BHP semestr I
30-XI-2008
TECHNIKI WYTWARZANIA Z MATERIALOZNAWSTWEM
Metalurgia metali nieżelaznych:
Miedź (Cu)
Do podstawowych właściwości miedzi zaliczamy:
Dobrą plastyczność
Dobrą przewodność cieplną i elektryczną
Małą zdolność utleniania się
Podstawowe zastosowania miedzi:
Przemysł elektrotechniczny
Przemysł zbrojeniowy
Jako składnik wielu stopów
W przyrodzie miedź istnieje przeważnie w postaci związków siarkowych. Tlenowe związki miedzi wśród minerałów powstają wtórnie przez utlenianie siarczków na powierzchni ziemi. W przyrodzie występują 167 minerały zawierające miedź z których tylko 18 można znaleźć w złożach przemysłowych. W zależności od typu złoża prowadzi się eksploatacje podziemną lub odkrywkową.
Stopy miedzi:
W praktyce stosuje się głównie stopy miedzi z cynkiem zawierające 45% cynku zwane mosiądzami. Cynk zwiększa wytrzymałość i plastyczność stopu. Największą plastyczność ma stop zawierający około 30% cynku. W przemyśle stosuje się stopy od 6 do 20% cynku zwane dawniej tombakami
Stopy miedzi z cyną noszą nazwę brązów. Do przeróbki plastycznej nadają się tylko brązy o zawartości cyny nie przekraczającej 10%. Brązy o zawartości do 6% odznaczają się dużą ciągliwością, a ponadto dobrymi właściwościami wytrzymałościowymi. Brązów o zawartości cyny przekraczającej powyżej 13% używa się na odlewy. E !!!
Aluminium: (Al)
Ma dobrą przewodność elektryczną , daje się łatwo przerabiać plastycznie jak również daje się łatwo obrabiać przez skrawanie. Ze względu na małą wytrzymałość czystego aluminium nie można go stosować jako materiału konstrukcyjnego na części podlegające obciążeniom. Natomiast stopy na osnowie aluminium mają szerokie zastosowanie do różnych konstrukcji.
Stopy aluminium:
Głównymi składnikami stopowymi aluminium są:
Miedź
Krzem
Cynk
Mangan
Stopy aluminium z miedzią nie zawierają jej na ogół więcej niż 10%. W większości stopów zawartych w miedzi jest mniejsza i zazwyczaj nie przekracza 6%. Stopy aluminium można na podstawie własności plastycznych podzielić na:
Stopy podlegające obróbce plastycznej na gorąco lub zimno
Stopy odlewnicze
Większość stopów aluminium stanowią stopy wieloskładnikowe. Jednym z bardziej znanych i stosowanych jest stop aluminium, miedź, magnez zwany duraluminium E !!!
Stop ten poddany starzeniu uzyskuje stosunkowo dobre własności wytrzymałościowe. Główne zastosowanie niektórych stopów odlewniczych to odlewy tłoków samochodowych pod ciśnieniem o znacznej odporności na korozję. Stopy aluminium określa się mianem stopów lekkich ze względu na ich mały ciężar właściwy.
Połączenia:
Połączenia części maszyn dzielimy na:
Nierozłączne w których części złączone lub łączniki ulegają uszkodzeniu przy rozłączaniu połączenie
Rozłączne które można łączyć i rozłączać bez uszkodzenia części łączonych łączników
Do najczęściej spotykanych połączeń nierozłącznych należą połączenia:
Spawane
Lutowe
Zgrzewane
Klejone
Skurczowe
Wtłaczane
Do najczęściej spotykanych połączeń rozłącznych należą połączenia:
Klinowe
Wpustowe
Wielowypustowe
Sworzniowe
Kołkowe
Gwintowe
Sprężyste
Rurowe
Połączenia spawane:
Spawaniem nazywamy łączenie materiałów przez ich miejscowe stopienie z dodawaniem lub bez dodawania spoiwa. Przy spawaniu nie stosuje się dociskania łączonych części
Spawanie gazowe:
Stosowane do łączenia blach stalowych o grubościach od 0,4 do 40mm
Spawanie elektryczne:
Stosowane do łączenia blach o grubościach od 1 do 80mm
Metoda MIG: E !!!
Jest to spawanie łukowe elektrodą topliwą w osłonie gazu obojętnego (argon, hel, lub argon + hel) metoda ta jest stosowana do spawania i napawania we wszystkich pozycjach w sposób automatyczny i półautomatyczny.
Metoda MAG: E !!!
