, и в его структуру входили собственные рудники, заводы, НИИ, транспорт, сеть связи, вузы и пр.

Ведущие отрасли точного машиностроения — приборостроение, радиотехническое и электронное машиностроение, электротехническая промышленность. Продукция отраслей этой группы исключительно разнообразна — это оптические приборы, персональные компьютеры, радиоэлектронная аппаратура, авиационные приборы, волоконная оптика, лазеры и комплектующие элементы, часы.

Производство ножевых изделий, столовых приборов, замочных и скобяных изделий, фурнитуры
Производство массовых металлоизделий (метизов) — проволока, канаты, гвозди, крепеж

Основными элементами развития современного машиностроения является совершенствование средств производства, методов организации производства (к прим. использование технологий серийного и массового изготовления), переход к стандартизации, автоматизации и информационному обеспечению процессов.

Крупнейшие представители отрасли

Мировые компании

Крупнейшие мировые машиностроительные компании на 2005 год [2]

Компания	Стоимость фондов, млрд $	Доходы, млрд $	Прибыли, млрд $
General Electric	750,507 (1)*	152,866 (9)	16,819 (4)
General Motors [3]	479,603	193,517 (5)	2,805
Toyota Motor	227,513	172,616 (7)	10,898 (11)
DaimlerChrysler	248,324	176,687 (6)	3,067

*В скобках указана позиция в общем рейтинге по показателю.

General Electric — мощнейшая в мире компания по размеру фондов, по прибыльности уступает только нефтяным энергогигантам British Petroleum, ExxonMobil и Royal Dutch/Shell. Несмотря на то, что в сферу деятельности компании входит множество иных направлений, с момента основания основными являются машиностроение и энергетика.

Среди крупных машиностроителей серьезная часть — это компании автомобильной промышленности, во многом формирующие высокий уровень потребления и состояние экономики в целом.

Российские компании

Крупнейшие российские машиностроительные компании на 2005 год [4]

Компания	Доходы, млн $	Прибыли, млн $
АвтоВАЗ	5570,3 (16)*	160,2 (37)
Группа "СОК"	1705,6 (33)	—
АХК Сухой	1496,9 (37)	84,4 (63)
КамАЗ	1612,7 (35)	7,3

Компании-автомобилестроители, ориентированные прежде всего на внутренний рынок, составляют верхушку списка, однако их ряды поправляют исторически сильные экспортные компании ВПК.

Крупным игроком на рынке грузовой и строительной техники является группа «Русские машины», а изготовителем продукции нефтегазового машиностроения группы ГМС, Интегра, Римера, Кунгур, Борец.

Примечания

↑- География. Современная иллюстрированная энциклопедия, под редакцией проф. А. П. Горкина. — М.: Росмэн,2006
↑ По данным рейтинга Fortune 500 на 2005 год.
↑2 июня2009 годаGeneral Motors объявила о банкротстве.
↑ По данным Эксперт-400 на 2005 год.

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Машиностроение" в других словарях:

машиностроение — машиностроение … Орфографический словарь-справочник

МАШИНОСТРОЕНИЕ — ведущая отрасль мировой промышленности, занимает первое место среди всех отраслей по числу занятых и по стоимости продукции. Примерно 9/10 всей машиностроительной продукции производят развитые страны, 1/10 развивающиеся. Однако в последнее время … Географическая энциклопедия

МАШИНОСТРОЕНИЕ — комплекс отраслей обрабатывающей промышленности. Включает: общее машиностроение, транспортное машиностроение, радиоэлектронную, электротехническую, приборостроительную промышленность, сельскохозяйственное машиностроение, станкостроение,… … Большой Энциклопедический словарь

Машиностроение — важнейшая комплексная отрасль обрабатывающей промышленности, включающая: станкостроение, приборостроение, энергетическое, металлургическое, химическое, сельскохозяйственное машиностроение (включая тракторостроение); транспортное машиностроение… … Финансовый словарь

МАШИНОСТРОЕНИЕ — МАШИНОСТРОЕНИЕ, машиностроения, мн. нет, ср. (тех.). Промышленное производство машин. «…Машиностроение основной рычаг реконструкции народного хозяйства…» Сталин. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

МАШИНОСТРОЕНИЕ — издательство, Москва. Ведет начало с 1931, современное название с 1964. Литература по конструированию, устройству, технологии изготовления, эксплуатации машин и оборудования, научно технические и производственные журналы … Большой Энциклопедический словарь

МАШИНОСТРОЕНИЕ — МАШИНОСТРОЕНИЕ, отрасль ТЕХНИКИ, связанная с разработкой, конструированием и работой машин. Инженеры механики работают в разных отраслях промышленности, включая транспорт, электроэнергетическую промышленность и выпуск инструментов. К достижениям… … Научно-технический энциклопедический словарь

машиностроение — МАШИНОСТРОЕНИЕ, я, ср. Промышленность, занятая производством машин, оборудования и продукции оборонного значения. | прил. машиностроительный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

машиностроение — сущ., кол во синонимов: 39 • авиамоторостроение (2) • авиаракетостроение (1) • … Словарь синонимов

машиностроение — Группа отраслей промышленности, производящая автомобили (автомобильная промышленность), летательные аппараты (авиационная промышленность), речные и морские суда (судостроение), станки и инструменты (станкостроение) … Словарь по географии

Читайте также: