DOBÓR MATERIAŁU NA NÓŻ W
MASZYNIE DO
ROZDRABNIANIA MIĘSA
DOBÓR MATERIAŁU NA NÓŻ W
MASZYNIE DO
ROZDRABNIANIA MIĘSA
PLAN PREZENTACJI:
1.
Opis wybranego przedmiotu.
2.
Warunki pracy.
3.
Wymagania postawione przedmiotowi.
4.
Przykładowe technologie wytwarzania.
5.
Regeneracja.
6.
Recykling.
7.
Informacja na temat materiałów stosowanych przemyśle
spożywczym.
8.
Charakterystyka wybranych materiałów.
9.
Zestawienie materiałów.
10.
Podsumowanie.
Literatura
2
21.12.202
1
Nóż w maszynie do rozdrabniania
mięsa
1. Maszyny do rozdrabniania mięsa
Maszyną do rozdrabniania mięsa można nazwać
urządzenie, które ma na celu zmielenie mięsa do pożądanej
konsystencji w zależności od zastosowanego sitka i noża.
Wyróżniamy:
Ręczna maszyna do rozdrabniania mięsa
Elektryczna maszyna do rozdrabniania mięsa (AGD)
Krajalnica stosowana w przetwórstwie mięsnym
(dokładne rozdrabnianie)
Gilotyna do rozdrabniania wstępnego
Piła: taśmowa, tarczowa
3
21.12.202
1
Nóż w maszynie do rozdrabniania
mięsa
1. Rodzaje noży do rozdrabniania mięsa
Ze względu na kształt noże do rozdrabnianie mięsa można
podzielić na:
•
tarczowe,
•
ślimakowe cylindryczne,
•
stożkowe,
•
ślimakowe stożkowe,
•
w kształcie sierpa,
•
taśmowe.
•
Ponadto wyróżniamy noże gładkie(stos. do miękkich mięs),
ząbkowane(stos. do twardych mięs)
4
21.12.202
1
Nóż w maszynie do rozdrabniania
mięsa
5
21.12.202
1
Nóż w maszynie do rozdrabniania
mięsa
2.Przykładowe technologie wytwarzania
Obróbka plastyczna:
•
Kucie matrycowe + obróbka wykańczająca.
CPM i metalurgia proszków + obróbka
wykańczająca, nadająca kształt. Węglikostale
spiekane, stale proszkowe produkowane są dwoma
sposobami:
•
Przez spiekanie porowatego szkieletu z proszku węglika
tytanu i następnie nasycaniu szkieletu ciekłą stalą.
•
Klasyczną metodą metalurgii proszków przez mieszanie
proszków TiC i proszków odpowiedniej stali,
prasowanie i następnie spiekanie.
6
21.12.202
1
Nóż w maszynie do rozdrabniania
mięsa
3.Regeneracja
Skorodowanym lub zużytym nożom można
przywrócić ich właściwości poprzez ostrzenie za
pomocą osełek diamentowych, ceramicznych.
Trzeba mieć na uwadze, względy ekonomiczne –
opłacalność.
Skorodowane i zużyte noże do rozdrabniania
mięsa
7
21.12.202
1
Nóż w maszynie do rozdrabniania
mięsa
4. Recykling
Stal nierdzewna jest jednym z najbardziej trwałych materiałów
inżynierskich – wnosi wkład do jej charakterystyki w zakresie
dbałości o środowisko naturalne.
Pod koniec okresu eksploatacyjnego, produkty ze stali
nierdzewnej są zwykle selektywnie zbierane lub technicznie
odzyskiwane ze strumienia odpadów i wracają do ponownego
przetopienia na nową stal nierdzewną.
