Способы обработки листовых металлов

gallery

WhatsApp: +7(916) 934-09-47

Viber: +7(916) 934-09-47

Способы обработки листового металла

Отрезка ( разрезка) — разделительная операция, которая выполняется с помощью ручных ножниц для металла, гильотинных стуловых ножниц ( для материала толщиной свыше 1,5 мм) или зубила.
Вырубка — операция отделения какой-либо фигуры от листовой заготовки. Для осуществления этой операции на очищенную поверхность металлического листа наносят рисунок ( можно через копировальную бумагу) или готовят шаблон и приклеивают его на лист.

Если рисунок симметричный, то вычерчивают его на предварительно размеченную поверхность листа и обводят чертилкой ( тонкий, острозаточенный стальной стержень). После этого перемещают фрагмент на определенный угол, опять обводят и так до тех пор, пока не будет получен весь рисунок. Когда рисунок полностью нанесен на металлический лист, то ножницами начинают его обрезать. Если рисунок сложный, то в узловых местах можно предварительно просверлить отверстия диаметром 3 — 5 мм или процесс обрезки проводить частями — от наиболее простых участков к сложным. В тех случаях, когда невозможно вырезать весь контур рисунка ножницами, применяют различные по размерам и форме режущей кромки зубила, а затем дорабатывают контур надфилями.

Просечка — образование внутренних отверстий различных форм в, заготовке, обычно осуществляется зубильцами с Прямым или радиусным лезвием. Большие формы могут вырезаться специальными криволинейными ножницами. Просечка и вырубка — основные операции при изготовлении просечных железных украшений из кровельного железа или из тонкой листовой меди и даже из толстой полосы.

Просечный металл начиная с XVI в. широко применяется при украшении бытовых предметов ( сундучков, подголовников, замков, осветительных приборов и т.д.), а также в сельской и городской архитектуре. Подзоры из просечного металла украшают свесы крыш и фронтонов изб, дворцов и соборов; ажурные коньковые решетки завершают гребни крыш, дымится в виде башенок и ваз прикрывают дымовые трубы. Кроме того, техника просечки широко использовалась при изготовлении, оковок сундуков, личинок и секирных замков и ключей, холодного оружия и т.д.

Рисунок просечного металла был аналогичен рисунку пропильных орнаментов на деревянных наличниках и свесах и содержал в основном растительные мотивы и повторяющиеся геометрические элементы в виде кругов, треугольников, червонок, различных завитков.

Коньковые решетки обычно завершались довольно пышной композицией из характерных для русских орнаментов « коньков», « петухов» или « драконов». Декоративность избы или здания подчеркивалась красиво оформленными водосточными трубами. Навершия труб оформлялись в виде ваз, корзин с цветами или пышной короны; сами трубы имели круглую или граненую форму сечения, а слив выполнялся в виде раскрытой пасти дракона.

Навершиями из просечного металла украшались дымовые трубы, столбы ворот и калиток. Технология изготовления различных элементов из просечного металла несложная, но требует кропотливого труда и навыков работы с жестью. Первоначально следует подобрать или придумать рисунок и форму готового изделия. При этом очень важно учитывать масштабность и удаленность. Если необходимо украсть просечным металлом дом, отдельную беседку, ворота, то надо продумать стиль рисунка всей композиции.

Плоские изделия из просечного металла уже готовы к установлению на места, а объемные — дымники, навершия и др. — предварительно собирают в единое целое, что требует высокой техники жестяных работ, а затем устанавливают на места. Отдельные элементы соединяют между собой специальным замком — фальцем: одиночным или двойным. При соединении цилиндрических и конических элементов используют кольцевые фальцы ( стоячие или лежачие).

