Металл холодный: Отчего металл холодный? | Вечные вопросы | Вопрос-Ответ

Чем отличается листовой металл горячего и холодного проката

2. Статьи
3. Холодный и горячий прокат металла: особенности и отличия

Листовой металл — самый популярный тип металлопроката. Его производят двумя способами:

В зависимости от способа производства лист получает набор свойств и характеристик. От метода проката зависит также сфера применения листового металла. Человеку, который далек от металлургии, обе технологии могут показаться одинаковыми.

Горячий прокат

Горячий прокат металла — технология изготовления листовой стали. Заготовку сначала нагревают при температуре около 1000 градусов, а потом прокатывают валками. Прогретый металл становится более пластичным, в результате процесс требует меньше времени.

Лист горячекатаный может иметь окалины из-за контакта раскаленной стали с воздухом. После изготовления прокат необходимо обработать, убрав все дефекты с поверхности.

Лист железа, изготовленный таким способом, подходит для тех сфер, где к изделиям не предъявляют строгих требований. Он имеет несколько преимуществ:

• солидную толщину;
• достаточно ровную поверхность;
• экономичность.

Недостатком проката является недостаточно ровная для некоторых сфер применения поверхность. После прогрева характеристики заготовки стали неоднородны. Именно поэтому невозможно обеспечить идеально гладкий лист, используя горячий прокат металла. Кроме того, на поверхности остаются следы окалины, и листы требуют дополнительной обработки.

Холодный прокат

Лист холоднокатаный пропускается между катками без предварительного прогрева. Это более тяжелая работа, процесс занимает много времени. Лист железа при этом обладает однородной структурой с низкой пластичностью.

В результате получается идеально гладкая поверхность. Чтобы устранить напряженность в металле, готовый лист обжимают и обжигают — это уже никак не влияет на его потребительские свойства.

Лист холоднокатаный пользуется спросом в строительстве, космической отрасли, машино- и судостроении. Он отличается превосходными внешними характеристиками и высокой прочностью. Таких свойств у горячекатаного листа нет. В продаже сложно найти толстый лист, выпущенный методом холодного проката — на него практически нет спроса. Одновременно производители редко выпускают горячекатаные тонкие листы.

Среди преимуществ материала:

• идеальные геометрические характеристики;
• внутренняя однородность;
• ровная и плоская поверхность.

Холодный прокат металла используют также для выпуска стальных листов, которые потом будут использованы в производстве современной мебели. Мебель из такого материала выпускают и для медицинских целей, химической промышленности, лабораторий.

Тонкий холодный прокат используют при изготовлении красивой кухонной утвари.

Где применяют горячий и холодный прокат

Лист горячекатаный подходит для сферы ЖКХ, строительных нужд, автомобилестроения. Однако используют материал уже для других целей. Они применяется там, где можно отказаться от эстетики и сэкономить. Например, в автомобильной технике листовой металл используют для внутреннего каркаса авто.

Горячий прокат пользуется неизменным спросом среди покупателей. Если необходимо изготовить лестничные пролеты на производственных участках, создать наклонные поверхности для тележек или сделать стальную площадку, то предприятия закупают горячекатаные листы.

Фасонные и профилированные изделия производят из горячекатаной стали. Она полностью отвечает требованиям покупателей. От фасонных изделий не требуется однородная структура и эстетичность — они выполняют другую функцию.

Лист холоднокатаный больше применяется для облицовки. На заводах столы контролеров имеют столешницы из такого материала — он обеспечивает идеальную точность при измерениях с минимальными колебаниями. Листовой металл можно дополнительно обработать, сделав его поверхность еще более гладкой, тогда погрешности будут исключены.

Какой лист выбрать?

Выбирая листовой металл, надо учитывать сферу его применения. Для изготовления черновых строительных конструкций можно выбрать горячекатаные листы, которые не отличаются эстетичностью, зато обеспечивают высокую прочность фасонных изделий. Для производства стальной плитки или мебели из стальных листов лучше использовать изделия холодного проката, которые не имеют окалины и других дефектов.

Если нужен толстый лист железа холодного проката, то партию материалов можно заказать индивидуально. Компании крайне редко производят такую сталь серийно — покупатели заказывают толстые листы в основном для изготовления профиля и черновых конструкций.

 

18 марта 2017

Различия холоднокатаного и горячекатаного тонколистового проката

Методом горячего и холодного проката делаются как толстые, так и тонкие листы, и во всех этих вариантах есть свои нюансы и различия. Тонколистовой прокат широко применяется в строительстве, машиностроении, пищевой промышленности и других сферах, так что необходимо понимать, в чём будут отличия двух видов этого проката, различающихся по способу изготовления. Тогда вы сможете адекватно оценить цену стального листа и выбрать нужное для вашего дела изделие.

Параметры тонкого листа

Важно понимать, что понятие тонколистового проката может варьироваться в зависимости от того, из какого сплава изготовлено изделие. Для некоторых видов материала рамка установлена уже на 2 миллиметрах, для других — на 5 миллиметрах.

Если листы выполнен из металла, то самый тонкие (до 0,5 миллиметров) вариант считается фольгой, более толстый — жестью, а толстолистовой прокат называют слябом. Если же материалом служит железо, то даже самый тончайший вариант будет не фольгой, а жестью. Без защитного покрытия это изделлие крайне недолговечн.

Тонколистовой прокат бывает медный, оловянный, железный, но чаще всего — металлический из разных сплавов. Очень часто в сталь добавляют различные металлы и неметаллы )углерод, фосфор, серу, кремний и т.д.), чтобы придать прочности этому тонкому изделию. Чтобы получить тонкий лист повышенной прочности, в сплав вводится хром или никель.

Основные отличия

Горячий и холодный металлопрокат заметно отличаются по цене, так как изготовление холодным методом более затратно по времени и материалам. Однако некоторые металлы и сплавы невозможно обрабатывать горячим способом, так что используют холодную прокатку — и наоборот.

Изделия холодного проката выглядят более привлекательно с декоративной точки зрения, однако если этот параметр вам не очень важен, то можно поискать варианты с прокатом, изготовленным другим способом.

Горячий способ

Горячекатаный стальной лист, продажа которого осуществляется повсеместно, изготавливается из металлической заготовки, которая первым делом равномерно нагревается. Главное в этот момент — прогреть металл равномерно, так что это длительный и тщательный процесс. Затем заготовка деформируется валками, приобретая нужную форму, и так же равномерно охлаждается. Если перепады температуры будут неровными, то итоговое изделие будет покороблено.

На горячекатаном металлическом листе может остаться окалина, да и в целом внешний вид поверхности не слишком презентабельный. Поэтому такие изделия используют в местах, где они не будут бросаться в глазах и внешний вид не важен.

Такой способ позволяет получать тончайшие листы до 1,2 миллиметра толщиной.

Холодный способ

Холодным методом обычно обрабатывают высокоуглеродистые стальные сплавы. При этом сталь нагревается при обработке валами, но не очень сильно, так что не образуется окалина. Если изделие обработано действительно хорошо, то поверхность его приобретает зеркальный вид. Иногда ее шлифуют и полируют дополнительно.

Холодный металл, хранящий домашнее тепло / Статьи / Блог

---

Цельные металлические рамки для арочных оконных конструкций — решение распространенное, удобное и гениально простое. При достаточно большом потоке, гибка профилей под такие задачи практически не увеличивает стоимость конструкции. При этом возможности технологии действительно огромны. Вопрос лишь в том, чтобы добиться достаточной точности — ведь работать приходится по единожды сделанным замерам, а права на ошибку у мастера нет. ООО «СтройПласт» имеет в своем распоряжении оборудование, позволяющее изгибать алюминиевый профиль с достаточно высокой точностью. А за счет масштабов производства снижается и стоимость.

Требования, которым должна соответствовать гибка профилей под фасадные оконные конструкции

• Точность. Как мы уже говорили выше, ошибка при изготовлении профиля потянет за собой весь производственный процесс. Так что ошибаться нам не дозволено. А мы всегда работаем на совесть. И ошибок не допускаем.
• Цельность. Важное качество для производства стеклопакетов. Как правило, профили стеклопакетов заполняются газом-утеплителем. Характеристики у таких окон впечатляющие — они не пускают в дом зимний уличный холод и не выпускают наружу ни толики уютного домашнего тепло. Но и требования к профилям повышаются. Справимся? Без сомнения!
• Износостойкость. Да, физические нагрузки, изломы и удары профилю фасадной конструкции не грозят. Но перепады температур, влажность — для металла это еще более тяжелые испытания. И гибка алюминиевых профилей не должна наносить ни малейшего повреждения гладкой поверхности металла. При прохождении через валики станка металл не должен получить ни единой царапины! Для этих целей мы пользуемся холодной технологией гибки металла, чтобы сохранить его свойства.

Подробно и развернуто об этом пишут в ГОСТах. Каждый пункт там разложен по полочкам и расписан до малейших нюансов. Гибка профилей от ООО «СтройПласт» полностью соответствует самым современным стандартам и нормативам.  А ознакомиться со всей технической документацией вы можете как на нашем сайте, так и лично пообщавшись с менеджерами.

Меняются ли технологии производства стеклопакетов?

Разумеется, меняются. Совершенствуются, усложняются. А сама продукция дешевеет. И мы можем с гордостью заявить, что участвуем в этих процессах непосредственно. Гибка металлических труб, гибка профилей — все эти технологии в ООО «СтройПласт» отлажены и организованы по последнему слову техники. И мы с радостью принимаем предложения об участии в самых сложных проектах, предлагая при этом умеренные и разумные цены.

Кому адресовано предложение ООО «СтройПласт»?

Мы работаем со многими частными строительными и ремонтными компаниями; малыми, средними и крупными производствами. У нас есть технические возможности как для работы на потоке, так и для небольших разовых заказов.

• Делаете ремонт, а заказчик хочет невозможного? Позвоните, может быть, у нас будущее уже настало!
• Производите стеклопакеты, но себестоимость арочных конструкций не позволяет эффективно конкурировать? Сравните цены своих поставщиков с нашими!
• Архитектор поставил мудреную задачку? Гибка металлических профильных труб дает много возможностей работы с формой. Может быть, решение вашей задачки есть у нас?
• В очередной раз сорвали срок поставщики профилей? А мы сроков не срываем.

Время скучных серых коробок и типовой архитектуры прошло. Возвращаются сложные формы, снова уделяется все больше внимания деталям. И металлические каркасы все чаще изготавливаются именно под заказ. То есть, каркас создается путем гибки профиля. Поэтому ООО «СтройПласт» с оптимизмом смотрит вперед. Но кроме того, новые тенденции, веяния и возможности подразумевают постоянную работу над собой, совершенствование мастерства. И об этом мы тоже не забываем ни на секунду.

кузнец. Как холодный металл превращается в произведение искусства?

Художественная обработка металла – древнее мастерство, которое продолжает оставаться на плаву, невзирая на прогресс и полную автоматизацию производства. Придать изделиям изысканность и высокую художественную ценность позволяют лишь талант и техническое мастерство исполнителя. Это одно из немногих ремесел, в котором творчество неразрывно связано с мастерством.

Кузнечное искусство, появившееся за несколько веков до нашей эры, всегда считалось одним из важнейших ремесел. Мастера создавали необходимые для жизни и быта орудия и инструменты, а позже — различные украшения для домов знати. Сейчас в мире высоких технологий профессия кузнеца несколько утратила свои позиции и переместилась в разряд ремесел, при помощи которых изготавливают скорее декоративные элементы, чем необходимые предметы быта. Тем не менее, эта профессия по-прежнему привлекает внимание своей магией и возможностью превратить холодный металл в произведение искусства, способное привнести в быт современного человека нотку тепла и аутентичности.

Василий Кондуров, президент гильдии кузнецов и художников по металлу Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона: «Технологии идут вперед. Нас замещают роботы. Освобождается много времени, свободных рук. А что делать? Начинает всплывать наша идентичность, ремесленничество. Идем к истокам. Тем самым поднимаем собственный дух, народность. И все эти тренды они сейчас модные даже». 

