Типы производственных процессов

Производственные процессы создают готовую продукцию из различного сырья такого как металл и пластик. Довольно популярными является такой производственный процесс как механическая обработка металла. Эта статья ограничивает свой взгляд на производственные процессы преобразованием металлов и пластмасс в пригодные для использования формы. Очевидно, что это грубое упрощение в том смысле, что почти каждый продукт — от хот-догов до печатных плат — проходит ряд производственных этапов, которые превращают его из составляющих его ингредиентов. Но он предлагает хорошее место для начала. Обобщая снова, производственные процессы можно рассматривать как первичные и вторичные процессы, где первичные процессы используются для создания основных форм, а вторичные процессы используются для изменения или добавления функций к этим формам. В этой статье будут рассмотрены следующие процессы.

• Деформация металла
• Металлическое литье
• Формование листового металла
• Переработка полимеров
• Обработка
• Отделка
• Сборка

Деформация металла

Деформация металла используется для преобразования сыпучих материалов в виде заготовок, блюмов и плит, поступающих с мельницы, в другие формы, такие как трубы или прутки. Экструзия является одним из таких процессов, при котором пластичные металлы, такие как медь и алюминий, продавливают через головки для получения обычных форм, таких как медные трубы или алюминиевые уголки. В производстве труб обычно используется оправка в дополнение к матрице для получения полого поперечного сечения. Многие экструзии сделаны в 40 футов. такой длины, чтобы их можно было перевозить на прицепе.

В ковке используются наборы гидравлических штампов или открытые штампы и молоты для пластической деформации обычно горячего металла в сетчатые формы, часто начиная с грубого приближения к готовой форме, называемой блокированной заготовкой. Ковка может производить детали умеренно сложной формы длиной до 3 футов. Ковка может быть использована для внесения полезных изменений в зернистую структуру металлов.

Прокатка превращает продукцию проката в готовые сырьевые материалы, такие как двутавровые балки, плиты и листы. Процесс может быть выполнен в горячем или холодном состоянии, при этом холодная прокатка обеспечивает более высокий предел текучести и лучшее качество поверхности, чем горячая прокатка, но требует гораздо больше работы. Как правило, слитки прокатывают в блюмы, слябы или заготовки, которые затем прокатывают для получения конструкционных профилей, листового металла или стержней и стержней.

Волочение прутка используется для дальнейшего уменьшения запаса прутка и улучшения характеристик поверхности и прочности посредством процесса холодной штамповки. Таким образом изготавливаются прямые отрезки круглого и прямоугольного пруткового проката с возможными размерами поперечного сечения до 6 дюймов.

Волочение проволоки продолжает процесс волочения стержней, протягивая пластичные материалы через все более мелкие матрицы, чтобы намотать стальную, алюминиевую и медную проволоку. Полученная проволока  обычно мала и достаточно пластична, чтобы ее можно было наматывать на катушки значительной емкости.

Литье

Литье создает сложные формы из расплавленного металла. Литье в песчаные формы создает песчаную форму, состоящую из двух частей, вокруг шаблона. Полученная форма затем разделяется на части, шаблон удаляется и снова собирается с добавлением стояков, литников и литников для направления потока расплавленного металла. После заливки металл остывает и затвердевает, после чего форму разбивают, открывая готовую отливку. Для литья под давлением используются постоянные формы, в которые под давлением впрыскиваются металлы с низкой температурой плавления, такие как цинк. Литье по выплавляемым моделям создает замысловатые восковые узоры, которые покрываются суспензией, воск расплавляется, а затем заполняется расплавленным металлом. Первоначально этот процесс был изобретен для изготовления ювелирных изделий и, иногда называемый процессом выплавки воска, стал методом литья сложных деталей, таких как лопасти турбины. Другие методы литья включают литье в постоянные формы и центробежное литье.

Формование листового металла

Операции с листовым металлом можно разделить на резку, вырубку, вытяжку, штамповку, тиснение и гибку. Листовой металл разрезается на более мелкие куски с прямыми краями путем резки. Резка может производиться вручную, вставляя заготовку в ножницы по металлу, или, в случае рулонного материала, непрерывно, когда материал сматывается с рулона. Автоматизированные операции часто протягивают эту более узкую полосу через прогрессивную формовочную головку, где детали формируются последовательно по мере того, как они проходят через каждую станцию ​​штампа. Волочение постепенно проталкивает материал в полость матрицы, которая углубляется с каждым шагом через матрицу. Штамповкой создаются отверстия и прорези там, где это необходимо. Изгиб создает выступы и другие элементы, которые проходят перпендикулярно плоскости исходного материала. Вырубка отделяет готовую деталь от оставшегося рулонного материала, который служил для прохождения формующей детали через матрицу.

