1. Formowanie wstępne wyrobów

1. Odlewanie w formach

Odlewanie w formy wirujące polega na wykorzystaniu do kształtowania odlewu siły odśrodkowej działającej na metal w wyniku wirowania formy. Popularnie ten sposób odlewania jest nazywany odlewaniem odśrodkowym.

Rozróżnia się trzy rodzaje odlewania odśrodkowego:

• Odlewanie odśrodkowe właściwe, w którym oś odlewu pokrywa się z osią wirowania formy; zewnętrzna powierzchnia odlewu przyjmuje w tym przypadku kształt wnęki formy, a powierzchnia wewnętrzna swobodna kształtuje się w wyniku działania siły odśrodkowej na poszczególne cząsteczki krzepnącego metalu.

• Odlewanie pół środkowe, przy którym oś odlewu pokrywa się z osią wirowania,
ale powierzchnię wewnętrzną odtwarzają rdzenie ustawione w wirującej formie.

• Odlewanie pod ciśnieniem odśrodkowym, w którym odlew jest odtwarzany
we wnękach kilku form rozłożonych wokół wlewu głównego, który stanowi oś wirowania całego układu. Oś wirowania może być pionowa, pozioma lub pochyła.

W niektórych przypadkach, np. przy odlewaniu odśrodkowym kul, forma jest poddana wirowaniu wokół kilku osi równocześnie. Odlewanie odśrodkowe z poziomą osią wirowania jest stosowane najczęściej do odlewania rur o dłuższych długościach.
Ponadto, metodą tą wykonuje się odlewy tulejek, pierścieni, wałków, kół zębatych
i jezdnych oraz drobne elementy maszyn.

W porównaniu z odlewaniem grawitacyjnym w formach piaskowych, odlewanie odśrodkowe daje następujące korzyści:

• Rozszerzenie zakresu przedmiotów wytwarzanych przez odlewanie o długie rury oraz odlewy wielowarstwowe;

• Polepszanie jakości odlewów w wyniku:

• Podwyższenia o 20- 60% właściwości wytrzymałościowych
  i plastycznych.

• Zwiększenie zawartości struktury odlewu i szczelności.

• Poprawy struktury pozwalającej na zastąpienie niektórych odkuwek odlewami (np. koła zębate). Odgazowanie niemetalowych oddzielenie wtrąceń niemetalowych podczas wirowania.

• Poprawę wskaźników ekonomicznych przez:

• Wzrost uzysku w wyniku wyeliminowania lub znacznego ograniczenia układów wylewowych.

• Oszczędność 30-60% czasu przygotowania formy przez ograniczenie lub wyeliminowanie prac rdzeniarskich.

• Zmniejszenie naddatków na obróbkę o 5-20% w wyniku wzrostu gładkości powierzchni odlewu.

Formy do odlewania odśrodkowego sporządza się najczęściej z żeliwa szarego zwykłego i stopowego oraz ze stali węglowej i stopowej w postaci tulei jedno-, dwu- lub nawet trójwarstwowych. Do chłodzenia form stosuje się głównie natrysk wodny.
Temperatura form (kokil) zależy od rodzaju odlewanego w nich metalu oraz kształtu
i grubości ścianek odlewów. Przy odlewaniu cienkościennych odlewów z żeliwa szarego (rury żeliwne) Temperatura formy powinna wynosić 400-500 stopni Celsjusza. Formy tzw. zimne, pracujące w temperaturze ok. 200 stopni Celsjusza, są przeznaczone do odlewów grubościennych. Są one przeważnie chłodzone wodą. Dla zwiększenia trwałości form ( kokil) oraz dla zapobieżenia zabielaniu odlewów żeliwnych wewnętrznie powierzchnie form pokrywa warstwa izolacyjną. W tym celu stosuje się różne powłoki ochronne i pasty oraz suche pokrycie w postaci pyłowych materiałów ogniotrwałych, niekiedy z dodatkiem modyfikatorów (np. Fe-Si).

Przy odlewaniu cienkościennych odlewów z żeliwa szarego stosuje się izolację form w postaci wykładziny wykonanej z masy ceramicznej. Wykładzinę izolacyjną zagęszcza się ręcznie lub mechanicznie. Ponadto może ona być suszona, jak również używana
w stanie wilgotnym. Do odlewania odlewów kształtowych stosuje się formy
z wykładziną wykonaną ubijakiem i wysuszoną, z wykładziną złożoną z suchych rdzeni lub też z wykładziną kombinowaną. Możliwe jest również odlewanie części w formy piaskowo-glinowe, ustawione na tarczy maszyny odpowiednio do warunków zalewania metalu. W tym przypadku stosuje się zasady odlewania odśrodkowego. Liczbę obrotów wrzeciona maszyny wyznacza się analogicznie jak prędkość obrotową przy odlewaniu odśrodkowym.

Formy odlewnicze dzieli się na formy wielokrotnego i jednokrotnego użycia. Formy wielokrotnego użycia wykonuje się z metali odpornych na wysoką temperaturę odlewanego, roztopionego metalu. Noszą one nazwę formy metalowe - kokili. Formy jednorazowego użycia wykonuje się przede wszystkim z mas formierskich. Podstawowymi składnikami mas formierskich są: piasek kwarcowy, glina i woda. Piasek kwarcowy (SiO2) charakteryzuje się dużą twardością i odpornością na wysokie temperatury. Glina używana do mas formierskich jest ogniotrwała, ponieważ głównym jej składnikiem jest kaolin (AI203. 2SiO2. 2H2O). Materiały formierskie dzieli się na główne (piaski kwarcowe i gliny formierskie) i pomocnicze (spoiwa organiczne i nie organiczne, grafit, pył węglowy itp.). Mieszanina głównych i pomocniczych materiałów formierskich, odpowiednio dobrana ilościowo i jakościowo, tworzy masę formierską. Masy formierskie powinny odznaczać się następującymi własnościami: dobrą plastycznością, czyli zdolnością przyjmowania kształtu modelu i zachowania tego kształtu po usunięciu modelu, spoistością cząstek masy formierskiej zapewniając odporność na wstrząsy i na ciśnienie hydrostatyczne wlewanego metalu, odpornością
na wysoką temperaturę płynnego metalu, dobrą przepuszczalnością gazów i par powstających w czasie odlewania i w czasie stygnięcia metalu w formie odlewniczej, przydatnością do wielokrotnego użycia w postaci domieszek do nowych mas, łatwym oddzielaniem się od ścian gotowego odlewu w czasie wybijania go z formy
i oczyszczania.

Rdzenie wykonuje się z masy rdzeniowej. Sporządza się je z piasków kwarcowych
z niewielkimi dodatkami glin i materiałów wiążących. Ponieważ rdzenie w czasie wypełniania formy ciekłym metalem znajdują się w trudniejszych warunkach niż forma, więc masy rdzeniowe powinny odznaczać się lepszymi własnościami niż masy formierskie, a więc muszą być bardziej wytrzymałe i odznaczać się większą ogniotrwałością. Ponadto masy te powinny być mało gazotwórcze, niehigroskopijne
i łatwo dawać się usuwać z zakrzepniętego odlewu.

Formowanie jest procesem technologicznym, w wyniku którego powstaje forma odlewnicza. Formowanie może być wykonywana na mokro lub na sucho. Formowanie na sucho w rzeczywistości też odbywa się przy pewnej dość znacznej zawartości wilgoci w masie formierskiej. Różnica między formowaniem na mokro a formowaniem na sucho polega na tym, że w pierwszym przypadku roztopiony metal wlewa się
do wilgotnej formy, a w drugim przypadku do formy uprzednio wysuszonej. Formowanie na mokro jest tańsze i szybsze, lecz ma wiele wad: spoistość cząstek masy formierskiej jest znacznie mniejsza i mniejsza jest odporność na działanie ciekłego metalu, formy zaś mają nierówne powierzchnie i wymagają czasem nawet wielokrotnego wygładzania. Formowanie wykonuje się za pomocą narzędzi, służących do ubijania masy formierskiej i wykańczania formy. Do zagęszczania masy w formie służą ubijaki. Masę formierską w skrzynce ubija się wokół modelu, wokół ścianek skrzynki formierskiej i we wszystkich trudno dostępnych miejscach formy. Podczas formowania ręcznego masę formierską ubija się najpierw cieńszym, a następnie grubszym końcem ubijaka. Ubijaki małe wykonuje się z twardego drewna. Ubijaki długie mogą być wykonane z drewna i zakończone okrągłą, kwadratową lub prostokątną płytą metalową. Długie ubijaki metalowe są używane w czasie formowania na podłodze formierni. Oprócz ręcznych często stosuje się ubijaki pneumatyczne, w których sprężone powietrze porusza w cylindrze tłok, uderzający w umieszczoną u dołu stopkę ubijaka. Sprężone powietrze jest kierowane mechanizmem rozrządowym na przemian nad tłok i pod tłok, umożliwia to uzyskanie 600-1200 uderzeń ubijaka na minutę.
W zależności od kształtu, wielkości, i dokładności odlewu formy wykonuje się w jednej, dwóch lub trzech skrzynkach formierskich, wykonanych z żeliwa lub staliwa. Najprostszy komplet skrzynek formierskich składa się z dwóch sztuk. Obie skrzynki są jednakowe, nie mają ani dna, ani ścianki górnej, a wyłącznie ściany boczne.

Wewnątrz mają obrzeża, zabezpieczające ubitą masę formierską przed wypadaniem, zewnątrz zaś uchwyty służące do podnoszenia i przesuwania skrzynek. Ustalanie skrzynek względem siebie umożliwiają zewnętrzne występy i kołki ustalające. Oprócz nich formierz używa także miecha ręcznego lub sprężonego powietrza do wydmuchiwania z formy drobnych zanieczyszczeń lub oderwanych cząsteczek masy formierskiej, oraz pędzla do zwilżania tych miejsc formy, co do których zachodzi obawa wykruszenia się masy formierskiej. W celu zapobieżenia przywierania ziaren piasku do powierzchni odlewu stosuje się różnego rodzaju pokrycia form. Do pokrywania form ciekłymi oddzielaczami służą rozpylacze.

