Өндірістегі технологиялық процесстер

Трубалық прокат.Арнайы прокат. Металлурги яда прокат- ыстық, жылы, суық прокатмен прокатка станоктарынан алынатын өнім. Прфиль размеріне қарай сортты прокат мына түрлерге бөлінеді: тегіс прокат(рулонды болат, листті болат, лента), сортты прокат( арматура, катанка, круг, квадрат, полоса, шестигранник), фосонды прокат(угловой прокат, швеллер, балка двутавровая). Металлпрокат тотбаспайтын мыс,алюминиймен легирленген қара болаттан жасалады. Трубалық прокат-арнайы трубопрокатты станоктардан алады. ТРубалық прокаттың тігіссіз горячекатный, диаметрі25-550мм, және сварные диаметрі 5-2500мм екі түрі бар. Трубалар шеңбер немесе жазық дайындаманың екінші өнімі болып табылады. Тігіссіз трубаны дайындау схемасы екі операциядан тұрады: 1- қалыңстеналы гильзаны алу. 2- гильзадан дайын трубаны алу.  Бірінші операцияны көлденең-винтті прокатка нәтижесінен арнайы тігін станоктарында жасайды. Екінші операцияны трубопрокатты жаюшы станогында жасайды. Оның әртүрлі конструкциялары бар: пилиграмды, автоматты.  Пилигримді станокта трубаны прокаттау схемасы төменде көрсетілген. 

Қалың гильзаға(1)  гильза ұзындығынан ұзын беруші механизмді оправканы(2) ендіреді.  Гильза, калибрі  екі бөлікке бөлінген (жұмыс, бос) валоктарға қарай жылжиды. Валоктың жұмыс бөлігі жұмыс және калибрленетін  аумақтардан тұрады.   Екі валоктың  бос бөлігі бір-бірімен сәйкес келгенде гильза ұзындығының белгіленген  жерімен оправка екеуі екі  валок аразындағы саңылауға периодты түрде жіберіліп отрады.  Содан  кейін прокатка процесі жүріп  отырады, гильза валоктардың айналу бағытымен жылжып отырады. Жұмыс  кеңістігі гильзаны диаметрі бойынша  қысып отырады, ол стенаның қалыңдығымен диаметрін түзейді. Жұмыс кеңістігінен өткеннен кейін оправка мен гильза 90 градусқа продольді ось бойынша  бұрылады.  Прокатка процессі біткеннен  кейін валоктар бөлініп , беруші механизм кері жүріп оправканы трубадан шығарады.  Арнайы прокат- аяқталған өнім,оған тісті доңғалақтың венццысы, трактоный  башмак, автообод колеса т.б.

Балқыманы модельге құю.Технологиялық процессі.Ерекшелігі.

