Wykonywanie połączeń rozłącznych i nierozłącznych
MINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ Marceli Konfederak Wykonywanie poÅ‚Ä…czeÅ„ rozÅ‚Ä…cznych i nierozÅ‚Ä…cznych 722[02].Z1.04 Poradnik dla ucznia Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji PaÅ„stwowy Instytut Badawczy Radom 2007 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego Recenzenci: mgr in\. Aucja ZieliÅ„ska mgr in\. Marian Cymerys Opracowanie redakcyjne: mgr in\. PaweÅ‚ Krawczak Konsultacja: mgr MaÅ‚gorzata Sienna Poradnik stanowi obudowÄ™ dydaktycznÄ… programu jednostki moduÅ‚owej 722[02].Z1.04 Wykonywanie poÅ‚Ä…czeÅ„ rozÅ‚Ä…cznych i nierozÅ‚Ä…cznych , zawartego w moduÅ‚owym programie nauczania dla zawodu operator obrabiarek skrawajÄ…cych. Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji PaÅ„stwowy Instytut Badawczy, Radom 2007 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 1 SPIS TREÅšCI 1. Wprowadzenie 3 2. Wymagania wstÄ™pne 5 3. Cele ksztaÅ‚cenia 6 4. MateriaÅ‚ nauczania 7 4.1. Zasady bezpieczeÅ„stwa i higieny pracy podczas wykonywania poÅ‚Ä…czeÅ„ 7 4.1.1. MateriaÅ‚ nauczania 7 4.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 8 4.1.3. Ćwiczenia 8 4.1.4. Sprawdzian postÄ™pów 9 4.2. PoÅ‚Ä…czenia nitowe 10 4.2.1. MateriaÅ‚ nauczania 10 4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 12 4.2.3. Ćwiczenia 13 4.2.4. Sprawdzian postÄ™pów 14 4.3. PoÅ‚Ä…czenia gwintowe 15 4.3.1. MateriaÅ‚ nauczania 15 4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 19 4.3.3. Ćwiczenia 19 4.3.4. Sprawdzian postÄ™pów 20 4.4. PoÅ‚Ä…czenia spawane 21 4.4.1. MateriaÅ‚ nauczania 21 4.4.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 27 4.4.3. Ćwiczenia 27 4.4.4. Sprawdzian postÄ™pów 28 4.5. PoÅ‚Ä…czenia zgrzewane 29 4.5.1. MateriaÅ‚ nauczania 29 4.5.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 31 4.5.3. Ćwiczenia 31 4.5.4. Sprawdzian postÄ™pów 32 4.6. PoÅ‚Ä…czenia lutowane 33 4.6.1. MateriaÅ‚ nauczania 33 4.6.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 35 4.6.3. Ćwiczenia 35 4.6.4. Sprawdzian postÄ™pów 36 4.7. PoÅ‚Ä…czenia klejone 37 4.7.1. MateriaÅ‚ nauczania 37 4.7.2. Pytania sprawdzajÄ…ce 38 4.7.3. Ćwiczenia 39 4.7.4. Sprawdzian postÄ™pów 39 5. Sprawdzian osiÄ…gnięć 40 6. Literatura 44 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 2 1. WPROWADZENIE Poradnik ten bÄ™dzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy dotyczÄ…cej wykonywania poÅ‚Ä…czeÅ„ rozÅ‚Ä…cznych i nierozÅ‚Ä…cznych. W poradniku zamieszczono: wymagania wstÄ™pne okreÅ›lajÄ…ce umiejÄ™tnoÅ›ci, jakie powinieneÅ› posiadać, abyÅ› mógÅ‚ bez problemów rozpocząć pracÄ™ z poradnikiem, cele ksztaÅ‚cenia czyli wykaz umiejÄ™tnoÅ›ci, jakie opanujesz w wyniku realizacji programu jednostki moduÅ‚owej, materiaÅ‚ nauczania, czyli wiadomoÅ›ci teoretyczne konieczne do opanowania treÅ›ci jednostki moduÅ‚owej, zestaw pytaÅ„ sprawdzajÄ…cych, czy opanowaÅ‚eÅ› ju\ materiaÅ‚ nauczania, ćwiczenia zawierajÄ…ce polecenia, sposób wykonania oraz wyposa\enie stanowiska pracy, które pozwolÄ… Ci uksztaÅ‚tować okreÅ›lone umiejÄ™tnoÅ›ci praktyczne, sprawdzian postÄ™pów pozwalajÄ…cy sprawdzić Twój poziom wiedzy po wykonaniu ćwiczeÅ„, sprawdzian osiÄ…gnięć opracowany w postaci testu, który umo\liwi sprawdzenie Twoich wiadomoÅ›ci i umiejÄ™tnoÅ›ci opanowanych podczas realizacji programu danej jednostki moduÅ‚owej, literaturÄ™ zwiÄ…zanÄ… z programem jednostki moduÅ‚owej umo\liwiajÄ…cÄ… pogÅ‚Ä™bienie Twej wiedzy z zakresu programu tej jednostki. MateriaÅ‚ nauczania zostaÅ‚ podzielony na siedem części. W pierwszej części znajdujÄ… siÄ™ informacje zwiÄ…zane z bezpieczeÅ„stwem i higienÄ… pracy. W części drugiej zawarte zostaÅ‚y informacje na temat nitowania. Informacje na temat poÅ‚Ä…czeÅ„ gwintowych zawarte zostaÅ‚y w części trzeciej. Czwarta część poÅ›wiÄ™cona zostaÅ‚a poÅ‚Ä…czeniom spawanym. W piÄ…tej części zawarto materiaÅ‚ nauczania poÅ›wiÄ™cony zgrzewaniu. Szósta część zawiera informacje na temat poÅ‚Ä…czeÅ„ lutowanych. Ostatni część zawiera informacje zwiÄ…zane z technikÄ… klejenia. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 3 722[02].Z1 Trasowanie i obróbka rÄ™czna 722[02].Z1.01 Wykonywanie trasowania 722[02].Z1.02 722[02].Z1.03 Obróbka powierzchni pÅ‚askich i Wykonywanie otworów okrÄ…gÅ‚ych ksztaÅ‚towych narzÄ™dziami rÄ™cznymi 722[02].Z1.04 Wykonywanie poÅ‚Ä…czeÅ„ rozÅ‚Ä…cznych i nierozÅ‚Ä…cznych Schemat ukÅ‚adu jednostek moduÅ‚owych Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 4 2. WYMAGANIA WSTPNE PrzystÄ™pujÄ…c do realizacji programu jednostki moduÅ‚owej powinieneÅ› umieć: - stosować zasady bezpiecznej pracy podczas eksploatacji maszyn i urzÄ…dzeÅ„, - dobierać sprzÄ™t ochrony indywidualnej w zale\noÅ›ci od prowadzonych prac, - posÅ‚ugiwać siÄ™ PN i dokumentacjÄ… technicznÄ…, - wykonywać pomiary warsztatowe, - wykonywać trasowanie na pÅ‚aszczyznie i trasowanie przestrzenne, - wykonywać otwory okrÄ…gÅ‚e, - korzystać z ró\nych zródeÅ‚ informacji, - korzystać z poradników i norm, - analizować treść zadania, dobierać metody i plan rozwiÄ…zania, - komunikować siÄ™ i pracować w zespole. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 5 3. CELE KSZTAACENIA W wyniku realizacji programu jednostki moduÅ‚owej powinieneÅ› umieć: - scharakteryzować metody i techniki Å‚Ä…czenia metali i materiałów niemetalowych, - scharakteryzować poÅ‚Ä…czenia nitowe, - scharakteryzować poÅ‚Ä…czenia gwintowe, - wykonać poÅ‚Ä…czenie gwintowe, - rozró\nić rodzaje zÅ‚Ä…czy spawanych i rodzaje spoin, - scharakteryzować spawanie elektryczne i gazowe, - okreÅ›lić wady i zalety poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych, - scharakteryzować poÅ‚Ä…czenia zgrzewane, - scharakteryzować lutowanie, - dobrać narzÄ™dzia, urzÄ…dzenia i materiaÅ‚y do lutowania, - wykonać poÅ‚Ä…czenia lutowane lutem miÄ™kkim, - wykonać poÅ‚Ä…czenia lutowane lutem twardym, - scharakteryzować klejenie, - wykonać poÅ‚Ä…czenie klejone, - ocenić jakość wykonanych poÅ‚Ä…czeÅ„, - skorzystać z dokumentacji technicznej, norm, poradników, - zastosować przepisy bezpieczeÅ„stwa i higieny pracy, ochrony przeciwpo\arowej i ochrony Å›rodowiska podczas wykonywania poÅ‚Ä…czeÅ„. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 6 4. MATERIAA NAUCZANIA 4.1. Zasady bezpieczeÅ„stwa i higieny pracy podczas wykonywania poÅ‚Ä…czeÅ„ 4.1.1. MateriaÅ‚ nauczania Podczas wykonywania poÅ‚Ä…czeÅ„ rozÅ‚Ä…cznych i nierozÅ‚Ä…cznych nale\y bezwzglÄ™dnie stosować siÄ™ do instrukcji bezpieczeÅ„stwa i higieny pracy obowiÄ…zujÄ…cych na stanowisku pracy. Znajomość instrukcji stanowiskowych jest niezbÄ™dnym warunkiem dopuszczenia do pracy. Nale\y równie\ pamiÄ™tać o nastÄ™pujÄ…cych zasadach bezpiecznego u\ytkowania stanowiska pracy: - ubiór pracownika nie powinien mieć \adnych zwisajÄ…cych części, mankiety powinny być obcisÅ‚e, a gÅ‚owa nakryta, - do pracy nie nale\y u\ywać narzÄ™dzi uszkodzonych, - podczas wiercenia i gwintowania nie nale\y usuwać wiórów palcami, ani ich zdmuchiwać, - narzÄ™dzia u\ywane do nitowania nie mogÄ… mieć pÄ™knięć i innych uszkodzeÅ„, - przy lutowaniu, podczas pracy z kwasami nale\y chronić ciaÅ‚o i ubiór przed ich \rÄ…cym dziaÅ‚aniem, - lutownicÄ™, palnik i inne nagrzewajÄ…ce siÄ™ narzÄ™dzia nale\y trzymać w bezpiecznej odlegÅ‚oÅ›ci od ciaÅ‚a, - obwody elektrody i części spawanej sÄ… pod napiÄ™ciem, gdy urzÄ…dzenie spawalnicze jest wÅ‚Ä…czone. Nigdy nie nale\y dopuszczać do zetkniÄ™cia części obwodu bÄ™dÄ…cych pod napiÄ™ciem z goÅ‚Ä… skórÄ… lub mokrym ubraniem, - poniewa\ Å‚uk elektryczny jest nie tylko zródÅ‚em ciepÅ‚a, ale tak\e zródÅ‚em promieniowania ultrafioletowego, nale\y stosować Å›rodki zabezpieczajÄ…ce oczy i skórÄ™ poprzez stosowanie odpowiednich masek ochronnych wyposa\onych w odpowiednie szkÅ‚a, fartuchów skórzanych, rÄ™kawic itp., - nie wolno chwytać gorÄ…cego metalu przygotowanego do spawania lub po spawaniu, - nie wolno samodzielnie naprawiać uszkodzonych przewodów elektrycznych, - nie wolno spawać bez prawidÅ‚owego uziemienia elementu spawanego, - nale\y pamiÄ™tać o tym, aby ustawić przedmioty do spawania w taki sposób, aby uniemo\liwić ich przesuniecie lub przewrócenie siÄ™, - nale\y sprawdzić, czy podczas spawania na stanowisku lub obok stanowiska nie zostaÅ‚ zaprószony ogieÅ„, - wszystkie operacje w procesie technologicznym klejenia nale\y wykonywać w rÄ™kawicach gumowych, w fartuchu szczelnie przylegajÄ…cym do szyi i przegubu rÄ…k, - w pomieszczeniach, w których dokonuje siÄ™ klejenia, istnieje du\e zagro\enie po\arowe i dlatego nie wolno w tych pomieszczeniach palić papierosów ani u\ywać otwartego ognia, - ka\dÄ… powierzonÄ… pracÄ™ nale\y wykonywać dokÅ‚adnie, zgodnie z obowiÄ…zujÄ…cym procesem technologicznym i wg wskazówek nauczyciela, - ka\dy wypadek przy pracy zgÅ‚aszać swojemu nauczycielowi, a stanowisko pracy pozostawić w takim stanie, w jakim zdarzyÅ‚ siÄ™ wypadek. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 7 4.1.2. Pytania sprawdzajÄ…ce OdpowiadajÄ…c na pytania, sprawdzisz, czy jesteÅ› przygotowany do wykonania ćwiczeÅ„. 1. Jakie zasady bhp powinieneÅ› stosować podczas wykonywania poÅ‚Ä…czeÅ„ lutowanych? 2. Jakie zasady bhp powinieneÅ› stosować podczas wykonywania poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych? 3. Jakie zasady bhp powinieneÅ› stosować podczas wykonywania poÅ‚Ä…czeÅ„ klejonych? 4. Jakie Å›rodki ochroni indywidualnej nale\y stosować podczas wykonywania poÅ‚Ä…czeÅ„? 4.1.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 OkreÅ›l zagro\enia dla pracownika wystÄ™pujÄ…ce podczas spawania elektrycznego. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneÅ›: 1) okreÅ›lić, jakie zagro\enia dla pracownika wystÄ™pujÄ… podczas spawania, 2) zapisać wszystkie pomysÅ‚y na kartce (burza mózgów nie krytykujÄ…c \adnego z pomysłów kole\anek/kolegów), 3) uporzÄ…dkować zapisane pomysÅ‚y odrzucić ewentualnie nierealne lub budzÄ…ce wÄ…tpliwoÅ›ci czÅ‚onków grupy, 4) zaprezentować efekty pracy. Wyposa\enie stanowiska pracy: - du\e arkusze papieru, - mazaki, - tablica flipchart. Ćwiczenie 2 OkreÅ›l zagro\enia dla pracownika wystÄ™pujÄ…ce podczas lutowania. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneÅ›: 1) okreÅ›lić, jakie zagro\enia dla pracownika wystÄ™pujÄ… podczas lutowania, 2) zapisać wszystkie pomysÅ‚y na kartce (burza mózgów nie krytykujÄ…c \adnego z pomysłów kole\anek/kolegów), 3) uporzÄ…dkować zapisane pomysÅ‚y odrzucić ewentualnie nierealne lub budzÄ…ce wÄ…tpliwoÅ›ci czÅ‚onków grupy, 4) zaprezentować efekty pracy. Wyposa\enie stanowiska pracy: - du\e arkusze papieru, - mazaki, - tablica flipchart. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 8 4.1.4. Sprawdzian postÄ™pów Czy potrafisz: Tak Nie 1) okreÅ›lić zasady bhp podczas wykonywania poÅ‚Ä…czeÅ„? 1 1 2) okreÅ›lić, jakie zagro\enia dla pracownika wystÄ™pujÄ… podczas spawania? 1 1 3) okreÅ›lić, jakie zagro\enia dla pracownika wystÄ™pujÄ… podczas gwintowania? 1 1 4) okreÅ›lić, jakie zagro\enia dla pracownika wystÄ™pujÄ… podczas lutowania? 1 1 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 9 4.2. PoÅ‚Ä…czenia nitowe 4.2.1. MateriaÅ‚ nauczania Nitowanie polega na poÅ‚Ä…czeniu elementów za pomocÄ… nitów. PoÅ‚Ä…czenia nitowe nale\Ä… do grupy poÅ‚Ä…czeÅ„ nierozÅ‚Ä…cznych, czyli takich, w których części zÅ‚Ä…czone lub Å‚Ä…czniki (części Å‚Ä…czÄ…ce) ulegajÄ… uszkodzeniu przy rozÅ‚Ä…czaniu poÅ‚Ä…czenia. Wymiary i ksztaÅ‚ty nitów sÄ… znormalizowane (rys. 1). Zale\nie od ksztaÅ‚tu Å‚ba rozró\nia siÄ™ nastÄ™pujÄ…ce nity normalne: - z Å‚bem kulistym, - z Å‚bem pÅ‚askim, - z Å‚bem soczewkowym, - z Å‚bem grzybkowym, - z Å‚bem trapezowym - z Å‚bem wywiniÄ™tym, - z Å‚bem sto\kowym. Rys. 1. Rodzaje nitów: a) nity z Å‚bem kulistym, b) nity z Å‚bem sto\kowym, c) nity z Å‚bem soczewkowym zwykÅ‚ym, d) nity z Å‚bem soczewkowym niskim, e) nity z Å‚bem grzybkowym, f) nity z Å‚bem trapezowym, g) nity rurkowe z Å‚bem pÅ‚askim, h) nity rurkowe z Å‚bem wywiniÄ™tym, j) nity drÄ…\one z Å‚bem sto\kowym, k) nity drÄ…\one z Å‚bem grzybkowym [3]. Nity z Å‚bem kulistym sÄ… stosowane w konstrukcjach metalowych do poÅ‚Ä…czeÅ„ trwaÅ‚ych. Nity z Å‚bem pÅ‚askim oraz nity z Å‚bem soczewkowym stosuje siÄ™ wówczas, gdy powierzchnie części Å‚Ä…czonych powinny być gÅ‚adkie. Nity z Å‚bem soczewkowym o bardzo maÅ‚ej wysokoÅ›ci sÄ… stosowane do Å‚Ä…czenia części i niewielkiej gruboÅ›ci. Do nitowania cienkich blach oraz materiałów niemetalowych u\ywa siÄ™ nitów rurkowych lub drÄ…\onych z Å‚bem pÅ‚askim lub grzybkowym. Ze wzglÄ™dów konstrukcyjnych poÅ‚Ä…czenia nitowe dzieli siÄ™ na zakÅ‚adkowe i nakÅ‚adkowe (jedno lub dwustronne). Rys. 2. PoÅ‚Ä…czenia nitowe: a) zakÅ‚adkowe szew jednorzÄ™dowy, b, c) zakÅ‚adkowe szew wielorzÄ™dowy, d) nakÅ‚adkowe jednostronne szew jednorzÄ™dowy, e) nakÅ‚adkowe dwustronne szew dwurzÄ™dowy [4]. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 10 Wykonanie poÅ‚Ä…czenia nitowego polega na wykonaniu otworów nitowych w elementach Å‚Ä…czonych, wstawieniu nitu w otwory i jego zamkniÄ™ciu, czyli wykonaniu drugiego Å‚ba, tzw. Zakuwki (rys. 3). Po wywierceniu otworów, do otworów Å‚Ä…czonych wkÅ‚ada siÄ™ nit, którego Å‚eb opiera siÄ™ o przypór. Po oparciu Å‚ba nitu na przyporze nakÅ‚ada siÄ™ dociskacz i mocnymi uderzeniami mÅ‚otka w Å‚eb dociskacza dociska siÄ™ do siebie blachy nitowane. Po zdjÄ™ciu dociskacza uderzeniami mÅ‚otka ksztaÅ‚tuje siÄ™ zakuwkÄ™ i wykaÅ„cza jÄ… nagłówniakiem. Rys. 3. Kolejne fazy nitowania: l) Å‚eb, 2) trzon, 3) przypór, 4) dociskacz, 5) nagłówniak, 6) zakuwka [1]. Nitowanie zmechanizowane wykonuje siÄ™ za pomocÄ… maszyn zwanych niciarkami (rys. 4) lub za pomocÄ… przyrzÄ…dów rÄ™cznych zwanych nitownikami. W nitownikach przypór i nagłówniak zamykajÄ…cy nit sÄ… dociskane przez pracownika za poÅ›rednictwem mechanizmu dzwigniowego. Niciarki znajdujÄ… zastosowanie do nitowania drobnych elementów. MiÄ™dzy innymi sÄ… u\ywane w przemyÅ›le motoryzacyjnym do nitowania okÅ‚adzin ciernych tarcz sprzÄ™gÅ‚owych i okÅ‚adzin hamulcowych. Rys. 4. Niciarka pneumatyczna [5]. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 11 Bardzo rozpowszechnione w chwili obecnej sÄ… nity zrywalne: aluminiowe, stalowe, miedziane, kwasoodporne, stosowane szczególnie w przemyÅ›le samochodowym i maszynowym (rys. 5). Nit umieszcza siÄ™ w otworze, a na wystajÄ…cÄ… koÅ„cówkÄ™ nitu zakÅ‚ada nitownicÄ™ (nale\y zaÅ‚o\yć odpowiedniÄ… koÅ„cówkÄ™ w zale\noÅ›ci od Å›rednicy nitu). ZaciÅ›niÄ™cie nitu wykonuje siÄ™ poprzez Å›ciÅ›niÄ™cie rÄ™kojeÅ›ci nitownicy. Nit jest wykonany w ten sposób, \e po przekroczeniu okreÅ›lonej siÅ‚y zostaje zerwany. Nit pozostaje w otworze, a oderwany stalowy rdzeÅ„ nale\y usunąć z nitownicy. Rys. 5. Nitownica rÄ™czna i nit zrywalny [5]. Wady poÅ‚Ä…czeÅ„ nitowych: - bardzo ograniczone mo\liwoÅ›ci konstrukcyjne, - osÅ‚abiajÄ… przekroje zasadnicze, - trudność uzyskania szczelnoÅ›ci poÅ‚Ä…czenia, - du\e koszty nakÅ‚adowe. Zalety: - Å‚Ä…czymy materiaÅ‚y trudno spawalne, - przenoszÄ… du\e drgania, - tradycja, - wytrzymaÅ‚ość przy niskich temperaturach. PoÅ‚Ä…czenia za pomocÄ… nitów zostaÅ‚y w zasadzie zastÄ…pione spawaniem, głównie do wykonywania konstrukcji stalowych, ale w wielu przypadkach, zwÅ‚aszcza do Å‚Ä…czenia drobnych elementów oraz w konstrukcjach ze stopów aluminiowych, nitowanie jest nadal stosowane. 4.2.2. Pytania sprawdzajÄ…ce OdpowiadajÄ…c na pytania, sprawdzisz, czy jesteÅ› przygotowany do wykonania ćwiczeÅ„. 1. Do jakiej grupy poÅ‚Ä…czeÅ„ nale\y poÅ‚Ä…czenie nitowane? 2. Jakie znasz rodzaje nitów? 3. Jakie znasz rodzaje poÅ‚Ä…czeÅ„ nitowych? 4. Jakich narzÄ™dzi u\ywa siÄ™ do nitowania? 5. W jaki sposób wykonuje siÄ™ nitowanie? Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 12 4.2.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Na rysunku przedstawiono poÅ‚Ä…czenie nierozÅ‚Ä…czne. Rozpoznaj to poÅ‚Ä…czenie. Podaj wady i zalety tego poÅ‚Ä…czenia oraz jego zastosowanie. Rysunek do ćwiczenia 1 [opracowanie wÅ‚asne]. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneÅ›: 1) zapoznać siÄ™ z rysunkiem, 2) okreÅ›lić, jakie poÅ‚Ä…czenie jest wskazane na rysunku, 3) okreÅ›lić, jakie sÄ… wady i zalety tego poÅ‚Ä…czenia, 4) okreÅ›lić, gdzie mojÄ… zastosowanie tego rodzaju poÅ‚Ä…czenia, 5) zapisać wszystkie pomysÅ‚y na kartce (burza mózgów nie krytykujÄ…c \adnego z pomysłów kole\anek/kolegów), 6) uporzÄ…dkować zapisane pomysÅ‚y, 7) wziąć udziaÅ‚ w podsumowaniu, 8) zaprezentować efekty pracy. Wyposa\enie stanowiska pracy: - du\e arkusze papieru, - mazaki, - tablica flipchart. Ćwiczenie 2 Wykonaj rÄ™czne nitowanie blach stalowych zgodnie z dokumentacjÄ…. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneÅ›: 1) zapoznać siÄ™ z technikÄ… nitowania, 2) dobrać narzÄ™dzia do nitowania, 3) sprawdzić stan techniczny narzÄ™dzi, 4) dobrać nity, 5) dobrać wiertÅ‚a do wiercenia otworów pod nity, 6) wywiercić otwory pod nity, 7) wykonać nitowanie blach, 8) uporzÄ…dkować stanowisko pracy, 9) zagospodarować odpady, Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 13 10) dokonać oceny wykonanej pracy, 11) zaprezentować wykonane zadanie. Wyposa\enie stanowiska pracy: instrukcja do wykonania ćwiczenia zawierajÄ…ca dokumentacjÄ™ zadania wraz z rysunkiem, imadÅ‚o Å›lusarskie, nitownica rÄ™czna, nity zrywalne, paski blachy, wiertÅ‚a, wiertarka stoÅ‚owa, uchwyty wiertarskie, pisaki, kartki papieru. 4.2.4. Sprawdzian postÄ™pów Czy potrafisz: Tak Nie 1) rozró\nić rodzaje nitów? 1 1 2) rozró\nić rodzaje poÅ‚Ä…czeÅ„ nitowych? 1 1 3) scharakteryzować poÅ‚Ä…czenia nitowe? 1 1 4) dobrać narzÄ™dzia do wykonania nitowania? 1 1 5) wykonać poÅ‚Ä…czenie nitowe? 1 1 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 14 4.3. PoÅ‚Ä…czenia gwintowe 4.3.1. MateriaÅ‚ nauczania PoÅ‚Ä…czenia gwintowe nale\Ä… do grupy poÅ‚Ä…czeÅ„ rozÅ‚Ä…cznych i sÄ… bardzo czÄ™sto stosowane w budowie maszyn. Znormalizowanymi Å‚Ä…cznikami gwintowanymi sÄ… Å›ruby (zakoÅ„czone Å‚bem o ró\nych ksztaÅ‚tach, które dokrÄ™ca siÄ™ kluczami) oraz wkrÄ™ty (Å‚eb ma naciÄ™ty rowek i dokrÄ™cane sÄ… wkrÄ™takami). Głównym elementem poÅ‚Ä…czenia gwintowego jest Å‚Ä…cznik, skÅ‚adajÄ…cy siÄ™ ze Å›ruby i nakrÄ™tki. SkrÄ™cenie ze sobÄ… Å›ruby i nakrÄ™tki tworzy poÅ‚Ä…czenie gwintowe. PoÅ‚Ä…czenia gwintowe dzieli siÄ™ na: - poÅ›rednie części maszyn Å‚Ä…czy siÄ™ za pomocÄ… Å‚Ä…cznika, rolÄ™ nakrÄ™tki mo\e równie\ speÅ‚niać gwintowany otwór w jednej z części, - bezpoÅ›rednie gwint jest wykonany na Å‚Ä…czonych częściach. Rys. 6. PoÅ‚Ä…czenia gwintowe: a, b) poÅ›rednie, c) bezpoÅ›rednie [3]. Nacinanie gwintu, czyli gwintowanie, polega na wykonaniu na powierzchni waÅ‚ka lub otworu wgÅ‚Ä™bieÅ„ wzdÅ‚u\ linii Å›rubowej. W czasie nacinania gwintu ostrze narzÄ™dzia wykonuje w stosunku do obrabianej części ruch po linii Å›rubowej, tworzÄ…c rowek o odpowiednim zarysie gwintu. Gwint mo\na nacinać na powierzchni walcowej zewnÄ™trznej (Å›ruba) lub na powierzchni walcowej wewnÄ™trznej (nakrÄ™tka). W zale\noÅ›ci od ksztaÅ‚tu zarysu gwintu w pÅ‚aszczyznie przechodzÄ…cej przez jego oÅ› rozró\nia siÄ™ gwinty: trójkÄ…tne, prostokÄ…tne, trapezowe (symetryczne i niesymetryczne) i okrÄ…gÅ‚e (rys. 7). Rys. 7. Zarysy gwintów: a) trójkÄ…tny, b) trapezowy symetryczny, c) prostokÄ…tny, d) trapezowy niesymetryczny, e) okrÄ…gÅ‚y, f) wielkoÅ›ci charakteryzujÄ…ce gwint metryczny: 1 wystÄ™p, 2 bruzda, 3 zarys, Ä… kÄ…t gwintu, d Å›rednica zewnÄ™trzna gwintu, d2 Å›rednica podziaÅ‚owa gwintu, d1 Å›rednica wewnÄ™trzna gwintu, P podziaÅ‚ka (skok), H wysokość gwintu [1]. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 15 Do poÅ‚Ä…czeÅ„ nieruchomych, czyli jako gwinty zÅ‚Ä…czne, stosuje siÄ™ wyÅ‚Ä…cznie gwinty trójkÄ…tne. Gwinty trapezowe i prostokÄ…tne stosuje siÄ™ w Å›rubach do przenoszenia ruchu, jak np. Å›ruba pociÄ…gowa w obrabiarkach. W przypadku gwintu o zarysie trójkÄ…tnym dla gwintów metrycznych kÄ…t wierzchoÅ‚kowy gwintu wynosi 60°. Je\eli Å›rubÄ™ wkrÄ™camy w nagwintowany otwór zgodnie z ruchem wskazówek zegara, to mamy do czynienia z gwintem prawozwojnym je\eli przeciwnie, lewozwojnym. Wymiary gwintów sÄ… znormalizowane i okreÅ›lone w Polskich Normach. Gwinty metryczne oznacza siÄ™ poprzez podanie symbolu gwintu M oraz wartoÅ›ci Å›rednicy zewnÄ™trznej, np. M20 dla gwintów zwykÅ‚ych, a w przypadku gwintów drobnozwojnych podaje siÄ™ podziaÅ‚kÄ™ gwintu, np. M20 x 1,5. Do rÄ™cznego nacinania gwintów zewnÄ™trznych (Å›rub) sÅ‚u\Ä… narzynki, a do nacinania gwintów wewnÄ™trznych (nakrÄ™tek) gwintowniki. Gwintowniki u\ywane sÄ… w kompletach. Komplet gwintowników dla danej wielkoÅ›ci gwintu skÅ‚ada siÄ™ z trzech sztuk: gwintownika wstÄ™pnego, zdzieraka i wykaÅ„czaka. b) a) c) d) Rys. 8. NarzÄ™dzia do gwintowania rÄ™cznego: a) narzynka, b) komplet gwintowników, c) oprawka do gwintowników, d) oprawka do narzynek [5]. Gwintownik ma ksztaÅ‚t Å›ruby o sto\kowym zakoÅ„czeniu z rowkami wyciÄ™tymi na powierzchni wzdÅ‚u\ osi gwintownika (rys. 9). Rowki te tworzÄ… krawÄ™dzie tnÄ…ce i sÅ‚u\Ä… do odprowadzania wiórów. Gwintownik rÄ™czny skÅ‚ada siÄ™ z części roboczej i części chwytowej. Rys. 9. Budowa gwintownika: 1) część robocza, 2) część skrawajÄ…ca, 3) część wygÅ‚adzajÄ…ca, 4) uchwyt, 5) Å‚eb kwadratowy, 6) rowek wiórowy, 7) krawÄ™dz tnÄ…ca, 8) powierzchnia natarcia, 9) powierzchnia przyÅ‚o\enia, Ä… kÄ…t przyÅ‚o\enia, ² kÄ…t ostrza, Å‚ kÄ…t natarcia, ´ kÄ…t skrawania [1]. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 16 Nacinanie gwintu wewnÄ™trznego rozpoczyna siÄ™ od wywiercenia otworu pod gwint. ÅšrednicÄ™ wiertÅ‚a do otworu pod gwint dobiera siÄ™ z tablic w zale\noÅ›ci od rodzaju gwintu, jego Å›rednicy i rodzaju materiaÅ‚u. Wybrane Å›rednice wierteÅ‚ do otworów pod gwinty wykonane w stali przedstawione sÄ… w tabeli 1. Dobór wÅ‚aÅ›ciwej Å›rednicy wiertÅ‚a ma bardzo du\e znaczenie, poniewa\ przy zbyt du\ej Å›rednicy otrzymuje siÄ™ gwint niepeÅ‚ny, a przy za maÅ‚ej Å‚amie siÄ™ gwintownik lub zrywa nitka gwintu. Podczas wiercenia otworów pod gwinty nieprzelotowe nale\y przestrzegać zasady, \e otwór musi mieć wiÄ™kszÄ… gÅ‚Ä™bokość ni\ wymagana gÅ‚Ä™bokość gwintu. Tabela 1. Wybrane Å›rednice wierteÅ‚ do otworów pod gwinty wykonane w stali [opracowanie wÅ‚asne]. Gwint metryczny Åšrednica Åšrednica gwintu Skok wiertÅ‚a w mm gwintu w mm M6 1,00 5,0 M8 1,25 6,7 M10 1,50 8,4 M12 1,75 10,0 M14 2,00 11,8 M16 2,00 13,8 M18 2,25 15,3 M20 2,25 17,3 Podczas wykonywania gwintu nale\y zwracać uwagÄ™, by przez caÅ‚y czas gwintowania oÅ› gwintownika byÅ‚a prostopadÅ‚a do powierzchni materiaÅ‚u gwintowanego, w poczÄ…tkowej fazie nale\y sprawdzić prostopadÅ‚ość przy pomocy kÄ…townika. Poniewa\ podczas gwintowania, ostrza gwintownika zbierajÄ…c nadmiar materiaÅ‚u tworzÄ… wiór, nale\y po ka\dym peÅ‚nym obrocie pokrÄ™tkÄ… w prawo wykonać pół obrotu w lewo odcinajÄ…c wiór od materiaÅ‚u (rys. 10). Gwintowanie rozpoczyna siÄ™ od gwintownika wstÄ™pnego. Gwintownik wprowadza siÄ™ w otwór, lekko wywierajÄ…c nacisk osiowy do momentu, a\ powstanie bruzda i gwintownik samodzielnie bÄ™dzie siÄ™ zagÅ‚Ä™biaÅ‚ w otwór. Po nagwintowaniu otworu nale\y wykrÄ™cić gwintownik wstÄ™pny, wkrÄ™cić w naciÄ™ty ju\ zarys gwintu gwintownik zdzierak i wykonać te same czynnoÅ›ci gwintowania jak w przypadku gwintownika wstÄ™pnego. Ostateczny zarys gwintu uzyskuje siÄ™ po wykonaniu gwintu gwintownikiem wykaÅ„czakiem. JeÅ›li przy obracaniu gwintownika napotyka siÄ™ du\y opór nale\y go wykrÄ™cić, oczyÅ›cić rowki gwintownika i otwór z wiórów i ponownie wkrÄ™cić w otwór. Rys. 10. Technika gwintowania [1]. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 17 Do wykonywania gwintów na powierzchni zewnÄ™trznej u\ywa siÄ™ narzÄ™dzia nazywanego narzynkÄ… (rys. 11). Narzynki, sÄ… to stalowe hartowane pierÅ›cienie, wewnÄ…trz nagwintowane, z wywierconymi otworami tworzÄ…cymi krawÄ™dzie tnÄ…ce i jednoczeÅ›nie sÅ‚u\Ä…cymi do odprowadzania wiórów. Rys. 11. Narzynki okrÄ…gÅ‚e: a) peÅ‚na, b) przeciÄ™ta, [1]. Technika wykonywania gwintów zewnÄ™trznych jest analogiczna jak przy wykonywaniu gwintów wewnÄ™trznych. Przed rozpoczÄ™ciem nacinania gwintu nale\y szczególnÄ… uwagÄ™ zwrócić na prostopadÅ‚e poÅ‚o\enie narzynki wzglÄ™dem osi sworznia. Po zaÅ‚o\eniu narzynki na koniec sworznia nale\y rozpocząć obrót w prawo, wywierajÄ…c niewielki nacisk osiowy w dół, a\ do momentu, gdy zacznie powstawać bruzda i narzynka bÄ™dzie prowadzona samoczynnie. Po wykonaniu ka\dego peÅ‚nego obrotu w prawo nale\y cofnąć narzynkÄ™ o pół obrotu w lewo, powtarzajÄ…c tÄ™ czynność a\ do naciÄ™cia caÅ‚ego gwintu. Åšrednica sworznia, na którym bÄ™dzie wykonywany gwint zewnÄ™trzny powinna być nieco mniejsza od Å›rednicy gwintu. Wybrane Å›rednice sworzni pod gwint umieszczono w tabeli 2. Podczas gwintowania w przypadku niektórych materiałów nale\y u\ywać Å›rodków smarujÄ…cych. Tabela 2. Wybrane Å›rednice sworzni pod gwint [opracowanie wÅ‚asne]. Gwint metryczny Åšrednica sworznia Åšrednica gwintu Skok w mm w mm gwintu Najmniejsza NajwiÄ™ksza M6 1,00 5,80 5,90 M8 1,25 7,80 7,90 M10 1,50 9,75 9,85 M12 1,75 11,76 11,88 M14 2,00 13,70 13,82 M16 2,00 15,70 15,82 M18 2,25 17,70 17,82 M20 2,25 19,72 19,86 Po wykonaniu gwintowania nale\y sprawdzić prawidÅ‚owość wykonanych prac. Do sprawdzenia prawidÅ‚owoÅ›ci wykonanego gwintu stosuje siÄ™ sprawdziany i wzorniki. a) b) c) Rys. 12. NarzÄ™dzia do sprawdzania poprawnoÅ›ci wykonania gwintu: a) sprawdzanie zarysu gwintu wzornikiem do gwintów, b) sprawdzian do gwintów zewnÄ™trznych, c) sprawdzian do gwintów wewnÄ™trznych [1]. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 18 4.3.2. Pytania sprawdzajÄ…ce OdpowiadajÄ…c na pytania, sprawdzisz, czy jesteÅ› przygotowany do wykonania ćwiczeÅ„. 1. Jakie znasz narzÄ™dzia do wykonania gwintów wewnÄ™trznych? 2. Jakie znasz narzÄ™dzia do wykonania gwintów zewnÄ™trznych? 3. W jaki sposób oznaczamy gwinty? 4. W jaki sposób nacinamy gwinty zewnÄ™trzne? 5. W jaki sposób nacinamy gwinty wewnÄ™trzne? 4.3.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Wykonaj rÄ™cznie gwint wewnÄ™trzny M10 zgodnie z dokumentacjÄ…. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneÅ›: 1) zapoznać siÄ™ z technikÄ… nacinania gwintów wewnÄ™trznych, 2) dobrać z tabeli Å›rednicÄ™ otworu pod gwint, 3) dobrać wiertÅ‚o do wykonania otworu pod gwint, 4) dobrać gwintownik, 5) sprawdzić stan techniczny narzÄ™dzi, 6) wykonać wiercenie otworu pod gwint, 7) wykonać gwintowanie otworu, 8) uporzÄ…dkować stanowisko pracy, 9) zagospodarować odpady, 10) dokonać oceny wykonanej pracy, 11) zaprezentować wykonane zadanie. Wyposa\enie stanowiska pracy: instrukcja do wykonania ćwiczenia zawierajÄ…ca dokumentacjÄ™ zadania wraz z rysunkiem, imadÅ‚o Å›lusarskie, wiertarka stoÅ‚owa, uchwyt wiertarski, wiertÅ‚a, gwintowniki, oprawki do gwintowników, Å›rodek smarny, wzornik do gwintu, sprawdzian do gwintów wewnÄ™trznych, suwmiarka, pisaki, kartki papieru. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 19 Ćwiczenie 2 Wykonaj rÄ™cznie gwint zewnÄ™trzny M12 na przygotowanych sworzniach zgodnie z dokumentacjÄ…. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneÅ›: 1) zapoznać siÄ™ z technikÄ… nacinania gwintów zewnÄ™trznych, 2) dobrać narzynkÄ™, 3) sprawdzić stan techniczny narzÄ™dzi, 4) wykonać gwint zewnÄ™trzny, 5) uporzÄ…dkować stanowisko pracy, 6) zagospodarować odpady, 7) dokonać oceny wykonanej pracy, 8) zaprezentować wykonane zadanie. Wyposa\enie stanowiska pracy: instrukcja do wykonania ćwiczenia zawierajÄ…ca dokumentacjÄ™ zadania wraz z rysunkiem, imadÅ‚o Å›lusarskie, sworznie o prawidÅ‚owej Å›rednicy pod gwint M12, narzynki, oprawki do narzynek, Å›rodek smarny, sprawdzian do gwintów zewnÄ™trznych, suwmiarka, pisaki, kartki papieru. 4.3.4 Sprawdzian postÄ™pów Czy potrafisz: Tak Nie 1) wymienić rodzaje poÅ‚Ä…czeÅ„ gwintowych? 1 1 2) scharakteryzować poÅ‚Ä…czenia gwintowe? 1 1 3) dobrać narzÄ™dzia do wykonania poÅ‚Ä…czeÅ„ gwintowych? 1 1 4) wykonać gwint wewnÄ™trzny? 1 1 5) wykonać gwint zewnÄ™trzny? 1 1 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 20 4.4. PoÅ‚Ä…czenia spawane 4.4.1. MateriaÅ‚ nauczania Spawanie stosuje siÄ™ w budowie maszyn do Å‚Ä…czenia zarówno stali, staliwa, \eliwa jak i stopów metali nie\elaznych. Systematyczne ulepszanie metod i technologii spawania, a przede wszystkim zautomatyzowanie procesów bardzo istotnie zwiÄ™kszyÅ‚o zakres stosowania tej techniki. Najczęściej spotykane zastosowanie poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych to: konstrukcje stalowe, np. mosty, maszty, konstrukcje szkieletowe, urzÄ…dzenia dzwigniowe, konstrukcyjne wszelkiego rodzaju dzwigni, spawane korpusy i ramy maszyn wykonane z blach, pÅ‚yt, rur i ksztaÅ‚towników, w pracach remontowych. Spawanie jest technologiÄ… Å‚Ä…czenia materiałów przez ich nagrzanie i stopienie w miejscu Å‚Ä…czenia. Po stopieniu materiaÅ‚ ulega wymieszaniu a po zakrzepniÄ™ciu tworzy spoinÄ™ (rys. 13), w przypadku spawania grubszych materiałów dodatkowo stosowane jest spoiwo. Rys. 13. ZÅ‚Ä…cze spawane [1]. W zale\noÅ›ci od zródÅ‚a ciepÅ‚a rozró\niamy spawanie: - gazowe najczęściej przy spalaniu w pÅ‚omieniu gazowym acetylenu i tlenu w temperaturach do 3200°C, wprowadzenie dodatkowego metalu daje mo\liwość spawania metali ró\niÄ…cych siÄ™ skÅ‚adem chemicznym, - Å‚ukowe (elektryczne) z wykorzystaniem elektrod oraz spawarki urzÄ…dzenia opierajÄ…cego swÄ… pracÄ™ na zjawisku Å‚uku elektrycznego w temperaturach do 3500°C. Najczęściej stosowane ze wzglÄ™du na szybkie nagrzewanie siÄ™ części. IstniejÄ… tak\e inne metody spawania, takie jak: spawanie w osÅ‚onach gazów szlachetnych (w celu unikniÄ™cia utleniania spoiny), spawanie laserowe, spawanie elektronowe. PoÅ‚Ä…czenia spawane ze wzglÄ™du na ksztaÅ‚t spoiny dzielÄ… siÄ™ na: - czoÅ‚owe jedno- i dwustronne (rys. 14 a), - pachwinowe (rys. 14 b), - grzbietowe, - brze\ne (rys. 14 c), - otworowe (rys. 14 d). Rys. 14. Rodzaje spoin: a) czoÅ‚owa, b) pachwinowa, c) brze\na, d) otworowa [1]. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 21 PoÅ‚Ä…czenia spawane ze wzglÄ™du na uÅ‚o\enie spawanych elementów wzglÄ™dem siebie dzielÄ… siÄ™ na: - stykowe (rys. 15 a), - zakÅ‚adkowe (rys. 15 e), - teowe (rys. 15 b), - przylgowe (rys. 15 d), - naro\ne (rys. 15 c), - krzy\owe (rys. 15 f). a) b) c) d) f) e) Rys. 15. Rodzaje zÅ‚Ä…czy spawanych: a) doczoÅ‚owe, b) teowe, c) naro\ne, d) przylgowe, e) zakÅ‚adkowe, f) krzy\owe [3]. W technologii spawania gazowego do nagrzania Å‚Ä…czonych elementów wykorzystuje siÄ™ ciepÅ‚o pÅ‚omienia powstaÅ‚ego wskutek spalania mieszanki acetylenu lub propanu z tlenem. Gaz spawalniczy i tlen sÄ… podawane do palnika z osobnych butli ciÅ›nieniowych. Podstawowym sprzÄ™tem do spawania jest palnik acetylenowo-tlenowy, butle spawalnicze na acetylen i tlen, przewody przyÅ‚Ä…czeniowe (rys. 16). Podczas spawania gazowego stosuje siÄ™ spoiwo w postaci drutów i prÄ™tów stalowych, aluminiowych, \eliwnych o ró\nym skÅ‚adzie chemicznym. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 22 c) a) b) Rys. 16. SprzÄ™t do spawania gazowego: a) palniki, b) reduktory, c) butla [6]. Rozró\niamy trzy zasadnicze metody spawania gazowego: spawanie w lewo stosowane do materiałów o gruboÅ›ci poni\ej 3 mm (rys. 17 a), spawanie w prawo stosowane do materiałów o gruboÅ›ci powy\ej 3 mm (rys. 17 b), spawanie w górÄ™ stosowane do materiałów wszystkich gruboÅ›ci (rys. 17 c). Rys. 17. Metody spawania gazowego: a) w lewo, b) w prawo, c) w górÄ™ [1]. Spawanie w lewo polega na prowadzeniu palnika od strony prawej do lewej, przy pochyleniu palnika pod kÄ…tem od 60° (przy materiaÅ‚ach grubszych), do 10° (przy materiaÅ‚ach cieÅ„szych). Spoiwo podczas spawania prowadzi siÄ™ pod kÄ…tem okoÅ‚o 45°. Przy spawaniu metodÄ… w lewo spoiwo jest prowadzone przed palnikiem. PÅ‚omieÅ„ palnika roztapia brzegi metalu, tworzÄ…c otworek w dolnej części spawanego materiaÅ‚u. Spawacz prowadzi palnik prawÄ… rÄ™kÄ…, postÄ™powym ruchem w lewo, nie czyniÄ…c nim \adnych ruchów bocznych. Bardzo wa\ne jest, aby spoiwo caÅ‚y czas byÅ‚o w obrÄ™bie pÅ‚omienia, gdy\ rozgrzany jego koniec w zetkniÄ™ciu z powietrzem szybko siÄ™ utlenia i spawacz wprowadza do spoiny tlenki. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 23 Spawanie w prawo stosuje siÄ™ przewa\nie do grubszych materiałów (ponad 3 mm) wymagajÄ…cych ukosowania brzegów. Przy spawaniu w prawo palnik prowadzi siÄ™ pod kÄ…tem 55°, a spoiwo pod kÄ…tem 45°. Spoiwo posuwa siÄ™ za palnikiem od strony lewej do prawej. Palnikiem nie wykonuje siÄ™ \adnych ruchów poprzecznych, lecz prowadzi siÄ™ go równomiernie ruchem prostoliniowym wzdÅ‚u\ brzegów spawanych. Spoiwem trzymanym w jeziorku stopionego metalu wykonuje siÄ™ ruch (w ksztaÅ‚cie półksiÄ™\yca lub elipsy) w kierunku poprzecznym do spoiny. MetodÄ™ spawania w górÄ™ stosujemy do wszystkich gruboÅ›ci materiaÅ‚u, przy czym materiaÅ‚ o gruboÅ›ci powy\ej 4 mm powinien być spawany przez dwóch spawaczy jednoczeÅ›nie. Palnik nale\y prowadzić pod kÄ…tem 30° do osi pionowej, a drut pod kÄ…tem okoÅ‚o 20°. Palnik prowadzi siÄ™ równomiernym ruchem prostoliniowym, a spoiwo ruchem skokowym. Spawanie Å‚ukowe elektrodÄ… otulonÄ… jest procesem, w którym trwaÅ‚e poÅ‚Ä…czenie uzyskuje siÄ™ przez stopienie ciepÅ‚em Å‚uku elektrycznego topliwej elektrody otulonej i materiaÅ‚u spawanego. Auk elektryczny jarzy siÄ™ miÄ™dzy rdzeniem elektrody pokrytym otulinÄ… i spawanym materiaÅ‚em. Elektroda otulona przesuwana jest rÄ™cznie przez operatora wzdÅ‚u\ linii spawania i ustawiona pod pewnym kÄ…tem wzglÄ™dem zÅ‚Ä…cza. SpoinÄ™ zÅ‚Ä…cza tworzÄ… stopione ciepÅ‚em Å‚uku rdzeÅ„ metaliczny elektrody, skÅ‚adniki metaliczne otuliny elektrody oraz nadtopione brzegi materiaÅ‚u spawanego (rodzimego). a) b) c) Rys. 18. SprzÄ™t do spawania Å‚ukowego: a) spawarka transformatorowa, b) uchwyt spawalniczy do elektrod, c) elektrody otulone [7]. Elektroda zasilana jest prÄ…dem staÅ‚ym lub przemiennym. yródÅ‚em prÄ…du jest transformator spawalniczy (rys. 18). Elektroda otulona skÅ‚ada siÄ™ z rdzenia oraz otuliny. RdzeÅ„ wykonany z jest metalu o takim samym lub podobnym skÅ‚adzie chemicznym jak Å‚Ä…czony metal. W wyniku spalania siÄ™ otuliny w Å‚uku elektrycznym powstaje gaz, który oddziela miejsce spawania od dostÄ™pu tlenu, dziÄ™ki temu materiaÅ‚ spoiny nie ulega utlenieniu. InnÄ… rolÄ… otuliny jest rozpuszczanie zanieczyszczeÅ„ w miejscu spawania, który w postaci \u\la wypÅ‚ywa na powierzchnie spoiny i krzepnie chroniÄ…c spoinÄ™ przed gwaÅ‚townym ochÅ‚odzeniem. ElektrodÄ… otulonÄ… spawa siÄ™ stale wÄ™glowe konstrukcyjne oraz \eliwo. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 24 Rys. 19. Technika spawania: a) prowadzenie elektrody Å›ciegami prostymi, b) prowadzenie elektrody Å›ciegami zakosowymi [1]. W praktyce warsztatowej spawanie elektrodÄ… otulonÄ… wypierane jest przez spawanie metodÄ… MAG/MIG i TIG. W tych metodach spawania osÅ‚onÄ™ gazowÄ… miejsca spawania tworzÄ… dwutlenek wÄ™gla (spawanie MAG) lub gaz obojÄ™tny: argon, hel lub mieszanina tych gazów (MIG). DokÅ‚adna osÅ‚ona Å‚uku jarzÄ…cego siÄ™ miÄ™dzy elektrodÄ… topliwÄ… a spawanym materiaÅ‚em zapewnia, \e spoina formowana jest w bardzo korzystnych warunkach. Spawanie MIG/MAG zastosowane wiÄ™c mo\e być do wykonania wysokiej jakoÅ›ci poÅ‚Ä…czeÅ„ wszystkich metali, które mogÄ… być Å‚Ä…czone za pomocÄ… spawania Å‚ukowego (rys. 21). Nale\Ä… do nich stale niestopowe i niskostopowe, stale odporne na korozjÄ™, aluminium, miedz, nikiel i ich stopy. Metal spoiny formowany jest z metalu stapiajÄ…cego siÄ™ drutu elektrodowego i nadtopionych brzegów materiaÅ‚u spawanego. Elektroda topliwa w postaci drutu peÅ‚nego, zwykle o Å›rednicy od 0,5 do 4,0 mm, podawana jest w sposób ciÄ…gÅ‚y przez specjalny system podajÄ…cy. Palnik chÅ‚odzony mo\e być wodÄ… lub powietrzem. Rys. 20. Półautomat spawalniczy MIG [7]. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 25 Rys. 21. Schemat spawania metodÄ… MAG i MIG: 1) elektroda, 2) strumieÅ„ gazu ochronnego, 3) jeziorko metalu, 4) spoina [6]. Obecnie spawanie TIG jest jednym z podstawowych procesów wytwarzania konstrukcji, zwÅ‚aszcza ze stali wysokostopowych, stali specjalnych, stopów niklu, aluminium, magnezu, tytanu i innych. Spawać mo\na w szerokim zakresie gruboÅ›ci zÅ‚Ä…czy, od dziesiÄ™tnych części mm do nawet kilkuset mm. PoÅ‚Ä…czenie spawane uzyskuje siÄ™ przez stopienie metalu spawanych przedmiotów i materiaÅ‚u dodatkowego ciepÅ‚em Å‚uku elektrycznego jarzÄ…cego siÄ™ pomiÄ™dzy nietopliwÄ… elektrodÄ… i spawanym przedmiotem w osÅ‚onie gazu obojÄ™tnego. Elektroda nietopliwa wykonana jest z wolframu i zamocowana jest w specjalnym uchwycie palnika, umo\liwiajÄ…cym regulacjÄ™ poÅ‚o\enia elektrody i jej wymianÄ™ (rys. 22). Rys. 22. Schemat spawania metodÄ… TIG: 1) uchwyt elektrody, 2) elektroda wolframowa, 3) Å‚uk elektryczny, 4) gaz obojÄ™tny argon, 5) spoiwo, 6) metal rodzimy, 7) dopÅ‚yw prÄ…du spawania, 8) dopÅ‚yw argonu, 9) dopÅ‚yw wody chÅ‚odzÄ…cej, 10) odpÅ‚yw wody chÅ‚odzÄ…cej, 11) dysza wylotowa gazu [6]. Zalety poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych: - pozwalajÄ… na dowolne ustawienie Å‚Ä…czonych Å›cianek, nie wprowadzajÄ…c elementów pomocniczych, - nie osÅ‚abiajÄ… przekrojów otworami na nity, - nie wymagajÄ… dodatkowych zabiegów w celu uzyskania szczelnoÅ›ci poÅ‚Ä…czenia, - maÅ‚a pracochÅ‚onność. Wady: - wysoka temperatura, - naprÄ™\enia, - zmiany strukturalne, - paczenie. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 26 4.4.2. Pytania sprawdzajÄ…ce OdpowiadajÄ…c na pytania, sprawdzisz, czy jesteÅ› przygotowany do wykonania ćwiczeÅ„. 1. Jakich znasz rodzaje spawania? 2. Jakie znasz rodzaje poÅ‚Ä…czeÅ„ spawanych? 3. Jakie znasz rodzaje spoin? 4. W jaki sposób wykonuje siÄ™ spawanie gazowe? 5. W jaki sposób wykonuje siÄ™ spawanie Å‚ukowe? 4.4.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Na rysunku przedstawiono poÅ‚Ä…czenie spawane. OkreÅ›l metodÄ™ wykonania poÅ‚Ä…czenia. Scharakteryzuj metodÄ™. Podaj wady i zalety tego poÅ‚Ä…czenia oraz jego zastosowanie. Rysunek do ćwiczenia 1 [opracowanie wÅ‚asne]. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneÅ›: 1) zapoznać siÄ™ ze zdjÄ™ciem, 2) okreÅ›lić, jakÄ… metodÄ™ wykonania poÅ‚Ä…czenia, 3) scharakteryzować poÅ‚Ä…czenie, 4) okreÅ›lić, jakie sÄ… wady i zalety tego poÅ‚Ä…czenia, 5) okreÅ›lić, gdzie majÄ… zastosowanie tego rodzaju poÅ‚Ä…czenia, 6) zapisać wszystkie pomysÅ‚y na kartce (burza mózgów nie krytykujÄ…c \adnego z pomysłów kole\anek/kolegów), 7) uporzÄ…dkować zapisane pomysÅ‚y, 8) zaprezentować efekty pracy grupy na forum klasy, 9) wziąć udziaÅ‚ w podsumowaniu. Wyposa\enie stanowiska pracy: - du\e arkusze papieru, - mazaki, - tablica flipchart. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 27 Ćwiczenie 2 Na rysunku przedstawiono poÅ‚Ä…czenie spawane. OkreÅ›l metodÄ™ wykonania poÅ‚Ä…czenia. Scharakteryzuj metodÄ™. WymieÅ„ urzÄ…dzenia niezbÄ™dne do wykonania tego poÅ‚Ä…czenia. Rysunek do ćwiczenia 2 [opracowanie wÅ‚asne]. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneÅ›: 1) zapoznać siÄ™ ze zdjÄ™ciem, 2) okreÅ›lić metodÄ™ wykonania poÅ‚Ä…czenia, 3) scharakteryzować poÅ‚Ä…czenie, 4) okreÅ›lić wady i zalety tego poÅ‚Ä…czenia, 5) okreÅ›lić zastosowanie tego rodzaju poÅ‚Ä…czenia, 6) zapisać wszystkie pomysÅ‚y na kartce (burza mózgów nie krytykujÄ…c \adnego z pomysłów kole\anek/kolegów), 7) uporzÄ…dkować zapisane pomysÅ‚y, 8) zaprezentować efekty pracy, 9) wziąć udziaÅ‚ w podsumowaniu. Wyposa\enie stanowiska pracy: - du\e arkusze papieru, - mazaki, - tablica flipchart. 4.4.4. Sprawdzian postÄ™pów Czy potrafisz: Tak Nie 1) rozró\nić rodzaje spawania? 1 1 2) rozró\nić rodzaje zÅ‚Ä…czy spawanych? 1 1 3) scharakteryzować spawanie elektryczne? 1 1 4) scharakteryzować spawanie gazowe? 1 1 5) dobrać urzÄ…dzenia niezbÄ™dne do wykonania poÅ‚Ä…czenia spawanego? 