Поковка и металлопрокат: чем отличаются

Поковка и металлический прокат — это два основных способа металлообработки, которые позволяют получить полноценное изделие либо заготовку, из которой его впоследствии сделают. По сути, и первое, и второе представляет собой технологию изготовления изделий из металла, но это разные технологии, и они применяются в разных случаях. 

В этой статье мы разберем принцип действия обоих методов и рассмотрим основные критерии их отличий.

Что такое металлический прокат и где он используется

Металлический прокат — это технология получения заготовок для последующего изготовления изделий. Прокат представляет собой процесс обработки металла между вращающимися валками. В процессе валки оказывают давление на заготовку. Такая обработка может происходить как горячим, так и холодным способом. Структура сплава при этом не изменяется — материал сохраняет все свои изначальные характеристики.

В результате обработки валками заготовка принимает вид листа, прутка или трубы того профиля, который был задан по потребностям заказчика. Впоследствии из полученного листа металла, трубы или прутка изготавливают полноценную деталь.

В промышленности металлопрокат находит широкое применение практически во всех отраслях:

• В машиностроении — в агрегатах, узлах и корпусных элементах автомобилей;
• В транспортной отрасли — в изготовлении колес, осей, кузовов и других частей автомобилей и вагонов;
• В строительстве зданий — в несущих конструкциях и металлических каркасах сооружений;
• В строительстве судов — прокат используется для создания их корпусов;
• В авиакосмическом строении — для изготовления фюзеляжей, узлов ЛА, обшивки;
• В энергетической отрасли — для производства трубопроводов, газовых котлов, газоходов и др.

В бытовой сфере мы также регулярно сталкиваемся с эксплуатацией изделий, изготовленных на основе металлического проката. Из него делают корпуса холодильников и стиральных машин, каркасы и фурнитуру для мебели. Прокат находит применение и в производстве бытовой тары: посуды, жестяных банок для хранения сыпучих продуктов питания, технических смесей и т.д.

Преимущества металлопроката

Технология металлического проката не зря востребована во многих отраслях промышленности. Она имеет ряд важных преимуществ:

1. Обеспечивает высокую производительность: за одну единицу времени изготавливается большое количество продукции.
2. Позволяет экономить: прокат имеет более низкую себестоимость, если сравнивать, например, с литьем.
3. Придает конечному изделию высокие механические свойства благодаря вытяжке волокон.
4. Позволяет полностью автоматизировать технологический процесс и сделать его непрерывным от момента создания слитка до получения готового профиля.
5. Готовая продукция обладает более высоким качеством, чем в случае с отливкой, в том числе при массовом серийном производстве.

При использовании технологии металлопроката отходы при раскрое сплава будут минимальными. 

Также важно отметить, что данная технология обработки металла более экологична, чем другие способы — например, литье. 

Что такое поковка и где применяется

Поковка — это способ металлообработки, который предполагает воздействие на металл давлением пресса или ударами инструмента (молота). Как правило, обработку делают горячим способом. По мере воздействия металл становится плотнее и улучшает свои показатели прочности. 

В результате применения данной технологии получают уже готовые детали, которые можно использовать в дальнейшей работе. Поковка представляет собой более сложный и трудоемкий процесс, но с его помощью создают более сложные детали, чем позволяет технология металлопроката.

Метод поковки применяют в различных отраслях. Как правило, его используют там, где требуются изделия повышенной прочности, способные выдержать экстремальную нагрузку:

• В машиностроении — для производства двигателей, колес, валов, насосов, турбин, приводов и других ответственных узлов.
• В авиакосмическом строении — для изготовления турбинных дисков, шасси, деталей компрессоров и др.
• В судостроении — таким способом делают якоря, валы, винты, рулевые устройства, оси и т.д.
• В строительстве зданий и сооружений — используют для изготовления крепежных элементов, анкерных креплений, арматуры.
• В ж/д отрасли — для производства колес, валов, осей, кронштейнов, бандажей и др.
• В с/х отрасли — применяется в производстве деталей сельскохозяйственной техники: валов, звездочек, гусеничных траков, полуосей.
• В энергетике — для создания валов, фланцев, турбинных роторов, обечаек.

Рабочие инструменты широкого профиля — молотки, напильники, кувалды — также изготавливают на основе поковок.

Преимущества поковки

Если сравнивать поковку с другими способами изготовления металлоизделий, то она выигрывает по нескольким пунктам:

1. Готовые изделия получаются прочными и имеют повышенную устойчивость к износу: это достигается особым расположением металлических волокон в процессе обработки. 
2. Изделия имеют высокую точность, плотную структуру и чистую, однородную поверхность, без дефектов, пор и трещин.
3. Себестоимость деталей, изготовленных поковкой, ниже, чем при использовании механообработки, литья или сварки.
4. Технология поковки обеспечивает значительную экономию металла, поскольку заготовка используется полностью — припуски минимальны.
5. Использовать поковку можно в массовом производстве, так как при необходимости производственный процесс можно автоматизировать.

Еще одно важное преимущество поковки — что ее можно создавать из сплавов и сталей, которые трудно обрабатывать. Это касается, например, нержавейки и жаропрочной стали. 

С точки зрения экологии поковка схожа с металлопрокатом. По этому пункту она также выигрывает у литейного производства.

Отличия поковки от металлопроката: что лучше

Ответ на этот вопрос зависит от ваших целей и потребностей вашего заказчика. Оба способа можно автоматизировать и успешно применять в массовом производстве. В обоих случаях вам удастся сэкономить на бюджете и минимизировать вред, который производственный процесс оказывает на окружающую среду.

В остальном ориентируйтесь на несколько критериев:

1. Стоимость.
   Металлопрокат обойдется вам дешевле, чем поковка, поскольку он требует меньше трудозатрат. Производство поковок — более сложное.
2. Показатели прочности.
   Из поковки получаются более прочные изделия, поскольку в процессе обработки плотность металла повышается. 
   Однако прочностных характеристик металлопроката вполне достаточно для изготовления большинства деталей. Прокат имеет однородную структуру и хорошие механические свойства.
3. Срок службы.
   Поковки чаще используются для производства ответственных элементов конструкций и, соответственно, испытывают повышенные циклические нагрузки. За счет этого срок их службы ограничен — существует лимит использования таких деталей.
   Изделия из металлопроката в большинстве случаев не испытывают ударных нагрузок. Поэтому они служат дольше и не имеют срока годности.

В общем случае металлический прокат выбирают для производства типовых изделий. Производственный процесс получается дешевле и позволяет создать прочные детали с долгим сроком службы. 

Если стоит задача по изготовлению ответственных узлов для автомобилей, судов, жд/вагонов или сельскохозяйственной техники — выбирайте поковки. Их производство потребует больше усилий и навыков, но характеристики готовых изделий точно не вызовут нареканий.