Қорытылған модельге құю  алюминий балқымасынан,болат пен  шойыннан жасалады. Дәл құю моделі оңайбалқитын материалдан жасалады,оған отқа төзімді керамиклақ масса жағылады. Металлды формаға құюып, қыздырылғаннан кейін модельді алып тастап дәл құйманың бастапқы моделіндей форма алынады. Модель бойынша дайындалған құйма  салмағы 2 кг дан аспайды. Бұндай өнімге мұңайды қайта өңдейтін өндірістер көп тапсырыс береді. Қорытылған модельге металлды құю әдісінің тағы бір түрі- жоғары дәлдікті детальдар дайындау үшін қоладанады. Оңай балқитын материалдан,парафин,стеарин, бұйымның дәлме-дәл келетін моделі жасалады. Көп қолданысқа ие болған П5ОС5О модельді құрылым,құрамына 50 % стеарина и 50 % парафин кіреді.Үлкенгабаритті бұйымдарға тұзды құрамнан жасалған модельді қолданады. Модельді біріктіретін және отқатөзімді негізді сұйық  суспензияға еңдіреді. Біріктіруші  ретінде гидролизденген этилселикат  қолданады, маркалары ЭТС 32 и ЭТС 40, гидролизды спирт ацетон және су ерітіндісімен араластырады. Қазыргы таңда балқыманы модельге қую саласында кремнезолиды пайдаланады, гидролизды қажет етпейтін тәсіл болып табылады және экологиялық қауыпсыз. Отқа төзімді толтырғыш ретінде электрокорунд, дистенсилиманит, кварцты негіз етеді. Модульды блокқа суспензия жағып, 6-10 қабатқа дейін себеді. Әрбір қабатта түйірдің түрлі температурада қайнатқанда сұйықтық қосындысының бөлінетін бөлшектері қабыршаққа айналады. Әр қабатты кептіру процессы жарты сағат уақытты алады, тез кептіру үшін арнайы кептіргіш құрылғылар пайдаланады, ол құрылғының іші аммиакты газға толады. Қалыптасқан қабыршақтардан модельды бөлшектер қорытады, суда немесе жоғары қысымды ыстық буды күйдіру тәсілімен. Кепкеннен кейін блоктарды 1000 °С температурасында балқытады, содан кейін қаптайды. Қаптар алдында пешті 1000 °С дейін қыздырады. Қызған блокты пештің үстіне қойып, қыздырылған металлды қабыршаққа құйады, құйып болған блокты арнайы термостатта немесе ауада суытады. Толығымен суыған блокты зор балғамен қағып күйіктасты щыңдайды, осылай балқыманы қорытып шығарадыМұндай тәсілдің ерекшелігі балқыманы механикалық өңдеусіз 11-13 квалитет мөлшеріндегі және бетіндегі долаң Ra 2,5—1,25 мкм дәл құймалар алу.Балқыманы модельге құю процессы келесі белгілермен негізделеді ;

• Ақырғы өнімнің моделі немесе көшірмесі тез балқитын материалдардан жасалынады.

•  Модель міндетті түрде  керамикалық массамен бекітіледі, қатаюға  және сыртқы пішін алуғды тездетеді

• Келесі ретте қыздырғанда модельдың формалары тез ериді

• Еріген жеріне жаңадан металл құйылады.

Айналдыру станоктары. Технологиялық процесі. Ерекшелігі,жетіспеушілігі,артықшылығы.

Айналдыру станоктары - жаңқаны алып тастау арқылы пішіндері айналмалы бұйымдарды өңдеуге арналған білдек. Дайындама жону білдегінің айналдырығынан жетекті, жұдырықшалы, гидравликалық немесе пневматикалық қысқы арқылы айналмалы қозғалыс жасайды; айналдырық айналмалы қозғалысты бас қозғалыс механизімінен (әдетте жылдамдықтар қорабынан), кескіш құралкүймешектің жылжымасымен бірге жүрістік білігінен (жонғанда) немесе жону білдектің беріс механизмінен айналмалы қозғалыс алатын жүрістік бұрамадан (бұранданы қиғанда) ауысу қозғалысын жасайды.

Айналдыру станоктары цилиндірлік, конустық және үлгілі беттерді жону және кеулейжону, сыртқы және ішкі бұрандаларды қию, шетжақтарды тіліктеу және қыру, тесіктерді бұрғылау, үңгілеу, ұңғылау, бұранда ойғышпен және бұрандакескішпен бұрандаларды қию, сонымен қатар бұрлеу, ысқылау т.б. жұмыстар орындалады.

Айналдыру станоктары металкескіш  білдектердің ішінде ең кең тараған  түрі. Өндірістің сипатына (жаппай, сериялы, жеке) және өнімділігіне байланысты станоктардың әртүрі қолданылады:

центрлейтін,

жону-реворверлі,

 көпкескішті, 

бірайналдырықты және

көпайналдырықты автоматтар мен жартылай автоматтар,

айналмалы (қысқа және ауыр бұйымдарды, локомотивтер мен вагондардың  қос дөңгелектерін т.б. өңдейтін дөңгелекжону білдектері).  