При изготовлении сливных труб используют цилиндрические звенья, а также коленные изгибы под прямым или тупым углом. Разметка воронки л коленных элементов проводится как развёртка поверхности усеченных конуса и цилиндра. При жестяных работах используют специальные молотки, киянки ( деревянные молотки), ножницы для металла и толстый металлический стержень квадратного или круглого сечения, укрепленный на верстаке в горизонтальном положении.

При изготовлении дымников необходимо помнить, что кроме эстетических и декоративных они должны выполнять и основные свои функции — предохранять кирпичную трубу от разрушения в результате действия дождей и ветра; не допускать попадания влага внутрь трубы и способствовать созданию хорошей тяга. Разрубка и надрубка широко применяются при изготовлении художественных изделий. Эти операции производятся как на наковальне, так и в тисках. При разрубке листового металла на наковальне под заготовку необходимо подкладывать лист из железа или меди, чтобы не испортить лезвие зубила при соприкосновении с закаленной поверхностью наковальни.

Гибка заготовок на прямой угол может осуществляться в тисках, на ребре наковальни или в специальной оправке. Гибка завитков и спиралей может осуществляться на коническом роге наковальни или с помощью различных приспособлений. Скручивание заготовки вдоль оси осуществляется специальным воротком или просто газовым ключом при зажатом втором конце заготовки в тисках. Если необходимо получить большое число одинаково закрученных заготовок, то вначале на мерную заготовку надевают трубу и процесс закручивания идет до тех пор, пока ключ не упрется в трубу. При выполнении всех процессов, связанных с гибкой, завивкой или скручиванием, следует иметь в виду, что холодный металл пружинит ( т.е. немного распрямляется или раскручивается). Поэтому необходим учитывать угол пружинения или угол раскрутки. Процесс скручивания используется и при изготовлении « фонариков», для чего полосу разрубают в одной плоскости, а квадратный пруток — в двух плоскостях В некоторых случаях фонарик можно изготовить и из четырех сваренных вместе круглых или квадратных заготовок.

Этими способами холодной обработки листовых материалов изготовляют изделия из золота, серебра, меди, железа: различные украшения, всевозможную посуду — миски, чашки, ложки, кубки, кувшины, кумганы и самовары; боевые доспехи — щиты, шлемы, брони « дощатые», наручи, рыцарские латы, различные архитектурные элементы — шары, навершия, детали оформления куполов, металлическую скульптуру. Основной инструмент при дифовке — разнообразные по форме, массе и материалу молотки, а при выколотке — и всевозможные опорные инструменты: маленькие наковальни, шпераки, всевозможные подкладные опорные инструменты, вставляемые в основную наковальню; стойны, вбиваемые в наземные чурбаки, кобылины, которые при работе сидя подкладывают под себя, а второй конец используют в качестве опорного инструмента.

Принцип дифовки заключается в том, что при ударе по листовому металлу молотком происходит местное сплющивание металла, т.е. уменьшается его толщина, но увеличивается площадь ( или длина). Таким образом, если взять круглую плоскую заготовку, положить на наковальню и начать обрабатывать молотком ее центральную часть, то лист начнет изгибаться и приобретать форму сферы. Концентрируя удары в определенных местах и применяя разнообразный подкладной инструмент, можно получать изделия различной формы.

При глубокой вытяжке по краям заготовки образуются гофры, которые при последующей обработке необходимо « посадить», т.е. распрямить. Процессом образования гофр можно управлять, если предварительно наметить их круглогубцами или с помощью специальных молотков и оправок. При этом надо следить, чтобы гофры были низкими и широкими и не завалены в какую-либо сторону. Необходимо обращать внимание на чистоту рабочей поверхности и инструмента. Ударная поверхность молотка и опорная поверхность наковальни и оправок должны быть отшлифованы и отполированы, чтобы на поверхности металла не образовывались риски и вмятины, которые при дальнейшей обработке могут привести к разрыву изделия. Известно, что по мере обработки металлическим молотом лист нагартовывается ( наклёпывается), т.е. поверхность его упрочняется и становится более хрупкой. Поэтому для уменьшения наклепа при работе можно применять молотки с плоским или фигурным бойком из твердых пород дерева ( бук, граб, клен, самшит и др.). Для продления сроков службы деревянных молотков их обматывают тесьмой на клею и сверху покрывают лаком.