Алексей Аниканов четыре года назад отказался от скучной офисной работы и научился создавать с помощью молота и наковальни настоящие произведения искусства.  Изготавливая своими руками разные изделия, начинаешь ощущать характер металла и принимать нестандартные решения, без которых трудно представить эту работу.

Алексей Аниканов, кузнец: » На мастер-классе с детьми я делаю гвоздики. Для того, чтобы эти гвозди сделать, мне нужно сделать заготовку под гвоздь. И вот отковывая эту заготовку на молоте, я могу их отковать тысячу, а за вторую тысячу я буду делать это лучше. Любая задача  в любом случае улучшает твое мастерство. Владение инструментом, понимание как ведет себя металл. Люди работают в ковке по 20 лет, все равно учатся и продолжают учиться»

. 

В былые времена освоить эту интересную профессию можно было, только устроившись в подмастерья к кузнецу. По традиции отцы обучали данному ремеслу своих сыновей. В настоящее время каждый желающий может получить высшее или среднее специальное образование по специальности «Мастер художественной ковки металлов». В полной мере постичь тонкости профессии кузнец реально только на практике. Обучение дает хорошие теоретические знания, развивает творческие навыки, но умение ковать можно приобрести только в кузне.

Глядя на все эти предметы, созданные первокурсниками академии Штиглица, профессию кузнеца можно считать мистическим и загадочным занятием. Ведь под руками современных ковалей металл будто оживает. Из него как по мановению волшебной палочки расцветают цветы, становятся словно живыми звери и птицы. Создаваемые мастерами художественной ковки штучные изделия, наполненные изяществом и красотой, можно смело отнести к предметам роскоши.

Кирилл Спассков, зав. кафедрой художественной обработки металла Петербургской государственной художественно-промышленной академии им. А.Л. Штиглица: «Отношение к металлу, как к чему-то живому – это тоже такая главная мысль, которой мы тоже пытаемся учить. Потому что если эта вещь тактильна, если она постоянно взаимодействует, то должно и руками чувствоваться тепло». 

Еще одна древняя профессия, связанная с обработкой металла – ювелир. Их еще называют создателями вечной красоты и изящества. Мастер должен владеть огромным количеством различных приемов и техник, при этом обладать тонким художественным вкусом. Это сложный и кропотливый труд, требующий практически хирургической точности.

Юрий Былков, Художник-ювелир: «Металлы в некоторых ситуациях становятся жестче после того как их куют, после термических обработок становятся мягче, в частности, серебро. Это особенно важно, надо в каком-то месте постучать кольцо, чтобы осталось жестким, а где-то, наоборот, чтобы металл мягким остался, чтобы в дальнейшем можно было загнуть клапаны, когда будешь крепить камни».

Несмотря на то, что сейчас можно создать любую машину, которая будет имитировать деятельность человека, она будет рассчитана скорее на серийное производство, «дешевые безделушки и ширпотреб», утверждает кузнецы. А ручная работа мастера — это эксклюзив, индивидуальный подход и статусность, которые всегда ценились и будут цениться.

Василий Кондуров, президент гильдии кузнецов и художников по металлу Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона: «У ремесленников конкурентов нет. Каждый найдет свое место».

Игорь Цыжонов. Антон Голубев. Дарья Варновская. Ангелина Введенская. Первый канал. Петербург.

 

 

 

Самые интересные металлы / Хабр

Кто не слушает металл — тому бог ума не дал!

— Народное творчество

Привет, %username%.

gjf снова на связи. Сегодня буду совсем краток, потому что через шесть часов вставать и ехать.

А рассказать я сегодня хочу о металле. Но не о том, который музыка, — о том мы можем поговорить как-нибудь за кружечкой пива, а не на Хабре. И даже не о металле — а о металлах! И рассказать я хочу о тех металлах, которые меня в жизни так или иначе поразили своими свойствами.

Поскольку все участники хит-парада отличаются какими-то своими суперспособностями, то мест и победителей не будет. Будет — металлическая десятка! Так что порядковый номер ничего не означает.

Поехали.

1. Ртуть

Ртуть — самый жидкий металл: температура её плавления составляет -39 °C. О том, что она токсична — и даже очень —

я уже писал

, а потому повторяться не буду.

С древних времён на ртуть разве что не молились — ещё бы, «жидкое серебро»! Алхимики считали, что именно во ртути где-то прячется знаменитый философский камень, например Джабир ибн Хайян считал, что раз ртуть — это жидкий металл, то она — «абсолютна»: она свободна от любых примесей, присущих твёрдым металлам. Сера — другой предмет восхищения Хайяна — элемент огня, он способен давать чистое «абсолютное» пламя, а потому все остальные металлы (а поскольку это был VIII век — их было негусто: семь) образованы из ртути и серы.

Что в VIII веке, что сейчас — если смешать ртуть и серу, то получится чёрный сульфид ртути (и это, кстати, один из способов дезактивации пролитой ртути) — но уж никак не металл. Эту досадную неудачу Хайян объяснял тем, что все тупые не хватает некоего «созревателя», который из чёрной ерунды приведёт к получению металла. И конечно все бросились искать «созреватель», чтобы получить золото. История поиска философского камня официально объявлена открытой.

%username%, ты вот сейчас смеёшься над алхимиками — но ведь они-таки добились своего! В 1947 году американскими физиками при бета-распаде изотопа Hg-197 получен единственный устойчивый изотоп золота Au-197. Из 100 мг ртути добыли целых 35 мкг золота — и они сейчас красуются в Чикагском музее науки и промышленности. Так что алхимики были правы — ведь можно! Только, блин, дорого…

Кстати, единственным алхимиком, который не верил в возможность получения золота из других металлов был Абу Али Хусейн ибн Абдуллах ибн аль-Хасан ибн Али ибн Сина — а для тёмных неверных — просто Авиценна.

Между прочим, со ртутью по своему виду очень соперничает другой металл — галлий. Его температура плавления 29 °C, в школе мне показывали эффектный фокус: на руку кладётся кусок какого-то металла…

.. и вот что получается

Кстати, галлий сейчас можно купить на алике, чтобы показывать такой фокус. Не знаю, правда, проедет ли он таможню.

2. Титан

Суровый титан — это тебе не ртутные сопли! Это — самый твёрдый металл! Ну в моём детстве и юношестве титаном писали на всех этих стёклах в общественном транспорте. Потому что царапал — и мелкой металлической пылью окрашивал.

Все знают, что титан благодаря твёрдости и лёгкости используют в авиации. Расскажу о некоторых интересных применениях.

Будучи нагретым, титан начинает поглощать разные газы — кислород, хлор и даже азот. Это используют в установках очистки инертных газов (аргона, например) — его продувают через трубки, заполненные титановой губкой и нагретые до 500-600 °C. Кстати, при этой температуре титановая губка взаимодействует с водой — кислород поглощается, водород отдаётся, но обычно водород в инертных газах никого не беспокоит, в отличие от воды.

Белый диоксид титана TiO₂ используется в красках (например, титановые белила), а также при производстве бумаги и пластика. Пищевая добавка E171. Кстати, при производстве диоксида титана обязательно контролируют его элементный состав — но вовсе не для того, чтобы снизить примеси, а чтобы добавить «белизны»: нужно, чтобы окрашивающих элементов — железа, хрома, меди и т. д. — было поменьше.

Карбид титана, диборид титана, карбонитрид титана — конкуренты карбида вольфрама по твёрдости. Недостаток — они его легче.

Нитрид титана применяется для покрытия инструментов, куполов церквей и при производстве бижутерии, так как имеет цвет, похожий на золото. Все эти «медицинские сплавы», похожие на золото — это покрытие нитридом титана.

Кстати, упорные учёные недавно сделали всё-таки сплав, который твёрже титана! Только чтобы этого добиться — пришлось смешать палладий, кремний, фосфор, германий и серебро. Штука получилась недешёвая, а потому опять победил титан.

3. Вольфрам

Вольфрам — тоже противоположность ртути: самый тугоплавкий металл с температурой плавления 3422 °C. Он известен ещё с XVI века, правда, известен не сам металл, а минерал вольфрамит, в котором содержится вольфрам. Кстати, название Wolf Rahm на языке суровых немцев означает «волчьи сливки»: немцы, которые плавили олово, очень не любили примеси вольфрамита, который мешал плавке, переводя олово в пену шлаков («пожирал олово как волк овцу»). Сам металл уже выделили позже, примерно через 200 лет.

То, что на фото — не вольфрам на самом деле, а карбид вольфрама, так что если у тебя на руке такое кольцо, %username%, то не сильно задавайся. Карбид вольфрама — тяжёлое и крайне твёрдое соединение — а потому используется во всяких деталях, которыми бьют, кстати «победит» — это 90% карбида вольфрама. А ещё карбид вольфрама добрые люди добавляют в качестве наконечника бронебойных снарядов и пуль. Но не только его, позже расскажу про другой металл.

Кстати, хоть вольфрам и тяжёлый — но несмотря на бо́льшую плотность по сравнению с традиционным и более дешёвым свинцом, радиационная защита из вольфрама оказывается менее тяжёлой при равных защитных свойствах или более эффективной при равном весе. Из-за тугоплавкости и твёрдости вольфрама, затрудняющих его обработку, в таких случаях используются более пластичные сплавы вольфрама с добавлением других металлов либо взвесь порошкообразного вольфрама (или его соединений) в полимерной основе. Выходит легче, эффективнее — но только дороже. Так что в случае фолаута, %username%, бери себе вольфрамовую броню!

Кстати, на своём «вечном кольце» я умудрился какой-то химией поставить пятно — и даже не знаю, чем. Так что «вечное» оно только у обычных людей )))

4. Уран

Единственный природный металл, который используют, как топливо, и при этом используется без остатка, буквально на атомном уровне.

Когда я был ещё школьником, но был вхож в университет (не скажу почему!), то меня всегда смешила реакция иностранных студентов, когда им в микроскоп показывали кристаллы уранил-ацетата натрия. Ну есть такая качественная реакция. Когда иностранцам говорили слово «уранил» — их сдувало с этажа. Все смеялись.

Мне смешно и грустно, что теперь и большая часть наших людей тоже считают, что уран- страшен, опасен и ужасен. Падение образования налицо.

На самом деле ещё в древнейшие времена природная окись урана использовалась для изготовления жёлтой посуды. Так, возле Неаполя найден осколок жёлтого стекла, содержащий 1 % оксида урана и датируемый 79 годом н. э. Он не светится в темноте и не фонит. Я был в Жёлтых Водах на Украине, где добывают урановый концентрат. Никто там не светится и не фонит. А разгадка проста: природный уран слаборадиоактивен — не более, чем граниты и базальты, а также терриконы и метрополитен. Тот уран, который УРАН — это изотоп U-235, которого в природе всего 0,7204%. Его так мало, что для ядерщиков нужно выделять и концентрировать этот изотоп («обогащать») — так просто работать реактор не будет.

Кстати, раньше в природе U-235 было больше — просто со временем он распался. И поскольку его было больше — ядерный реактор сделать можно было прямо на коленке. В прямом смысле. Так и произошло в Габоне на месторождении Окло примерно 2 миллиарда лет назад: через руду бежала вода, вода — естественный замедлитель нейтронов, которые вылетают при распаде урана-235 — в итоге энергии нейтронов было как раз столько, сколько нужно для захвата ядром урана-235 — и пошла-поехала цепная реакция. И уранчик горел себе несколько сотен лет, пока не выгорел…

Обнаружили это значительно позже, в 1972 году, когда на урановой обогатительной фабрике в Пьерлате (Франция) во время анализа урана из Окло было найдено отклонение от нормы изотопного состава урана. Содержание изотопа U-235 составило 0,717% вместо обычных 0,720%. Уран — не колбаса, тут недовес строго карается: все ядерные объекты подвергаются жёсткому контролю с целью недопущения незаконного использования расщепляющихся материалов в военных целях. А потому учёные стали исследовать, нашли ещё пару элементов, типа неодима и рутения, и поняли — U-235 украли до нас просто выгорел, как в реакторе. То есть ядерный реактор природа изобрела задолго до нас. Впрочем, как и всё.