Түсті металдар және оның негізіндегі құймалар Темір және оның қорытпалары мен хром, марганецтен басқа металдардың бәрі түсті металдарға жатады. Қара металдарға қарағанда түсті металдар жер қойнауында кемірек кездеседі де, өндірілуі күрделі болғандықтан және таза күйінде беріктілігінің төмендігінен машина жасау өндірісінде негізінен олардың қорытпалары қолданылады. Түсті металдардың негізгілері: мыс, алюминий, магний, титан, цинк, никель, қорғасын және қалайы. Мыс рудаларының құрамында 1-5 % мөлшерінде мыс болады. Мыс рудалары күкіртті қоспалар CuS, Cu S, CuFeS оксидтер CuO, Cu O  және карбонаттардан тұрады. Бұл рудаларының құрамында мыстан басқа никель, цинк, қорғасын, алтын, күміс т.б. металдар да кездеседі. Алюминий рудалары ретінде бокситтер, нефелиндер, апатиттер, каолиндер, алуниттар саналады.Олардың құрамына алюминий глинозем (сазбалшық) Al O немесе ылғалды оксидтер Al (OH) және AlO(OH) түрінде енеді. Магний өңдіретін рудалар: карналлит (KCl MgCl 6 H O), магнезит (MgCO ), доломит (CaCO MgCO ), эпсомит (MgSO 7 H O), капнит (KCl MgCl 3 H O), энстатит (MgSiCl ), тальк (Mg [SiO ] Mg (OH) ).Магний өңдірудің кеңінен тарағаны электролитті тәсіл, ол екі процестен тұрады: хлорлы магний    алу және оны электролиздеу. Сусыз карналитті (KCl MgCl ) электролит ретінде пайдаланады. Титан рудаларына негізінен ильменит (FeTi O ) және рутил (TiO ) жатады. Ильменитті титаномагнетиттен FeTiO Fe O алады. Ильменитті концентраттың құрамында 40-45 % TiO , 30 % FeO, 20 % Fe O және 5-7 % бос жыныс болады.

Металдық  формалардың ерекшеліктері Металдан    жасалған  құймаға арналған  формаларды  кокиль  деп атайды. Бір құйғаннан кейін бұзылатын бір реттік құмды қалыптарға  қарағанда,  бір метал қалыпта қолданылатын  қорытпаның  мөлшерімен  күрделілігіне байланысты  50 ден 5000-ға  дейін құйма жасауға болады.  Кокильдердің жылуөткізгіштігі құмды-балшықты қалыптардыкіне қарағанда 60 есе артық және құймалардың ұсақдәнді құрылымын қамтамасыз етеді. Одан  басқа кокильге   құю кезінде құйманың  дәлдігі мен беттік қабатының тазалығы  артып,  оларды  механикалық өңдеудің  көлемі  азаяды,  механикалық қасиеттері мен төзімділігі артады,  еңбек өнімділігі  бірнеше есе көбейіп,  құю цехының ауданы   үнемделеді  (қалыптау қоспасын  даярлау және  құятын  қалыптарды дайындау  бөлімі  керек емес).

       Кокильге  құюдың  кемшіліктері  -  кокильдің   бағасының  жоғары  болуы,   қызмет  ету  мерзімінің  шектелген   болуы,  кокильдің  қабырғаларының  жоғары  жылуөткізкіштігі  әсерінен  жұқақабырғалы  құйманы  алудағы   күрделілік,  құйма   металының   тез  кристалдануы.

        Кокильде  құйманы  алудың  технологиялық   процесі  келесі  операциялардан  тұрады:  кокильді дайындау;  құю   үшін  кокильді  жинау;  кокильге  балқыманы  құю;  құйманы   кокильден  алу; құйманы   кесу,  тазалау  және  қажет   болған  жағдайда  термиялық   өңдеу.