Często formy pokrywa się również czernidłem (grafit z dodatkiem wody i gliny).
Najprostszym sposobem formowania jest formowanie w ziemi. Rozróżnia się formowanie odkryte i zakryte. Formuje następująco: modele układa się w skrzynce na płycie formierskiej, posypuje się go bardzo drobnym piaskiem, zasypuje masę formierską, którą ubija się ręcznie. Formę nakłuwa się, aby zapewnić odpływ gazów podczas zalewania. Skrzynkę obraca się o 180 i ustawia na tej samej płycie formierskiej. Na skrzynkę nakłada się drugą pustą skrzynkę formierską, ustawia w niej model wlewu
i przelewu, sypie warstwami masę formierską, ubija się ją, zgarnia nadmiar, nakłuwa, wyjmuje modele wlewów i przelewów i wykonuje łyżką formierską wgłębienia wlewowe i przelewowe. Następnie zdejmuje się skrzynkę górną, usuwa model, naprawia uszkodzenie formy i ponownie posypuje formę bardzo drobnym piaskiem, po czym nakłada się drugą skrzynkę i ustala jej położenie sworzniami. Górną skrzynkę obciąża się dodatkowo ciężarami, które chronią ją przed uniesieniem w momencie wlewania ciekłego metalu. Formowanie na fałszywce stosuje się do modeli niedzielonych, których ustawienie na płycie formierskiej nie zapewnia właściwego położenia. Formowanie z obieraniem stosuje się do modeli, których nie da się wyjąć ze skrzynki bez usunięcia części masy formierskiej. Do najnowszych metod formowania należy formowanie bezskrzynkowe. Formy bezskrzynkowe wykonuje się na automatycznych prasach o dużych naciskach przez odpowiednio silne sprasowanie masy formierskiej. Metodą bezskrzynkową wykonuje się odlewy proste, symetryczne, o niewielkiej masie.

Formowanie wzornikami stosuje się w produkcji jednostkowej dużych odlewów, mających przekrój na całej długości, dla których nie opłaca się wykonywać modeli
ze względu na wysokie koszty.

W produkcji masowej formowanie ręczne jest nieopłacalne z uwagi na dużą pracochłonność i wysokie koszty. Proces wykonania form przyspiesza formowanie maszynowe, które zapewnia wysoką jakość i dużą dokładność odtwarzanych kształtów odlewu oraz obniża koszty wytwarzania. Do formowania maszynowego służą maszyny formierskie zwane formierkami. Formuje się w nich wyłącznie modele metalowe. Modele umocowane na stole do metalowej płyty podmodelowej tworzą wraz z nią tzw. płytę modelową. Do formowania maszynowego są używane płyty modelowe jednostronne, dwustronne i rewersyjne. W płytach rewersyjnych obie połówki skrzynki formierskiej są uformowane po tej stronie płyty, na której znajdują się ułożone symetrycznie dwie połówki modelu. Przez odpowiednie złożenie dwóch dowolnie wybranych skrzynek otrzymuje się formę dla dwóch jednakowych odlewów, odwrotnie w niej ułożonych. Ze względu na sposób zagęszczania masy, formierki używane do maszynowego wytwarzania form dzieli się na:

• formierki z ręcznym ubiciem, (w których zmechanizowane jest tylko wyjmowanie modelu z formy wykonanej przez ręczne zagęszczanie ubijakiem);

• formierki prasujące (zagęszczające masę przez nacisk wywierany od góry lub od dołu);

• formierki wstrząsowe, tzw. wstrząsarki, formierki narzucarki oraz formierki specjalne.

Rdzenie służą do odtwarzania wewnętrznych kształtów przedmiotu odlewanego. Wykonuje się je w skrzynkach rdzeniowych (rdzennicach) za pomocą wzorników lub maszynowo. W rdzeniu rozróżnia się rdzeń właściwy i rdzenniki. Rdzenniki umożliwiają osadzenie rdzeni w formie w gniazdach rdzennikowych oraz odgazowanie rdzeni podczas procesu odlewania. Rdzennice wykonuje się z drewna: lipy, olchy, brzozy. Do maszynowego wytwarzania rdzeni używa się skrzynek metalowych oraz rdzennic z tworzyw sztucznych. Rdzenie wykonuje się z piasku kwarcowego
z dodatkiem spoiw (olej lniany, dekstryna, melasa).

W celu zwiększenia wytrzymałości rdzeni stosuje się wewnętrzne wkładki z drutu, prętów, siatek drucianych, żeber lanych itp. Rdzeń w czasie napełniania formy metalem nagrzewa się do wysokiej temperatury, co powoduje, że w jego wnętrzu powstają gazy. Odpowietrzenie polega na kilkakrotnym nakłuwaniu rdzenia wzdłuż osi szpilką. Tworzą się w ten sposób kanały odpowietrzające. Liczba kanałów zależy od przekroju rdzenia. W innym sposobie odpowietrzania rdzeni wkłada się do ich wnętrza (w trakcie wykonywania) sznurki z parafiny lub wosku, które w czasie suszenia topią się, tworząc kanaliki.

Model odtwarza kształty odlewanego przedmiotu oraz kształty elementów pomocniczych, umożliwiających odlanie przedmiotu. Modele najczęściej wykonuje się z drewna lub metalu, rzadziej z gipsu, cementu lub wosku. Na modele drewniane stosuje się drewno brzozowe, olchowe, drewno gruszy lub orzecha. Aby zapobiec paczeniu się modeli, nie wykonuje się ich z drewna jednolitego, lecz skleja w ten sposób, że włókna sąsiednich kawałków są do siebie prostopadłe.

1. Metalurgia proszków

Proces metalurgii proszków umożliwia uzyskanie różnych kształtów, takich jak: diamentowy, klinowy, prostokątny lub kolisty. Metalurgią proszków nazywamy metodę wytwarzania metali z ich proszków, bez przechodzenia przez stan ciekły. Oddzielne ziarna proszków łączą się ze sobą w jednolitą masę podczas wygrzewania silnie sprasowanych kształtek w atmosferze redukującej lub obojętnej. Proces metalurgii proszków jest ekonomiczną metodą wielkoseryjnej produkcji elementów o niewielkich prostych kształtach, w wyniku której uzyskuje się w pełni zwarte sprasowane komponenty. Technologia ta umożliwia uzyskanie jednorodnej mikrostruktury wolnej od niemetalicznych wtrąceń i defektów. Produkty PM charakteryzują się wyjątkowymi właściwościami mechanicznymi i odpornością na zużycie, dzięki czemu znajdują szerokie zastosowanie w różnych branżach, takich jak m.in. przemysł lotniczy
i kosmonautyczny, przemysł drzewny (zęby pił) itp. Metodę tą najczęściej wykorzystuje się wtedy, gdy metody topnienia i odlewania zawodzą.

Z tego powodu metodami metalurgii proszków wytwarzamy:

• metale trudno topliwe jak np. wolfram, molibden, tantal, iryd;

• spieki metali i niemetali wykazujących znaczne różnice temperatury topnienia jak np. materiały na styki elektryczne z wolframu i srebra, szczotki do maszyn elektrycznych z grafitu i miedzi;

• materiały porowate na łożyska samosmarujące;

• materiały, które w stanie ciekłym są gęstopłynne i trudne do odlewania jak np. materiały na specjalne magnesy trwałe.

Metody metalurgii proszków są kosztowne, jednak dzięki ich zastosowaniu można otrzymywać materiały o ściśle określonym składzie chemicznym i wysokim stopniu czystości. Dzięki tej metodzie można produkować przedmioty bez strat materiałów
na wióry, nadlewy, ścinki itp.

Produkcja spieków dzieli się na trzy etapy:

1) wytwarzanie proszków metali,

2) prasowanie,

3) spiekanie.

W zależności od przeznaczenia proszków oraz rodzaju surowców wyjściowych stosuje się różne sposoby wytwarzania. Dzielą się one zasadniczo na dwie grupy:

• mechaniczne sposoby wytwarzania, polegające na rozdrobnieniu materiałów przez mielenie, piłowanie, rozpylanie itp.

• procesy chemiczne i fizykochemiczne, jak np. kondensacja par metalu, redukcja chemiczna tlenków, elektroliza itp.

Często stosuje się metody obu grup, np. proszki uzyskane w drodze chemicznej mogą być jeszcze rozdrobnione mechanicznie lub proszki wykonane mechanicznie mogą
w dalszym procesie podlegać oczyszczaniu chemicznemu (redukcji).

Mielenie

Polega na kruszeniu materiału w prasach lub łamaczach, a następnie mieleniu
w młynach kulowych z porcelany z kulami porcelanowymi lub ze stali. W pewnych przypadkach stosuje się nawet wykładziny z węglików spiekanych; w takich młynach kule wykonane są z twardych metali spiekanych. Najlepsze wyniki mielenia otrzymuje się przy przerabianiu materiałów kruchych. Wytworzone w ten sposób proszki mają duże znaczenie przemysłowe. Mielenie może odbywać się również w młynach wirowo-udarowych. W komorze takiego młyna wirują w przeciwnych kierunkach dwa śmigła
z twardych stopów. Materiały porywane przez śmigła i wirujący gaz ulegają rozdrobnieniu przy uderzaniu o siebie. W celu zabezpieczenia wytwarzanych proszków przed utlenieniem lub wybuchem wprowadza się do wnętrza komory gaz ochronny obojętny lub redukujący (gaz świetlny, azot). Mielenie w takich młynach ma nawet zastosowanie do materiałów plastycznych.