Обеднённый уран (это когда 235-й забрали и отдали атомщикам, а остался U-238) — тяжёлый и твёрдый, напоминает чем-то по свойствам вольфрам, а потому — точно так же используется там, где надо бить. Об этом есть история из бывшей Югославии: там использовали бронебойные снаряды с бойком, содержащим уран. Проблемы у населения были, но вовсе не из-за радиации: мелкая урановая пыль попадала в лёгкие, усваивалась — и давала плоды: уран токсичен для почек. Вот так-то — и нечего бояться уранил-ацетата! Правда, законам РФ это не указ — а потому вечные проблемы с заездом химических реактивов, содержащих уран — потому как для чиновника уран бывает только один.

А ещё есть урановое стекло: небольшая добавка урана придаёт красивую жёлто-зелёную флуоресценцию.

И это, блин, красиво!

Кстати, очень полезно предложить гостям яблоки или салатик, а потом включить немножко ультрафиолета и показать, как красиво. Когда все закончат восторгаться — небрежно так бросить: «Ну да, ещё бы, это же урановое стекло…» И откусить кусочек яблочка с вазы…

5. Осмий

Ну раз уж поговорили о тяжёлых уранах-вольфрамах, то настало время назвать самый тяжёлый металл вообще — это осмий. Его плотность составляет 22,62 г/см

³

!

Однако осмию, будучи самым тяжёлым, ничего не мешает быть ещё и летучим: на воздухе он постепенно окисляется до OsO₄, который летучий — и кстати, очень ядовитый. Да — это элемент платиновой группы, но он вполне себе окисляется. Название «осмий» происходит от древнегреческого ὀσμή — «запах» — именно благодаря этому: химические реакции растворения щелочного сплава осмиридия (нерастворимого остатка платины в царской водке) в воде или кислоте сопровождаются выделением неприятного, стойкого запаха OsO₄, раздражающего горло, похожего на запах хлора или гнилой редьки. Этот запах почувствовал Смитсон Теннант (о нём позже), работавший с осмиридием — и так и назвал металл. И знаю я, что осмий должен быть в порошке и его нужно греть, чтобы процесс пошёл интенсивно — но в любом случае я не стремлюсь долго находиться рядом с этим металлом.

Кстати, есть ещё такой изотоп Os-187. В природе его очень мало, а потому из осмия его выделяют на центрифугах путем масс-сепарации — прямо как уран. Разделения ждут 9 месяцев — да-да, вполне уже можно родить. А потому Os-187 — один из самых дорогих металлов, именно его содержание обуславливает рыночную цену природного осмия. Но он не самый дорогой, о самом расскажу ниже.

6. Иридий

Раз уж заговорили о платиновой группе, то стоит ещё вспомнить об иридии. Осмий отнял у иридия звание самого тяжёлого металла — но разошлись в копейках: плотность иридия 22,53 г/см

³

. Осмий с иридием даже открыты были вместе в 1803 году английским химиком С. Теннантом — оба в качестве примесей присутствовали в природной платине, доставленной из Южной Америки. Теннант был первым среди нескольких учёных, кому удалось получить в достаточном количестве нерастворимый остаток после воздействия на платину царской водки и определить в нём ранее неизвестные металлы.

Но в отличие от осмия, иридий — самый, блин, стойкий металл: в виде слитка он не растворяется ни в каких кислотах и их смесях! Вообще! Даже грозный фтор берёт его только при 400-450 °C. Чтобы всё-таки растворить иридий, приходится его сплавлять с щелочами — да ещё желательно в токе кислорода.

Механическая и химическая прочность иридия используется в Палате мер и весов — из платиноиридиевого сплава изготовлен эталон килограмма.

В настоящий момент иридий не является банковским металлом, но и в этом уже есть сдвиги: в 2013 году иридий впервые в мире был применён в изготовлении официальных монет Национальным банком Руанды, который выпустил монету из чистого металла 999-й пробы. Иридиевая монета была выпущена номиналом 10 руандийских франков. И чёрт — я бы хотел такую монету!

Кстати, я в глубокой молодости в «Юном технике» как-то прочитал какой-то фантастический рассказ, когда паренёк к успеху шёл смог наменять песок на иридий по курсу 1:1 с какими-то там инопланетянами в подвале. Ну им видите ли кремний был нужен! Название и автора рассказа уже и не вспомню. спасибо Wesha — напомнил: В.Шибаев. Кабель «оттуда».

7. Золото

Да ну его — все видели

В жизни часто бывает, что есть чемпион фактический и формальный. Если иридий — фактический чемпион по химической стойкости, то золото — формальный: это самый электроотрицательный металл, 2,54 по шкале Полинга. Но это не мешает золоту растворяться в смесях кислот, так что как обычно — лавры достались тому, кто побогаче.

И действительно, в настоящий момент, благодаря тому, что Китай и РФ уходят от политики накопления золотовалютного запаса в долларах США к политике накопления собственно золота, золото — самый дорогой банковский металл: по цене он давно обогнал платину — да и вообще всю платиновую группу. Так что храни деньги в сберегательной кассе золоте, %username%!

Поскольку алхимический способ добычи золота показал свою дороговизну, получают этот металл на аффинажных заводах. А монетки делают уже на монетных дворах. Так вот, как человек, побывавший и там и там, могу сказать: работники подобных предприятий при посещении зоны, где есть драгметалл, либо переодеваются — и на рабочей одежде нет ни единой булавки или скрепки — рамки на проходной совсем не такие, как в аэропортах, там всё жёстче. Или действует так называемый «голый режим» — да-да, ты понял правильно: проходная для мальчиков и проходная для девочек — оденетесь уже внутри. Если у тебя имплант из металла — куча справок, куча разрешений, каждый раз индивидуально проверяют, что имплант на месте, где должен быть.

Кстати, а как ты думаешь — как организованы проходные на банкнотном дворе? Бумажки же не звенят на рамках!

Ответ тут, но подумай чуток сам

После работы не выпускают никого, включая руководство, пока не посчитают всю продукцию. Да — всё строго. Зато никто не против, когда в трудные времена зарплату выдавали продукцией.

8. Литий

В отличие от тяжёлых осмиев-иридиев литий — самый лёгкий металл, его плотность всего 0,534 г/см

³

. Это — щелочной металл, но самый неактивный из всей группы: в воде не взрывается, а спокойно взаимодействует, на воздухе тоже не сильно окисляется, да и поджечь его непросто: после 100 °C так хорошо покрывается оксидом, что дальше и не окисляется. Поэтому литий — единственный щелочной металл, который не хранят в керосине — зачем, если он достаточно инертный? И это к счастью — из-за своей низкой плотности литий бы в керосине плавал.

Природный литий состоит из двух изотопов: Li-6 и Li-7. Поскольку сам атом так мал, то лишний нейтрон значимо влияет на радиус орбитали и энергию возбуждения электрона, а потому обычный атомный спектр этих двух изотопов отличается — следовательно, возможно определять их даже без всяких масс-спектрометров — и это единственное исключение в природе! Оба изотопа очень важны в ядерной энергетике, кстати, дейтерид Li-6 используется как термоядерный порох в термоядерном оружии — и больше я не скажу ни слова на эту тему!

Литий также используют психиатры в качестве нормометика для лечения и профилактики маний. Когда я студентом подрабатывал на кафедре, к нам приходила тётенька с плазмой крови, в которой надо было определять литий. С какого-то раза я взял и полез в литературу (интернета ещё не было), чтобы понять, зачем там вообще литий определять? И узнал… Со следующего визита я так невзначай спросил тётю, а чья кровь вообще была? Когда она ответила, что её, я больше старался с ней лично не встречаться.

Ну то так — литий и литий, он даже в воде иногда определяется. Кстати, во Львове в воде его довольно много.

Да и кстати — с ростом популярности электромобилей, портативных девайсов и всего, что работает на литий-содержащих аккумуляторах, есть мнение, что цена на литий довольно быстро вырастет. Так что может деньги лучше хранить не в золоте, а в литии. Но это неточно, особенно после того, как на рынок лития вышла ещё и Австралия.

9. Франций

У франция целый набор титулов. Ну во-первых, франций — самый редкий металл. Всё его содержание — полностью радиогенное: он существует как промежуточный продукт распада урана-235 и тория-232. Общее содержание франция в земной коре оценивается в 340 граммов. Так что пятно на картинке выше — это не фото чёрной дыры в анфас, а около 200 000 атомов франция в магнитно-оптической ловушке. Все изотопы франция радиоактивны, самый долгоживущий из изотопов — Fr-223 — имеет период полураспада 22,3 минуты. Потому франция так и мало.

Тем не менее, франций имеет самую низкую электроотрицательность из всех элементов, известных в настоящее время, — 0,7 по шкале Полинга. Соответственно, франций является и самым химически активным щелочным металлом и образует самую сильную щёлочь — гидроксид франция FrOH. И не спрашивай, %username%, как это всё определяли с элементом, которого пшик — да маленько, и которого каждые 22,3 минуты становится ещё в два раза меньше, а исследователь светится сам всё ярче. А потому всё это интересно и занимательно, но франций практически нигде не используется.

10. Калифорний

/>

Калифорния в этом мире нет совсем, а производят его в двух местах: Димитровграде в РФ и Окриджской национальной лаборатории в США. Для производства одного грамма калифорния плутоний или кюрий подвергают длительному нейтронному облучению в ядерном реакторе — от 8 месяцев до 1,5 лет. Вся линейка распадов выглядит следующим образом: Плутоний-Америций-Кюрий-Берклий-Калифорний. Калифорний-252 является конечным результатом цепочки — этот элемент невозможно превратить в более тяжелый изотоп, так как его ядро

как бы говорит «спасибо, наелось»

слабо откликается на воздействие нейтронами.

На пути преобразования плутония в калифорний из 100% ядер распадается 99,7%. Лишь 0,3% ядер удерживается от распада и проходит до конца весь этап. А ещё продукт нужно выделить! Выделение изотопа происходит методом экстракции, экстракционной хроматографии либо вследствие ионного обмена. Чтобы придать ему металлический вид, производится восстановительная реакция.

На получение одного грамма калифорния-252 затрачивается 10 килограммов плутония-239.

Ежегодное количество добываемого калифорния-252 составляет 40-80 микрограмм, а по оценкам специалистов мировой запас калифорния составляет не более 8 граммов. Поэтому калифорний, а точнее — калифорний-252 – самый дорогой в мире промышленный металл, стоимость его одного грамма в разные годы варьировала от 6,5 до 27 миллионов долларов.

Логичный вопрос: а кому он вообще нужен? Цепь из него на шею не сделаешь, любимой в виде кольца не подаришь. Дело в том, что Cf-252 имеет высокий коэффициент размножения нейтронов (выше 3). Грамм Cf-252 испускает около 3⋅10¹² нейтронов в секунду. Да, потенциально можно сделать атомную бомбу, но из урана и того же плутония дешевле, поэтому сам калифорний используется как источник нейтронов в различных исследованиях, в том числе в промышленных поточных нейтронно-активационных анализаторах на конвейерной ленте. Кстати, %username%, я лично видел этот калифорний в виде маленькой ампулки, которую вытащили из здоровенной бочки радиационной защиты и быстренько засунули в нужное место анализатора.

Понятно, что за такие деньги калифорний просто обязан быть ядом, пусть и не таким крутым, как полоний, который лупит альфа-частицами, но нейтроны — тоже ничего. Но выходит дороговато, конечно.

Ну вроде всё — осталось поспать примерно четыре часа перед дорогой. Надеюсь, что вышло интересно, и я всё это корябал не зря.