        Құйылатын   өнімнің  пішінінің  күрделілігіне   байланысты  кокильдер  тұтас  және  алмалы-салмалы болады.  Тұтас  немесе  сілкімелі   кокильді   180^о-қа  бұрған  кезде сілкіп  алынатын,  пішіні  қарапайым құймаларды  дайындау  кезінде қолданылады. Сілкімелі кокильдердің  конструкциясы қатты бүрсілмейді,  өлшемі жағынан дәл келетін  құйма  береді.  Құйманы  кокильден  алу  процесін  жеңілдететін  өзектерді  қолдана  отырып,  сілкімелі  кокильдерді  өте  күрделі  бөлшектерді  жасауда да  пайдаланады.

         Алмалы-салмалы  кокильдерді   құйманы  кокильден  сілкіп  алу  әдісін  қиындататын   бөлшектері  бар күрделі  бұйымдарды  құюда  қолданылады.

Фрезерлеу әдісі. Қозғалыс бағытымен және қарама қарсы фрезерлеу Фрезерлеу-дайындама беттерін фреза деп аталатын көпжүзді аспаппен өңдеудің кең тараған және өндіріс өнімділігі жоғары тәсілі. Бұл процесте негізгі айналмалы қозғалысты аспап, ал беріліс қозғалысын дайындама жасайды.Фреза / франц fraise/  беттерінде кесетін көптеген тістері бар айналатын дене. Оның әрбір тісін жеке кескіш құрал ретінде құрастыруға болады. Фрезерлеу станоктарында горизонталь, вертикаль және еңкіш жазықтықтарды , фасон беттерді, әр түрлі профильді саңлаулар мен кертіктерді өңдейді.Фрезаның айналу және дайындаманың беріліс қозғалыстары бағыттарына қарай фрезерлеу қарама-қарсы және қозғалыс бағытымен фрезерлеу болып бөлінеді.Қарама-қарсы фрезерлеу үстелге бекітілген дайындаманың беріліс және цилиндрлі фрезаның айналу бағыттары қарама –қарсы болады. Бұл жағдайда фрезаның әрбір тісіне түсетін күш бірқалыпты болады.Қозғалыс бағытыме фрезерлеу әдісінде фрезаның тістері дайындамаға соққы арқылы енетіндіктен, бұл әдісті әдібі кем таза өңдеуде қолданған жөн.Фрезерлеудің бұл екі әдісінде де фрезаның әрбір жүзімен салынған жаңқаның пішіні үтірге ұқсас келеді.

Ақ,сұр, құйылатын, соғылған шойындардың құрылымы мен қасиеттері Ақ шойын -карбид түрінде көміртек құрамына кіретін, ал омырық бетінің түсі күңгірт-ақшыл болатын шойын;құрамында көміртек темірмен химиялық қосылыс (цементит) түрінде болатын шойын. Ақ шойынның кристалдану процесі Fe-C диаграммасы бойынша жүреді. Қаттылық, беріктік, үйкеліске беріктік, морттық қасиеттері жоғары. Ақ шойын өндеуге келмейтіндіктен, одан қорытпалар гана алынады. Ақ шойынды соқаның тістерін, илем біліктерін, диірменнің шарларын құюға және соғылмалы шойын алу үшін пайдаланады.Сұр шойын -тілімшелі графит түріндегі көміртек едеуір дәрежеде немесе толық бос күйде болатын шойын;құрамында Мn, Р, S қосындысы бар Fe-C-Si қорытпасы. Сұр шойын құрамында 2,4— 3,8% көміртек пен 1,2—3,5% кремний болады Домна шойыны —домна пешінде балқытылып алынған шойын;темір және марганецті кендерден домна пештерінде балқытып алынатын сұйық шойын. Домна шойынының 80—85%-інен болат өндіріледі.Соғылған шойын— құрамына жапалақ түрлес графит кіретін және ақ шойынды босаңдату нәтижесінде алынатын шойын.Сұйық шойын — домна пешінде немесе шойын пеште қорытылған шойын. Сұйық шойын қатайған сон тасымалданып тұтынушыға жеткізіледі.белдігін, күпшектер, картерлер, фитингтер жасағанда соғылмалы шойын орнына қолданылады. Осының нәтижесінде құйма дайындамалардың массасы соғылмалы шойыннан құйылған дайындамалар массасынан шамамен екі еседей кем болады;құрылымында сфера түрлес графиттік кірме бар болатын, беріктігі жоғарғы шойын.

