Применение металлозаменителей

Применение металлозаменителей становится одним из важнейших и перспективных направлений металлосбережения в машиностроении.

Все более широкое использование в конструкциях деталей, машин и оборудования получают пластмассы: стеклопластики, фенопласты, полеолефины, полиамиды, фторопласты, полеформальдегиды, поликарбонаты, пентапласты. По многим прочностным характеристикам они

давно стали заменителями металла в металлоконструкциях, а по ряду свойств (стойкости к различным средам, диэлектрических и других) они существенно превосходят металлы.

Например, автомобильные рессоры, изготовленные из материалов на основе синтетической полиэфирной смолы, служат в 5 раз дольше стальных. Получает распространение изготовление деталей из керамики, которые по основным технико – эксплуатационным свойствам вполне конкурентоспособны по сравнению с деталями из пластмасс.

Не всегда удается заменить полностью в конструкции изделия металлы на неметаллические материалы. В отдельных случаях ограничением является требование недопустимости снижения общей массы изделия по условиям эксплуатации. Однако и в этих случаях могут быть найдены резервы экономии металла. Например, в конструкции локомотива во избежание снижения сцепного веса в результате чрезмерной экономии металла при его конструировании предусматривается применение компенсирующего балласта из неметаллических материалов. В станкостроении для сохранения или повышения точности станков их массу сохраняют или увеличивают соответственно за счет тяжелых недорогих наполнителей из неметаллических материалов.

Экономии металла способствует применение композиционных материалов, образуемых совмещением армируемых и связующего элементов. Армируемые элементы состоят из углеродных и органических волокон, а связующий элемент может быть металлическим или полимерным. Композиционные материалы обладают большей удельной прочностью, повышенной коррозионной стойкостью, жесткостью. Изменяя расположение волокон, определяющих основные механические характеристики материала, можно получить вариант с заданным направлением жесткости, например, ориентировать жесткость в направлении, противоположном направлению действия нагрузок.

Другие способы

Применение современных высокопрочных сталей и оптимизация видов термической обработки с целью уменьшения количества деталей, подлежащих термообработке.

Перевод обработки деталей типа ласточкин хвост с продольно-шлифовального станка на плоскошлифовальный.

Одновременная обработка одним режущим инструментом двух или нескольких изделий на одном станке, что дает, в некоторых случаях экономию электроэнергии в пределах 30-50%, и снижает продолжительность обработки.

Внедрение обработки деталей на станках с ЧПУ в некоторых случаях снижает трудоемкость и может дать экономию электроэнергии до 20%.

Замена строгания фрезерованием, при определенных условиях, снижает расход электроэнергии на 40%.

Внедрение скоростного фрезерования, сверления и шлифования. Уменьшение припусков на заготовках металлоизделий.

Уменьшение припусков на заготовках металлоизделий в некоторых случаях за счет точного литья дает экономию металла и электроэнергии в пределах от 14 до 54%.