Желаю тебе, %username%, быть твёрдым, как титан, лёгким на подъём, как литий, непреклонным, как иридий и ценным, как калифорний! Ну и побольше золота в кармане, само собой.
(можешь блеснуть этим тостом на следующем празднике — не благодари)

P.S. Поскольку с титаном к твёрдости придрались (почему-то больше ни к чему не придрались???) — достану туз из рукава.

11. Радий

Радий — это металл обмана и разочарования. И я поясню. Сам металл довольно редок и полностью радиогенен — возникает при распаде урана-238, урана-235 или тория-232; из четырёх найденных в природе наиболее распространённым и долгоживущим изотопом (период полураспада 1602 года) является радий-226, входящий в радиоактивный ряд урана-238. За время, прошедшее с момента его открытия супругами Кюри, — более столетия — во всём мире удалось добыть всего только 1,5 кг чистого радия. Одна тонна урановой смолки, из которой супруги Кюри получили радий, содержала лишь около 0,1 г радия-226.

Радий в буквальном смысле слова испаряется: все изотопы радия (за исключением радия-228) распадаются до газа радона — кстати, тоже радиоактивного. Тип распада — α, однако гамма-кванты тоже выделяются.

Мария Кюри трудилась 12 лет, чтобы получить крупинку чистого радия. Чтобы получить всего 1 г чистого радия, нужно было несколько вагонов урановой руды, 100 вагонов угля, 100 цистерн воды и 5 вагонов разных химических веществ. Поэтому на начало XX века в мире не было более дорогого металла. За 1 г радия нужно было заплатить больше 200 кг золота.

А ещё этот металл красиво светится в темноте.

Понятно, что при таком наборе свойств и цене только ленивый не стал добавлять радий в свою продукцию и рассказывать, как она чудодейственна. Появилась масса «докторов», докторами не являющихся (и что мне это напоминает) — тот же Вилльям Дж. А. Бейли. Во Франции 1930-х изготовители наиболее популярных кремов для лица, «ThoRadia», похвалялись обогащением своих мазей торием и радием. В Германии производили зубную пасту с радием. Видимо именно оттуда возникло выражение «Ваше лицо сияет» и «Ваши зубы ослепительны». Ну не знаю.

Имелись содержащие радий крекеры, а добавление бромида радия к шоколаду было запатентовано в Германии в 1936 г. Шоколадки и крекеры можно было запить радиоактивной минеральной водой. Эта вода продавалась по высоким ценам, а в рекламах гордо именовалась как «имеющая высокое содержание радиоактивных элементов». Наиболее известным брендом такой минералки был Radithor в 60-ти мл бутылках, содержащих по 2 микрокюри радия (именно его всем предлагал уже упомянутый «доктор» Бейли якобы как стимулятор эндокринной системы).

Примеры суперпродукции

Радий — щелочноземельный металл, а значит по химизму очень сходен с кальцием и магнием. И очень неплохо заменяет их в костях — а оттуда начинает прямой наводкой бомбардировать костный мозг, лёгкие и прочие нежные органы. Немного утешает то, что доступна радиевая продукция была только действительно богатым людям…

11 апреля 1932 года журнал Time сообщил, что известный богач, спортсмен и светский лев, любитель гольфа и водички Radithor (после того как повредил руку в 1927 году) Эбен Байер умер от отравления радием.

Статья Time

В 1965 его тело было эксгумировано. Обнаружено, что Байер суммарно принял порядка 500 микрокюри радия. Неудивительно, что причина смерти — множественные новообразования, абсцессы в мозгу и в прямом смысле слова дыры в черепе — проще говоря, рак.

Если ты думаешь, %username%, что это кого-то чему-то научило — то ошибаешься: вплоть до 1970-х радий вместе с люминофором — обычно, сульфидом цинка — наносили на стрелки различных приборов, в том числе часов. Это называлось «светомасса постоянного действия» — или СПД. В СССР СПД обычно была горчично-жёлтая, а в Америке — зеленовато-белая или голубоватая.

Некоторые примеры

Так вот, СПД со временем начинается иссыхаться и превращаться в пыль, ты эту пыль вдыхаешь — и куда попадает радий? Правильно! Пять! В смысле — пять лет жизни тебе осталось. Наверное. Ну в любом случае — немного.

Кстати, даже есть группа в ВК, где выкладывают фото с СПД.

Кстати, с именем радий исторически связаны и другие изотопы, никакого отношения к радию не имеющие. А именно:
Радий A 218Po
Радий B 214Pb
Радий C 214Bi
Радий C1214Po
Радий C2210Tl
Радий D 210Pb
Радий E 210Bi
Радий F 210Po
На самом деле эти изотопы были открыты как продукты в цепочке дальнейшего распада радия, но до их идентификации как элементов — их называли радием А, В и так далее. Ну а потом имена прижились.

Вот так вот бывает, когда ты к элементу со всей душой — а он тебе… Жизнь — боль.

Я оправдался за титан? 😉

цена, отзывы, инструкция, лучшие производители, рейтинг, тесты, обзор, сравнение, фото

Ширина (см)—05.577.988.391010.51111.51212.513.013.81414.51515.516171818.21919.520212222.523.023.52424.525.026.026.52728.028.52929.530.030.531.032.03333.53434.535.035.535.636.036.536.63738.03940.040.54142.042.5434444.545.045.6464748.04950.051.052.052.553.05455565757. 558.059.06060.560.861.061.461.56262.56363.56464.565.06666.267.068697071.072.072.573.074.075.075.275.57676.5777879.080.081.08282.583.083.48486.087.090.092.093.09596.0100.0102

Степень защиты (IP+IK)—IP20IP20: без защитыIP40IP65: защита от струй воды

Тип цоколя—E14E27G9GU10Встроенный светодиодный светильник (LED)

Стиль—DesignPopZenБазовыйДетскийДизайнерскийИндустриальныйКлассическийКлассический шикМорской берегНео-классикаПриродаСитиСкандинавскийСовременныйШармЭтнический

Тип крепления—Болты / гайкиВеревкаГибкий кабельКабельКрюкПланкаПластинаСкобаСкоба| КрюкСкоба| ПластинаЦепь

Общая высота (см)—7.01112.01314.01516.017.017.518.018.520.021.022.023.023.524.024.525.025.526.026.527.027.528.029.029.530.031.032.033.034.035.036.036.537.037.538.039.039.540.042.043.044.044.545.046.046.547.047.548.049.050.050.551.052.053.154.056.057.057.560.065.068.070.070.571.072.073.074.075.076.077.077.478.078.580.081.082.084.085.085.486.087.087.588.090.091.092.093.094.095.096.097.098.099100. 0102.0103105106108.0110.0110.6113.0114.0116.0119.0120.0121.0122.0124.0124.5125126.0127130.0135.0136.0140144.0145.0150152.0155.0156.5157.0159168.0174.0178.0179.0186.0188.4202.0218.0260.0270.0500

Общая длина (см)—04.55.08.01012.013.013.814.01516.017.018.018.218.52021.02222.5232424.52525.526.026.527.027.528.028.529.029.53031.0323334.535.03636.537.037.538.03939.54040.541.042.04344.044.545.045.646.046.54748.049.050.050.551.052.052.553.053.15455.056.056.557.057.558.059.060.060.560.861.061.4626363.564.065.06667.068.069.070.071.072.0737475.075.2767878.579.080.08182.085.086.087.08890.091.0929394.095.096100.0102.0103105106107110113.0115119.0120121.0122123126127130132.0133134.0135136140141144.0150.0155.0157.0159160168200202.0500524

Марка—ABC-LIGHTARTE LAMPCAMELIONCHIAROCOLLEZIONIDE CITYDEMARKTDREAM LIGHTEGLOELEKTROSTANDARDESCADAEUROSVETGLOBOINSPIREJLIGHTLAMPLANDIALUMIN ARTELUMIONMW-LIGHTODEON LIGHTTOPLIGHTTOSCOMUNIELVITALUCEWINKWOLTAДУБРАВИЯЗАВОД ЭЛЕТЕХКЛЮЧНИКСВЕТПРОМЪСВЕТУССЕВЕРНЫЙ СВЕТСЕМЬ ОГНЕЙ

Регулировка высоты—ДаНет

Цветовая палитра—БежевыйБежевый| КоричневыйБежевый| Оранжевый / медныйБежевый| Серый / СеребристыйБелыйБелый| БежевыйБелый| Бесцветный / прозрачныйБелый| Бесцветный / прозрачный| Оранжевый / медныйБелый| ЖёлтыйБелый| ЗеленыйБелый| Оранжевый / медныйБелый| РозовыйБелый| Серый / СеребристыйБелый| СинийБесцветный / прозрачныйБесцветный / прозрачный| ЖёлтыйЖёлтыйЖёлтый / золотойЗеленыйКоричневыйКоричневый| ЧерныйКрасныйОранжевый / медныйРазноцветныйРозовыйРозовый| Серый / СеребристыйСерый / СеребристыйСерый / Серебристый| БелыйСерый / Серебристый| Бесцветный / прозрачныйСерый / Серебристый| Черный| Бесцветный / прозрачныйСинийЧерныйЧерный| БелыйЧерный| КоричневыйЧерный| Оранжевый / медный

Основной материал—АкрилАлюминийБамбукБетонДеревоЖелезоМеталлМраморНержавеющая стальПластикРотангСтеклоТканьХрусталь

Страна производства—ВенгрияВьетнамКитайРоссия

Максимально допустимая мощность лампы (Вт)—3х605х6068х60101516182024252730353640485053. 95455606465717275849610010811012013014014414515018020022524025026430032036036839048060079243288Ограничения отсутствуют (встроенные светодиоды)

Максимальная площадь освещения (в м²)—1.5233.583.723.754.05.05.45.5166.056.987.08.08.9399.31010.0511.161212.513.013.0214.014.881516.016.9417.018.019.020.0212223.02425.025.0727.9128.029.030.031.2633.035.038.043.044.045.050.055.0

Тип продукта—Линейный светильникЛюстраНет данныхПлафонПодвесПодвескаПотолочный светильник без источника светаПотолочный светильник с источником светаСветодиодная панельШнур

Страна-производитель—АвстрияВенгрияВьетнамКитайРоссия

Цвет освещения—БелыйЖелтыйИзменение цвета RGBИзменение цветов и оттенков белогоНатуральныйТеплый белыйТеплый светХолодный белый

Дистанционное управление (с пульта)—ДаНет

Дистанционное управление (через смартфон и Интернет)—ДаНет

ЭПРА 4x L18W для Т8, холодный пуск, металл.корпус

Электронные ПРА проверенных производителей и брендов.

Заказывайте ЭПРА 4x L18W для Т8, холодный пуск, металл.корпус по низкой цене! Продукция компании имеет все соответствующие сертификаты Быстрая доставка вашего заказа в любую точку России

Невозможно представить себе современный мир без электрооборудования. Благодаря качественным материалам и работе дизайнеров они способны сделать нашу жизнь комфортнее и порадовать глаз. Артикул: PC TEC 4×18 T8 ЭПРА 4x L18W для Т8, холодный пуск, металл.корпус в каталоге со склада

Приглашаем в офис компании Электро ОМ за покупкой Электронные ПРА . Наши менеджеры помогут рассчитать нужное количество, расскажут об особенностях работы с продуктом, помогут подобрать вспомогательные инструменты.

ЭПРА 4x L18W для Т8, холодный пуск, металл.корпус арт: PC TEC 4×18 T8 купить в интернет — магазине Электро ОМ

Нет отзывов о данном товаре.

Написать отзыв

Ваш отзыв:

Примечание: HTML разметка не поддерживается! Используйте обычный текст.