Плазмалық дәнекерлеу.Плазматронның құрылысыПлазмалық дәнекерлеу бұл плазмалық доғаның бағытталған шоғырымен жүзеге асатын дәнекерлеу түрі.Ол жоғарыжиілікті және доғалық плазматронмен генерацияланып, төментемпературалы плазмамен материалдарды өідейді.Плазмалық дәнекерлеуде өңделетін материалдың формасы,құрылысы,өлшемі өзгереді.Оның технологиясы аргондық дәнекерлеуге ұқсайды.Жалпы плазма деп нейтралды атомдар мен молекулалардан, электрлік зарядталған иондар мен электрондардан тұратын толығымен немесе бөлшектеніп иондалған газды айтамыз. Дәнекерлеу кезінде плазма түзетін газ ретінде қарапайым аргонды енмесе гелий мен сутек қосылған аргонды пайдаланады.Ток күшіне байланысты плазмалық дәнекерлеудің мынандай түрлері бар: микроплазмалық(I_св = 0,1–25А); орта токтағы (I_св = 50–150А); үлкен токтағы токах (I_св > 150А)Плазматрон, плазмалық генератор төментемпературалы(Т >> 10⁴ К) плазма алуға арналған гаоразрядты құрылғы ьолып табылады. Көбінесе плазматронды өндірісте технологиялық мақсаттар үшін, плазмалық қозғалтқыштар ретінде де пайдаланады.Қазіргі кезде жоғарыжиілікті және доғалық плазматрондар кеңінен тараған. Тұрақты токтағы доғалық плазматрон келесілерден тұрады: бір(катод) немесе екі (катод пен анод) электродтан,разрядты камера және плазма түзетін заттан. Доғалық плазматронның злектродтары осьтік және коаксиалды орналасқан, екіжаөты плазмасы бар, таралатын электродтармен т.б түрлері бар.Плазматронның жұмыс істеу принципі: горелканың ішкі бөлігінде анод пен катод арасында электрлік доға жанады.Ол сондағы суға әсер етіп, басында буға, кейіннен плазмалық күйге айналдырады. Процесте су буы иондалып, қысымның әсерінен горелка ішінен 8000 температуралы плазма разрядында ытқып шығады. Соның көмегімен дәнекерлеу, кесу, пісіру және т.б термиялық өңдеулер жүзеге асады. Тік әсерлі плазматрон шығатын сымды электродтан және доғаны фокустайтын коллимаьордан тұрады. Жанама әсерлә плазматрон шығатын электрод доғаны шунтирлеуге жол береді. Қуат дәрежесі 250 - 4000 кВт, электродтардағы кернеу 600  - 900 В, сила ток күші 420 - 5000 А тең