Любая из этих операций, конечно, может быть выполнена индивидуально: детали могут быть вырублены на одной прессовой станции и загружены на второй пресс для формовки, гибки и т. д.

Переработка полимеров

Переработка полимеров включает формование как термореактивных, так и термопластичных материалов, как правило, формованием, а также методами вычитания, такими как механическая обработка пластиков. Из различных методов формования наиболее распространены прессование, выдувание и литье под давлением. Во всех трех используются металлические штампы, полости которых имеют форму желаемой пластиковой детали. При компрессионном формовании эластомерная загрузка помещается между нагретыми половинками пресс-формы, которые затем закрываются, чтобы заставить материал принять форму полости. Это распространенный метод изготовления шин. Трансферное формование — это еще один метод компрессионного формования, при котором нагретый полимер впрыскивается в закрытую форму. Выдувное формованиеэто распространенный метод изготовления пластиковых бутылок. Здесь размягченная заготовка наполняется воздухом, чтобы прижать ее к стенкам закрытых половинок формы. При литье под давлением используется шнек для размягчения пластиковых гранул в бочке и впрыскивания полученной «выстрелки» под высоким давлением в обычно многогнездную форму.

Термоформование — это еще один метод обработки полимеров, при котором листы или пленки термопластика формируются в полости или поверх заглушек, обычно с использованием вакуума или воздуха для вытягивания или прижимания размягченного материала к поверхностям пресс-формы. Таким образом создаются привычные формы, такие как пакеты с едой и детские бассейны. Ротационное формование используется для производства больших полых форм, таких как каяки, за счет центробежной силы, действующей на расплавленный пластик, когда он вращается во вращающейся форме. Полиуретан часто отливают, заливая его в открытые формы из силиконовой резины.

Механическая обработка

При механической обработке используются различные режущие инструменты, абразивные круги, а также некоторые необычные среды, такие как вода или искры, для удаления материала с круглых и прутковых заготовок, отливок и т. д. для получения точных готовых изделий. Методы механической обработки включают распиловку, токарную обработку, растачивание, развертывание и т. д. и часто выполняются как второстепенные операции для очистки деталей или создания поверхностей, пригодных для сборки. В некоторых случаях деталь перемещается и координируется с движением инструментов, например, при точении, а в других ситуациях деталь удерживается неподвижно, а инструмент перемещается по ней, например, при пилении. Станки прошли долгий путь со времен токарных станков с ременным приводом и теперь почти всегда принимают форму многоосевых фрезерных и токарных центров с компьютерным управлением.

Отделка

Отделка включает в себя множество заключительных операций, которые делают деталь готовой к сборке. Финишные этапы также выполняются после сборки, например, термообработка после сварки. Отделочные операции включают гальваническое покрытие, покраску, удаление литника, полировку, удаление заусенцев и т. д., в зависимости от предшествующих производственных операций и предполагаемого применения готовой детали. Отделка может варьироваться от простой ручной полировки до сложной обработки поверхности, такой как дробеструйная обработка. Термическая обработка является важным этапом в отделке многих металлических деталей, поскольку первичные производственные процессы могут придать нежелательные характеристики, такие как хрупкость, которые необходимо прокаливать.

Сборка

Сборка это место, где соединяются различные части, из которых состоит готовый продукт. Часто используются различные формы крепления, в том числе механические формы, такие как винты и заклепки, методы сплавления, такие как сварка, методы соединения, такие как пайка и склеивание, и методы с натягом, такие как запрессовка и термоусадочная посадка. Некоторые сборки более долговечны, чем другие, например сварные конструкции, которые часто называют «изделиями», а не «сборками». Другие элементы сборки могут быть встроены в саму деталь, например, пластиковые выступы и прорези, сделанные во время формования, которые позволяют соединять детали вместе. Сборка часто включает в себя проверки контроля качества, которые часто сопровождают весь производственный процесс составных частей продукта. Надлежащая инженерная практика учитывает простоту и точность сборки деталей.

Эти производственные процессы применяются в различных отрослях промышленности а также в изготовлении запчастей, например для сельхозтехники. Этим занимаются такие компании как ООО ПТП «Агротехмаш» — современный изготовитель запчастей для сельскохозяйственной техники, промышленного, пищевого оборудования, машин и механизмов. Одним из направлений работи предприятия является изготовление и ремонт шнеков, спиральных и прутковых. А также балансировкой на современном оборудовании. Большой опыт, мощности и высококвалифицированные специалисты позволяют качественно выполнять восстановительные работы по ценам производителя.