Rozpylanie

Polega na rozdrobnieniu wypływającego z dyszy ciekłego metalu za pomocą strumienia gazu lub cieczy. Wypływający z dyszy cienki strumień metalu wraz
z otaczającym go strumieniem wody wpada na wirujące noże tarczy, które rozbijają go na drobne, szybko krzepnące cząstki. Poprzez regulowanie ciśnienia metalu, wody oraz prędkości obrotowej tarczy, można uzyskać proszki o różnych wymiarach ziaren.
W metodach rozpylania często stosuje się dodatkowo rozdrabnianie mechaniczne.
Pomimo wydajnej pracy tego typu urządzeń, otrzymany w ten sposób produkt zawiera zanieczyszczenia materiału wyjściowego, dlatego stosowany jest głównie do wyrobu produktów masowego użytku.

Redukcja związków chemicznych w podwyższonej temperaturze

Odbywa się w piecach z atmosferą redukującą w podwyższonej temperaturze.
W urządzeniach tych redukowany tlenek jest umieszczony w łódeczkach metalowych, przesuwanych ruchem ciągłym przez długą komorę pieca w przeciwnym kierunku
do ruchu gazu redukującego, jakim najczęściej jest wodór. Ponieważ zbyt wysoka temperatura spowodowałaby rozrost ziarn i spiekanie proszków w jednolitą masę, proces ten przebiega w znacznie niższej temperaturze od topnienia tlenku metalu. Metoda ta ma zastosowanie do wytwarzania proszków wolframu, molibdenu, niklu, kobaltu i miedzi.

Redukcja stopionych soli

Tą metodą można otrzymać proszki berylu, tytanu, cyrkonu, niobu, tantalu i uranu poprzez stopienie pod znacznym ciśnieniem pewnych soli tych metali z metalami alkalicznymi (sód, potas) lub metalami ziem alkalicznych (magnez, wapń). Najczęściej stosowanymi solami są: chlorki, fluorki lub sole podwójne. Uzyskany w wyniku redukcji produkt ługuje się w wodzie (filtruje),
a następnie oczyszcza.

Wytwarzanie węglików

Polega na ogrzewaniu proszków metali zmieszanych z drobną sadzą w temperaturze 1300 2200 C°. W ten sposób wytwarza się proszki węglików molibdenu, wolframu, tytany i inne. Często wytwarza się węgliki przez nawęglanie tlenków metali, które następnie zostają mechanicznie rozdrobnione. Wytworzone ta metodą proszki stosowane są do wyrobów materiałów twardych.

W drodze procesów fizykochemicznych otrzymuje się proszki o wyższej czystości. Procesy te polegają na zestalaniu par metali (kondensacji), co prowadzi do uzyskania proszków jeszcze drobniejszych niż w procesie rozpylania.
Metoda ta ma duże zastosowanie w wyrobie proszków cynku. Tlenek cynku jest redukowany węglem, a odparowujący cynk ulega następnie zestalaniu w postaci drobnego proszku, który pokrywa się cienką błonką tlenku, zabezpieczającą go przed spieczeniem.

Metoda karbonylkowa

Polega na działaniu pod znacznym ciśnieniem tlenku węgla na rudy żelaza lub niklu. Efektem reakcji są ciekłe związki, tzw. karbonylki. Do wytwarzania proszków stosowane są głównie czterokarbonylek niklu lub pięciokarbonylek żelaza. Związki te
w podwyższonej temperaturze nie są trwałe i ulegają łatwo rozkładowi na metal i tlenek węgla. Metal wydziela się w postaci proszku w specjalnych zbiornikach, a uwolniony gazowy tlenek węgla powraca znowu do procesu. Metoda ta stosowana jest głównie
do żelaza i niklu, jakkolwiek inne metale tworzą także karbonylki. Uzyskane tą metodą proszki odznaczają się znaczną czystością, dlatego stosuje się je do wyrobu ważniejszych materiałów, jak np. materiały magnetyczne, próżniowe, elektryczne itp. Ze względu na ich dobrą prasowalność stosowane są również do wytwarzania produktów o złożonych kształtach.

Metoda elektrolityczna

W zależności od stanu i rodzaju elektrolitu rozróżnia się dwie odmiany:

• metoda wydzielania proszków z roztworów wodnych soli - stosuje się
  do wytwarzania proszków niklu, kobaltu, żelaza, srebra, miedzi,

• metoda wydzielania proszków ze stopionych w podwyższonej temperaturze soli metali,

• stosuje się do uzyskiwania tantalu, niobu, wanadu, cyrkonu, toru, tytanu
  i uranu.

W zależności od warunków elektrolizy uzyskuje się albo kruchy osad na katodzie,
rozdrabniany później mechanicznie, albo proszek opadający na dno wanny.
Metoda ta jest jedną z częściej stosowanych w przemyśle.

Wytrącanie elektrochemiczne

Proszek metalu jest wydzielany z roztworu soli przez wytrącanie go innym metalem, np. za pomocą miedzi wytrąca się srebro z roztworu wodnego azotanu srebra.

Uzyskane w ten sposób proszki podlegają zwykle dalszemu rozdrabnianiu
w młynach. Jest to metoda od dawna stosowana do wyrobów proszków srebra, złota, platyny i cyny. W przypadku uranu, toru, cyrkonu i berylu stosuje się wytrącanie proszków w podwyższonej temperaturze ze stopionych soli tych metali.

Dysocjacja termiczna

Polega na uzyskiwaniu proszków metali ze związków nietrwałych w wyższej temperaturze przez dysocjację termiczną.

Metody specjalne

Mają zastosowanie w specjalnych przypadkach, takich jak np. rozdzielanie (destylacja) stopów składających się z metali różniących się temperaturą topnienia
i ciśnieniem pary.

Prasowanie proszków metali

Połączenie się czystych, pozbawionych powłok tlenkowych i dostatecznie płaskich ziaren może się odbyć w temperaturze pokojowej, jeśli nastąpi zbliżenie powierzchni ziaren na odległość atomową. Jednak w praktyce nie daję się zrealizować takich warunków, nawet przy największych ciśnieniach, wskutek czego łączenie proszków dokonuje się w innych warunkach. Poprzez sprasowanie proszków uzyskuje się zbliżenie krystalitów, powiększenie powierzchni ich styku oraz czyszczenie powierzchni styku przez mechaniczne zdarcie tlenków z sąsiadujących ze sobą cząstek.
Na skutek tarcia, w momencie przesuwania się ziaren po sobie, następuje podwyższenie temperatury, co sprzyja bezpośredniemu łączeniu się cząstek w temperaturze pokojowej oraz powoduje mechaniczne zazębianie się ziaren. Wyniki procesu prasowania
są uzależnione od właściwości proszku oraz od sposobu prasowania i kształtu matryc.

Ciśnienie wywierane na proszek nie rozchodzi się równomiernie w całej masie proszku, co powoduje nierównomierny rozkład gęstości w kształtce i jest przyczyną nierównomiernego skurczu, spowodowanego zmniejszaniem się porów. W zależności od warunków technologicznych spieku, skurcz liniowy dochodzi do 30%,
a objętościowy do 50%. Do prasowanych mas dodaje się składniki zmniejszające tarcie (grafit, stearyny, gliceryny, alkohol, eter, aceton, benzol, benzynę, kamforę w ilościach nieprzekraczających 1% mas) oraz stosuje się dwustronne prasowanie w celu zmniejszenia różnic gęstości. Za pomocą pras, pod znacznym ciśnieniem z proszków formuje się kształtki. Rozróżniamy prasowanie jednostronne lub dwustronne.
Bezpośrednio przed procesem zagęszczania proszki metali podlegają zabiegom polepszającym stan ich powierzchni, a nawet zmniejszającym stopień zanieczyszczeń (np. przemywanie woda destylowana oraz redukcja wodorem w podwyższonej temperaturze). Następną operacją jest mechaniczne mieszanie w mieszalnikach lub młynach kulowych. Mieszanie może przebiegać na sucho lub na mokro. Czynnikiem zwilżającym może być: woda, węglowodory, aceton itp. Czas trwania tej operacji może dochodzić do kilku dni. Prasowanie odbywa się następnie w matrycach stalowych przy użyciu pras o napędzie mechanicznym lub hydraulicznym zazwyczaj w temperaturze pokojowej.

Ciśnienie stosowane zwykle w procesach technologicznych wynosi zwykle 1000 10000 at, a czasem dochodzi do 15 000 at, jednak wysokie ciśnienie prasowanie jest przyczyną zużywania się matryc.

Spiekanie proszków metali

Spiekanie jest to proces polegający na obróbce cieplnej uformowanych w matrycach kształtek, mający na celu trwałe powiązanie poszczególnych ziaren proszku słabo dotychczas zespolonych ze sobą. Układy jednoskładnikowe spieka się w temperaturze wynoszącej 2/3 do 4/5 bezwzględnej temperatury topnienia. Łączenie ziaren następuje bez przechodzenia przez fazę ciekłą. Układy wieloskładnikowe można spiekać bez udziału fazy ciekłej lub z jej udziałem. Faza ciekła powstaje ze stopienia jednego lub kilku składników, ilość jej jest jednak niewielka ze względu na niebezpieczeństwo nadtopienia brzegów lub zmiany kształtów produktu. Ważnym warunkiem dobrego spiekania jest dobór atmosfery ochronnej, w której przeprowadza się proces.