Электрофизикалық  және электрохимиялық өңдеу әдістері қарапайым кесу әдісіне қарағанда артықшылықтары көп. Ол жоғары механикалық қасиеттерге ие, басқа әдістермен өңдеуге өте қиын (қатты құймалар, алмаз, кварц және т.б.) материалдардан жасалған дайындамаларды өңдейді. Сонымен қатар бұл әдіс ең қиын беткі қабаттарды, мысалы қисықсызықты осьті саңылауларды, фасонды профильді саңылауларын алуға мүмкіндік береді. Мұндай әдістер қатарына электроэрозиялық, электрохимиялық және анодты-механикалық өңдеулер жатады. Металдарды электроэрозиялық өңдеудің негізінде электроэрозия процесі жатыр, яғни электродтар арасынғы электрлік разряд әсерінен беттің бұзылуы. Өңдеу құралы ретінде мыс, латунь, бронза, алюминий және басқа материалдардан дайындалған электрод пайдаланады. Ол өңделетін бөлшектің формасына сәйкес форма қабылдайды. Дайындаманы алдымен электр тогын өткізбейтін сұйықтыққа толған ваннаға саламыз. Станоктағы құрал мен дайындаманы электр тогы көзіне қосамыз. Құрал(катода) мен дайындама (анода) бір біріне жақындаған кезде электр разряды пайда болады. Нәтижесінде өңделетін дайындаманың бетіндегі температура 8000—10 000°С жетіп,балқиды да дайындама бетіндегі микробөлшектерді шығарады. Сұйық ортадағы металдың  шығарылған бөлшектері ванна түбінде қатаяды. Электрод берілген кезде құралдағы жарқырау разрядтары қайталанып, құрал формасын көрсететін дайындамада қуыс пайда болады.

Электроэрозиялық өңдеуді  арнайы (электроискралық, электроимпульстік) станоктарда жүзеге асырылады. Электроэрозиялық өңдеуді әр түрлі қималарды, саңылауларды, пресс-формаларды, кокильдерді және т.б дайындауда қолданылады. Электрохимиялық  өңдеу электролитке енгізілген металл бөлшектерінің беткі қабаттарының электр тогы әсерінен бұзылуына негізделген. Бөлшек бетіндегі металл бөлшектері электролитте ериді де бөлшек жылтыр болады (электролиттік полирлеу).Металдарды анодты-механикалық өңдеу электроэрозиялық және электрохимиялық процестердің бірігуіне негізделген. Металдарды өңдеудің анодты-механикалық әдісін қатты құймалардан пластинкаларды қайрау және қатты, тұтқыр металдарды кесу кезңнде қолданылады.

Электроэрозиялық  әдіс  электр разряды импульсы әсерінен материал бөлшектерін жұлып алуына негізделген.Металдарды электроэрозиялық өңдеудің негізінде электроэрозия процесі жатыр, яғни электродтар арасынғы электрлік разряд әсерінен беттің бұзылуы. Өңдеу құралы ретінде мыс, латунь, бронза, алюминий және басқа материалдардан дайындалған электрод пайдаланады. Ол өңделетін бөлшектің формасына сәйкес форма қабылдайды. Дайындаманы алдымен электр тогын өткізбейтін сұйықтыққа толған ваннаға саламыз. Станоктағы құрал мен дайындаманы электр тогы көзіне қосамыз. Құрал(катод) мен дайындама (анод) бір біріне жақындаған кезде электр разряды пайда болады. Нәтижесінде өңделетін дайындаманың бетіндегі температура 8000—10 000°С жетіп,балқиды да дайындама бетіндегі микробөлшектерді шығарады. Сұйық ортадағы металдың  шығарылған бөлшектері ванна түбінде қатаяды. Электрод берілген кезде құралдағы жарқырау разрядтары қайталанып, құрал формасын көрсететін дайындамада қуыс пайда болады. Электроэрозиялық өңдеуді арнайы (электроискралық, электроимпульстік) станоктарда жүзеге асырылады. Электроэрозиялық өңдеуді әр түрлі қималарды, саңылауларды, пресс-формаларды, кокильдерді және т.б дайындауда қолданылады.Өңдеудің электроэрозиялық әдісі электроискралық және электроимпульстік әдістерді біріктіреді. Бұл әдіс әсіресе қатты материалдар мен қиын фасонды өнімдерді өңдеуде эффективті. Электрозрозиялық әдістердің артықшылығы: құрал дайындау үшін арзан және оңай өңделетін материалдар қолданылады. Сонымен қатар құралдың тозуы аз болады.