В машиностроительной отрасли немалая доля деталей имеет сложную по пространственной конфигурации поверхность, поэтому для их получения требуется применение специальных технологических методов. Толстостенные элементы получают в основном за счет литья в уже имеющие нужную форму резервуары, созданные из формовочной земли либо специальные металлические контейнеры в случае кокильного литья. Такой способ является достаточно энергоемким, вследствие чего конечная продукция имеет повышенную себестоимость. Для получения тонкостенных элементов сложной конфигурации гораздо выгоднее применять операцию штамповки по специально изготовленным шаблонам.
При этом вместо процесса термического воздействия используется развиваемое кузнечными прессами большой мощности давление, поэтому технология включает исключительно механические методы с практически полным отсутствием термодинамических. Чтобы контуры поверхности достаточно точно повторяли эталонный образец, материал для изготовления деталей должен обладать достаточной пластичностью, чтобы при деформациях сохранялась целостность изначальной заготовки. Одним из лучших для таких целей является алюминиевый лист, являющийся базовой разновидностью выпускаемого металлургическими заводами цветного металлопроката.
Полезные свойства алюминиевого листа
Алюминиевый лист обладает множеством замечательных свойств:
- За счет исключительной пластичности при создании давления в поперечном к нему направлении он изгибается на довольно большую глубину по линиям с довольно высокой степенью кривизны. При этом некоторые участки растягиваются, а другие сжимаются без возникновения разрывов и складок между отдельными частями вследствие воздействия на кристаллическую решетку растягивающих усилий.
- Сам по себе алюминий стоит дороже обычной конструкционной стали, однако за счет небольшой плотности получается так, что одинаковые объемы обоих материалов имеют приблизительно равную цену, поэтому затраты на изготовление конструкции очень мало отличаются друг от друга. Конечно же, по прочности железо намного превосходит алюминий, однако для многих элементов это не является определяющим фактором.
- Напротив, алюминиевые изделия, имея, при одинаковых объемах почти втрое меньшую массу оказывает на общую конструкцию гораздо меньшее усилие, поэтому коэффициенты прочности при расчетах удается снизить в несколько раз и тем самым успешно решить довольно трудную задачу, которую не удается осилить при использовании стали.
Облегчение конструкции крайне важно для некоторых специфических областей машиностроения, в частности для создания различных видов транспорта. Это связано с тем, что по закону сохранения механической энергии для разгона до некоторой скорости каждого килограмма вещества требуется совершить определенное количество полезной работы, поэтому снижение общей массы приводит к заметной экономии топлива.