Отправить отзыв

Заказать товар:

Через форму заказа на сайте

По телефонам:

Отправить на заявку на электронную почту:

Мы осуществляем отправку по РФ — СДЭК, Деловые линии, КИТ, Собственным транспортом (2 и 5 тн) 

Бесплатная доставка по Екатеринбургу при сумме от 3000 руб — карта в разделе оплата и доставка

Что такое холоднодеформированный металл? — Монро ИнжинирингМонро Инжиниринг

---

Металл после выплавки из необработанной руды часто подвергают обработке для улучшения его прочности, долговечности, пластичности или других физических свойств. Хотя в большинстве этих процессов металлообработки используется тепло, в других нет. Холодная обработка, например, представляет собой группу процессов металлообработки, предназначенных для улучшения физических свойств металла при комнатной температуре или близкой к ней. Что такое холоднодеформированный металл и чем он отличается от других процессов металлообработки?

Обзор холоднодеформированного металла

Термин «холоднодеформированный металл» относится к любой металлической заготовке, с которой физически манипулировали ниже соответствующей температуры рекристаллизации.Все металлы имеют определенную температуру, при которой образуются новые зерна. Известная как температура рекристаллизации, она возникает при высоких температурах. Сталь, например, имеет температуру рекристаллизации от 750 до 1300 градусов по Фаренгейту. Холодная обработка просто включает изменение формы металлической заготовки при температуре ниже этой, при этом большинство процессов холодной обработки происходит при комнатной температуре или около нее.

4 основных метода холодной обработки

Существует четыре основных метода холодной обработки, которые компании используют для манипулирования металлическими заготовками при комнатной температуре или близкой к ней: сжатие, волочение, резка и гибка.Каждая техника предполагает свой подход. Сжатие, например, включает в себя сжатие металлической заготовки между двумя или более роликами, тогда как резка включает резку металлической заготовки прямым режущим лезвием. Несмотря на это, все четыре метода позволяют компаниям манипулировать формой и/или размером металлической заготовки, поддерживая температуру заготовки при комнатной температуре или близкой к ней.

Холоднообработанный и горячедеформированный металл

Металл можно классифицировать как холоднодеформированный или горячедеформированный, в зависимости от температуры, при которой он подвергался обработке.Если с металлической заготовкой манипулируют при комнатной температуре или близкой к ней, она считается обработанной в холодном состоянии. С другой стороны, если с ним манипулируют при температуре выше точки рекристаллизации металла, он считается подвергнутым горячей обработке.

Преимущества холоднодеформированного металла

Холоднодеформированный металл часто предпочтительнее из-за преимуществ, которые он предлагает по сравнению с горячедеформированным металлом. Хотя процессы горячей обработки могут изменить размер и форму металлических заготовок, это происходит за счет прочности. Воздействие тепла обычно делает металлические заготовки более слабыми.В результате процессы холодной обработки используются в приложениях, требующих прочного конечного продукта.

Он не только обеспечивает повышенную прочность, но и упрощает холодную обработку. Без необходимости в тепле компании могут выполнять процессы холодной обработки быстрее, чем процессы горячей обработки. Таким образом, холоднодеформированный металл обычно обходится дешевле, чем его горячедеформированный аналог.

Нет тегов для этого поста.

Холодный перенос металла — обзор

При механическом переносе капель движение присадочной проволоки интегрируется с процессом сварки таким образом, что общее движение проволоки является поступательным, но в определенный момент может быть обращено вспять, что способствует разрушению расплавленного металла при отрыве в ванну расплава, для чего используется инверторный источник сварочного тока и алгоритм управления, сопряженный с движением электродной проволоки [89,92,154][89][92][154].При механическом переносе капель электродная проволока может быть прикреплена к датчику, и возможно отслеживание шва [89].

1.5.6.1 Процесс холодного переноса металла

Холодный перенос металла (CMT) представляет собой один из вариантов механического переноса капель GMAW, основанный на режиме переноса металла погружением, разработанный и запатентованный компанией FRONIUS в 2004 году. цифровое управление скоростью, инверторы и процессор для управления всеми процессами, такими как длина дуги, ток и напряжение. Перенос материала при сварке погружением контролируется цифровым способом, в то время как при CMT перенос материала осуществляется с помощью как инициирования, так и продолжительности короткого замыкания, а также механических методов. В СМТ основным нововведением является реверс проволоки с помощью специального серводвигателя переменного тока, встроенного в пистолет, который может колебать проволоку с частотой до 70 Гц во время короткого замыкания, чтобы способствовать отделению капель без разбрызгивания [92]. Так, перенос металла в ванну при СМТ осуществляется с помощью силы втягивания и электромагнитной силы сварочной ванны [155].Форма кривой тока и напряжения для процесса СМТ, переноса капель и последовательности движения электрода можно увидеть на рис. 1.71A и B. На рис. 1.71 процесс СМТ показывает, что во время зажигания дуги с проволокой, идущей к расплавленной ванне ( 1), напряжение и ток поддерживаются постоянными. Дуга гаснет, когда проволока, погруженная в сварочную ванну (2) при резком снижении сварочного тока. При втягивании проволоки происходит разрезание капли (3) при коротком замыкании с поддержанием минимально возможного тока (близкого к нулю).Процесс снова начинается с подачи проволоки в сварочную ванну (4).

Рисунок 1.71. (A) Переход напряжения и тока при переносе металла CMT; (B) Последовательность движения капли CMT и электрода [161].

Помимо возможности оптимизировать процесс за счет управления электрическими параметрами, процесс СМТ реализует скорость подачи проволоки в качестве дополнительного параметра в своей системе управления, как показано для типичного процесса на рис. 1.72. Во время фазы горения дуги (фаза 1) проволочный электрод подается к сварочной ванне.Как только проволочный электрод соприкасается со сварочной ванной, ток уменьшается (точка 2). Во время фазы короткого замыкания (фаза 3) направление подачи проволоки изменяется, чтобы обеспечить плавный отрыв капли, например, проволока отходит от сварочной ванны. В точке 4 перемычка только что разорвалась, возникает плазма паров металла и начинается резкий рост тока. Когда установится дуга с преобладанием газа (фаза 5), направление подачи проволоки снова меняется так, чтобы проволока двигалась к сварочной ванне [156].

Рисунок 1.72. Процесс СМТ. (A) схема зависимости тока и напряжения от времени; (B) высокоскоростные изображения различных этапов процесса. Диаметр проволоки 1,2 мм [156].

Два основных этапа — фазирование дуги и короткая дуга, показанные на рис. 1.73, описаны следующим образом [157–159][157][159]:

Рисунок 1.73. (A) Напряжение переноса холодного металла и кривая волны тока; (B) Последовательность движения капли CMT и электрода [161].

Фаза дуги; Фаза дуги характеризуется постоянным напряжением дуги, соответствующим начальному высокому импульсу тока, который зажигает сварочную дугу и нагревает как заготовку, так и проволочный электрод.Затем ток уменьшают, чтобы гарантировать, что отделение капли не инициируется, а расплавленная капля останется прикрепленной к концу электрода и будет создана сварочная ванна.

Короткое замыкание фазы; В фазе короткого замыкания электрод подается в сварочную ванну, вызывая короткое замыкание, характеризующееся снижением напряжения дуги. При обычном переносе погружением дуга приводит к быстрому нарастанию тока, расплавляющему конец электрода и разрывающему контакт с рабочей поверхностью.Точка короткого замыкания определяется, и сварочный ток снижается до минимума, гасит сварочную дугу и ограничивает тепловую энергию, передаваемую заготовке. По истечении определенного времени электрод втягивается, захватывая расплавленную каплю в сварочную ванну и разрывая короткое замыкание. Затем дуга снова зажигается, и цикл повторяется.

Особенности CMT, специально разработанного для роботизированных и автоматизированных приложений GMAW, следующие:

•

Чрезвычайно стабильная дуга с низким тепловым входом выступы

•

Перенос металла без брызг

•

Низкая тепловая деформация

Новые разработки позволили сварочному оборудованию, такому как регулятор потока и защитный газ, устройство подачи проволоки работать в синергии и получать оптимизированный результат в отношении динамических характеристик сварки. В процессе GMAW механизм подачи проволоки используется для подачи тока и обеспечения постоянной скорости проволоки. Теперь использование присадочной проволоки дошло до того, что она полностью интегрирована в процесс сварки. Общее движение проволоки является поступательным, но в определенное время его можно изменить на противоположное, чтобы помочь в разрушении расплавленного металла во время отделения в расплавленную ванну. Для этого используется инверторный источник сварочного тока, а алгоритм управления сопряжен с движением электродной проволоки [162-164][162][164].

FRONIUS продолжает развивать концепцию CMT, и в 2009 году была представлена ​​усовершенствованная версия CMT, названная CMT Advanced. Передовая технология CMT с дальнейшим усовершенствованием стандартной CMT позволила увеличить скорость наплавки на 60 % при том же тепловом входе, с низкий уровень искажений, более низкое излучение и превосходная перекрываемость зазоров. Это также позволяет комбинировать реверсирование движения проволоки с изменением полярности сварочного тока во время фазы короткого замыкания для контроля и стабильности процесса сварки.

Процесс включает отвод электрода, измерение и контроль длины дуги, а также контроль полярности сварочного тока. Смена полярности происходит во время фазы короткого замыкания и предотвращает возможные негативные последствия при горении дуги в цепи, например нестабильности, связанные с обрывом дуги процесса. Скорость осаждения можно регулировать, чередуя положительный и отрицательный технологический цикл. Утверждается, что CMT Advanced снижает тепловложение, сводит к минимуму искажения, выделяет мало дыма и проста в эксплуатации.Процесс предлагается в двух вариантах; первый характеризуется течением с двумя положительными и отрицательными циклами СМТ, а второй представляет собой сочетание отрицательной фазы и СМТ фазы положительного импульса, что показано на рис. 1.74 [160,164,165][160][164]. [165].

Рисунок 1.74. Изменение сварочного тока (I _S ), сварочного напряжения (U _S ) и скорости подачи проволоки (Wfs) в CMT для зависимости импульса CMT Advanced в фазе EP и EN. Розовый цвет — импульсно-фазовый; желтый цвет — EN-CMT-фаза [160].

В таблице представлены примеры данных для некоторых случаев сварки различных марок материалов с использованием СМТ. Результат показал приемлемую свариваемость от толщины 0,3 мм, а также были проведены успешные испытания с разнородными материалами, такими как алюминий и сталь. Результаты демонстрируют гибкость процесса, и приемлемые результаты были получены для стали, нержавеющей стали и алюминия. Возможно соединение разнородного металла алюминия с оцинкованным стальным листом без образования трещин методом СМТ в соединении внахлестку.Составной слой на границе раздела стали и металла сварного шва в основном состоит из фаз Fe ₂ Al ₅ и FeAl ₃ [157,161,166-168][157][161][166][168] (таблица 1.12).

Таблица 1.12. Пример параметров сварки методом CMT.

—

Арт.	Материал	Groove	Groove	Проволока	Экрана Enforting Gas	Скорость проводов, м / мин	Скорость сварки, мм / мин	Пиковый ток,	Напряжение, V	, L / MIN
[157]	Оцинкованная сталь (0. 6 мм) AL 1060 (1 мм)	Разнообразное круглое соединение	AL-SI 1.2 мм	ARMON		—	—	—	15
[166] Mix CMT	AA 6111	AA 6111	Бисер на тарелке 3 мм	1-2 мм 4043	Pure Agon	—	100	—	—	—
[161]	Ni-Cr Нержавеющая сталь	Стыковое соединение 0.3-2 мм	4316 1,0 мм	97,5% Ar + 2,5% СО 2	—	—	—	—	—
	AlMg 3	встык 1 мм	AlSi5; 1,2 мм	Чистый аргон	—	200	—	—	—
[177]	горячего цинкования стали и Al +1060	внахлестку 1 мм	Al-Si 1. 2 мм	Аргон	3.9	762	762	66	11.8	11.8	15
5.4	913	913	913
[168]	DC 0,4	сустав 0,8 мм	Autrod 1251; 1 мм	AR 80% + CO 2 20% 20%	15-30 мм / с CTWD = 10-18 мм	81-89	—	—	—

Холодный металл Сшивание исторических металлоконструкций

Терри Симс

 

ремонт чугуна представляет проблему.По сравнению со сталью и кованой железо, чугун плохо поддается сварке, потому что он относительно хрупок и могут быть повреждены при нагревании. Один из вариантов ремонта исторического оригиналы — это «холодное сшивание металлом».