Obecnie, przeciętnie na świecie, stale nierdzewne zawierają
60.% materiału pochodzącego z recyklingu. Technicznie rzecz
ujmując, liczba ta mogłaby być wyższa, ponieważ surowiec
podlega recyklingowi aż w 100.%. Jednak ze względu na wzrost
zużycia i wyjątkowo długą żywotność produktów ze stali
nierdzewnej, nie ma wystarczająco dużo przedmiotów ze stali
nierdzewnej, które mogłyby być poddane recyklingowi, aby
zaspokoić rosnący popyt na surowce wtórne. Produkcja stali
nierdzewnej jest inwestycją w przyszłość.
8
21.12.202
1
Nóż w maszynie do rozdrabniania
mięsa
5. Warunki pracy:
Temperatura pokojowa - 21°C
Kontakt z tłuszczem
Kontakt z roztworami octowymi, solnymi
(przyprawione mięso)
Kontakt z wodą
Kontakt z sitkiem (ścieranie)
9
21.12.202
1
Nóż w maszynie do rozdrabniania
mięsa
6. Wymagania
Odporność na ścieranie.
Odporność na korozję.
Odporność na uderzenia, pęknięcia,
wyszczerbienia.
Cena.
Konieczność stosowania materiału,
uniemożliwiającego przyleganie mięsa.
Powierzchnie części tnących powinny być gładkie,
bez wgłębień, pęknięć, rys, śladów uderzeń,
wżerów korozji, zgorzeliny, zadziorów,
rozwarstwień materiału itp.
7. Informacja na temat materiałów
stosowanych w przemyśle spożywczym
Już dawno temu stale nierdzewne ugruntowały swoją pozycję jako
materiał na prawie wszystkie konstrukcje do przetwarzania i
przechowywania pożywienia. Ale dlaczego? Jakie cechy sprawiają, że
stale nierdzewne są tak właściwe w takiego rodzaju zastosowaniach?
•
Przede wszystkim decyduje o tym ich odporność na korozję.
•
Ponadto wymagamy, aby materiał pozostał czysty, ale także
pożywienie nie zostało skażone przez związki metaliczne lub
produkty korozji.
•
Stale odporne na korozję dają się łatwo obrabiać w celu uzyskania
gładkiej, niewchłaniającej powierzchni, a ich twardość sprzyja
utrzymaniu takiej powierzchni gładkiej podczas eksploatacji.
•
Im powierzchnia będzie gładsza tym pozostanie ona przez dłuższy
czas niezanieczyszczona przez osady i bio-powłoki, które stwarzają
zagrożenie dla higieny. Taka powierzchnia jest również łatwiejsza w
konserwacji, w trosce o wysokie standardy utrzymania higieny.
10
21.12.202
1
Nóż w maszynie do rozdrabniania
mięsa
8. Charakterystyka
wybranych materiałów
11
21.12.202
1
Nóż w maszynie do rozdrabniania
mięsa
12
21.12.202
1
Nóż w maszynie do rozdrabniania
mięsa
420HC/~4H13
Popularna stal nierdzewna stosowana w klasie tanich i średnich
cenowo noży. Posiada najniższą zawartość węgla (0.4-0.5%) w
stosunku do innych klasycznych stali nierdzewnych stosowanych na
głownie. Prócz tego często stosowane są jej wersje:
- 420J2 o obniżonej do 0.15% zawartości węgla, wykorzystywana do
produkcji sprężyn, szkieletów rękojeści, noży kuchennych oraz
stalowych laminatów.
- 420HC o podwyższonej zawartości węgla i lepszej hartowności.
Zalety serii 420 to bardzo wysoka odporność na korozję,
stosunkowo wysoka udarność (odporność na pęknięcia i
wykruszenia) oraz niskie koszty obróbki. Stal 420 jest hartowana w
przedziale około 54-57 HRC.
Skład chemiczny [%]
Pierwiast
ek
C
Ni
Si
Cr
Mn
P
S
Od
0,40
-
-
12
-
-
-
do
0,50
0,50
0,6
14
1
max.
0,03
max.