Текстолитовые и резиновые молотки, а также молотки со вставками из красной меди, алюминия или свинца не оставляют следов удара. Мастера-дифовщики используют при работе свыше 100 различных молотков, большое число опорных и подкладных инструментов: молотки-наводильники — для посадки гофров, гладильники — для выглаживания поверхности, шаровые — для создания сферических поверхностей, шеечные — для обработки « шеек» ваз, кубков и других торовых поверхностей; опорные и подкладные инструменты: наковальни, разнообразные шпераки, массивные стойки ( амбузы) с выпуклой поверхностью, различные скребки для загибки, подсечки и клепки швов. При работе опорный и подкладной инструменты устанавливают в гнезда основной наковальни или зажимают в стуловых тисках, а иногда вбивают непосредственно в деревянный чурбан или землю.

Для создания монументальных скульптур, а также различных декоративных бытовых изделий применяют выколотку по моделям или1 шаблонам ( металлическим, каменным или деревянным). Предварительно определяют, на какие элементы должна быть разбита вся форма, затем делают раскрой металла ( с учетом вытяжки и посадки) и после отжига по модели начинают выколачивать форму молотками.

При сложных формах заготовку в процессе работы отжигают несколько раз и снова обколачивают на форме. После выколотки всех элементов формы их подгоняют друг к другу, обрезая ножницами и опиливая напильниками края, а затем сваривают их встык или соединяют фальцем. По мере выколотки и сборки изделия элементы модели удаляются, а само изделие укрепляется ( если это монументальная скульптура) специальным каркасом. Следует отметить, что после окончания всей сборки необходимо обработать напильником все швы и довести поверхность до высокого качества. Выколоткой изготовлялись в старину и корпуса самоваров.

Изготовление тазов, чайников, мисок, подносов, кувшинов и кумганов значительно проще, чем самоваров. Неглубокая вытяжка с помощью разнообразных молотков и оправок не требует применения пайки, а изготовление сложных изделий, таких, как кувшины, кумганы, кубки, требует еще и пайки. Для изготовления изделий из листа применяют опорный инструмент: стойно — толстый металлический стержень, вбиваемый в деревянный чурбак или землю, на котором загибают края изделия; желобильню — чугунную плиту с углублением для выгиба краев днищ у чайников, ведер и других подобных изделий; осадку и ожимку — толстые металлические стержни длиной 200-250 мм с углублениями на концах для осадки и оформления головок заклепок. Наряду с ручной технологией изготовления существует способ обработки листовых материалов из золота, серебра, меди и других, пластичных металлов на давильных станках.

Для изготовления на давильных станках изделий, горловина которых имеет меньший диаметр, чем основание ( или середина), необходимо применять разборные шаблоны и после окончания работы вынимать их поэлементно из сосуда.

Интересно, что

Особое внимание наши предки уделяли оформлению входных ворот или наружных дверей. Их старались украсить как можно лучше, так как считалось, что ворота или дверь — « лицо» дома. Особой декоративностью отличались кованые петли — жиковины, ручки-стукалы, замки, « личинки» и подставы…

Подробнее в статье «Изготовление дверных украшений»
Навроцкий А.Г. «Художественная ковка»

Источник

Обработка листового металла

Листовой металл – это широко распространенный материал, из которого изготавливают самые различные конструкции для машиностроения, возведения зданий, изготовления современной техники и других отраслей.

Если быть более точными, то без листового металла не обходится, пожалуй, ни одна промышленность, настолько он востребованный и универсальный. Обрабатывать этот материал научились еще в древние времена, из него изготавливали украшения для сундуков, навесных замков и других предметов быта, ювелирные изделия, посуду и многие другие предметы.