 

Ремонт деревенского насоса : The деревенский насос в деревне Стэнтон-бай-Дейл в Ноттингемшире был возведен в 1897 году в память о «благотворном царствовании Королева Виктория».Первоначально у него была большая кормушка для лошадей и корыто меньшего размера на уровне земли, чтобы утолить жажду прохождения собаки! В какой-то момент своей истории корыто для лошадей было заполнено конкретный. Это поглощало дождевую воду, которая замерзала и расширялась. образование многочисленных трещин вдоль основания желоба, а также как взломать одну из сторон и сломать угол панели. Верхняя часть декоративной насосной колонки также имел большие горизонтальные трещины, портившие его внешний вид. и сделал его конструктивно небезопасным. В этом случае ремонт заключался в демонтаже насоса для удаления весь бетон, затем с использованием комбинации металлических швов и методы «вставки» для восстановления переломов и замены секций недостающего материала. Кроме того, насосная колонна была выполнена конструктивно сейф с новой внутренней стальной конструкцией.На этапе восстановления, ручка насоса и носик были переоснащены, а декоративные элементы восстановлен прежний вид. Теперь великолепный в своем законченный слой зеленой и золотой краски, насос будет продолжаться чтобы порадовать жителей и гостей Стэнтон-бай-Дейл.

Как сплав железа с высоким содержанием углерода, чугун – древний материал, который ценился за большую прочность на сжатие. С участием значительные улучшения в технологии печей в середине 18 века, себестоимость изготовления упала, и производство началось в массовом масштабе.

Бытие прочный на сжатие материал хорошо подходил для литья колонн, поддерживающих большие нагрузки промышленного пола в растущем фабрики и склады ранней промышленной революции. Существование отливки, он также идеально подходил для массового производства повторяющихся детали: колонны, например, могли быть украшены классическими заказы с небольшой доплатой.Рост железных дорог привел к тому, что они использовались для роскошной отделки крыш площадок и позволила распространять изделий из тяжелого чугуна для любого мыслимого использования по всей стране. То Производители использовали его потенциал в полной мере.

Многие лучших зданий Британии относятся к викторианской эпохе, когда Производство чугуна было на пике как для конструкционных, так и для декоративных целей. строительные цели.Это наследие мастерства можно увидеть сегодня в богатом разнообразии наружных структур от богато украшенных викторианских эстрад к деревенским насосам.

Однако, чугунные изделия по своей природе хрупкие, поэтому для некоторых это не является чем-то необычным. повреждение произошло с течением времени. В интерьере зданий, части перил часто оказываются сломанными или треснул в результате «механического» случайного повреждения.В этом случае наружных конструкций металлические конструкции также подвергаются воздействию элементов и риск растрескивания из-за мороза.

АЛЬТЕРНАТИВЫ

Ремонт чугунные изделия не так просты, как многие думают. Для сварки или пайки чугуна применяются специальные процедуры термической обработки. необходимы, и даже в этом случае существует некоторый риск повреждения из-за теплового напряжения, возникающие в материале, которые могут вызвать его деформацию, стать хрупким или даже расколоться, и материал может рекристаллизоваться, если слишком прикладывается много тепла. Успешная сварка обычно предполагает демонтаж металлоконструкции, доставляя их в мастерскую и предварительно нагревая перед сваркой обеспечить постепенное изменение температуры. Затем его необходимо собрать на месте, все из которых могут быть трудоемкими и дорогими.

Где если речь идет об исторических металлоконструкциях, всегда следует выбирать методы ремонта чтобы свести к минимуму риск и сохранить как можно больше оригинала. Прошивка холодным металлом устраняет большую часть повреждений, вызванных сваркой. и намного экономичнее.Однако это тоже специализированный процесс. который осуществляется лишь горсткой британских компаний.

Основным преимуществом этого метода ремонта является то, что его обычно можно проводится in situ с минимальным повреждением ткани здание. Это также гарантирует, что как можно больше оригинала характер металлоконструкций сохранен.

ТЕХНИКА СШИВАНИЯ ХОЛОДНЫМ МЕТАЛЛОМ

Восстановление Донкастерской кукурузной биржи: Разрушенная отливка перемычки перед ремонтом.Ремонт Донкастерская кукурузная биржа потребовалась после крупного пожар, причинивший значительный ущерб конструкционным и декоративным литые и кованые изделия. Кукурузная биржа, построенная в 1870-х годах, имеет сложную крышу. конструкция, состоящая из кованых изогнутых балок с пролетом 18 метров, которые поддерживаются с обеих сторон чугунными колоннами. Над ним находится опора фонаря с декоративными элементами. чугунные изделия.Есть также галереи, идущие вдоль длина здания с множеством прекрасных образцов чугуна украшение, включая сцены из фермерской жизни, такие как графство лошадей, лемехов и баранов. Интенсивность возгорания привела при сильном растрескивании и искривлении балок крыши, в то время как целые области декоративных металлических изделий были оторваны и разрушены по жаре.Хотя применялись специальные методы сварки. произведен ремонт кованых балок, прошивка холодным металлом идеально подходит для ремонта декоративных чугунных конструкций. Главным преимуществом было то, что все работы можно было выполнять на сайт без необходимости в сотнях секций металлоконструкций для быть демонтированы и доставлены в мастерскую, и без риск дальнейшего ущерба, который это может повлечь. Также из-за процесс сшивания холодным металлом не требует применения тепла, не было риска причинения дальнейшего ущерба из-за искажения или охрупчивания металла. Целью проекта было сохранить как много оригинальной ткани и характера здания насколько это возможно.

Холодный металлическая строчка использовалась для ремонта оборудования и машин. в машиностроении уже более 100 лет, но это только В последние несколько десятилетий он стал более широко применяться для ремонт архитектурных отливок.

Процесс начинается со сверления ряда отверстий под прямым углом к трещины в отливке, а затем преобразование их в слот. Достигать правильное расстояние для отверстий используется специальный сверлильный кондуктор центры на 1/8″, 5/32″, 3/16″ или 1/4″ в зависимости от от толщины ремонтируемого материала.

Предварительно сформированный затем в прорези вставляются замки, чтобы создать мост через разбитые секции.Замки изготовлены из высоконикелевой стали с такой же коэффициент расширения, как у чугуна. Этот материал специально выбран, потому что он достаточно прочен, чтобы выдерживать сдвигающие нагрузки, но достаточно пластичный, чтобы обеспечить необходимую эластичность.

Большинство ремонт будет иметь ряд замков и стежков, расположенных на регулярной основе промежутки вдоль трещины. Когда все будет готово, просверливаются отверстия. по линии перелома между каждым швом.Они прослушиваются чтобы получить специальные винты, которые заполняют трещину и гарантируют, что она полностью водонепроницаем.

Наконец, область, которая была сшита, находится на уровне земли на поверхности исходный материал для создания бесшовного ремонта. Таким образом, когда трещина была заделана, область металла часто прочнее, чем исходный чугунный материал, и когда он был загрунтован и окрашен ремонт может быть незаметен.

В некоторые случаи, связанные с тяжелыми нагрузками, такие как ремонт чугунные колонны нуждаются в дополнительном армировании. В этих обстоятельствах «мастер-ключ» вставляется в дополнение к обычные «швы». «Отмычка» представляет собой большую часть металла. которые могут быть изменены по форме или размеру в соответствии с конкретными требованиями ремонта, но в основном он включает в себя более крупную перемычку который устанавливается с использованием той же техники, что и обычные швы.

В случаи, когда целые разделы материала отсутствуют из-за эффектов коррозии или механических повреждений, заплатка из металла, известная как «вставка», можно сделать, чтобы заполнить зазор и сшить на место. Вставки из этот тип может быть от нескольких дюймов в ширину до нескольких футов.

ПРИМЕНЕНИЕ

В при всем своем разнообразии викторианское литье из чугуна представляет собой завораживающее и чрезвычайно достойная часть нашего архитектурного наследия.Из-за своей силы, холодная металлическая строчка позволяет сохранить оригинальные элементы конструкции функциональные, несущие одинаковые нагрузки и работающие одинаково как было задумано изначально (при условии, что первоначальный замысел не был, сам по себе не годится для этой цели). Декоративные и исторические конструкции могут быть сохранены в их подлинном богатстве и деталях, как правило, в стоимость намного меньше, чем замена их чем-то более современным, но возможно, ему не хватает того же количества характера.

Процесс может быть применен ко множеству приложений, начиная от замена наконечников и секций перил до ремонта основных структурных элементов, таких как колонны и кронштейны перемычек.

Это статья воспроизводится из The Building Conservation Directory , 1997

Автор

ТЕРРИ SIMS больше не поддерживается.На момент написания он был техническим менеджером Casting Repairs Ltd. 20-летний опыт в широком спектре проектов, где холодный металл сшивание стало эффективным решением для ремонта архитектурных и общие отливки.

Далее информация

СВЯЗАННЫЕ СТАТЬИ

Металлы

Восстановление

СВЯЗАННЫЕ ПРОДУКТЫ И УСЛУГИ

Кованый изделия из железа

Чугун

Карта сайта

Sturdy Cycles использует технологию Cold Metal Fusion от Headmade для титановых деталей велосипеда

Производитель нестандартных велосипедов из Сомерсета Sturdy Cycles перевел производство титановых велосипедных деталей на технологию Cold Metal Fusion (CMF) от немецкого бюро 3D-печати Headmade Materials.

Две компании будут вместе работать над 3D-печатью титановых компонентов, таких как шатуны, соединители рамы и детали нижних перьев, для титанового шоссейного велосипеда Fiadh от Sturdy Cycles с использованием CMF, при этом владелец Sturdy Cycles и производитель рам Том Стурди отдает предпочтение этой технологии SLM.

«Поскольку Headmade Materials очень активно участвует в разработке деталей, Том во время беседы рассказал нам о преимуществах нашей технологии, — сказал Андреас Шертлер, инженер по применению Headmade Materials.

Шоссейный велосипед Fiadh от Sturdy Cycles. Фото через Headmade Materials.

Технология Headmade CMF

Компания

Headmade Materials была создана в 2019 году после выделения из исследовательского института полимеров Das Kunstsoff-Zentrum (SKZ) в Вюрцбурге, Германия. Основатели фирмы Кристиан Стаудигель и Кристиан Фишер поставили перед собой задачу разработать процесс, который сделал бы серийную 3D-печать более дешевой и доступной, что привело к разработке CMF.

CMF широко сочетает спекание металла с SLS в новой технологии производства, а запатентованный Headmade материал для 3D-печати отличает его от традиционных процессов SLS.Исходный металлический порошок фирмы интегрирован с пластиковой связующей матрицей, которая улучшает его текучесть и повышает его совместимость с различными машинами.

Четырехэтапный процесс CMF начинается с масштабирования CAD-файла целевого объекта перед его послойным изготовлением аналогично 3D-печати SLS, но при температуре ниже 80°C. Работа при более низкой температуре значительно сокращает время нагрева и охлаждения, что устраняет необходимость во внешних охлаждающих устройствах, а также дает преимущества в плане экономии энергии и времени.

После этапа печати детали очищаются от спекания, подвергаются постобработке, удалению связующего и спеканию. Во время печати пластиковое связующее, содержащееся в запатентованной порошковой смоле Headmade, расплавляется и используется только в качестве опорной конструкции, создавая детали, которые, по утверждению фирмы, сопоставимы с теми, которые производятся методом литья под давлением.

Партнерство с Sturdy Cycles — это не первый раз, когда технология CMF компании используется для производства компонентов велосипеда. В прошлом году Headmade в партнерстве с сервисным бюро 3D-печати Element22 разработала новый дизайн педали велосипеда, напечатанный на 3D-принтере, получивший название MyTi.Первоначально доступные для поддержки на кикстартере, титановые педали без зажимов были выпущены под совместным брендом Titanum позже в том же году.

