Обработка материалов

Обработка материалов - последовательность операции, которые превращают промышленные материалы из состояния сырья в готовые детали или изделия. Промышленными материалами являются материалы, используемые при изготовлении «твердых» товаров, таких как различные машины и оборудования, производимые для промышленности и потребителей, в отличие от одноразовых «мягких» товаров, таких как химикаты, продукты питания и одежда.

Цикл производственных процессов, которые преобразуют материалы в детали и изделия, начинается сразу после того, как сырье извлечено из минералов или произведено из основных химических или природных веществ. Металлическое сырье обычно производится в два этапа. Сначала сырая руда перерабатывается для увеличения концентрации желаемого металла; это называется обогащением. Типичные процессы обогащения включают дробление, обжиг, магнитную сепарацию, флотацию и выщелачивание. Во-вторых, дополнительные процессы, такие как плавка и легирование, используемые для производства металла.

В случае керамических материалов природная глина смешивается с различными силикатами для получения сырья. Пластмассовые смолы производятся химическими методами в виде порошка, замазки или в жидкой форме. Синтетический каучук также изготавливают химическими методами, производя, как и натуральный каучук (слябы, листы, креп) и пена для изготовления готовых деталей.

Процессы, используемые для преобразования сырья в готовые изделия, выполняют несколько основных функций: во-первых, они формируют материал в желаемой форме; во-вторых, они изменяют или улучшают свойства материала.

Процессы формования могут быть классифицированы на два широких типа: те, которые выполняются на материале в жидком состоянии, и те, которые выполняются на материале в твердом или пластическом состоянии. Обработка материалов в жидкой форме широко известна как литье, когда речь идет о металлах, стекле и керамике. Большинство процессов литья и формовки включают четыре основных этапа:

1. Создание точного рисунка детали;

2.  Изготовление формы;

3.  Введение жидкости в форму;

4.  Удаление закаленной детали.

 Материалы в их твердом состоянии формируются в желаемые формы путем приложения силы или давления. Обрабатываемый материал может находиться в относительно твердом и стабильном состоянии и в таких формах, как брусок, лист, гранула или порошок, или он может быть в мягкой, пластичной или замазочной форме. Твердые материалы могут иметь горячую или холодную форму. 

Свойства материалов могут быть дополнительно изменены путем горячей или холодной обработки, механическими операциями и воздействием некоторых форм радиации. Изменение свойства обычно вызывается изменением микроскопической структуры материала. К этой категории относятся как термообработка, так и холодная обработка.

Термическая обработка - это процесс, при котором температуру материала повышают или понижают, чтобы изменить свойства исходного материала. Большинство процессов термообработки основаны на циклах время-температура, которые включают три этапа: нагрев, выдерживание при температуре и охлаждение.

В заключение, процесс обработки металла может применяться для модификации поверхностей материалов с целью защиты изделия от разрушения коррозии, окисления, механического износа или деформации; или придать материалу особые декоративные эффекты. Существуют две широкие группы процессов отделки: те, в которых покрытие, обычно из другого материала, наносится на поверхность, и те, в которых поверхность материала изменяется в результате химического воздействия (нагрев или механическое воздействие).