Понятие классов чистоты обработки позволяет привести к общим стандартам различные виды металлических конструкций. Данный параметр оказывает влияние на качество выполнения работ, напрямую воздействует на прочность, долговечность, устойчивость к различным нагрузкам. При сдаче работ заказчику стандартизация дает возможность исключить предвзятость, принимать металлоконструкции в соответствии с требованиями нормативных документов.
Что понимается под качеством обработки металлоконструкций
В процессе производства отдельных элементов металлических конструкций на поверхности стали могут образовываться дефекты в виде впадин и гребешков. Внутренние слои металла могут иметь разную твердость, а наружные – быть неоднородными. Такие дефекты негативно сказываются на основных технических характеристиках металлоконструкций, снижается их прочность и износостойкость.
Наличие или отсутствие этих нюансов определяет класс чистоты обработки. Физические и геометрические параметры, их соотношение позволяют отнести изделие к определенной категории.
Физические параметры элементов металлоконструкций
Все элементы металлических конструкций проходят предварительную обработку с применением специального оборудования и инструмента. В результате заготовки подвергаются изменениям, их технические характеристики отличаются от первоначальных параметров.
Внешняя часть каждой заготовки становится прочнее, появляется внутреннее напряжение. При дальнейшей обработке верхний слой частично снимается, делается тоньше. В результате обработки класс чистоты понижается ввиду появления уплотнений и внутренних напряжений. Соответственно уменьшается период эксплуатации металлоконструкций.
Геометрические параметры элементов металлоконструкций
Наибольшее влияние на класс чистоты оказывают геометрические и микрогеометрические параметры. При обработке элементов инструментом поверхность подвергается изменениям, появляются шероховатости и неровности. В некоторых случаях дефекты можно определить на ощупь, в других ситуациях недостатки выявляются с помощью специального инструмента.
Снижение уровня чистоты металлоконструкций зависит от следующих моментов:
- Если в процессе обработки используется некачественный, тупой или изношенный металлообрабатывающий инструмент или оснастка, то это влияет на параметры качества изделия.
- Вибрации, возникающие в процессе работы с заготовками, также негативно сказываются на качестве поверхности.
- При неверной настройке металлообрабатывающего инструмента класс чистоты также становится ниже;
- В ряде случаев используемый металл не подлежит определенному типу обработки. Добиться высокого класса чистоты невозможно.
В зависимости от особенностей и назначения металлических конструкций, в производстве допускается использование элементов с различным качеством обработки. Такие параметры обычно прописаны в техническом задании.
Влияние низкого качества обработки на металлоконструкции
Понятие чистоты определяет качество металлообработки элементов. В большинстве ситуаций параметры, указанные в проекте, требуется неукоснительно соблюдать. В противном случае последствия могут быть следующими:
- при стыковке отдельных элементов металлических конструкций в единое целое могут возникать несоответствия;
- прочность соединений нарушается, что при длительной эксплуатации может привести к деформации конструкции;
- при обработке лакокрасочным покрытием или с использованием технологии гальваники могут появиться дефекты;
- жесткость стыков также снижается, геометрические данные металлической конструкции меняются;
- процессы коррозии и окисления металла проявляются быстрее и с более серьезными последствиями для конструкции в целом.
Класс чистоты обработки – это параметр, который необходимо соблюдать в обязательном порядке. В противном случае последствия могут быть плачевными, вплоть до необходимости демонтажа конструкции.
Основные категории и классы чистоты металла
При обработке металлических конструкций и отдельных элементов, в соответствии с общепринятой классификацией, допускаются различные категории чистоты. Таких классов в документах зафиксировано четыре:
- Грубая обработка стали характеризуется наличием шероховатостей, которые можно увидеть при взгляде на изделие. Такая чистота возможна при обработке ручным инструментом или при использовании специальной оснастки.
- Получистая обработка металла позволяет добиться гладкой поверхности, на которой заметны только отдельные неровности и дефекты.
- Чистая обработка существенно отличается от грубой и получистой. Поверхность стали гладкая и ровная. Дефекты можно выявить только с использованием специального инструмента.
- При очень чистой обработке стали отсутствуют шероховатости, неровности и другие дефекты. Для получения такого эффекта применяется только современное оборудование. Такая категория обработки и чистоты считается эталонной.
В соответствии с требованиями ГОСТ и других нормативных документов, выделено 4 класса чистоты металлообработки. Определить шероховатости и неровности возможно с помощью специального прибора, за единицу измерения принимают микрометр.
Основными параметрами, зафиксированными для каждого класса, являются:
- длина поверхности;
- высота неровностей и шероховатостей;
- среднеарифметическое отклонение профиля.
По базовой длине отклонения разброс значений составляет от 8 мм до 0,08 мм, по высоте неровностей – от 320 мкм до 0,032 мкм для первого и четырнадцатого класса соответственно.
Стандартный способ определения класса чистоты – щуповый, с помощью специального профилемера. Современная технология предполагает оптическое измерение неровностей, посредством светового, теневого растрового микроинтерференционного метода.