1 1 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 28 4.5. PoÅ‚Ä…czenia zgrzewane 4.5.1. MateriaÅ‚ nauczania Innym rodzajem poÅ‚Ä…czeÅ„ nierozÅ‚Ä…cznych jest zgrzewanie. Podczas zgrzewania materiaÅ‚y zostajÄ… nagrzane w miejscach Å‚Ä…czenia do stanu plastycznoÅ›ci, a nastÄ™pnie pod wpÅ‚ywem nacisku nastÄ™puje poÅ‚Ä…czenie trwaÅ‚e materiałów. Rozró\niamy zgrzewanie elektryczne i zgrzewanie tarciowe. W pierwszym przypadku, zródÅ‚em ciepÅ‚a jest przepÅ‚ywajÄ…cy prÄ…d przez zgrzewane elementy, a w drugim przypadku ciepÅ‚o powstaÅ‚e z tarcia o siebie dwóch powierzchni. Podczas zgrzewania elektrycznego przedmioty Å‚Ä…czone sÄ… dociskane przez caÅ‚y czas trwania procesu elektrodami (zgrzewanie punktowe i liniowe) lub bezpoÅ›rednio (zgrzewanie czoÅ‚owe). Zgrzewanie elektryczne wykonuje siÄ™ na specjalnych maszynach (zgrzewarkach), dostosowanych do rodzaju zgrzewania i materiaÅ‚u Å‚Ä…czonych części (rys. 23). b) c) a) Rys. 23. Zgrzewarki: a) rÄ™czna kleszczowa, b) doczoÅ‚owo zwarciowa, c) punktowa [8]. Do podstawowych rodzajów zgrzewania zalicza siÄ™ zgrzewanie: - czoÅ‚owe, - punktowe, - liniowe, - garbowe. Zgrzewanie czoÅ‚owe stosuje siÄ™ do Å‚Ä…czenia prÄ™tów, odkuwek i innych elementów, w których zgrzeina obejmuje caÅ‚e pole powierzchni styku. TÄ… samÄ… metodÄ… mo\na zgrzać np. narzÄ™dzia skrawajÄ…ce: no\e tokarskie, wiertÅ‚a do gÅ‚Ä™bokich otworów, Å‚Ä…czÄ…c część skrawajÄ…cÄ… narzÄ™dzia ze stali narzÄ™dziowej z trzonkiem ze stali wÄ™glowej. Zgrzewanie punktowe jest najczęściej stosowane do Å‚Ä…czenia cienkich blach, blach z ró\nymi ksztaÅ‚townikami itp. Wprowadzenie nowoczesnych zgrzewarek automatycznych o wydajnoÅ›ci do 200 zgrzein na minutÄ™ powoduje, \e zgrzewanie punktowe jest stosowane głównie w produkcji wielkoseryjnej, m.in. w przemyÅ›le samochodowym, kolejowym itp. Elektrody stosowane w zgrzewaniu liniowym majÄ… ksztaÅ‚t krÄ…\ków obracajÄ…cych siÄ™ ruchem jednostajnym, co powoduje mechaniczny przesuw, np. Å‚Ä…czonych blach. Zgrzewanie garbowe jest odmianÄ… zgrzewania punktowego. Garby majÄ… najczęściej ksztaÅ‚t czaszy kulistej i sÅ‚u\Ä… m.in. do usztywnienia części wykonanych z cienkich blach. W zgrzewaniu garbowym elektrody pÅ‚askie (pÅ‚ytowe) dociskajÄ… części, powodujÄ…c miejscowe nagrzanie blach (garbów) i uzyskanie zgrzein punktowych. Garby powinny być na tyle sztywne, aby ulegÅ‚y tylko częściowemu zgnieceniu. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 29 b) c) a) Rys. 24. Schemat zgrzewania elektrycznego: a) garbowego, b) liniowego, c) punktowego [4]. InnÄ… metoda zgrzewania jest zgrzewanie doczoÅ‚owe zwarciowe i iskrowe (rys. 25). W zgrzewaniu zwarciowym czoÅ‚a przedmiotów sÄ… dosuniÄ™te do siebie, obwód elektryczny jest w stanie zwarcia. PÅ‚ynÄ…cy prÄ…d o du\ym natÄ™\eniu powoduje wzrost temperatury w miejscu styku, uplastycznienie powierzchni przedmiotów a nastÄ™pnie, na skutek nacisku zgrzanie. W zgrzewaniu iskrowym przedmioty do siebie zbli\amy na niewielkÄ… odlegÅ‚ość, pomiÄ™dzy nierównoÅ›ciami zaczynajÄ… siÄ™ jarzyć mikro Å‚uki elektryczne, które powodujÄ… nagrzanie powierzchni przedmiotów. Rys. 25. Schemat zgrzewania doczoÅ‚owego: a) zwarciowego, b) iskrowego: 1, 2 elektrody, 3- element zaciskajÄ…cy przedmiot zgrzewany, 4 zgrzeina. [4]. W metodzie zgrzewania tarciowego wykorzystuje siÄ™ do uplastycznienia powierzchni zgrzewanych materiałów ciepÅ‚o wytwarzane podczas tarcia powierzchni (rys. 26). Rys. 26. Schemat zgrzewania tarciowego [4]. Zgrzewanie tarciowe (odmiana zgrzewania doczoÅ‚owego) jest metodÄ… Å‚Ä…czenia metali i ich stopów w wyniku dziaÅ‚ania docisku i ciepÅ‚a wytworzonego w trakcie wzajemnego tarcia Å‚Ä…czonych powierzchni. Najczęściej odbywa siÄ™ to w taki sposób, \e jedna z Å‚Ä…czonych części zamocowana jest sztywno i nie zmienia swojego poÅ‚o\enia, a druga wykonuje ruch obrotowy dookoÅ‚a swojej osi. Inne rozwiÄ…zania przewidujÄ… jednoczesny ruch obu Å‚Ä…czonych części w przeciwnych kierunkach albo ruch części poÅ›redniczÄ…cej (Å‚Ä…cznika) w Å‚Ä…czeniu, stykajÄ…cej siÄ™ jednoczeÅ›nie z dwoma wÅ‚aÅ›ciwymi częściami Å‚Ä…czonymi. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 30 4.5.2. Pytania sprawdzajÄ…ce OdpowiadajÄ…c na pytania, sprawdzisz, czy jesteÅ› przygotowany do wykonania ćwiczeÅ„. 1. Jakie znasz rodzaje zgrzewania? 2. W jaki sposób wykonuje siÄ™ zgrzewanie doczoÅ‚owe? 3. W jaki sposób wykonuje siÄ™ zgrzewanie tarciowe? 4. Gdzie znalazÅ‚o zastosowanie zgrzewanie punktowe? 5. Jakie znasz urzÄ…dzenia do zgrzewania? 4.5.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Na rysunku przedstawiono proces zgrzewania. OkreÅ›l metodÄ™ zgrzewania, jakÄ… zostaÅ‚o wykonane poÅ‚Ä…czenie. Scharakteryzuj tÄ… metodÄ™. Rysunek do ćwiczenia 1 [opracowanie wÅ‚asne]. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneÅ›: 1) zapoznać siÄ™ ze zdjÄ™ciem, 2) okreÅ›lić, jakÄ… metodÄ… zostaÅ‚o wykonane zgrzewanie, 3) scharakteryzować poÅ‚Ä…czenie, 4) zapisać wszystkie pomysÅ‚y na kartce (burza mózgów nie krytykujÄ…c \adnego z pomysłów kole\anek/kolegów), 5) uporzÄ…dkować zapisane pomysÅ‚y, 6) zaprezentować efekty pracy grupy na forum klasy, 7) wziąć udziaÅ‚ w podsumowaniu. Wyposa\enie stanowiska pracy: - du\e arkusze papieru, - mazaki, - tablica flipchart. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 31 Ćwiczenie 2 Na rysunku przedstawiono poÅ‚Ä…czenie zgrzewane. OkreÅ›l metodÄ™ wykonania poÅ‚Ä…czenia. Scharakteryzuj tÄ… metodÄ™. WymieÅ„ urzÄ…dzenia niezbÄ™dne do wykonania tego poÅ‚Ä…czenia. Rysunek do ćwiczenia 2 [opracowanie wÅ‚asne]. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneÅ›: 1) zapoznać siÄ™ ze zdjÄ™ciem, 2) okreÅ›lić, jakÄ… metodÄ… zostaÅ‚o wykonane poÅ‚Ä…czenie, 3) scharakteryzować metodÄ™ poÅ‚Ä…czenia, 4) okreÅ›lić, jakie urzÄ…dzenia sÄ… niezbÄ™dne do wykonania tego poÅ‚Ä…czenia, 5) zapisać wszystkie pomysÅ‚y na kartce (burza mózgów nie krytykujÄ…c \adnego z pomysłów kole\anek/kolegów), 6) uporzÄ…dkować zapisane pomysÅ‚y, 7) zaprezentować efekty pracy grupy na forum klasy, 8) wziąć udziaÅ‚ w podsumowaniu. Wyposa\enie stanowiska pracy: - du\e arkusze papieru, - mazaki, - tablica flipchart. 4.5.4. Sprawdzian postÄ™pów Czy potrafisz: Tak Nie 1) scharakteryzować poÅ‚Ä…czenia zgrzewanie? 1 1 2) rozró\nić rodzaje poÅ‚Ä…czeÅ„ zgrzewanych? 1 1 3) opisać metody wykonywania poÅ‚Ä…czeÅ„ zgrzewanych? 1 1 4) rozró\nić urzÄ…dzenia niezbÄ™dne do wykonania poÅ‚Ä…czenia zgrzewanego? 1 1 5) rozpoznać rodzaj poÅ‚Ä…czenia zgrzewanego? 1 1 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 32 4.6. PoÅ‚Ä…czenia lutowane 4.6.1. MateriaÅ‚ nauczania Lutowanie jest jednym z najstarszych sposobów Å‚Ä…czenia metali. Lutowaniem nazywamy metodÄ™ spajania metali za pomocÄ… wprowadzania miÄ™dzy Å‚Ä…czone powierzchnie innego roztopionego metalu lub stopu (czynnika Å‚Ä…czÄ…cego), zwanego spoiwem. Podczas lutowania części Å‚Ä…czone nagrzewajÄ… siÄ™, lecz nie topiÄ… w miejscu Å‚Ä…czenia. PoÅ‚Ä…czenie trwaÅ‚e uzyskuje siÄ™ dziÄ™ki przyczepnoÅ›ci lutu do materiałów Å‚Ä…czonych, dlatego warunkiem otrzymania prawidÅ‚owego poÅ‚Ä…czenia jest staranne oczyszczenie (mechaniczne i chemiczne) powierzchni lutowanych. NajwiÄ™ksze zastosowanie lutowanie znajduje w przemyÅ›le elektrotechnicznym, elektronicznym i telekomunikacyjnym do Å‚Ä…czenia przewodów elektrycznych. W zale\noÅ›ci od temperatury topnienia spoiwa rozró\niamy lutowanie: - miÄ™kkie (temp do 450°C), - lutowanie twarde (powy\ej 450°C). Lutowanie miÄ™kkie stosuje siÄ™ do Å‚Ä…czenia części o niedu\ych naprÄ™\eniach w zÅ‚Ä…czu i niewysokiej temperaturze pracy, jak równie\ do uszczelniania poÅ‚Ä…czeÅ„ np. cienkoÅ›ciennych zbiorników, pojemników, rynien, rurociÄ…gów. Lut w stanie wyjÅ›ciowym ma ksztaÅ‚t paÅ‚eczek, drutu, blaszek lub ziaren zmieszanych z topnikiem. Typowymi lutami miÄ™kkimi sÄ… stopy cyny z oÅ‚owiem, o temperaturze topnienia 181 243ºC. Ze wzglÄ™du na wysoki koszt cyny stosowane sÄ… tak\e stopy bezcynowe głównie oÅ‚owiu i kadmu z maÅ‚Ä… domieszkÄ… cyny i antymonu. Do lutowania u\ywa siÄ™ równie\ topniki, bez których lut siÄ™ utlenia