0,03
13
21.12.202
1
Nóż w maszynie do rozdrabniania
mięsa
440C/1.4125
Martenzytyczna stal nierdzewna gatunku AISI 440C (EN 1.4125)
po obróbce cieplnej osiąga wysoką wytrzymałość na rozciąganie,
twardość do 59HRC oraz wysoką odporność na zużycie ścierne.
Gatunek ten zawiera wysokie stężenie węgla ok. 1% .Obróbka
cieplna tego gatunku polega na hartowaniu z temperatury 1010-
1065°C w ciepłym oleju lub na powietrzu. Dla dużych przekrojów
elementów wymagane jest hartowanie w oleju. Kolejno stal jest
odpuszczana w temperaturze 150-400°C co zapewnia
odpowiednio wysokie własności mechaniczne. Przy
zaawansowanej obróbce termicznej stal ta osiąga parametry
bliskie ATS-34/154CM, a przewyższają ją odpornością na korozję.
Skład chemiczny [%]
Pierwiaste
k
C
Cr
Mo
Mn
Si
Od
0,95
16
-
-
-
do
1,2
18
0,75
1
1
14
21.12.202
1
Nóż w maszynie do rozdrabniania
mięsa
154CM
Jest to stal nierdzewna będąca amerykańskim odpowiednikiem
stali ATS-34. Jedyna różnica polega na mniejszej zawartości
zanieczyszczeń w postaci niekorzystnych pierwiastków siarki i
fosforu, co osiągnięto przez zastosowanie wysokich reżimów
technologicznych. Dzięki temu stal ta ma minimalnie większą
odporność na korozję i nieco lepszą udarność, czyli odporność
na pęknięcia i wykruszenia. Jest to modyfikacja stali 440C o
zwiększonej zawartości molibdenu i obniżonej wartości chromu.
Stal tą hartuje się w przedziale 59-61HRC. Dzięki większej
odporności na ścieranie i deformację krawędzi tnącej znacznie
lepiej trzyma ostrość (odnośnie 440C).Stosowana w klasie
średnich cenowo i drogich noży.
Skład chemiczny [%]
Pierwiaste
k
C
Cr
Mo
Mn
Si
Od
-
-
-
-
-
do
1,05
14
4
0,5
0,3
15
21.12.202
1
Nóż w maszynie do rozdrabniania
mięsa
D2/NC11LV
Wysokowęglowa, wysokostopowa stal narzędziowa, która
ze względu na swą odporność na korozję zaliczana jest do
klasy pół-nierdzewnych (semi-stainless). Dzięki
stosunkowo wysokiej domieszce wanadu i dużej ilości
chromu, jest ona bardzo odporna na ścieranie i tnie
agresywnie. Jej jedyną wadą, jest nienajlepsza udarność
(odporność na pęknięcia i wykruszenia) oraz wysokie
koszty obróbki. Stal tą zwykle hartuje się w przedziale 58-
61HRC. Stosowana w nożach średniej i wyższej klasy, oraz
w nożach wytwarzanych ręcznie na indywidualne
zamówienie.
Skład chemiczny [%]
Pierwias
tek
C
Mn
Si
P
S
Cr
Ni
Mo
W
V
Cu
Od
1,5
0,15
0,15
-
-
11
-
0,7
-
0,6
-
do
1,7
0,45
0,4
max.0,
03
max.
0,03
13
max.
0,35
1,0
max.
0,2
0,8
max.0,35
16
21.12.202
1
Nóż w maszynie do rozdrabniania
mięsa
S30V
Jest to już tzw. spiek (stal proszkowa), a więc materiał o
właściwościach i zastosowaniach typowych dla stali, lecz o
składzie chemicznym i parametrach nieosiągalnych przy
klasycznych metodach wytopu. Stal ta przewyższa
wszystkimi parametrami stale ATS-34 i 154CM, a także
narzędziową D2, przy czym ma znacznie lepszą udarność, a
więc nie jest krucha. Nadaje się zarówno do produkcji
małych noży składanych jak i taktycznych noży z głownią
stałą. Powszechnie uznana za najlepszą stal nierdzewną na
rynku. Jedyną jej wadą jest cena materiału i koszty obróbki.