Если раньше сырье обрабатывалось исключительно вручную, сейчас эту работу выполняют специальные машины, которые значительно уменьшают затраты человеческого труда.

Обработка листового металла при помощи современных механизмов проходит в несколько этапов, каждый из которых мы рассмотрим детально.

Процесс обработки листового металла включает в себе такие действия:

• Раскройка металла, которая производится по предварительному созданному эскизу. Это этап можно проводить при помощи ручного инструмента или специальных станков;
• Вырубка – отделение заготовок по замкнутым наружным контурам;
• Пробивка металла, или перфорация – процесс создания в листе отверстий необходимой формы;
• Гибка – придание заготовке необходимой формы путем сгибания ее частей;
• Сварка – соединение однородных и неоднородных деталей в одну конструкцию, которая будет использоваться в промышленности или быту;
• Дополнительный декор – этот этап может проходить или не проходить на производстве, в зависимости от типа работ, выполняемых компанией, и вида продукции, которую они изготавливают.

Плюсы и минусы использования ручного инструмента для обработки листового металла

Обработка листового металла при помощи механических приспособлений и ручного инструмента – это очень кропотливый и тяжелый труд, который требует от специалистов высокого уровня квалификации и сил.

Однако у этого метода обработки есть и свое неоспоримое преимущество – высокая конечная стоимость продукции, авторская работа всегда ценится гораздо выше, чем серийная, потому, если у кузнеца есть потенциал к выполнению сложных задач, он может попробовать себя в этом деле.

Также ручной инструмент дает возможность создавать оригинальные и непохожие друг на друга изделия и их детали, кроме того, в большинстве случаев, он не потребляет электроэнергии, или потребляет ее достаточно мало.

К явным минусам такой обработки можно отнести высокий риск получения бракованного продукта.

Где лучше всего использовать автоматизированные станки

Современные технологии позволяют максимально автоматизировать производства, обработка листового металла может осуществляться специальными станками, управление которыми ведется при помощи программного обеспечения.

Такие агрегаты повышают производительность в несколько раз, поскольку линия работает достаточно быстро и слажено, они минимизируют участие человека во всех процессах, оператор только следит за выполнением задач оборудованием.

Это значит, что все готовые изделия обладают высокими качественными характеристиками, практически исключается брак, достигается высокая точность разметки и раскройки, что помогает создавать изделия в четком соответствии с заданными чертежами.

К минусам данного вида обработки можно отнести высокую стоимость оборудования, но оно быстро окупается в условиях массового изготовления, поскольку позволяет экономить на содержании штата высококвалифицированных специалистов.

Устанавливать автоматические линии целесообразно только на масштабных предприятиях с большим потоком заказов, в маленьких мастерских оно будет неуместным, поскольку занимает много места и требует больших затрат электроэнергии.

Перспективы развития в области обработки листового металла

Сфера металлообработки развивается весьма стремительно, ученые разрабатывают новые способы обработки материалов, инструменты и механизмы.

Большая ставка делается на автоматизацию процессов, поскольку человеческий труд постоянно дорожает, а специалистов высокого профиля становится все меньше.

Именно по этой причине на всех передовых производствах обработка листового металла производится высокотехнологическими станками, которые позволяют быстро, точно и с минимальным участием человека выполнять самые сложные технологические задачи.

У данной отрасли хорошие перспективы, поскольку в ее модернизацию активно инвестируются средства, спрос на продукцию только растет с каждым годом, и запасы сырья имеются в достаточном количестве.

Где узнать про последние инновации в области обработки листового металла

На мероприятии можно будет узнать, при помощи каких инновационных станков проводится обработка металла (в том числе и листового) на современных российских и зарубежных предприятиях, какие разработки ученых в этой области уже успели получить практическое применение, а какие только планируют внедрить в производство.

Источник