Do tego celu stosowane bywają atmosfery redukujące, obojętne lub nawet próżnia, w zależności od rodzaju materiału i zamierzonego wyniku spiekania. W celu uproszczenia
i przyspieszenia procesów technologicznych w pewnych przypadkach łączy się prasowanie i spiekanie w jedną operację. Jest to prasowanie w podwyższonej temperaturze lub spiekanie pod ciśnieniem. Uzyskany w ten sposób materiał jest
w małym stopniu porowaty, a jego własności fizyczne i wytrzymałościowe są znacznie lepsze niż w przypadku stosowania rozdzielnych operacji prasowania i spiekania. Zasadniczą trudność w zastosowaniu tej metody stanowi mała wytrzymałość matryc w podwyższonej temperaturze.

1. Obróbka plastyczna

Metoda obróbki metali polegająca na wywieraniu narzędziem na obrabiany materiał nacisku przekraczającego granicę jego plastyczności i mająca na celu zmianę kształtu
i wymiarów obrabianego przedmiotu. Uzyskuje się zazwyczaj poprawę własności mechanicznych oraz plastyczną zdolność materiału do odkształceń stałych bez utraty spójności. Za wysoką plastyczność metali i stopów odpowiedzialne są występujące
w strukturze krystalicznej wady liniowe zwane dyslokacjami. Przemieszczanie się dyslokacji to główny mechanizm odkształcenia plastycznego. Metale najbardziej plastyczne to: Au, Ag, Al, Cu, Fe, Pt. Drugi z mechanizmów odkształcenia polegający na przesunięciu kolejnych warstw atomów w płaszczyźnie bliźniakowania tylko o część parametru sieciowego. Bliźniakowanie występuje również wtedy, gdy utrudniony jest poślizg, przy odkształceniu w niskich temp. I z dużą szybkością. Metale polikrystaliczne
w porównaniu z monokryształami maja wyższe właściwości wytrzymałościowe, tym wyższe im mniejsza jest wielkość ziarn.

Zalety obróbki plastycznej:

• oszczędność materiału,

• oszczędność robocizny,

• oszczędność narzędzi,

• wyższa jakość przerobionego materiału,

• możliwość nadawania skomplikowanych kształtów, które w innych technologiach są trudne bądź niemożliwe do osiągnięcia.

Wady obróbki plastycznej:

• droga technologia,

• skomplikowane maszyny,

• laboratoria badawcze.

Walcowanie

Walcowanie to sposób obróbki plastycznej polegający na odkształcaniu metali i ich stopów w wyniku nacisku wywieranego przez obracające się walce lub przemieszczające się szczęki. W wyniku walcowania poza zmianą kształtu, polegającą najczęściej na wydłużeniu materiału z jednoczesnym zmniejszeniem jego przekroju poprzecznego, następuje także zmiana struktury materiału, a tym samym jego właściwości mechanicznych i fizykochemicznych. Zmiana stanu powierzchni oraz naprężeń wewnętrznych. Walcowanie najczęściej przeprowadza się na gorąco, tj.
w temp. zapewniającej rekrystalizację materiału, a tym samym zmniejszenie nacisku jednostkowego niezbędnego do jego odkształcenia. Walcowanie na zimno (poniżej temp. rekrystalizacji) stosuje się przy wytwarzaniu wyrobów płaskich o bardzo małej grubości: blach, taśm, folii oraz prętów i rur o małych średnicach, co zapewnia dużą dokładność wymiarowo-kształtową, gładką powierzchnię i podwyższoną wytrzymałość wyrobów. Walcowanie należy do podstawowych procesów stosowanych w hutniczej przeróbce plastycznej metali: wlewki powstające w procesie odlewania stali walcuje się na zgniataczu i uzyskuje tzw. kęsiska. Kęsiska płaskie przerabia się przez walce na blachy grube w formie arkuszy oraz blachy cienkie w formie arkuszy, taśm i wstęg. Kęsiska o przekroju kwadratowym - w kolejnych procesach walcowania - przetwarza się na duże kształtowniki, pręty i rury oraz szyny kolejowe albo na kęsy przeznaczone do walcowania z nich średnich lub małych kształtowników i prętów, rur oraz walcówki
i bednarki; z kęsisk przez walcowanie uzyskuje się także tzw. blachówki - grube płyty przeznaczone do walcowanej blachy w formie arkuszy. Metodami walcowania kształtuje się też koła wagonowe, obręcze kół, koła zębate, elementy z gwintem, kule oraz półwyroby do kucia w formie prętów o zmiennym przekroju. Jest to jedna z metod formowania wyrobów z proszków metali, w tym m.in. taśm bi- lub trimetalicznych. Czynność te przeprowadza się na walcarkach.

Tłoczenie

Tłoczenie to rodzaj obróbki plastycznej obejmujący:

• cięcie,

• kształtowanie ,

• łączenie płyt, blach, folii, czyli przedmiotów o małej grubości (w stosunku do innych wymiarów).

Tłoczenie to proces kształtowania plastycznego za pomocą rozciągania i ściskania wykroju blachy w wyrób naczyniowy (cylindryczny albo skrzynkowy z dnem),
ze zmniejszeniem lub bez zmniejszenia obwodu naczynia.

Procesy kształtowania plastycznego z naruszeniem spójności materiału (cięcie).

Procesy kształtowania plastycznego bez naruszania spójności(wycinanie, dziurkowanie, odcinanie, nadcinanie, rozcinanie, okrywanie, wygładzanie).

Tłoczniki - narzędzia służące do obróbki plastycznej elementów o małej grubości w stosunku do pozostałych wymiarów (głównie blach, ale także folii czy płyt niemetalowych).

Ze względu na zastosowanie wyróżnić można np. wykrojniki, ciągowniki, okrojniki, zaginaki czy dziurkowniki. Osobną grupę stanowią tłoczniki postępowe (wielotaktowe), które łączą w sobie funkcje tłoczników pojedynczych i w jednym cyklu pracy pozwalają na wykonanie gotowego wyrobu.

Frezowanie

Frezowanie umożliwia obróbkę płaszczyzn, rowków, kanalików, powierzchni kształtowych i uzębień. Wykonywane jest obrotowymi narzędziami wieloostrzowymi (frezami) na obrabiarkach nazywanych frezarkami. W większości odmian frezowania, ruchy posuwowe są prostoliniowe-wykonuje je przedmiot obrabiany; natomiast ruch główny (obrotowy) wykonywany jest przez narzędzie. Dzięki zastosowaniu narzędzi wieloostrzowych i dużych prędkości skrawania frezowanie umożliwia obróbkę z dużą wydajnością.

Ze względu na rozmieszczenie ostrzy freza rozróżniane jest frezowanie:
czołowe, wykonywane frezami o ostrzach rozmieszczonych na powierzchni czołowej i obwodowej, obwodowe, wykonywane frezami mającymi ostrza rozmieszczone tylko na powierzchni obwodowej.

W zależności od położenia freza względem przedmiotu obrabianego rozróżnić można następujące odmiany frezowania czołowego:

• pełne,

• niepełne,

• niepełne jednostronne,

Frezowanie obwodowe - w zależności od zwrotu wektorów prędkości ruchu głównego oraz posuwowego obrabianego materiału- dzieli się na:

• przeciwbieżne,

• współbieżne.

Ze względu na kształt powierzchni obrobionej frezowanie obwodowe można podzielić na:

• walcowe,

• kształtowe.

Toczenie

Toczenie to oddzielenie nożem tokarskim warstwy materiału z przedmiotu, na obrabiarce zwanej tokarką. W zależności od kierunku ruchu posuwowego noża względem osi obrotu przedmiotu wyróżnia się toczenie:

• wzdłużne - kierunek posuwu noża równoległy do osi obrotu przedmiotu,

• poprzeczne - kierunek posuwu noża prostopadły do osi obrotu przedmiotu.

Najczęściej wykonywanymi operacjami na tokarkach są:

• toczenie zewnętrznych powierzchni walcowych

• toczenie powierzchni stożkowych

• wytaczanie

• toczenie gwintów

• nawiercanie, wiercenie, rozwiercanie.

Toczenie zewnętrznych powierzchni walcowych to najbardziej popularna metoda obróbki wykonywana na tokarkach uniwersalnych i automatach tokarskich. Na początku wykonywane jest toczenie zgrubne poprzez skrawanie większej części naddatku materiału, następnie toczenie kształtujące i wykańczające usuwające pozostałą część materiału już na wymiar określony na rysunku. Wykonując te operacje należy posługiwać się podziałką umieszczoną na suporcie i nastawiać głębokość skrawania poprzez określone dojście noża. Toczenie zgrubne charakteryzuje się zazwyczaj dużym posuwem i znaczną głębokością skrawania przy niewielkiej szybkości skrawania, natomiast toczenie wykańczające wymaga małego posuwu i głębokości przy dużej szybkości skrawania.

Wyoblanie i zgniatanie obrotowe są metodami kształtowania obrotowego wyrobów na wirującym wzorniku za pomocą rolki, zalecanymi przy mało- i średnioseryjnej produkcji wyrobów osiowo-symetrycznych.

Wyoblanie jest optymalną metodą produkcji wyrobów o złożonych kształtach, trudnych do osiągnięcia klasycznymi metodami tłoczenia. Materiałem wyjściowym może być krążek blachy lub wytłoczka. Metodę stosuje się do produkcji wyrobów ze stali węglowych i plastycznych stopów metali kolorowych. Na wyoblarkach można realizować złożony proces technologiczny, składający się z operacji wyoblania, obcinania, zawijania obrzeża, wywijania, zaginania i łączenia.

Zgniatanie obrotowe jest bezkonkurencyjną metodą wytwarzania wyrobów stożkowych oraz cylindrycznych z grubym dnem i cienką ścianką pobocznicy.