Распечатанный на 3D-принтере CMF-шатун Riadh. Фото Адама Гассона.

3D-печать Fiadh

Для своего последнего проекта, связанного с велосипедом, Headmade снова объединилась с Element22 для 3D-печати титановых компонентов для титанового шоссейного велосипеда Fiadh от Sturdy Cycles. Fiadh разработан как спортивный шоссейный велосипед, поэтому для него требуются прочные компоненты с оптимизированным весом.

Создатель рам Стерди не новичок в 3D-печати, поскольку ранее он сотрудничал с поставщиком услуг 3D-печати металлом RAM3D для производства титановых компонентов для других своих моделей шоссейных велосипедов. Стерди остановился на 3D-печати из-за ее способности производить детали со сложной геометрией, недостижимой с помощью обычных производственных средств, что является неотъемлемым элементом его бизнеса по производству велосипедных рам на заказ.

Осознав дополнительные преимущества CMF, компания Sturdy переключила производство нескольких деталей велосипедов из титана на эту технологию.Этот метод используется для изготовления 3D-печатных соединителей, которые привариваются к полированным трубкам на раме Fiadh и подходят для основных компонентов велосипеда, таких как руль, седло и каретка.

Цепь велосипеда также полностью изготовлена ​​из компонентов, напечатанных на 3D-принтере с использованием CMF, как и шатуны модели, которые Sturdy теперь распространяет как часть отдельного шатуна.

Sturdy Cycles переключила производство нескольких титановых деталей для велосипедов на CMF.Фото Адама Гассона.

Из-за индивидуального характера бизнеса Study Cycles отдельные сегменты каждого велосипеда имеют схожую конструкцию, однако нет двух одинаковых велосипедов. С деталями, адаптированными к индивидуальным гонщикам, все компоненты различаются по своим размерам, что теперь стало экономически целесообразным при больших объемах благодаря технологии CMF Headmade. Фактически, Sturdy теперь стремится производить Fiadh в трехзначных числах в год.

По его словам, это стало возможным благодаря превосходной стабильности процесса CMF и, как следствие, воспроизводимости компонентов, что привело к более простому и эффективному производству рам и деталей.Эта технология также обеспечивает меньшую нагрузку на металлические детали по сравнению с деталями, изготовленными с помощью SLM, а улучшенная поверхность детали, полученная с помощью этой технологии, упрощает процесс обработки поверхности компонентов.

Sturdy также объясняет повышение эффективности меньшим объемом подготовительных работ, необходимых для интеграции компонентов, напечатанных CMF, в производственный процесс велосипеда, по сравнению с деталями SLM. Повышенное качество деталей, обеспечиваемое CMF, также означает, что большую часть работы можно выполнять на месте на производственном объекте Sturdy, что, в свою очередь, снижает затраты и усилия по координации с различными поставщиками услуг.

«Производство компонентов теперь полностью передано специалисту по титану Element22, и мы рады внести свой вклад с нашей технологией Cold Metal Fusion, чтобы гарантировать, что эти сказочные шоссейные велосипеды от Sturdy Cycles найдут свое место среди множества довольных клиентов», — сказал Фишер. , управляющий директор и соучредитель Headmade Material.

По словам более 40 генеральных директоров, лидеров и экспертов, которые поделились с нами своими прогнозами тенденций в области 3D-печати на 2022 год, прогресс в области квалификации материалов и растущий спрос на материалы с более высокими характеристиками свидетельствуют о том, что производители доверяют технологиям аддитивного производства, в то время как возможности технологии Ожидается, что возможность массовой настройки принесет «огромную ценность» множеству приложений, которые принесут пользу как отраслям, так и людям.

Детали из титана, изготовленные с помощью 3D-печати CMF. Фото через Headmade Materials.

Подпишитесь на информационный бюллетень 3D-печати , чтобы быть в курсе последних новостей в области аддитивного производства. Вы также можете оставаться на связи, подписавшись на нас в Twitter и поставив лайк на Facebook.

Ищете работу в аддитивном производстве? Посетите 3D Printing Jobs , чтобы узнать о вакансиях в отрасли.

Подпишитесь на наш YouTube-канал   , чтобы получать последние короткие видеоролики о 3D-печати, обзоры и повторы вебинаров.

На изображении показан шоссейный велосипед Fiadh компании Sturdy Cycles. Фото через Headmade Materials.

Холодное напыление металла | Металлургия для чайников

Как работает холодный спрей?

В 1990-х годах было введено холодное напыление (часто называемое газодинамическим холодным напылением). Первоначально метод был разработан в России при случайном наблюдении за быстрым образованием покрытий при экспериментировании с эрозией частицами мишени, подвергнутой воздействию высокоскоростного потока, загруженного мелкодисперсным порошком, в аэродинамической трубе. При холодном напылении частицы разгоняются до очень высоких скоростей газом-носителем, нагнетаемым через сужающееся-расширяющееся сопло типа Лаваля.

Холодное напыление металла

Холодное напыление — одно из многих названий для описания процесса нанесения твердотельного покрытия, в котором используется высокоскоростная газовая струя для ускорения частиц порошка к подложке, в результате чего металлические частицы пластически деформируются и затвердевают при ударе. Термин «холодное распыление» относится к относительно низкой температуре процесса, которая обычно намного ниже точки плавления распыляемого материала.

При ударе твердые частицы с достаточной кинетической энергией пластически деформируются и металлургически связываются с подложкой, образуя покрытие. Критическая скорость, необходимая для образования связи, зависит от свойств материалов, размера порошка и температуры. Мягкие металлы, такие как Cu и Al, лучше всего подходят для холодного напыления, но сообщалось о покрытии других материалов (W, Ta, Ti, MCrAlY, WC-Co и т. д.) холодным напылением.

Полезные характеристики покрытий Cold Spray включают:

• Применение при низких температурах (по сравнению с процессами термического напыления)
• Очень низкая степень окисления
• Не оказывает вредного воздействия на чувствительные к температуре зернистые структуры (например,г., наноструктурированный, аморфный)
• Благоприятные остаточные напряжения сжатия
• Градиентные отложения
• Подходит для многих материалов подложки (металлы, стекло, композиты)
• Покрытия с высокой плотностью и низкой пористостью (обычно <0,5 %)
• Минимальная деформация подложки при толщине от (0,005″)
• Требуется минимальная подготовка поверхности.

Эффективность осаждения порошков сплавов обычно низка, а диапазон параметров процесса и подходящих размеров порошков узок.Для ускорения порошков до более высокой скорости используются более мелкие порошки (<20 микрометров). Можно разогнать частицы порошка до гораздо более высокой скорости, используя технологический газ, имеющий высокую скорость звука (гелий вместо азота). Однако гелий дорог, а его расход и, следовательно, потребление выше. Для улучшения способности к ускорению газообразный азот нагревают примерно до 900°С. В результате повышается эффективность осаждения и прочность на разрыв.

Еще в 1980-х годах, во время практического развития технологии холодного распыления, были запатентованы два метода впрыскивания распыляемых материалов в сопло, что привело к тому, что сегодня известно как высокое давление: впрыск порошка перед горловиной распылительного сопла из высокого — подача газа под давлением и низкого давления: впрыск порошка в расширяющуюся часть распылительной форсунки из источника газа низкого давления.

Принцип действия холодного распыления высокого давления

При холодном распылении под высоким давлением гелий или азот под высоким давлением, до 1000 фунтов на квадратный дюйм, предварительно нагреваются до 1000°C и затем подаются через сужающееся-расширяющееся сопло ДеЛаваль. В сопле расширение газа приводит к преобразованию энтальпии в кинетическую энергию, которая разгоняет поток газа до сверхзвукового режима — 1000 м/с — при снижении его температуры. Порошковое сырье вводится аксиально в газовый поток перед горловиной сопла.Ускоренные твердые частицы ударяются о подложку с достаточной кинетической энергией, чтобы вызвать механическое и/или металлургическое сцепление.

Принцип действия холодного распыления низкого давления

При холодном распылении низкого давления воздух или азот при относительно низком давлении — 80–140 фунтов на квадратный дюйм — также предварительно нагреваются до 550°C, а затем пропускаются через сопло ДеЛаваль. На расширяющейся стороне сопла нагретый газ ускоряется примерно до 600 м/с. Порошковое сырье вводится ниже по потоку в расширяющейся секции и ускоряется по направлению к подложке.По мере того, как область применения технологии холодного распыления расширяется до новых и уникальных областей применения, на рынке появляется все больше коммерчески доступных, готовых к использованию систем холодного распыления.

Хотя процесс все еще явно находится на экспериментальной стадии, консорциум, занимающийся исследованиями холодного напыления, планирует использовать эту технологию для создания прочных покрытий на компонентах авиационных двигателей и нанесения слоев проводящих металлов на подложки для использования в качестве термостойких под капотом. автомобильная электроника.Другие возможные области применения этого метода включают изготовление послойно малодефектных мелких деталей, соединение химически разнородных материалов с помощью соединений, которые постепенно осуществляют переход от одного состава материала к другому, а также в качестве низкотемпературной альтернативы сварке.

Технология холодного напыления относится к более широкому семейству процессов термического напыления и не может заменить какой-либо из хорошо зарекомендовавших себя методов термического напыления. Вместо этого ожидается, что технология холодного напыления дополнит и расширит область применения термического напыления.

Холодный спрей

считается членом семейства термальных спреев и также известен как:

.

• Газодинамический распылитель
• Высокоскоростное порошковое напыление
• Кинетическое распыление
• Металлизация кинетической энергии
• Сверхзвуковое осаждение частиц

В своем нынешнем состоянии холодное напыление все чаще используется в различных отраслях промышленности для снижения коррозии чувствительных материалов, таких как: магниевые и алюминиевые сплавы; восстановление поверхности; изготовление мишеней для распыления; изготовление шинопроводов на обогреваемом стекле; нанесение WC-Co для замены твердого хрома; электро- и теплопроводные покрытия переходных поверхностей; подготовка швов под пайку; и нанесение связующих покрытий NiCrAlY для тепловых барьеров.Для многих из этих применений холодное напыление представляет собой более экономичный метод, поскольку он может фактически исключить или сократить этапы изготовления.

Процесс холодного напыления идеально подходит для многих типов покрытий, в том числе:

• Восстановление и герметизация металла – блоки двигателей, отливки, пресс-формы и штампы, сварные швы, ремонт кузовов автомобилей, оборудование HVAC, холодильное оборудование, теплообменники
• Тепловые барьеры — алюминиевые головки поршней, коллекторы, дисковые тормоза, компоненты авиационных двигателей
• Рассеивание тепла — медь или алюминий для радиаторов микроэлектроники
• Износостойкие покрытия – металлокерамическая матрица, твердая смазочная матрица с неблагородными металлами
• Электропроводящие покрытия – медные или алюминиевые накладки на металлических, керамических или полимерных компонентах
• Локальная защита от коррозии — отложения цинка или алюминия на пораженных штурвалах, сварных соединениях или других соединениях
• Биомедицинские – Биосовместимые/биоактивные материалы для ортопедических имплантатов, протезов, зубных имплантатов

Для других применений холодное распыление является просто единственным приемлемым решением, особенно для все большего числа нетрадиционных применений. В то время как правила охраны окружающей среды, здоровья и безопасности стали более строгими, интерес к холодному распылению как потенциально более экологичной альтернативе вырос.

Вам также может понравиться

Случайные сообщения

• Биомиметика (биомимикрия)
  Биомиметика относится к антропогенным процессам, веществам, устройствам или системам, имитирующим природу. Искусство и наука о…
• Быстроохлаждаемые стали
  Образование мартенсита и бейнита Нормализация приводит к тому, что стали переохлаждаются ниже требований фазовой диаграммы…
• Знаете ли вы коррозионное растрескивание под напряжением?
  Остаточные напряжения можно снять отжигом для снятия напряжений, который широко используется для углеродистых сталей. Они имеют …
• Оцинкованная сталь — определение
  Лист, полоса или другой стальной элемент, покрытый тонким слоем цинка для защиты от коррозии. Толщина цинкового слоя…
• Влияние нанотехнологий
  Влияние нанотехнологий простирается от их медицинских, этических, умственных, юридических и экологических приложений до областей с…

Металлический корпус причиняет боль в холодную погоду?