Optymalna twardość dla S30V mieści się w przedziale 58-
61HRC. Stosowana na ostrza noży średniej i wysokiej klasy.
Skład chemiczny [%]
Pierwiastek
C
Cr
V
Mo
Od
-
-
-
-
do
1,45
14
4
2
17
21.12.202
1
Nóż w maszynie do rozdrabniania
mięsa
Węglikostal WFN
Cermetale narzędziowe uzyskiwane metodami metalurgii
proszków, w których objętościowy udział węglików ok. 50%, a
osnowę wiążącą stanowią stale stopowe o strukturze
martenzytycznej lub austenitycznej są nazywane węglikostalami
spiekanymi.
Trwałość narzędzi wykonanych z węglikostali spiekanych jest
wielokrotnie większa niż narzędzi wytworzonych z
konwencjonalnych stali.
Węglikostale należą do najdroższych materiałów narzędziowych.
Przy odpowiedniej obróbce cieplnej uzyskanie twardość nawet
do 72 HRC.
Skład chemiczny [%]
Pierwias
tek
Objętościo
wy udział
węglika TiC
Masowy
udział
węglika
TiC
C
Cr
Mo
Cu
Ni
V
Fe
Od
-
-
-
-
-
-
-
-
-
do
50
33
0,65
14
3
0,8
0,4
0,5
reszta
18
21.12.202
1
Nóż w maszynie do rozdrabniania
mięsa
Stal
420HC
Stal
440C
Stal 154
CM
Stal D2
S30V
WFN
Cecha
Waga
α
β
α·β
β
α·β
β
α·β
β
α·β
β
α·β
β
α·β
Odporność
na
ścieranie
(twardość)
0,35
5
1,75
6
2,1
7
2,45
7
2,45
8
2,8
10
3,5
Udarność
(odporność
na
uderzenie,
pękniecia)
0,35
10
3,5
7
2,45
8
2,7
6
2,1
9
3,15
3
1,05
Odporność
na korozję
0,2
7
1,4
7
1,4
6
1,2
4
0,8
8
1,6
10
2
Cena
0,1
10
1
9
0,9
8
0,8
6
0,6
3
0,3
1
0,1
∑
7,6
5
6,8
5
7,1
5
5,9
5
7,8
5
6,65
9. Zestawienie materiałów
19
Na materiał noża maszyny do rozdrabniania mięsa
spośród
wszystkich
wcześniej
przedstawionych
najlepiej wypada stal proszkowa amerykańskiego
producenta S30V.
W owym zestawieniu stal ta uzyskała w każdym
kryterium bardzo wysoką ocenę, choć niewątpliwą
wadą jest koszt procesu wytworzenia .
W rzeczywistości produkcyjnej wszystkie materiały
stosowane są na noże, które z powodzeniem mogłyby
realizować założone wymagania. Jednak podstawą jest
zestawienie oraz wartościowanie poszczególnych cech,
tak aby znaleźć ten optymalny.
21.12.202
1
Nóż w maszynie do rozdrabniania
mięsa
10. Podsumowanie:
Literatura
20
21.12.202
1
1.
https://www.crucible.com
2.
http://www.knifecenter.com/info/knife-blade-materials
3.
http://www.militaria.pl/porady/noze/glownie.xml
4.
http://www.stalenierdzewne.pl
5.
Leszek A. Dobrzański, Podstawy nauk o materialach i
metaloznawstwo, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne,
Gliwice-Warszawa, 2002r
6.
http://www.multistal.pl/go.live.php/PL-
H38/4h1314034.html
Nóż w maszynie do rozdrabniania
mięsa
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ
21
21.12.202
1