Materiałem wyjściowym może być krążek blachy, wytłoczka lub odcinek rury. Metodę stosuje się do produkcji wyrobów ze stali węglowych, nierdzewnych, stopów metali nieżelaznych, także stopów trudno odkształcalnych. Wyroby posiadają podwyższoną wytrzymałość i twardość, przy korzystnym układzie włókien.

Maszyny. Wyoblanie i zgniatanie obrotowe realizuje się na specjalistycznych maszynach - wyoblarkach i zgniatarkach obrotowych.

Wyoblarki nie wymagają dużych sił nacisku na rolce kształtującej. Kształtowanie wyrobów o pobocznicach krzywoliniowych i stosowanie złożonych ruchów promieniowo-obkładających wymaga bardzo precyzyjnego sterowania rolką wyoblającą. Najczęściej stosowane jest sterowanie za pomocą kopiału hydraulicznego lub sterowanie komputerowego.

Zgniatarki obrotowe wymagają stosowania znacznych sił, dlatego ich konstrukcja jest odpowiednio zwarta i sztywna. Zgniatanie obrotowe realizuje się głównie na wyrobach o pobocznicy prostoliniowej, stąd system sterowania maszyn jest prostszy.

Kucie

Kucie jest jednym z najstarszych sposobów kształtowania elementów
metalowych. Polega ono na wywołaniu w materiale odkształceń plastycznych poprzez wywieranie odpowiednio dużych nacisków. Po zakończeniu działania obciążenia odkształcenia te pozostają. Proces, w którym nacisk jest wywierany przez uderzenia z dużą prędkością, nazywa się kuciem; odmianę kucia, w której nacisk jest wywołany powoli przy użyciu prasy, nazywa się prasowaniem. Kucie najczęściej odbywa się na
gorąco.

Rys. 1 Podstawowe operacje kucia swobodnego. Strzałki wskazują kierunek działania nacisków, linią kreskową pokazano kształt początkowy materiału: a) spęczanie, zwiększanie przekroju poprzecznego przy zmniejszaniu długości; b) wydłużanie, zwiększanie długości przy zmniejszaniu przekroju poprzecznego, obrót w obie strony po każdym uderzeniu ma na celu uniknięcie poszerzenia materiału; c) odsadzanie, jedno-, dwu- lub czterostronne zmniejszenie grubości części materiału, charakteryzuje się uskokiem w miejscu zmiany przekroju; d) przecinanie, ma na celu oddzielenie części materiału, następuje zwykle po dwóch uderzeniach przecinaka z przeciwnych stron; e) przebijanie, wykonanie otworu, w pierwszej fazie (jak na rysunku) następuje wgłębienie narzędzia, po odwróceniu materiału może wystąpić wygniecenie lub wycięcie denka; f) zaginanie, poza miejscem gięcia materiał jest przytrzymywany masą o dużej bezwładności

Zależnie od kształtu powierzchni roboczych narzędzi rozróżnia się kucie swobodne i matrycowe.

Kucie swobodne odbywa się za pomocą kowadeł płaskich i kształtowych; charakteryzuje się ono możliwością swobodnego rozszerzania na boki zgniatanego materiału. Kucie jest stosowane w produkcji jednostkowej do wykonywania operacji prostych. Do kucia swobodnego używa się zwykle młotów parowo-owietrznych, sprężarkowych; do większych elementów - pras hydraulicznych. Małe elementy mogą być kute młotkami ręcznymi.

Kucie matrycowe wykonuje się na młotach lub prasach, przy czym materiał wkłada się do dzielonej stalowej matrycy, w której jest wybranie odpowiadające kształtem odkuwce. Pod wpływem docisku dwóch połówek matrycy materiał wypełnia jej wnętrze. Nadmiar materiału wypływający na boki nosi nazwę wypływki. Matryce powinny mieć pochylone powierzchnie nominalne prostopadłe do płaszczyzny podziału (podobnie jak w formach odlewniczych). Dla uniknięcia spiętrzenia naprężeń krawędzie
odkuwek powinny być zaokrąglone. Wypływkę obcina się na specjalnych okrojnikach przystosowanych kształtem do obrysu odkuwki. Powierzchnie, które powinny utrzymywać dokładne wymiary, należy obrobić przez zebranie naddatku.

Nagrzewanie materiału

Proces kucia na gorąco musi rozpoczynać się w temperaturze wyższej niż temperatura rekrystalizacji, kończyć się może poniżej tej temperatury. Kucie stali odbywa się w zakresie od ok. 1200°C do ok. 800°C:

Materiał przeznaczony do kucia jest 'nagrzewany w piecach opalanych paliwem stałym, ciekłym: lub gazowym albo w nagrzewarkach elektrycznych. Materiał może być nagrzewany w całości lub miejscowo, jeżeli nie podlega kuciu w całości.

W nowoczesnych kuźniach szeroko jest stosowane grzanie elektryczne, które charakteryzuje się dużą szybkością, czystością i sprawnością procesu. Wpływa to na poprawę jakości odkuwek, trwałość, matryc oraz poprawę warunków bezpieczeństwa pracy. Elektryczne piece komorowe nagrzewane grzejnikami oporowymi mieszczonymi w ścianach są głównie używane do materiałów nieżelaznych oraz do obróbki cieplnej. Do bezpośredniego nagrzewania oporowego nadają się szczególnie cienkie, długie pręty.

Elementy o dużych wymiarach poprzecznych korzystniej jest grzać w nagrzewarkach indukcyjnych, w których ciepło jest wytwarzane przez prądy wirowe powstające w metalu umieszczonym w zmiennym polu elektromagnetycznym cewki zasilanej prądem przemiennym.

Do maszyn kuźniczych zaliczamy młoty i prasy. Młoty charakteryzują się dużą prędkością ruchu części roboczych. Głównymi częściami młota są bijak i szabota. Do bijaka jest mocowane kowadło górne (w przypadku kucia swobodnego) lub matryca górna (w przypadku kucia matrycowego). Do szaboty, która ma wielokrotnie większą masę niż bijak, mocuje się odpowiednio kowadło lub matrycę dolną. W najprostszych młotach spadowych wykorzystuje się do uderzenia energię kinetyczną spadającego
z dużej wysokości bijaka.

Rys. 2 Układ młota deskowego 1 - szabota, 2 - matryca dolna, 3 - matryca górna, 4 - bijak, 5 - rolki napędowe, 6 - przekładnia, 7 - deska, 8 - silnik elektryczny, 9 - prowadnica

Na rys. 2 przedstawiono układ elektrycznego młota spadowego deskowego.
Na szabocie 1 jest mocowana za pomocą jaskółczego ogona i klinów matryca dolna 2. Bijak 4 z zamocowaną matrycą górną porusza się po prowadnicach 9. Silnik elektryczny 8 poprzez przekładnię 6 napędza rolki napędowe 5, które podnoszą deskę 7 z bijakiem. Po zwolnieniu nacisku rolek 5 bijak spada na dół i uderza, przez matrycę górną,
w materiał. Zastąpienie deski pasem lub liną pozwala na zmniejszenie wysokości młota, lecz elementy te są mniej trwałe niż deska. W młotach parowo-powietrznych. (rys. 3) energia kinetyczna spadającego bijaka może być zwiększona przez pracę rozprężającej się pary lub powietrza w cylindrze. Bijak 5 jest napędzany za pośrednictwem tłoczyska 6 przez tłok 8 poruszający się w cylindrze 7. Cylinder jest zasilany parą lub sprężonym powietrzem. Rozrząd czynnika zasilającego odbywa się za pomocą suwaka sterującego 10 do góry powoduje zasilanie górnej części cylindra suwaka sterującego 10, napędzanego dźwignią sterującą 12. Przesunięcie i ruch tłoka w dół. Przesunięcie suwaka w dół powoduje przeciwny ruch tłoka. Na skutek sprzęgnięcia dźwigni sterującej z bijakiem, przy ustalonym położeniu osi obrotu dźwigni sterującej, tłok wykonuje niewielkie drgania wokół położenia równowagi. Naciskając pedał 13, poprzez dźwignię pośrednią 11, podnosi się do góry oś obrotu dźwigni sterującej 2, a wraz z nią suwak 10. Tłok wykonuje ruch roboczy.

Dogodniejsze do instalowania, ze względu na możliwość zasilania ich energią elektryczną, są młoty sprężarkowe (rys. 4) oraz młoty mechaniczne. Lekką budową odznaczają się młoty przeciwbieżne, niemające ciężkiej, trudnej do ustawienia szaboty, lecz dwa poruszające się jednocześnie przeciwbieżne bijaki.

Rys. 3 Układ młota parowo-powietrznego:
1 - szabota, 2 - stojak, 3 - matryca dolna,
4 - matryca górna, 5 - ·bijak, 6 - tłoczysko,
7 - cylinder, 8 - tłok, 9 - przewód zasilający, 10 - suwak sterujący, 11 - dźwignia pośrednia, 12 - dźwignia sterująca, 13 - pedał

Oprócz młotów do kucia matrycowego są stosowane prasy mechaniczne
i hydrauliczne. Ze względu na mniejszą prędkość suwaka prasy niż bijaka młota podczas kucia na prasach występują większe deformacje w całej masie materiału.
W związku z tym matryce zaprojektowane do pracy na młotach nie nadają się do pracy na prasach. Najprostsza w działaniu jest prasa korbowa. Wał korbowy napędzany mechanicznie za pośrednictwem korbowodu nadaje suwakowi ruch posuwisto-zwrotny. Nacisk suwaka osiąga bardzo dużą wartość podczas przechodzenia przez dolny punkt
zwrotny. W prasie kolanowej wykorzystano, dla zwiększenia nacisku, mechanizm kolanowy złożony z ramion. Dzięki temu w obracającym się stosunkowo prędko mechanizmie korbowym, złożonym z wału korbowego i korbowodu, występują mniejsze siły, co korzystnie wpływa na pracę jego łożysk.