i zle wypeÅ‚nia szczeliny miÄ™dzy Å‚Ä…czonymi powierzchniami. Topniki lutownicze sÄ… to substancje chemiczne wzglÄ™dnie ich mieszaniny lub roztwory, w postaci proszku, kremu, pasty lub pÅ‚ynu, np. kalafonia. Elementy Å‚Ä…czone przed lutowaniem nale\y oczyÅ›cić z warstwy tlenków, powÅ‚ok ochronnych, tÅ‚uszczów i brudu. Czyszczenie przeprowadza siÄ™ sposobami mechanicznymi, jak szczotkowanie, piaskowanie, szlifowanie, piÅ‚owanie, skrobanie. Niekiedy powierzchnie stykowe zÅ‚Ä…czy oprócz czyszczenia pokrywa siÄ™ dodatkowo cienkÄ… warstewkÄ… metali dobrze lutowanych jak miedz, nikiel, cyna poprzez pobielanie kÄ…pielowe. Do pobielania kÄ…pielowego u\ywa siÄ™ najczęściej tygli lutowniczych. Lutowanie miÄ™kkie wykonuje siÄ™ za pomocÄ… narzÄ™dzia zwanego lutownicÄ…. Najwa\niejszÄ… częściÄ… lutownicy jest jej grot miedziany, który po nagrzaniu sÅ‚u\y do roztopienia cyny i przeniesienia jej na miejsce lutowania. Po nagrzaniu lutownicy pociera siÄ™ jej grot o kalafoniÄ™ i przykÅ‚ada do lutu, który roztapia siÄ™ i przylepia do ostrza lutownicy. NastÄ™pnie grot lutownicy przykÅ‚ada siÄ™ do miejsca lutowanego i pociÄ…ga grotem wzdÅ‚u\ szwu. LutujÄ…c du\e poÅ‚Ä…czenia nale\y lut trzymać lewÄ… rÄ™kÄ… nad spoinÄ…. Lutownica trzymana prawÄ… rÄ™kÄ… rozgrzewa materiaÅ‚ Å‚Ä…czony i jednoczeÅ›nie topi lut. Roztopiony lut Å›cieka i Å‚Ä…czy powierzchnie, zastygajÄ…c miÄ™dzy nimi. W czasie lutowania nale\y tak prowadzić lutownicÄ™, aby lut nie rozpÅ‚ywaÅ‚ siÄ™ po wierzchu, lecz spÅ‚ywaÅ‚ w gÅ‚Ä…b szwu. Po zalutowaniu usuwa siÄ™ nadmiar lutu za pomocÄ… skrobaka lub pilnika i przemywa szew, poniewa\ u\yte topniki w wiÄ™kszoÅ›ci sÄ… silnie korozyjne. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 33 a) b) d) c) Rys. 27. PrzykÅ‚adowe narzÄ™dzia do lutowania: a) lutownica elektryczna transformatorowa, b) tygiel lutowniczy, c) odsysacz cyny, d) stacja lutownicza [9]. Luty twarde charakteryzujÄ… siÄ™ temperaturÄ… topnienia w zakresie 450 2000°C, stanowiÄ… je przewa\nie stopy miedzi (mosiÄ…dze, brÄ…zy), srebra, niklu, aluminium i magnezu. Luty twarde produkowane sÄ… w postaci prÄ™tów, prÄ™tów w otulinie topnikowej, drutu na szpuli i zwoju, taÅ›m. Lutowanie twarde stosowane jest przy znacznych naprÄ™\eniach w zÅ‚Ä…czu i wysokiej temperaturze pracy (ponad 150oC). Jest u\ywane do wykonania poÅ‚Ä…czeÅ„ Å›lusarskich, do Å‚Ä…czenia części mechanizmów precyzyjnych, w produkcji narzÄ™dzi skrawajÄ…cych. Przed lutowaniem powierzchnie Å‚Ä…czone nale\y dokÅ‚adnie oczyÅ›cić i dopasować do siebie. Części Å‚Ä…czone nagrzewa siÄ™ palnikiem gazowym lub lampÄ… lutowniczÄ… (rys. 28) tak dÅ‚ugo, a\ lut siÄ™ roztopi i zwiÄ…\e części Å‚Ä…czone. Oba te narzÄ™dzia zasilane sÄ… gazem z butli lub z naboju. Po wykonaniu lutowania poÅ‚Ä…czone części zostawia siÄ™ do powolnego ostygniÄ™cia. a) b) c) Rys. 28. PrzykÅ‚adowe narzÄ™dzia do lutowania twardego: a) zestaw palników, b) butla z gazem, c) palnik uzbrojony w butlÄ™ [10]. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 34 4.6.2. Pytania sprawdzajÄ…ce OdpowiadajÄ…c na pytania, sprawdzisz, czy jesteÅ› przygotowany do wykonania ćwiczeÅ„. 1. Co nazywamy lutowaniem? 2. Jakie znasz rodzaje lutowania? 3. Jakie znasz rodzaje topników lutowniczych? 4. Jakie znasz rodzaje lutów? 5. Jakich narzÄ™dzi u\ywa siÄ™ do lutowania? 4.6.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Wykonaj poÅ‚Ä…czenie lutowane lutem miÄ™kkim zgodnie z dokumentacjÄ…. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneÅ›: 1) 2) zapoznać siÄ™ z technikÄ… wykonywania poÅ‚Ä…czeÅ„ lutowanych lutem miÄ™kkim, 3) dobrać narzÄ™dzia i materiaÅ‚y do lutowania, 4) sprawdzić stan techniczny lutownicy, 5) przygotować powierzchniÄ™ przedmiotów do lutowania, 6) wykonać poÅ‚Ä…czenie lutowane, 7) uporzÄ…dkować stanowisko pracy, 8) zagospodarować odpady, 9) dokonać oceny wykonanej pracy, 10) zaprezentować wykonane poÅ‚Ä…czenie. Wyposa\enie stanowiska pracy: instrukcja do wykonania ćwiczenia zawierajÄ…ca dokumentacjÄ™ zadania wraz z rysunkiem poÅ‚Ä…czenia, stanowisko lutownicze, lutownice, lut, topniki lutownicze, odsysacz cyny, pisaki, kartki papieru. Ćwiczenie 2 Wykonaj poÅ‚Ä…czenie lutowane lutem twardym zgodnie z dokumentacjÄ…. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneÅ›: 1) zapoznać siÄ™ z technikÄ… wykonywania poÅ‚Ä…czeÅ„ lutowanych lutem twardym, 2) dobrać narzÄ™dzia i materiaÅ‚y do lutowania, 3) sprawdzić stan techniczny palnika, 4) przygotować powierzchniÄ™ przedmiotów do lutowania, 5) wykonać poÅ‚Ä…czenie lutowane, Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 35 6) uporzÄ…dkować stanowisko pracy, 7) zagospodarować odpady, 8) dokonać oceny wykonanej pracy, 9) zaprezentować wykonane poÅ‚Ä…czenie. Wyposa\enie stanowiska pracy: instrukcja do wykonania ćwiczenia zawierajÄ…ca dokumentacjÄ™ zadania wraz z rysunkiem poÅ‚Ä…czenia, stanowisko lutownicze, palnik, lut, topniki lutownicze, pisaki, kartki papieru. 4.6.4. Sprawdzian postÄ™pów Czy potrafisz: Tak Nie 1) scharakteryzować lutowanie? 1 1 2) dobrać narzÄ™dzia do lutowania? 1 1 3) wymienić rodzaje lutów? 1 1 4) wykonać poÅ‚Ä…czenie lutowane lutem miÄ™kkim? 1 1 5) wykonać poÅ‚Ä…czenie lutowane lutem twardym? 1 1 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 36 4.7. PoÅ‚Ä…czenia klejone 5.7.1. MateriaÅ‚ nauczania Klejenie jest Å‚Ä…czeniem materiałów substancjÄ…, którÄ… nazywamy klejem. Uzyskanie poÅ‚Ä…czenia jest mo\liwe dziÄ™ki przyczepnoÅ›ci kleju do powierzchni Å‚Ä…czonych materiałów (siÅ‚y adhezji) i wewnÄ™trznej spoistoÅ›ci kleju (siÅ‚ kohezji). Klejenie jest nowoczesnÄ… technologiÄ… Å‚Ä…czenia elementów maszyn. Cechuje siÄ™ du\Ä… wytrzymaÅ‚oÅ›ciÄ… poÅ‚Ä…czenia, brakiem naprÄ™\eÅ„ w zÅ‚Ä…czu, zdolnoÅ›ciÄ… tÅ‚umienia drgaÅ„, mo\liwoÅ›ciÄ… wykonania poÅ‚Ä…czenia bez stosowania obróbki mechanicznej, drogich narzÄ™dzi i materiałów oraz brakiem zjawisk elektrochemicznych, wystÄ™pujÄ…cych zwykle podczas Å‚Ä…czenia metali innymi metodami. Kleje sÄ… dielektrykami, jednak po ich modyfikacji poprzez dodanie wypeÅ‚niaczy metalicznych w postaci bardzo drobnych wiórków o Å›ciÅ›le okreÅ›lonych parametrach mo\emy uzyskać zÅ‚Ä…cze klejowe przewodzÄ…ce prÄ…d elektryczny. MetodÄ… klejenia Å‚Ä…czyć mo\na ze sobÄ… nie tylko metale i stopy, ale tak\e metale z niemetalami, metale z tworzywami sztucznymi, szkÅ‚em, porcelanÄ…, tkaninami i innymi materiaÅ‚ami. Klejenie metali jest stosowane w produkcji nowych wyrobów oraz w naprawie maszyn i urzÄ…dzeÅ„. PoÅ‚Ä…czenia klejone metali sÄ… obecnie stosowane w konstrukcjach lotniczych, pojazdach samochodowych, taborze kolejowym i wielu innych maszynach i urzÄ…dzeniach. Do klejenia metali u\ywa siÄ™ najczęściej klejów epoksydowych, fenolowych, karbinolowych, poliuretanowych, kauczukowych, poliestrowych, silikonowych, winylowych i poliamidowych. Kleje i kity skÅ‚adajÄ… siÄ™ przede wszystkim z \ywicy podstawowej oraz utwardzacza i rozcieÅ„czalnika. Niekiedy stosuje siÄ™ jeszcze przyspieszacze, Å›rodki modyfikujÄ…ce i napeÅ‚niacze. Najczęściej klej przyrzÄ…dza siÄ™ bezpoÅ›rednio przed u\yciem, dodajÄ…c do \ywicy utwardzacza i rozcieÅ„czalnika lub innych Å›rodków. Kleje sÄ… na ogół dostarczane w zestawach i zawierajÄ… dokÅ‚adny opis przygotowania kleju i technologii klejenia. Rys. 29. Kleje przemysÅ‚owe [11]. Proces klejenia skÅ‚ada siÄ™ z kilku etapów nastÄ™pujÄ…cych po sobie: - przygotowanie powierzchni do klejenia polega na oczyszczeniu powierzchni klejonych z zanieczyszczeÅ„ i odtÅ‚uszczeniu powierzchni klejonych. Powierzchnie oczyszcza siÄ™ sposobem mechanicznym poprzez piÅ‚owanie, czyszczenie papierem Å›ciernym, opalanie Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 37 pÅ‚omieniem. Po oczyszczeniu powierzchnie nale\y odtÅ‚uÅ›cić. Uczynić to mo\emy mieszaninÄ… kwasów lub innych substancji do tego przeznaczonych, - przygotowanie masy klejowej: niektóre kleje nie sÄ… w postaci gotowej, skÅ‚adniki ich nale\y wymieszać zgodnie z zaÅ‚Ä…czonymi recepturami i zaleceniami, - powlekanie