Металлические имплантаты, используемые при замене суставов, укреплении переломов и сращении позвоночника, передают тепло и холод лучше, чем человеческие ткани. Гости с металлическими имплантатами могут больше ощущать холод в области имплантата при более низких температурах.

 

Кожа, тело и мозг очень чувствительны к потере тепла и холоду и сырости. Когда нам холодно, наше тело вырабатывает тепло, пытаясь согреться.Наше тело на 60% состоит из воды, а воду трудно нагреть. Металл плотный и может удерживать тепло. Если металл в теле покрыт кожей, как пластина на лодыжке, то тонкая кожа противодействует толстому металлу, конкурируя за тепло.

 

Чтобы понять связь между кожей и металлом, представьте свой язык на замерзшем флагштоке. Ваш язык влажный и начинает примерзать сразу к полюсу. Ваше тело отвечает, перекачивая теплую кровь к языку в процессе, называемом проводимостью. Однако металл является лучшим проводником тепла, чем язык.Таким образом, металл забирает тепло быстрее, чем тело может восполнить его. Если вы застряли на флагштоке, полейте теплой водой место, где язык соприкасается с флагштоком, и вы сможете вытащить свой язык.

 

« Когда на улице холодно, крови труднее циркулировать к нашим конечностям, что может привести к тому, что болевые рецепторы станут более чувствительными», — сказал доктор Туви Мендель из специалистов-ортопедов Quad City. Другими словами, хотя физически состояние суставов может не ухудшаться, боль может казаться более интенсивной . Иногда вокруг шрама возникает некоторая боль, которая может усиливаться в холодную погоду, хотя это чаще встречается у пациентов с металлическим имплантатом». ¹

 

Следуйте нескольким простым советам, чтобы ваши суставы оставались в тепле и работали при низких температурах:

• Приложите тепло. Согревайте болезненные суставы с помощью теплых ванн, грелок или грелок.
• Будьте активны. Поддерживайте циркуляцию крови с помощью малотравматичных занятий, таких как йога или тай-чи.Перенесите тренировки на свежем воздухе в помещение.
• Разминка. Потянитесь, чтобы разогреться перед тренировкой, чтобы уменьшить скованность.
• Изнашиваемые слои. Сохраняйте тепло тела с помощью слоев, чтобы суставы оставались теплыми, функционирующими и безболезненными при любой температуре.

 

Если вы страдаете от болей в суставах из-за изменений, связанных с погодой, поговорите со своим хирургом-ортопедом DOC, PA, врачом по обезболиванию и/или физиотерапевтом.

Что такое холодная сварка? Тщательное понимание

0

Последнее обновление 07 января 2022 г.

Любой, кто когда-либо занимался сваркой, знает, что работа может быть горячей. «Горячее» — это не чугунная сковорода на гриле посреди пустыни. Это означает, что дуга сварки может достигать 11 000° по Фаренгейту. Так почему же производственный процесс, печально известный своей способностью плавить или разжижать металл, называется «холодным переносом металла» (CMT)? Мы увидим, что это название имеет гораздо больше смысла по отношению к другим процессам сварки.

Как работает холодная сварка?

Первое, что нам нужно понять при сварке холодным переносом металла, это то, что термин «холодный» является относительным.По сравнению с обычной сваркой MIG с коротким замыканием, CMT выделяет на заготовку примерно на 90 % меньше тепла. Это делает его идеальным процессом для работы с тонколистовым металлом, который склонен к деформации из-за высокого тепловложения. Мотивом изобретения процесса была потребность в эффективной плакировке или соединении двух разных типов металлов (например, алюминия со сталью).

Для сварки холодным переносом металла используется почти то же оборудование, что и для сварки MIG (сварочный пистолет, устройство подачи проволоки, зажим заземления и т. д.). Существенная разница заключается в самой машине, в том, как она работает. В то время как MIG с коротким замыканием наносит металл за счет короткого замыкания в точке контакта между электродной проволокой и заготовкой, CMT использует фазу фонового тока в сочетании с током переднего плана при гораздо более высоком подводе тепла.

Фаза переднего плана тока «импульсирует» и впоследствии втягивает проволоку, способствуя осаждению присадочного металла в сварочную ванну. Это происходит примерно 70 раз в секунду. Устройство обнаруживает, что произошло короткое замыкание, и по умолчанию переходит на фазу фонового тока.Новатор этой технологии, австрийский производитель Fronius International GMbH, описал результирующий ток как последовательность «горячий-холодный-горячий-холодный».

Этот процесс, поскольку он не требует использования короткого замыкания для нанесения присадочного металла, означает, что он избавляет сварщика или оператора от ужасной задачи очистки от брызг. Это делает его идеальным процессом для приложений, где очистка либо затруднена из-за труднодоступных мест, либо недопустимо повреждение окружающих компонентов.

Различные виды сварки холодным металлом

Компания Fronius предлагает четыре основных процесса сварки холодным переносом металла.

Импульс переноса холодного металла

CMT Pulse использует положительную полярность электрода постоянного тока (DCEP). Это означает, что примерно 70 % тепла дуги будет отводиться электродом, а 30 % — заготовкой.

Усовершенствованный перенос холодного металла

CMT Усовершенствованный процесс сварки использует переменный ток.Фактически это означает, что распределение тепла сварочной дуги меняет направление, поскольку полярность тока постоянно меняется. Это обеспечивает еще более холодную сварку, чем оригинальный процесс CMT Pulse. Поскольку переменный ток значительно охлаждает сварной шов и заготовку, пользователь может позволить себе увеличить скорость подачи проволоки, что обеспечивает более высокую скорость наплавки, что обычно означает более быструю сварку.

Импульсный перенос холодного металла Advanced

Здесь используется переменный ток, как и в CMT Advanced.Основное различие между этими двумя процессами состоит в том, что только импульсы последовательности имеют положительную полярность. Поскольку в этом случае большая часть тепла концентрируется на электроде, присадочный металл наносится намного легче, перекрывая зазоры в соединениях, тем самым охлаждая заготовку во время наплавки. Этот процесс специально разработан для устранения зияния моста.

Динамический перенос холодного металла

Этот процесс предназначен для сварки толстолистового металла. Это увеличивает скорость цикла выдвижения-втягивания проволоки, что позволяет увеличить скорость подачи проволоки и, следовательно, более высокую скорость наплавки.Это обеспечивает большее проникновение в сварной шов, что идеально подходит для толстолистового металла. Этот процесс выходит за рамки первоначального замысла холодного переноса металла в целом, поскольку он не предназначен для плакирования.

Где используется холодная сварка?

Обшивка

Компания Fronius изначально разработала этот процесс для плакирования. Плакирование – это соединение двух разнородных металлов. Этого нелегко достичь с помощью других сварочных процессов, которые производят больше тепла.Благодаря чрезвычайной точности, которую обеспечивает холодная сварка с переносом металла, ни один из элементов соединения не перегревается, и, следовательно, соединение между двумя металлами становится намного более контролируемым.

Электроника

CMT из-за его высокой точности по сравнению с обычной сваркой MIG является одним из лучших вариантов для электронных корпусов, особенно когда компоненты особенно чувствительны. Низкое тепловложение с меньшей вероятностью приведет к деформации корпуса во время его изготовления, чем обычная сварка MIG. С другой стороны, сварка TIG, хотя и подходит для решения такой деликатной задачи, неэффективна. Это делает CMT идеальным процессом для этого приложения.

Автомобиль

CMT стал любимым приложением для многих производителей автомобилей, включая Tesla. Это особенно актуально, когда алюминий в основном используется для создания конструкции автомобиля. Tesla Model S сделана из алюминия. После создания основных панелей кузова автомобиля из алюминиевых листов, пропущенных через штамповочные прессы, производят соединение панелей с помощью крепежа, эпоксидной смолы, а также холодной сварки металлом.

Преимущества холодной сварки металлом

Точность

Одним из самых больших преимуществ сварки CMT является ее точность. Поскольку он работает с фазой переднего плана и фазой фона в токе, тепловложение и точность импульса можно контролировать с помощью электроники.

instagram.com/p/B51I5mclS_f/?utm_source=ig_embed&utm_campaign=loading» data-instgrm-version=»13″>

Эффективность

Хотя любая сварка требует определенного уровня навыков от сварщика и оператора, электронные процессы гораздо более стабильны.Поскольку большая часть процесса управляется электронным способом, а не вручную, вероятность человеческой ошибки сужается.

Чистота

Поскольку короткое замыкание дуги сигнализирует аппарату о необходимости втягивания проволоки, разбрызгивания значительно меньше. В других типах сварочных процессов, особенно в дуговой сварке с защитным металлом и флюсовой сердцевиной, очистка от брызг является обычной рутиной. Даже при сварке TIG из-за человеческого фактора может произойти прожог или окисление. Но даже они почти полностью исключены из CMT.

Недостатки сварки холодным переносом металла

Цена

Поскольку оборудование для CMT было разработано в первую очередь для промышленного применения, его может быть трудно приобрести без бюджета промышленного масштаба. Скорее всего, среднестатистическому домовладельцу не нужно делать облицовку на выходных. Сварочные аппараты CMT предназначены для конкретных промышленных задач. Стоимость имеет тенденцию быть на более высоком уровне.

Отсутствие ресурсов и доступности

Хотя эта технология рекламируется как мало требующая от оператора, устранение любых проблем, с которыми может столкнуться оператор, может оказаться затруднительным.Этот процесс сварки является относительно новым и постоянно разрабатывается группами инженеров. Среднестатистический сварщик или мастер цеха вряд ли сможет решить серьезные механические или электрические проблемы без внешнего консультанта.

---

Часто задаваемые вопросы

Нужен ли газ для сварки CMT?

Да. Часть путаницы для неофитов, когда они слышат термин «холодная сварка», заключается в том, что они могут предположить, что этот процесс связан с продуктом JB Weld, который на самом деле представляет собой эпоксидный клей, который после отверждения может быть таким же прочным, как некоторые сварные швы.

Сварка холодным переносом металла работает так же, как сварка MIG, поскольку требует наличия защитного газа для защиты сварного шва от внешних загрязняющих веществ, таких как кислород. Кроме того, различные защитные газы и смеси могут способствовать созданию различных характеристик дуги.

Какой защитный газ использует CMT?

При сварке MIG тип и состав защитного газа могут варьироваться в зависимости от процесса и материала. Короткая дуга обычно хорошо работает со смесью 75% углекислого газа и 25% аргона.Для некоторых сварочных процессов, таких как MIG Spray, может потребоваться более высокое содержание аргона. Нет простого ответа на вопрос, какой защитный газ подходит для CMT. Поскольку CMT — это разнообразный процесс, он будет зависеть от металлов и сплавов материала, а также от конкретного применения.

Возможна ли ручная сварка с помощью CMT?

Да. Хотя этот процесс часто используется робототехникой для автоматизации, основное оборудование такое же, как и для сварки MIG. Это означает, что его можно использовать со стандартным сварочным пистолетом MIG.

---

Заключение

Будущее этой технологии выглядит блестящим. Это особенно верно, поскольку все больше производителей, особенно в автомобильной промышленности, переходят на использование металлов, отличных от мягкой стали. Более чувствительные металлы требуют более чувствительных производственных процессов. Но это не означает, что сталь вышла из игры. Швейцарская компания Embru Werke AG, производящая модульное офисное оборудование из стали, снижает производственные затраты за счет использования технологии CMT, поскольку требуется относительно небольшая очистка и повторная отделка материала.

---

Избранное изображение предоставлено: Studio 72, Shutterstock

.