Jest to spawanie łukowe w osłonie gazu aktywnego chemicznie (CO2 +gaz obojętny np. argon)
Rzadziej stosowane jest spawanie elektronowe, laserowe i termitowe
Połączenia zgrzewane:
Zgrzewaniem nazywamy łączenie materiałów przez silne dociśniecie do siebie łączonych części bez ich podgrzania lub z uprzednim miejsc łączenia do stanu plastyczności
Połączenia wciskowe:
Są to połączenia w których wzajemne unieruchomienie łączonych części następuje w skutek tarcia wywołanego przez wcisk. Rozłączeniu połączonych w ten sposób części przeciwstawiają się siły sprężystości wywołane odkształceniem połączonych części
Połączenia wpustowe:
Wpustami nazywamy łączniki podobne do klinów wzdłużnych lecz nie mające pochylenia. Służą one głównie do łączenia wałów z piastami osadzonych na nich częściach ale w przeciwieństwie do klinów nie zabezpieczają tych elementów przed przesuwaniem się po wale.
Obróbka skrawaniem:
Proces polegający na zdjęciu z obrabianego przedmiotu warstwy materiału celem uzyskania założonego kształtu, dokładności wymiarowej i gładkości powierzchni. Zależnie od kształtu i wymaganej chropowatości przedmiotu stosuje się różne rodzaje i sposoby obróbki skrawaniem. Różnią się one miedzy sobą stosowanymi narzędziami oraz charakterem ruchów które wykonują narzędzia i przedmiot obrabiany.
Tokarka: E !!!
Obrabiarka skrawająca przeznaczona głównie do tocznia przedmiotów w kształcie brył obrotowych np. wałków, tarcz, pierścieni, tulei, itp. Poza toczniem na tokarce można wykonywać operacje wytaczania, wiercenia, rozwiercania, gwintowania, przecinania, a przy zastosowaniu dodatkowych przyrządów obróbkowych również frezowania i szlifowania. Podstawową odmianą tokarki jest tokarka Kłowa przystosowana do toczenia przedmiotów podpartych w kłach wrzeciona i konika. Wśród tokarek kłowych rozróżnia się tokarki:
Kłowe produkcyjne (bez śruby pociągowej)
Tokarki kłowe uniwersalne – wyposażone w śrubę pociągową. Można na nich obrabiać gwinty za pomocą noży tokarskich do gwintów. Po za tym używamy tokarki
Uchwytowe
Kopiarki
Karuzelowe
Rewolwerowe
Wielonożowe
Specjalne
Frezarki:
Obrabiarka służąca do obróbki płaszczyzn, powierzchni kształtowych, wgłębień itp. za pomocą freza. Najczęściej używane są frezarki wspornikowe z przesuwanym pionowo po prowadnicach stojaka wspornikiem na którym umieszczony jest stół przesuwny w kierunku prostopadłym do osi wrzeciona.
Rozróżnia się frezarki:
Poziome
Pionowe
o osi wrzeciona poziomej lub pionowej. Do cięższych prac frezerskich stosuje się frezarki bez wspornikowe ( poziome lub pionowe), a do szczególnie trudnych prac frezarki wzdłużne bramowe umożliwiające obróbkę przedmiotu z 3 stron. Do frezarek o specjalnym przeznaczeniu należą:
Do gwintów
Do uzębień
Karuzelowe
Kopiarki
Grawerki
Struganie:
Struganie jest to obróbka skrawaniem polegająca na zdjęciu grubej warstwy z metalowych i drewnianych materiałów . Ten sposób obróbki stosuje się gdy zachodzi konieczność zgrubnego nadania kształtu elementom metalowym i drewnianym w szybki i łatwy sposób. Przy struganiu przedmiot i narzędzie wykonuje ruch prostoliniowy, stosuje się je przede wszystkim do wykonywania płaszczyzn. Podział strugarek i ich charakterystyka. Strugarki ogólnego przeznaczenia dzielimy na:
Strugarki poprzeczne przeznaczone do obróbki części o niedużych wymiarach i charakteryzują się tym, że nóż wykonuje ruch postępowo zwrotny, a stół strugarki wraz z częścią obrabianą wykonuje posuw w kierunku prostopadłym do kierunku ruchu noża
Strugarki wzdłużne przeznaczone do obróbki dużych płaszczyzn i wyróżniają się tym, że część obrabiana wraz ze stołem wykonuje ruch roboczy postępowo zwrotny, a nóż wykonuje posuw w kierunku prostopadłym do kierunku ruchu części obrabianej
Dłutownice – strugarki pionowe przeznaczone do obróbki rowków oraz otworów. Wykorzystywane są w produkcji jednostkowej i mało seryjnej
Szlifowanie:
Sposób obróbki ściernej materiału w którym narzędzie nazywane ściernicą wykonuje ruch główny będący ruchem obrotowym. Ruch pomocniczy może być wykonywany przez przedmiot obrabiany lub ściernice. Właściwości szlifowania:
Zmniejszenie chropowatości powierzchni
Narzędzie skrawające w postaci tarczy szlifierskiej wykonuje szybki ruch obrotowy
Podczas szlifowania siły skrawające są bardzo małe zależnie od wielu czynników określających warunki skrawania (od rodzaju ściernicy, jej wielkości, ziarnistości i twardości)