W prasach śrubowych nacisk suwaka jest wywoływany przez śrubę wkręcaną
w nakrętkę. Śruba jest napędzana przez koło zamachowe dociskane podczas ruchu suwaka w dół do tarczy lewej osadzonej na napędzanym wale. Przesunięcie w lewo wału wraz z tarczami spowoduje rozłączenie napędu od tarczy i włączenie napędu od tarczy. Przy stałym kierunku obrotu wału koło sprzęgnięte z tarczą zaczyna obracać się w przeciwnym kierunku, a śruba unosi suwak do góry. Ponieważ w miarę opuszczania się śruby w dół zmienia się czynny promień, przy stałym promieniu koła R prędkość suwaka podczas ruchu w dół zwiększa się, a podczas ruchu do góry - maleje.

Szerokie zastosowanie w kuźnictwie znajdują prasy hydrauliczne. Głównym elementem prasy hydraulicznej jest siłownik złożony z cylindra i tłoka lub nurnika. Ciśnienie p czynnika roboczego doprowadzonego do cylindra działając na powierzchnię czołową S tłoka lub nurnika wywołuje siłę F = pS, przy czym jeżeli p w Pa, S w m, to F w N. Siłowniki główne (robocze) zapewniają roboczy ruch suwaka, a powrotne - jego powrót.

Naciski pras kuźniczych osiągają wartości setek meganiutonów. Zastosowanie nowoczesnych specjalnych maszyn kuźniczych pozwala osiągać dużą wydajność oraz uzyskiwać dokładne kształty kutych elementów, co umożliwia zmniejszenie naddatków, dając oszczędność materiałów. Do maszyn takich należą kuźniarki - poziome prasy z matrycami otwieranymi w kierunku prostopadłym do ruchu suwaka, na których można wykonywać odkuwki o złożonym kształcie, oraz kowarki - maszyny do kucia swobodnego na kształtowych kowadłach wykonujących szybkie ruchy; odznaczają się one dużą wydajnością.

1. Ceramika

Formowanie jest to nadanie wyrobom odpowiedniego kształtu, dzielimy je na:

• formowanie z mas plastycznych;

• odlewanie z mas lejnych;

• formowanie z mas sypkich;

• formowanie z mas plastycznych: toczenie, wyciskanie, dotłaczanie;

• formowanie na gorąco: ogniotrwałe formy grafitowe (powolny proces).

Techniki odlewania z mas lejnych: wylewne i nalewne.

Formowanie z mas sypkich

Prasowanie prasami hydraulicznymi oraz prasami mechanicznymi ciężkiego typu (odpowiednio przygotowaną masę sypką umieszcza się w formie gumowej znajdującej się w zbiorniku ciśnieniowym.

Formowanie na gorąco

Wyrób umieszcza się w ogniotrwałej formie najczęściej grafitowej i prasuje w wysokich temp. Ze względu na powolny proces formowania metoda ta nie znalazła zastosowania na skalę przemysłową.

Ważne znaczenie w przypadku formowania mas sypkich posiada odpowietrzenie masy, ponieważ powietrze po ustaniu nacisku posiada tendencję do rozprężenia.

Formowanie z masy plastycznej

Toczenie - w formach gipsowych za pomocą toczków mechanicznych, które posiadają swój pierwowzór w kole garncarskim, coraz częściej stosuje się toczki półautomatyczne i automatyczne. Tym sposobem formuje się wyroby garncarskie, porcelanowe, fajansowe i kamionkowe;

Wyciskanie - wykorzystuje się przy wyrobie cegieł budowlanych gdzie tnie się pasma masy wychodzące z prasy ślimakowej. Szerokość passa odpowiada długości cegły;

Dotłaczanie - stosuje się przy produkcji wyrobów ogniotrwałych szamotowych, gdyż pasma wychodzące z prasy ślimakowej mają wymiary nieco większe. Dopiero przez dotłoczenie w prasach zwanych dotłaczarkami następuje nadanie odpowiednich wymiarów wyrobom.

Formowanie z mas sypkich

Wyroby formuje się przez prasowanie używając pras hydraulicznych i ciężkiego typu pras mechanicznych. Formowanie izostatyczne- odpowiednio przygotowaną masę sypką umieszcza się w formie gumowej znajdującej się w zbiorniku ciśnieniowym. Formowanie na gorąco: wyrób umieszcza się w ogniotrwałej forme najczęściej grafitowej i prasuje w wysokiej temp. z uwzględnieniem powolnego procesu formowania. Ważne znaczenie w przypadku formowania z mas sypkich posiada odpowietrzenie masy, ponieważ powietrze po ustaniu nacisku posiada tendencję do rozprężania się powodując postawanie spękań.

Formowanie z mas lejnych

Formowanie z masy lejnej polega na napełnieniu formy gipsowej masą lejną. Grubość zagęszczenia masy zależy od czasu przebywania masy lejnej w formie.

d=aÖt
gdzie: d - grubość czerpu;

t - czas;

a - stała (zależy od własności formy gipsowej i własności masy).

Wskaźnik nabierania czerepu: A2 = d2/t

Formowanie z mas lejnych znalazło zastosowanie przy produkcji wyrobów porcelanowych, fajansowych i krzemionkowych. Przygotowanie formy gipsowej odbywa się w kilku etapach: najpierw przygotowuje się model wyrobu, a następnie jako gipsowy negatyw, z kolei odlewa się jego formę „matkę” która służy do seryjnej produkcji form roboczych.

Techniki odlewania

Wylewne

Do formy nalewa się masę lejną, odczekuje się pewien czas na powstanie - nadmiar masy się odlewa. Grubość zależy od czasu przebywania w formie.

Nalewne

Ważne jest tu napełnienie formy z nadmiarem pozostawienie otworów odpowietrzających dla uniknięcia pustek w formowanym wyrobie. Grubość ścianek wyrobu zależy od odstępu pomiędzy wewnętrzną, a zewnętrzną częścią formy gipsowej.

Suszenie

Proces mający na celu odprowadzenie wody zasobowej oraz utrwalenie kształtu narzuconego w czasie formowania. W czasie suszenia wytrzymałość mechaniczna wzrasta. Podczas suszenia wyrobów ceramicznych często następują zmiany objętości, spowodowane skurczliwością wysychania.

Wyróżniamy dwa etapy suszenia:

Dyfuzja wody z wnętrza wyrobów na powierzchnię (zwiększenie prędkości dyfuzji zapobiega przesuszaniu - dynamika procesu suszenia);

Odparowanie wody z powierzchni (statyka).

Początkowo na powierzchni występuje woda, wyroby w tym okresie suszenia są ciemne. Następnie ilość wody maleje, parująca przenosi się wgłąb wyrobu.

Cząstki masy zaczynają stykać się ze sobą; drogi dyfuzji wody przerywają się a pory zaczynają wypełniać się powietrzem. Prędkość suszenia, która początkowo była stała teraz maleje, a suszone wyroby zaczynają przybierać jaśniejszą barwę.

Suszenie wyrobów odbywa się w:

• suszarniach naturalnych - kosztem ciepła zawartego w powietrzu atmosferycznym lub kosztem ciepła pochodzącego z pieców do wypalania;

• suszarniach sztucznych - suszarnie komorowe i tunelowe; można regulować temp., wilgotność i szybkość przepływu powietrza (szybsze).

2. Formowanie kształtu ostatecznego

Elementy mechanizmów maszyn, szczególnie silnie obciążone i narażone na zużycie, powinny być po obróbce dokładnej poddawane obróbce wykańczającej (powierzchniowej). Stosując różne sposoby obróbki powierzchniowej, można uodpornić elementy maszyn na: zużycie ścierne przy poślizgu, zużycie wskutek tarcia tocznego (łuszczenie, pitting), obciążenia udarowe, obciążenia cieplne, korozję atmosferyczną, korozję w wysokiej temperaturze, korozję chemiczną, erozję. Można również stworzyć lepsze warunki dla przepływu płynów.

Konstrukcja elementu i technologia jego warstwy wierzchniej mają również wpływ na inne własności użytkowe, jak: trwałość pasowania, wytrzymałość połączeń spawanych, zdolność do tłumienia drgań, szczelność, opory przepływu itp.

Ustalając wymagania konstrukcyjno-eksploatacyjne należy uwzględnić w do­borze własności użytkowych, że każdy ze sposobów obróbki powierzchniowej może wpłynąć na zmianę kilku cech użytkowych elementu. Wobec dużych wymagań, jakie stawia się we współczesnej technice częściom maszyn, co do ich dokładności wykonania i gładkości obrobionych powierzchni, konieczne jest stosowanie specjalnych sposobów i warunków obróbki, które nazywamy obróbką wykańczającą. Obróbka wykańczająca jest końcową fazą całkowitego procesu obróbki i ma na celu osiągnięcie - przy możliwie najmniejszych kosztach wytwarzania - odpowiednio dużej jakości obrobionego przedmiotu, zgodnej z wymaganymi warunkami technicznymi dotyczącymi dokładności wymiarów, dokładności kształtu i gładkości powierzchni.

Istnieją trzy podstawowe rodzaje obróbki wykańczającej:

• Obróbka bardzo dokładna występuje w tych przypadkach, gdy główny nacisk kładzie się na uzyskanie odpowiednio małych błędów wymiarowych
  (np. wewnętrzne powierzchnie pasowanych wciskowo tulei łożyskowych lub wewnętrzne powierzchnie gniazd łożyskowych).

• Obróbka ostateczna występuje wtedy, gdy przede wszystkim chodzi
  o uzyskanie odpowiednio małych błędów kształtu (np.: obróbka powierzchni stołów przedmiotowych obrabiarek, skrobanych płyt traserskich i kontrolnych liniałów powierzchniowych).

