Филатов В.В.
ОБШИРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОМБИНИРОВАННЫХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ *
Аннотация:
данная работа представляет собой обширное исследование комбинированных методов обработки металлов и сплавов, которые объединяют в себе различные виды воздействий, такие как тепловые, химические, механические, магнитные, ядерные, с применением электрического поля. В работе рассматривается актуальность и значимость комбинированных методов в современной промышленности, а также их потенциал для создания продукции нового поколения с уникальными свойствами. Проанализированы основные виды воздействий и методы обработки, а также представлены возможные комбинации этих методов, позволяющие достичь существенных улучшений в производственных процессах.
Ключевые слова:
комбинированные методы обработки, металлы, сплавы, технологические процессы, электрическое поле, тепловые явления
В современном мире обработка металлов и сплавов играет критическую роль во множестве отраслей, включая производство автомобилей, самолетов, электроники, строительства и многих других. Эффективные методы обработки металлов имеют решающее значение для создания продуктов с высоким уровнем точности, прочности и функциональности. В этом контексте комбинированные методы обработки металлов и сплавов становятся все более важными, поскольку они объединяют в себе преимущества различных технологий для достижения оптимальных результатов.Актуальность комбинированных методов обработки металлов проявляется в нескольких аспектах. Во-первых, современные требования к качеству и производительности продукции ставят перед производителями новые вызовы, которые не всегда могут быть решены с использованием традиционных методов обработки. Во-вторых, быстрое развитие технологий, таких как нанотехнологии и аддитивное производство, открывает новые возможности для создания инновационных комбинированных методов обработки металлов [1].Одним из примеров комбинированных методов является сочетание лазерной и фрезерной обработки, которое позволяет добиться высокой точности и повышенной производительности при обработке металлических деталей. Другой пример - применение ультразвуковой вибрации в процессе электроискровой обработки для улучшения качества поверхности изделий. Таким образом, исследование и развитие комбинированных методов обработки металлов и сплавов имеет огромный потенциал для улучшения производственных процессов, повышения качества продукции и снижения затрат на производство. В этом контексте данная тема остается в центре внимания исследователей и инженеров по всему миру [2].Комбинированные методы обработки металлов и сплавов представляют собой технологические процессы, в которых применяются различные виды воздействий, такие как тепловое, химическое, механическое, магнитное, ядерное, совместно с электрическим полем, чтобы значительно улучшить технические параметры и производственные характеристики процесса формообразования или изменить эксплуатационные свойства изделий. Использование комбинированных методов позволяет достичь результатов, которые открывают новые перспективы в создании продукции нового поколения, которая не имеет аналогов на мировом рынке [3]. Электрическое поле играет ключевую роль в этих процессах, выступая не только как источник энергии, но и как усиливающий фактор для базовых видов воздействий.Примером такого подхода является электрохимическая размерная обработка, где применение внешнего электрического тока ускоряет процесс съема металла на несколько порядков. Также электрическое поле может использоваться для контроля процессов обработки и оптимизации результатов. Важно отметить, что все существующие методы обработки материалов фактически представляют собой комбинацию различных видов воздействий, и интеграция электрического поля в эти процессы открывает новые возможности для улучшения эффективности, точности и качества производства.Эти методы могут включать в себя комбинацию различных процессов, таких как литье, обжиг, прокатка, штамповка, сварка, термическая обработка и многие другие. Они могут применяться как в производстве полуфабрикатов, так и в конечном производстве готовых изделий. Один из примеров комбинированных методов обработки металлов - это процесс совместного прессования и штамповки. В этом процессе металлическая заготовка подвергается сжатию и формовке под высоким давлением, что позволяет получить изделия с более сложной формой и улучшенными механическими свойствами [4].Еще один пример - это комбинация термической и химической обработки, например, цементация и закалка. Цементация используется для повышения твердости поверхностного слоя металла путем насыщения его углеродом при высоких температурах, а затем следует закалка для обеспечения желаемой микроструктуры и механических свойств. Также существуют комбинированные методы, которые включают в себя применение различных видов оборудования и инструментов, например, лазерная резка и сварка. Эти методы позволяют выполнять сложные операции обработки металлов с высокой точностью и эффективностью.Важно отметить, что выбор комбинированных методов обработки зависит от требуемых характеристик конечного изделия, свойств исходного материала, а также экономических и технологических факторов. Поэтому инженеры и производители постоянно разрабатывают и усовершенствуют комбинированные методы обработки, чтобы достичь оптимальных результатов.Механическое резание металлов с использованием лезвийных и абразивных инструментов сопровождается различными физическими и химическими явлениями. Например, происходят тепловые явления, такие как нагрев и термические превращения материала, а также химические изменения, особенно в поверхностном слое материала. Дополнительно, при облучении металлов, используемом в операциях разделения, наблюдаются ядерные воздействия, которые увеличивают скорость резания и снижают расход энергии. При комбинированной обработке с использованием электрического поля учитываются основные воздействия, поддающиеся управлению, такие как тепловые, химические и механические изменения, а также влияние электрического поля на эти процессы. Различные виды электрического тока, такие как постоянный, переменный, анодные и катодные процессы, рассматриваются в зависимости от конкретного метода обработки [5].Анализ возможных сочетаний различных воздействий позволяет выделить более 800 потенциальных комбинированных процессов с улучшенными свойствами. Однако на практике используется лишь небольшая часть из них, преимущественно связанная с прямым подключением постоянного тока, где анодом выступает заготовка. Это лишь небольшая часть от всего многообразия комбинированных методов, что свидетельствует о большом потенциале для развития данной области технологий.В заключение, комбинированные методы обработки металлов и сплавов представляют собой обширное и важное направление в современной индустрии. Эти методы объединяют в себе различные виды воздействий, такие как тепловые, химические, механические, магнитные, ядерные, с применением электрического поля, для улучшения технологических показателей процессов обработки и изменения эксплуатационных характеристик изделий. Они позволяют достичь значительного повышения эффективности, точности и качества производства, что имеет важное значение для различных отраслей промышленности, включая автомобильную, аэрокосмическую, электронную и другие. Благодаря комбинированным методам возможно создание продукции нового поколения, обладающей уникальными свойствами и конкурентными преимуществами на мировом рынке.Анализ потенциала комбинированных методов показывает, что существует огромное количество возможных комбинаций воздействий, которые могут привести к созданию новых технологических приемов и процессов. Однако на практике используется лишь небольшая часть из них, и дальнейшее исследование и разработка в этой области имеют огромный потенциал для инноваций и улучшений. Важно продолжать изучение комбинированных методов, углублять наши знания о воздействии электрического поля на процессы обработки, и разрабатывать новые технологические приемы для оптимизации производственных процессов и создания продукции высокого качества. Только таким образом мы сможем максимально использовать потенциал комбинированных методов и сделать новый шаг в развитии промышленности и технологий.
Номер журнала Вестник науки №5 (74) том 3
Ссылка для цитирования:
Филатов В.В. ОБШИРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОМБИНИРОВАННЫХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ // Вестник науки №5 (74) том 3. С. 1275 - 1280. 2024 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/14706 (дата обращения: 13.06.2025 г.)
Вестник науки © 2024. 16+