powierzchni klejem: klej na powierzchnie Å‚Ä…czone nanosi siÄ™ pÄ™dzlem, Å‚opatkÄ…, szpachelkÄ…, waÅ‚kiem metalowym. Warstwa naniesionego kleju powinna być równomierna i niezbyt gruba. - Å‚Ä…czenie i prasowanie klejonych elementów: po naniesieniu kleju na powierzchniÄ™ nale\y niekiedy odczekać pewien czas, a nastÄ™pnie równomiernie przyÅ‚o\yć powierzchnie do siebie i zacisnąć, - suszenie i utwardzanie: czas suszenia i utwardzania zale\y od rodzaju kleju i podany jest w recepturze zaÅ‚Ä…czonej do kleju, - kondycjonowanie: polega na pozostawieniu sklejonych elementów celem uzyskania przez zÅ‚Ä…cze sklejone peÅ‚nej wytrzymaÅ‚oÅ›ci. Podczas kondycjonowania elementy sklejone nie muszÄ… być Å›ciÅ›niÄ™te. Zalety poÅ‚Ä…czeÅ„ klejonych: - wykorzystanie peÅ‚nej wytrzymaÅ‚oÅ›ci materiałów Å‚Ä…czonych, - uzyskanie zestawu elementów o nienaruszonej powierzchni (bez otworów), - równomierne rozÅ‚o\enie naprÄ™\eÅ„ na caÅ‚ej powierzchni zÅ‚Ä…cza, - odporność poÅ‚Ä…czeÅ„ na korozjÄ™, - zdolność tÅ‚umienia drgaÅ„, - mo\liwość Å‚Ä…czenia materiałów o ró\nych wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ciach. Wady poÅ‚Ä…czeÅ„ klejonych: - mo\liwość rozwarstwienia poÅ‚Ä…czenia pod wpÅ‚ywem obciÄ…\eÅ„, - maÅ‚a odporność klejów na zmiany temperatury, - dÅ‚ugi czas utwardzania wiÄ™kszoÅ›ci klejów, - spadek wytrzymaÅ‚oÅ›ci poÅ‚Ä…czenia z upÅ‚ywem czasu, spowodowany starzeniem siÄ™ kleju. a) b) c) d) Rys. 30. PrzykÅ‚ady zastosowaÅ„ poÅ‚Ä…czeÅ„ klejonych: a) zabezpieczenie Å‚o\ysk przed obracaniem, b) zabezpieczenie Å›rub przed odkrÄ™caniem, c) klejenie elementów, d) naprawa części zu\ytych i uszkodzonych [12] 4.7.2. Pytania sprawdzajÄ…ce OdpowiadajÄ…c na pytania, sprawdzisz, czy jesteÅ› przygotowany do wykonania ćwiczeÅ„. 1. Jakie materiaÅ‚y mo\na Å‚Ä…czyć za pomocÄ… kleju? 2. Jakich klejów u\ywa siÄ™ do klejenia metali? 3. W jaki sposób wykonuje siÄ™ klejenie? 4. Jakie sÄ… zalety poÅ‚Ä…czeÅ„ klejonych? 5. Jakie sÄ… wady poÅ‚Ä…czeÅ„ klejonych? Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 38 4.7.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Wykonaj poÅ‚Ä…czenie klejone zgodnie z dokumentacjÄ…. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneÅ›: 1) zapoznać siÄ™ z technikÄ… wykonywania poÅ‚Ä…czeÅ„ klejonych, 2) dobrać narzÄ™dzia i materiaÅ‚y do klejenia: kleje, Å›rodki odtÅ‚uszczajÄ…ce, papier Å›cierny, 3) przygotować powierzchniÄ™ przedmiotów do klejenia, 4) wykonać poÅ‚Ä…czenie klejone, 5) uporzÄ…dkować stanowisko pracy, 6) zagospodarować odpady, 7) dokonać oceny pracy, 8) zaprezentować wykonane poÅ‚Ä…czenie. Wyposa\enie stanowiska pracy: instrukcja do wykonania ćwiczenia zawierajÄ…ca dokumentacjÄ™ zadania, kleje, Å›rodki odtÅ‚uszczajÄ…ce, papier Å›cierny, pisaki, kartki papieru. 4.7.4. Sprawdzian postÄ™pów Czy potrafisz: Tak Nie 1) rozró\nić rodzaje klejów? 1 1 2) opisać zastosowanie poÅ‚Ä…czeÅ„ klejonych? 1 1 3) scharakteryzować klejenie? 1 1 4) przygotować powierzchnie do klejenia? 1 1 5) wykonać poÅ‚Ä…czenie klejone? 1 1 Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 39 5. SPRAWDZIAN OSIGNIĆ INSTRUKCJA DLA UCZNIA 1. Przeczytaj dokÅ‚adnie instrukcjÄ™. 2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartÄ™ odpowiedzi. 3. Odpowiedzi udzielaj wyÅ‚Ä…cznie na karcie odpowiedzi. 4. Zapoznaj siÄ™ z zestawem zadaÅ„ testowych. 5. Test zawiera 20 zadaÅ„. 6. Do ka\dego zadania podane sÄ… cztery odpowiedzi, z których tylko jedna jest prawidÅ‚owa. 7. Zaznacz prawidÅ‚owÄ… wedÅ‚ug Ciebie odpowiedz wstawiajÄ…c literÄ™ X w odpowiednim miejscu na karcie odpowiedzi. 8. W przypadku pomyÅ‚ki zaznacz bÅ‚Ä™dnÄ… odpowiedz kółkiem, a nastÄ™pnie literÄ… X zaznacz odpowiedz prawidÅ‚owÄ…. 9. Za ka\de poprawne rozwiÄ…zanie zadania otrzymujesz jeden punkt. 10. Za udzielenie bÅ‚Ä™dnej odpowiedzi, jej brak lub zakreÅ›lenie wiÄ™cej ni\ jednej odpowiedzi otrzymujesz zero punktów. 11. Uwa\nie czytaj treść zadaÅ„ i proponowane warianty odpowiedzi. 12. Nie odpowiadaj bez zastanowienia; jeÅ›li któreÅ› z zadaÅ„ sprawi Ci trudność przejdz do nastÄ™pnego. Do zadaÅ„, na które nie udzieliÅ‚eÅ› odpowiedzi mo\esz wrócić pózniej. 13. PamiÄ™taj, \e odpowiedzi masz udzielać samodzielnie. 14. Na rozwiÄ…zanie testu masz 40 minut. Powodzenia ZESTAW ZADAC TESTOWYCH 1. PoÅ‚Ä…czenia nitowe nale\Ä… do grupy poÅ‚Ä…czeÅ„ a) nierozÅ‚Ä…cznych. b) rozÅ‚Ä…cznych. c) mieszanych. d) spajanych. 2. Nitów rurkowych u\yjesz do nitowania a) grubych blach. b) cienkich blach oraz materiałów niemetalowych. c) tworzywa sztucznego. d) pÅ‚askowników. 3. Do rÄ™cznego nacinania gwintów wewnÄ™trznych u\yjesz a) gwintownika. b) gwintownicy. c) narzynki. d) no\y do gwintów. 4. Rysunek przedstawia nit a) z Å‚bem trapezowym. b) drÄ…\ony. c) zrywalny. d) z Å‚bem wywiniÄ™tym. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 40 5. Rysunek przedstawia spawanie a) metodÄ… MIG. b) metodÄ… MAG. c) gazowe. d) Å‚ukowe. 6. Do poÅ‚Ä…czeÅ„ nieruchomych zastosujesz gwint a) trójkÄ…tny. b) trapezowy. c) prostokÄ…tny. d) okrÄ…gÅ‚y. 7. Podczas wykonywania gwintu nale\y po ka\dym peÅ‚nym obrocie pokrÄ™tkÄ… wykonać a) pół obrotu w lewo. b) pół obrotu w prawo. c) czyszczenie rowków gwintownika. d) czyszczenie otworu gwintowanego. 8. Do spawania Å‚ukowego u\yjesz a) topników. b) elektrod. c) gazu. d) lutów. 9. Rysunek przedstawia zÅ‚Ä…cze spawane a) przylgowe. b) naro\ne. c) zakÅ‚adkowe. d) doczoÅ‚owe. 10. Rysunek przedstawia spoinÄ™ a) pachwinowÄ…. b) czoÅ‚owÄ…. c) otworowÄ…. d) brze\nÄ…. 11. Metoda, podczas której materiaÅ‚y zostajÄ… nagrzane w miejscach Å‚Ä…czenia do stanu plastycznoÅ›ci a nastÄ™pnie pod wpÅ‚ywem nacisku Å‚Ä…czÄ… siÄ™ trwale to a) spawanie. b) lutowanie. c) zgrzewanie. d) luto-spawanie. 12. Rysunek przedstawia a) spawarkÄ™. b) lutownicÄ™. c) palnik gazowy. d) uchwyt spawalniczy. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 41 13. Rysunek przedstawia schemat zgrzewania elektrycznego a) punktowego. b) liniowego. c) garbowego. d) doczoÅ‚owego. 14. CiepÅ‚o pÅ‚omienia powstaÅ‚ego w skutek spalania mieszanki acetylenu lub propanu z tlenem wykorzystywane jest w spawaniu a) MIG. b) MAG. c) gazowym. d) TIG. 15. Typowymi lutami miÄ™kkimi sÄ… a) stopy miedzi. b) stopy cyny z oÅ‚owiem. c) stopy srebra. d) stopy aluminium. 16. Luty twarde charakteryzujÄ… siÄ™ temperaturÄ… topnienia w zakresie a) 150 1500°C. b) 200°C 1000°C. c) 450°C 2000°C. d) 450°C 600°C. 17. Głównym elementem poÅ‚Ä…czenia gwintowego jest Å‚Ä…cznik, skÅ‚adajÄ…cy siÄ™ a) ze Å›ruby i nakrÄ™tki. b) ze Å›ruby, nakrÄ™tki, podkÅ‚adki. c) ze Å›ruby lub wkrÄ™tu. d) ze Å›ruby. 18. Komplet gwintowników skÅ‚ada siÄ™ z a) jednej sztuki. b) dwóch sztuk. c) trzech sztuk. d) czterech sztuk. 19. Rysunek przedstawia poÅ‚Ä…czenie nitowe a) zakÅ‚adkowe. b) nakÅ‚adkowe. c) przekÅ‚adkowe. d) podkÅ‚adkowe. 20. Rysunek przedstawia a) spawarkÄ™. b) zgrzewarkÄ™. c) lutownicÄ™. d) nitownicÄ™. Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 42 KARTA ODPOWIEDZI ImiÄ™ i nazwisko .................................................................................................. Wykonywanie poÅ‚Ä…czeÅ„ rozÅ‚Ä…cznych i nierozÅ‚Ä…cznych ZakreÅ›l poprawnÄ… odpowiedz. Nr zadania Odpowiedzi Punkty 1 a b c d 2 a b c d 3 a b c d 4 a b c d 5 a b c d 6 a b c d 7 a b c d 8 a b c d 9 a b c d 10 a b c d 11 a b c d 12 a b c d 13 a b c d 14 a b c d 15 a b c d 16 a b c d 17 a b c d 18 a b c d 19 a b c d 20 a b c d Razem: Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 43 6. LITERATURA 1. Górecki A.: Technologia ogólna. Podstawy technologii mechanicznych. WSiP, Warszawa 2005 2. Mac S.: Obróbka metali. WSiP, Warszawa 1999 3. MaÅ‚y poradnik mechanika. WNT, Warszawa 1994 4. Rutkowski A.: Części maszyn. WSiP, Warszawa 2005 5. www.sariv.com.pl 6. www.spawalnictwo.com.pl 7. www.spawarki-transformatorowe.pl 8. www.aspa.pl 9. www.psinter.com 10. www.letorex.com.pl 11. www.chester.com.pl 12. www.loctite.pl Projekt współfinansowany ze Å›rodków Europejskiego Funduszu SpoÅ‚ecznego 44