Латунь – желтый металл, в основе у которого медь с цинком (содержание последнего составляет менее половины). Опционально присутствуют другие компоненты. Узнать сплав легко по красивому золотистому цвету, сверканию. Визуально он похожа на медь, но по физическим свойствам заметно крепче. Поэтому гораздо лучше подходит для изготовления крепежных элементов, ведь они должны быть достаточно надежными. А чистая медь очень мягкая и легко деформируется, быстро поддается коррозионным процессам, а стоит при этом дороже латуни. Другой сплав, с которым есть внешнее сходство, это бронза. Ей латунь уступает по долговечности и прочности, зато по цене остается более привлекательной. Да и в обработке проще. Из вышесказанного ясно, почему это оптимальный материал для всевозможной фурнитуры и крепежей. В них соблюдается баланс между практичность и декоративностью. При этом такая продукция используется не только в быту, интерьерных решениях, но и в более специфических условиях. Например, высокой устойчивостью к коррозии в соленой влаге объясняется востребованность данных метизов в морском деле, а хорошая электропроводность пригождается в приборостроении, электротехнике. Необходимо отметить и низкую остаточную магнитность, эта особенность тоже делает данный материал ценным для разных отраслей промышленности.
Поскольку цветные металлы отличаются по свойствам от черных (то есть железных, как сталь), то и технология обработки имеет отличия. Как же выглядит производство латунных метизов?
Сырье
В государственном стандарте на болты, винты, шпильки и гайки рассматривается две марки: Л63 и ЛС59-1. Цифрами обозначено процентное содержание меди и (во втором случае) присадки – свинца, обозначенного литерой С. Обе марки относятся к деформируемым, то есть рассчитанны на формовку с помощью давления, а не отливку деталей из горячего жидкого расплава. Легко понять, что первый способ более популярен. Однако вторая технология при производстве латунного крепежа тоже иногда применяется.
По европейским нормативам рекомендуются фактически ближайшие аналоги вышеназванных марок. Состав CuZn37 идентичен Л63, пропорции CuZn39Pb3 имеют мизерные отличия от ЛС59-1. А вот CuZn40Mn1Pb содержит отличается тем, что содержит определенное количество марганца.
На линию прокат может поступать в разном виде. Это прутки с шестигранным или круглым сечением, проволока, трубки, листы, лента. Интересно, что смысл полуфабриката не просто в удобном формате, но и в уплотнении материала. Прокатка делает материал прочнее. Латунь марок, предназначенных для литья, может быть представлена в виде стружки.
Формовка
Как уже было сказано, основной способ придания будущим метизам формы – деформация. Латунь весьма пластична, поэтому формообразующая операция может быть выполнена холодным способом, без нагрева. Штамповка происходит с помощью стальной формы (штампа открытого или закрытого типа), разработанной в точном соответствии с техническим заданием, и пресса, который обеспечивает давление. Как правило, промышленные прессы имеют гидравлический привод. Сырье нарезают на заготовки. Заготовку помещают в штамп и под давлением она принимает его форму. Иногда (например, для производства полых элементов крепежа) применяется горячая объемная штамповка. Она также проводится под давление. При этом температуру заготовки повышают. Минимальный нагрев составляет 200 градусов Цельсия. Данный метод производства крепежа немного дороже, но он позволяет достичь особой точности, снижает вероятность возникновения дефектов. Особое внимание в технологии может быть уделено тому, чтобы соблюсти определенное соотношение между температурой латунной заготовки и температурой штампа.
Литье – по временным и другим затратам не очень целесообразное решение для потокового производства однотипных крепежей относительно простой конфигурации. Если латунный расплав отливают, то тоже под давлением. Температура плавления составляет 850-900 градусов Цельсия. Температура заливки в формы выше примерно на сотню градусов.
Термическая обработка
В отличие от метизов из железосодержащих сплавов, латунные не нуждаются в закалке. В силу особенностей материала существенно прочнее они от этого прочнее не станут. Однако есть операции, которые проводить принято. Отжиг или отпуск действительно помогает укрепить метизы. Смысл в том, чтобы уменьшить вероятность растрескивания (что иногда случается с латунной продукцией), увеличить пластичность, снизить усталость материала (то есть ослабленность, механический износ). В данном случае он накоплен на предыдущих этапах производства, когда металл подвергали нагрузкам в ходе придания формы. Для перекристаллизации нагартованной латунной детали требуется нагрев около 500 градусов. Операция может быть по необходимости проведена несколько раз между разными фазами производства метиза.
Химическая и механическая обработка
Для коррекции коррозионной устойчивости, токопроводности и других свойств крепежные изделия могут быть покрыты слоем другого материала. Чаще всего встречается электрохимическое хромирование или никелирование. Их основные цели – предупредить постепенное вымывание цинка из крепежа (оно приводит к тому, что они становятся хрупкими), повысить сопротивление коррозии, а также придать красивый внешний вид. Бывает, что в качестве финишного покрытия используется краска, эмаль.
Хотя корпус штампуется прессом, может потребоваться доработать крепеж на фрезеровальном оборудовании – прорезать пазы, отверстия или внутреннюю резьбу, довести грани и кромки. А также отшлифовать поверхность.
Нужно заметить, что в качестве подготовительного этапа перед различными формообразующими операциями с поверхности заготовки убирают дефекты, очищают ее от различных загрязнений и возникших окислов. Их растворяют химикатами и травлением, зачищают механически.
Приемка и контроль качества
Завершая цикл производства каждой партии, завод должен обеспечить сопроводительную бумагу, где называет себя и тип латунного крепежа, вес, информацию о мерах против коррозии и о проведенных испытаниях. Последние по нормативам заключаются в визуальном осмотре с помощью оптики на предмет различных дефектов, проверке размерностей и конфигураций, исследовании шероховатости и надежности резьбы (если она есть), создании пробных нагрузки для проверки ключевых механических свойств (испытания на растяжение, проверка твердости и ударной вязкости).
