Вспомогательные производства

Итак, что же представляет из себя современный цепевязальный завод? Это удивительное сочетание металлургического и механообрабатывающего производств. Полный технологический цикл включает в себя подготовку лигатуры, литье, изготовление проволоки с требуемыми характеристиками, цепевязание, пайку цепочек, их обработку и финишную отделку.

Не будем вспоминать, что наши предки для плавления металлов использовали сначала уголь, а потом газ, перейдем сразу же к электричеству, которое позволило намного уменьшить потери металлов. Печи стали компактнее, однако металл нагревался в них косвенным путем – передачей тепла от стенок муфеля. Очевидная неэкономичность заставила искать новые формы нагрева. Наиболее передовым и прогрессивным методом на сегодня является индукционный нагрев металла токами низкой частоты. Так появились индукционные печи, в которых к тому же поверхность металла защищена от окисления инертным газом. Какое-то время способ литья оставался традиционным – в изложницу, затем в дне тигля сделали отверстие для литья, установили под отверстием фильеру с регулируемым охлаждением и вытяжной механизм, не позволяющий прутку отрываться. Простая и гениальная мысль позволила производителю при помощи печи непрерывного литья (рис.1) изготовлять пруток любой длины, равномерно охлаждать его и защищать от окисления.

Рис.1 

Если немного помечтать, то в не очень далеком будущем можно увидеть печь непрерывного литья, из которой выходит проволока нужного диаметра, а может быть и соединение печи с цепевязальным станком... Однако суровая действительность разбивает все мечты – сегодня производительность такого агрегата не оправдает расходов на его изготовление, да и качество поверхности проволоки будет далеко от идеального. Использование методов, которые были в употреблении многих поколений неизбежно – необходимы вальцы (рис.2) для основного уменьшения диаметра прутка и волочильный станок (рис.3) с твердосплавными промежуточными и алмазными конечными фильерами, позволяющий изготовить проволоку нужного диаметра.

Даже постепенное уменьшение диаметра проволоки изменяет структуру металла, делает его более хрупким – процесс уменьшения сечения приходится постоянно прерывать и восстанавливать структуру при помощи нагрева в статической печи отжига с контролируемой атмосферой (рис.5) и мгновенного охлаждения. Проволока готова к дальнейшему использованию только после проведения конечного отжига, наиболее качественного и равномерного, в печи непрерывного отжига (рис.6). Перед проведением отжига проволока должна быть тщательно обезжирена в парах трихлорэтилена на специальной установке (рис.4).

Рис.4

Рис.5

Рис.6

Многие виды цепей после их изготовления на цепевязальном автомате (рис. 7) требуют пайки. Пайка может быть произведена открытым пламенем, однако этот способ крайне непродуктивен, к тому же с поверхности цепочки в дальнейшем необходимо снимать окисел. Другой метод основан на нагреве цепочки в проходной печи с защитной атмосферой (рис.9).

Рис.7

Рис.8

Рис.9

Рис.10

Иногда для изготовления цепочки определенного вида ее необходимо 2-3 раза пропустить через один или несколько штампов с различной оснасткой. Изменение структуры металла и в этом случае требует отжига цепочки в печи (рис.4).

Рис.11

Рис.12

Рис.13

Цепочка выходит из него мягкой и эластичной. Придание дополнительной мягкости и снятие заусенцев происходит в прямоугольном вибраторе (рис.13). За исключением некоторых видов с шероховатой поверхностью, большинство производимых цепочек должны иметь максимальный блеск. Цепочка полируется на специальном станке или вручную, однако идеальный блеск может быть получен только на станке для нанесения алмазной грани (рис.14). Для увеличения количества отражающих поверхностей фаска может быть снята практически со всех внешних и даже внутренних сторон звена и получено 6, 8 или даже 12 граней.

Рис.14

Рис.15

Рис.16

Для снятия алмазной грани может использоваться токарный станок с барабаном большого диаметра и лед (рис. 15). Да, самый обычный лед, который так крепко держит цепочку намотанную на барабан, что алмазный резец не в состоянии ее оторвать. Поверхность цепочки обтачивается резцом, для снятия фаски используется специальный барабан с желобками-проточками.

Галтовка в вибраторе (рис. 16) позволяет снять заусенцы, появившиеся после алмазной огранки, сделать цепочку еще более мягкой, придать ей окончательный блеск.

Чтобы спаять стык звена, его необходимо нагреть почти до температуры плавления. Такую возможность дает горящий фосфор, который входит в состав порошка для пайки. К пайке цепочка готовится в двойном галтовочном автомате с двумя вращающимися барабанами (рис.9). В одном барабане порошок проникает в стык звена, в другом излишек порошка снимается с поверхности тальком. Перед обработкой с цепочки снимаются остатки масла в установке для обезжиривания (рис.6) и промывается в ультразвуковой ванне (рис.8) и сушится при помощи горячего воздуха в сушилке, а после пайки очищается в прямоугольном вибраторе (рис.13), вновь промывается и сушится.

Очень большое разнообразие видов цепей достигается в основном их дальнейшей обработкой – калибровкой толщины и ширины, сколоткой и алмазной огранкой. Калибровка и сколотка практически представляют один и тот же вид обработки – сжатие цепочки, которое производится с разными усилиями и в различной степени меняют ее геометрию. Различная форма сечения – круглая, прямоугольная, с фаской, с проточкой и т.д., придается цепочкам в штампах, которые приводятся в действие при помощи пресса для сколотки.

Не удивительно, что после сколотки с усилием 20-30 тонн цепочка становится очень жесткой и плотной. В прошлом, когда для придания цепочкам определенной формы использовался обычный молоток и наковальня, цепочки размягчались вручную при помощи специальных роликов. В современном цепевязальном производстве эта работа, конечно, передана станку.

Что же делать, если необходимо обработать широкую поверхность плоской цепочки? Несмотря на огромную скорость вращения алмазного резца: 20 – 30 тысяч оборотов в минуту – из-за вибраций, вызванных станком, поверхность становится волнистой. На помощь приходит токарный станок.

Наконец цепочка изготовлена и намотана на бобину. Осталось произвести последние, но не менее важные операции – разрезать ее, припаять лепестки, изготовленные из согнутой тонкой пластинки, к которым крепится замочек. Простая и необходимая обработка в циркулярном бурате.

Замок для цепочки выбирается соответственно ее типу – шпрингельный для тонкой и легкой, карабин для широкой и массивной, однако решающую роль играют традиции и привычки. Российский рынок привык к шпрингелю, и продать цепочку даже с маленьким карабинчиком удается с большим трудом.

Напоследок еще раз перечислим основные этапы цепевязального производства:

Составление сплавов из компонентов – Плавление – Литье – Вальцевание с промежуточными отжигами – Волочение с промежуточными и окончательным отжигами – Цепевязание – Подготовка цепочки к пайке: обезжиривание и обработка в порошке – Пайка в печи – Галтовка в прямоугольном вибраторе – Сколотка – Отжиг – Нанесение алмазной грани – Полировка – Резка – Оконцовка – Галтовка в циркулярном вибраторе.

Почти все операции сопровождаются промывкой в ультразвуковой ванне и сушкой.