• Obróbka gładkościowa ma na celu głównie osiągnięcie odpowiednio dużej gładkości powierzchni (np.: polerowane powierzchnie zwierciadeł metalowych, ozdobnych elementów nadwozi samochodowych).

Szczególnymi cechami wykańczającej obróbki skrawaniem, w odróżnieniu
od zwykłych sposobów obróbki skrawaniem są:

• bardzo małe przekroje warstwy skrawanej, a więc bardzo małe głębokości skrawania (zapewniające uzyskanie dużej dokładności) i bardzo małe posuwy (zapewniające uzyskanie dużej gładkości),

• bardzo małe lub bardzo duże prędkości skrawania zapewniające w obu przypadkach uzyskanie dużej gładkości powierzchni),

• specjalne kształty ostrzy narzędzi skrawających bardzo mała ziarnistość narzędzi ściernych, umożliwia osiągnięcie jak największej dokładności
  i gładkości powierzchni.

Powierzchnie robocze elementów maszyn dzieli się na dwie podstawowe grupy:

• nieutwardzone (o twardości do 40 HRC - wykańczane skrawaniem lub zgniotem,

• utwardzone (o twardości powyżej 40 HRC). - obróbką ścierną.

Obróbka powierzchniowa skrawaniem lub ścierna usuwa po obróbce dokład­nej warstwy o niekorzystnym stanie naprężeń, umożliwia uzyskanie gładkiej powierzchni
o dobrej nośności, odznaczającej się odpornością na ścieranie i koro­zję. Powierzchnie tak wykończone wykazują dobre przyleganie par roboczych, dobre przewodnictwo cieplne i większą odporność na zatarcie, pomimo gorszych własności adhezyjnych dla smaru. Gładsze powierzchnie stwarzają lepsze warunki dla przepływu płynów.

Obróbka powierzchniowa nagniataniem, cieplna i elektrochemiczna zmienia mikrostrukturę warstwy wierzchniej i „dodaje" do niej naprężenia ściskające, zwiększające jej odporność na ścieranie, zmęczenie, erozję i kawitację.

Umocniona warstwa zwiększa również zdolność elementu do tłumienia drgań.

Obróbkę wykańczającą skrawaniem dzielimy na:

• Obróbka Ręczna - wykonywana narzędziami napędzanymi mechanicznie lub siłą ludzkich mięśni.

• Skrobanie - ma na celu otrzymanie gładkich i wzajemnie do siebie przylegających powierzchni części lub urządzeń współpracujących, szczególnie, jeżeli części te przesuwają się względem siebie, jak np. prowadnice obrabiarek. Skrobaniu podlegają też panewki łożysk ślizgowych w czasie pasowania ich z czopami wałów oraz powierzchnie płyt kontrolnych.
  Skrobanie mechaniczne stosuje się do skrobania większych płaszczyzn.
  Kostkowanie (mazerowanie) ma na celu zatarcie nieregularnych śladów skrobania i nadania powierzchni efektownego wyglądu zewnętrznego.

• Obróbka wykonywana na obrabiarkach

Podstawowym czynnikiem wpływającym na dokładność i gładkość obrabianej powierzchni jest sztywność i precyzja wykonanych części obrabiarki, na której wykonuje się prace związane z obróbką wykańczająco-gładkościową. Nie bez znaczenia jest stosowanie odpowiednich narzędzi skrawających do różnego rodzaju materiałów
o różnej twardości. Wpływ na zużycie narzędzia, a w konsekwencji na dokładność oraz gładkość powierzchni mają płyny chłodząco- smarujące zwane chłodziwem.

Dokładność wymiarowa i chropowatość powierzchni uzyskiwane różnymi sposobami obróbki skrawaniem:

• Toczenie i wytaczanie gładkościowe może być stosowane do obróbki wy­kańczającej elementów ze stopów metali nieżelaznych, jak i do elementów z że­liwa i stali. Małe naddatki na obróbkę, mały posuw przy prędkości skrawania więk­szej od prędkości krytycznej, zapewniają uzyskanie dużej dokładności wy­miarowej, a przede wszystkim uzyskanie czystej i nie uszkodzonej warstwy wierzchniej, prawie nie zgniecionej na skutek przecinania kryształów mikro­struktury przez ostrze noża. Posuw 0,02 ¸ 0,10 mm/obr i prędkości skrawa­nia 200 ¸ 1000 m/min zapewniają pracę ostrza noża bez narostu, a przez to dużą gładkość i nośność powierzchni elementu, zwiększającą odporność na ścieranie. W wyniku toczenia i wytaczania bardzo dokładnego, otrzymujemy dokładność powierzchni w 7-6 klasie dokładności.
  Chropowatość powierzchni nie przekracza Ra =1,25 ¸ 0,32 mm.

• Frezowanie gładkościowe - dokonuje się zazwyczaj za pomocą głowic frezo­wych z ostrzami z węglików spiekanych lub z diamentu, przy czym prędkości skrawania są duże (dla żeliwa do 250 m/min, dla aluminium 3000¸4000 m/min, a posuw na jedno ostrze bardzo mały (5¸ 10 mm). W wyniku frezowania czołowego bardzo dokładnego, otrzymujemy dokładność powierzchni w 8-7 klasie dokładności. Chropowatość powierzchni nie przekracza Ra=1,25 ¸ 0,63 mm.

• Wytaczarki umożliwiają wykonywanie otworów dokładnych - zaliczają się do piątej klasy dokładności i o małej chropowatości powierzchni - Ra ≤ 0,08 mm.

• Rozwiercanie - dokonuje się pomocą rozwiertaków. Celem rozwiercania jest uzyskanie otworu o żądanej dokładności i chropowatości powierzchni,
  niedającej się uzyskać wiertłami. Rozwiercać można otwory walcowe i lekko stożkowe. Stosując najmniejsze posuwy podczas rozwiercania otworów otrzymujemy 7-6 klasę dokładności i chropowatości Ra = 0,63 ¸ 0,32 mm.

• Wiórkowanie uzębień - dokonuje się za pomocą wiórkownika w kształcie zębatki lub koła zębatego. Wiórkowanie jest stosowane do obróbki wykańczającej walcowych kół zębatych miękkich (HRC = 36). Skręcenie osi wiórkownika o kształcie koła zębatego w stosunku do osi koła zębatego walcowego o pewien kąt (10 = 15°) powoduje poślizg międzyzębny, którego prędkość jest równa prędkości skrawania. Posuw wzdłużny lub skośny koła wiórkowanego w stosunku do jego osi zapewnia przy styku punktowym między zębami obróbkę uzębienia na całej jego szerokości. Duża gładkość powierzchni i wysoka jakość warstwy wierzchniej kwalifikują wiórkowanie jako operację obróbki powierzchniowej, zwiększającej cichobież­ność
  i trwałość przekładni zębatych.

• Przeciąganie i przepychanie to odmiana obróbki skrawaniem mającej na celu nadanie przedmiotom żądanego kształtu za pomocą wieloostrzowego narzędzia wykonywującego prostoliniowy ruch roboczy (z szybkością do 18 m/min.). Narzędzie to, zwane przeciągaczem lub przepychaczem, jest wyposażone w ostrza skrawające, umieszczone jedno za drugim. W wyniku przeciągania lub przepychania są uzyskiwane: dokładność wymiarowa powierzchni obrobionej odpowiadająca 10-7 klasie dokładności, chropowatość powierzchni obrobionej o Ra =1,25 ¸ 5 mm. W przypadku przeciągania otworów okrągłych, przy bardzo starannym doborze prędkości ruchu głównego i geometrii ostrzy przeciągacza lub przepychacza, można uzyskać dokładność odpowiadającą 6 i 5 klasie oraz chropowatość powierzchni obrobionej o parametrze Ra ≤ 0,32 mm.

• Obróbka skrawaniem-ścierna. Obróbka ścierna stanowi odmianę obróbki skrawaniem. W procesach obróbki ściernej naddatki obróbkowe są usuwane przez dużą liczbę ziarn ściernych, mających nieregularne kształty oraz dużą liczbę krawędzi i naroży. W zależności od kształtu szlifowanych powierzchni oraz względnych ruchów ściernicy i przedmiotu rozróżnia się szlifowanie: wałków, otworów, płaszczyzn, gwintów, kół zębatych, kształtowe i kopiowe

Docieranie (lapping) polega na wygładzeniu za pomocą luźnego materiału powierzchni uprzednio obrobionej szlifowaniem. Materiał ścierny, w postaci za­wiesiny proszku ściernego w oleju lub nafcie, wprowadza się między po­wierzchnię narzędzia
a powierzchnię przedmiotu. Narzędzie do docierania, zwane docierakiem, wykonuje się z materiału o mniejszej twardości od obra­bianego przedmiotu, np. z żeliwa, miedzi, ołowiu, drewna. Kształty docie­raków zależą od kształtów docieranych powierzchni
i mogą być np. płaskie, okrągłe, pierścieniowe. Proces docierania polega na usuwaniu mikronierówności powierzchni przez ziarna proszku ściernego wbite pod niewielkim naciskiem w powierzchnię ro­boczą docieraka. Docieranie może odbywać się ręcznie lub mechanicznie na obrabiarkach zwanych docierarkami. Metodą docierania można obrabiać wszyst­kie metale, z wyjątkiem miękkich stopów łożyskowych. Docieranie znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle samochodowym. Wygładzanie polega na zmniejszeniu chropowatości powierzchni obrobionego przedmiotu.

Rozróżnia się wygładzanie:

• Strumieniowo-ścierne, rotacyjne, wibracyjne i ultradźwiękowe.
  Wygładzanie strumieniowo-ścierne, nazywane jest również polerowaniem hydrodynamicznym. Do dyszy jest doprowadzana mieszanina ścierna (ścierniwo i woda z dodatkiem antykorozyjnym) oraz powietrze o ciśnieniu 30-100 Mpa. Strumień uderzający w obrabianą powierzchnie powoduje skrawanie mikronierówności oraz zgniot warstwy wierzchniej. Wygładzanie to umożliwia uzyskanie powierzchni o chropowatości Ra=0,04um pod warunkiem, że przed wygładzaniem chropowatość nie przekraczała 0,16 um.

• Wygładzanie rotacyjno - wibracyjne polega na umieszczeniu w zbiorniku zawierającym mieszaninę ścierną przedmiotu. Zbiornik wykonuje ruch obrotowy lub planetarny(rotacyjne) albo poddawany wstrząsom(wibracyjne). Parametry ruchu zbiornika są tak dobrane, by występowało bezustanne przemieszczanie się przedmiotów i ścierniwa, co powoduje ścieranie nierówności powierzchni przedmiotów. Wygładzanie wibracyjne trwa krócej niż rotacyjne. Obie odmiany są stosowane w produkcji masowej.

• Wygładzanie ultradźwiękowe nazywane również wygładzaniem udarowo-ściernym. We wsadzie wypełniającym zbiornik są wywoływane drgania ultradźwiękowe. Cząstki ścierniwa, mające dużą energie kinetyczną, usuwają nierówności z obrabianej powierzchni. Wygładzanie ultradźwiękowe jest stosowane w produkcji masowej do obróbki małych przedmiotów
  o skomplikowanych kształtach, wykonywanych z twardych i kruchych materiałów.

• Wygładzanie chemiczno-ścierne jest wykonywane w kąpielach aktywnych chemicznie (CuSo4 , Fe2 (So4 )3 , HCL i innych) z zawiesiną twardych materiałów ściernych z użyciem narzędzia w kształcie tarczy ze stali kwasoodpornej. Wirujące narzędzie za pomocą ścierniwa usuwa z płaskich powierzchni przedmiotu kruche warstwy powstające w aktywnej kąpieli. Obróbka ta jest stosowana do ostrzenia narzędzi z węglików spiekanych, bez obawy, że wystąpią pęknięcia.

• Polerowanie umożliwia uzyskanie powierzchni o bardzo małej chropowatości i dużym połysku. Polerowanie wykonuje się w kilku zabiegach, podczas których są stosowane pasty polerskie o coraz mniejszych wymiarach ziaren ściernych. Polerowanie jest stosowane raczej do wykańczania powierzchni swobodnych, często elementów dekoracyjnych. Rozróżniamy polerowanie ręczne oraz mechaniczne na maszynach zwanych polerkami.

Zgniot powierzchniowy elementów poprawia gładkość ich powierzchni roboczych
i wzmacnia warstwę wierzchnią przez umocnienie jej i wytworzenie stanu naprężeń własnych ściskających, korzystnych ze względu na wytrzymałość zmęczeniową.

Twardsza i gładsza powierzchnia o zwiększonej nośności wykazuje większą odporność na zużycie, dopuszcza stosowanie większych nacisków, zwiększa trwałość wymiarową, a zatem i trwałość pasowania. Obróbka powierzchniowa nagniataniem jest stosunkowo prosta i dlatego można ją wykonywać na zwykłych obrabiarkach uniwersalnych.

Nagniatanie toczne powierzchni elementów wykonuje się za pomocą utwardzonych polerowanych wałeczków, kulek lub krążków, dociskanych odpowiednimi siłami do powierzchni, przy ruchach względnych przedmiotu obrabianego i narzędzia. Gładkość umocnionej warstwy powierzchni wzrasta po takim zabiegu 2-4 klasy w stosunku
do gładkości powierzchni przed nagniataniem tocznym. Materiały miękkie umacniają się w większym stopniu niż materiały twarde. Czynnikiem ograniczającym stosowanie tego sposobu obróbki jest mała dokładność wymiarowo-kształtowa po nagniataniu, wyrażająca się znaczną falistości powierzchni oraz odchyłkami kołowości i rozbicia otworów w cylindrach o dogniecionej powierzchni wewnętrznej.

Nagniatanie udarowo-strumieniowe (śrutowanie strumieniowe) polega
na dynamicznym nagniataniu powierzchni strumieniem cząstek metalu o kształcie regularnym (kuleczki) lub nieregularnym (śrut), którym energia kinetyczna została nadana w wyrzutniku mechanicznym lub pneumatycznym. Drut o Średnicy 0,4=0,2 mm ze stopionego żeliwa białego, ze stali lanej bądź z drobno pociętego drutu jest wyrzucany przez łopatki wirnika (wyrzutnik mechaniczny) lub przez strumień sprężonego powietrza (wyrzutnik pneumatyczny).

Przy nagniataniu udarowo-strumieniowym można regulować parametry operacji dla uzyskania żądanej głębokości umocnienia (0,02 = I ,00 mm) i naprężeń ściskających w warstwie wierzchniej (589¸ 1178Mpa). Można również ustalić energię i siłę uderzenia oraz prędkość cząstki uderzającej o powierzchnię Śrutować można nie tylko powierzchnie podatne na umocnienie (HRC < 40), ale i powierzchnie hartowane, przy czym uzyskuje się korzystny rozpad austenitu szczątkowego. Nagniatanie udarowo-strumieniowe stosuje się do obróbki wykańczającej resorów, sprężyn, wałów napędowych, połączeń spawanych i wielu innych części.

1. Obróbka ostateczna

Wraz z rozwojem techniki rosną wymagania dotyczące kształtów, dokładności wymiarowej oraz chropowatości powierzchni elementów urządzeń technicznych. Ponadto coraz częściej są stosowane materiały o korzystnych własnościach konstrukcyjnych (np. stopy tytanu), lecz o złej skrawalności. W związku z tym w ostatnim trzydziestoleciu opracowano i wdrożono do praktyki przemysłowej wiele metod obróbki materiałów trudno skrawalnych. Metody te - nazywane ogólnie obróbką erozyjną - charakteryzują się tym, że usuwanie zbędnych warstw materiału następuje na skutek erozji-ubywania drobnych jego cząstek, niedostrzegalnych okiem nieuzbrojonym.

Obróbka elektroerozyjna - obróbka erozyjna, w której wykorzystuje się zjawisko erozji elektrycznej, tj. powstawania uszkodzenia materiału pod wpływem wyładowań elektrycznych; wyładowania te występują w płynach roboczych (dielektryk ciekły lub gazowy) między dwiema elektrodami: jedną elektrodę stanowi przedmiot obrabiany
a drugą jest elektroda robocza.

Obróbka elektroiskrowa - obróbka elektroerozyjna metali polegająca na wykorzystaniu jako źródła erozji niestacjonarnych wyładowań elektrycznych (napięcie
i natężenie prądu mają wartości zmienne lub przemienne) zachodzących między przedmiotem obrabianym i erodą (stanowiącymi elektrody), zanurzonymi w ciekłym dielektryku. Obróbka elektroimpulsowa - obróbka elektroerozyjna metali polegająca na wykorzystaniu źródła erozji stacjonarnych wyładowań elektrycznych (napięcie
i natężenie prądu mają wartości zmienne lub przemienne) zachodzących między przedmiotem obrabianym i erodą (stanowiącymi elektrody).

Drążarka elektroiskrowa - obrabiarka elektroerozyjna do obróbki otworów i wgłębień metodą elektroiskrową Znajduje zastosowanie przy wyrobie i regeneracji matryc, wykrojników, ciągadeł i kokil.

Obróbka elektrochemiczna - obróbka erozyjna polegająca na wykorzystaniu elektro- chemicznego roztwarzania, tj. agresywnego działania roztworów kwaśnych lub zasadowych (elektrolitów) na będące z nimi w kontakcie metale, oraz prądu elektrycznego, który poprzez wywoływanie odpowiedniego napięcia pomiędzy elektrodą roboczą (katodą) i przedmiotem obrabianym (anodą) przyczynia się do intensyfikacji procesu.

Obróbka elektrolityczna - obróbka elektrochemiczna polegająca na wykorzystaniu jedynie energii reakcji chemicznych zachodzących pod wpływem energii elektrycznej.

Obróbka strumieniowa - sposób obróbki erozyjnej polegający na wykorzystaniu strumienia cząstek (np. elektronów, jonów, fotonów) o wysokim stopniu koncentracji energii kinetycznej zamieniającej się w cieplną po zetknięciu się z przedmiotem obrabianym, co wywołuje gwałtowny miejscowy wzrost temperatury (powyżej temperatury topnienia) materiału i w efekcie odparowywanie materiału w danym punkcie.

Obróbka elektronowa - obróbka strumieniowa polegająca na wykorzystaniu strumienia elektronów do wywołania erozji. Proces ten jest przeprowadzany w wysokiej próżni.

Obróbka jonowa, obróbka plazmowa - obróbka strumieniowa polegająca na wykorzystaniu strumienia jonów do wywołania erozji obrabianego materiału.

Obróbka fotonowa, obróbka laserowa - obróbka strumieniowa polegająca na wykorzystaniu wiązki światła (strumienia fotonów) monochromatycznego wysyłanego przez laser. Obróbka ta stosowana jest do wykonywania precyzyjnych i bardzo drobnych wgłębień, otworów i przecięć w materiałach trudno skrawalnych.

Obróbka strugą cieczy - obróbka polegająca na usuwaniu określonej objętości materiału strugą cieczy o bardzo wysokim ciśnieniu.

35

Rys. 4 Układ młota sprężarkowego

1 - silnik elektryczny, 2 - sprzęgło,
3 -przekładnia, 4 - wał korbowy,
5 - korbowód, 6 - tłoczysko, 7 - tłok,
8 - cylinder sprężarki, 9 - cylinder główny

---