1.Podaj definicję wyraźnej i umownej granicy plastyczności materiału.

Wyraźna granica plastyczności R_e jest to naprężenie rozciągające, po osiągnięciu którego występuje wyraźny wzrost wydłużenia rozciąganej próbki bez wzrostu lub nawet przy krótkotrwałym spadku obciążenia. Przebieg krzywej rozciągania ulega wyraźnej zmianie. Rozważaną granicę oblicza się wg wzoru: R_e=F_e/S₀ [MPa] Dla niektórych metali wykazujących płynięcie plastyczne można wyznaczyć górną i dolną granicę plastyczności.

Umowna granica plastyczności R_0.2 jest rozumiana jako wartość naprężenia rozciągającego, które wywołuje w próbce umowne wydłużenie trwałe x=0.2% pierwotnej długości pomiarowej. Materiały do których tyczy się pojęcie umownej granicy plastyczności to stale wysokowęglowe jak i materiały kruche.

2. Podaj warunek przejścia metalu w stan plastyczny przy prostym i złożonym stanie naprężenia.

Stan plastyczny – stan metalu w czasie jego trwałego odkształcenia. Proces trwałej zmiany postaci zachodzącej w tym stanie określa się jako odkształcenie plastyczne.

Zdolność do odkształcenia plastycznego zachodzącego bez objawów naruszenia spójności wewnętrznej ziarn nazywamy plastycznością.

Warunkiem przejścia ze stanu sprężystego w stan plastyczny jest osiągnięcie pewnej krytycznej wartości naprężeń, zwanej granicą plastyczności - w jednoosiowym stanie naprężeń, lub naprężenia uplastyczniającego - w płaskim lub przestrzennym stanie naprężeń, uzależnionych od rodzaju tworzywa i historii poprzednich odkształceń, oraz warunków obecnego procesu odkształceń plastycznych, tj. jego temperatury, stopnia i prędkości odkształcenia.

Warunek największego naprężenia stycznego - tzw. warunek plastyczności Treści - de

Saint Venanta, zgodnie z którym początek odkształceń plastycznych następuje w momencie, w którym wartość największego naprężenia stycznego osiągnie wartość krytyczną, spełniającą warunek

τ_max =$\frac{\sigma 1 - \ \sigma 3\ }{2}$= $\frac{\sigma p}{2}$

co sprowadza się do równości naprężeń

σ₁- σ₃= σ_p

Świadczy ona o tym, że początek plastycznego odkształcenia występuje wtedy, gdy różnica

pomiędzy największym i najmniejszym naprężeniem głównym osiągnie wartość równą

granicy plastyczności, przy czym naprężenie średnie nie wykazuje istotnego wpływu.

Warunek energii właściwej odkształcenia postaciowego - znany jako tzw. warunek plastyczności H-M-H, tj. Huber (1904), Mises (1913) i Hencky (1924). Mówi że: początek odkształceń plastycznych następuje w momencie, w którym wartość intensywności naprężeń osiągnie wartość krytyczną spełniającą warunek:

 σh= ; σ₁> σ₂> σ₃

3. Wymień jakie czynniki decydują o wartości energii potrzebnej do plastycznego odkształcenia metalu.

-rodzaju tworzywa,

-własności mechaniczne metalu,

- budowa odkształcanego tworzywa,

-historii poprzednich odkształceń,

-warunki obecnego procesu odkształceń plastycznych (temperatury, stopnia i prędkości odkształcenia),

-przyłożone naprężenie,

4. Wyjaśnij znaczenie normalizacji prób wyznaczania własności mechanicznych materiałów.

Znormalizowane próby pozwalają na wyznaczenie podstawowych parametrów, które charakteryzują materiał i są podstawą do obliczeń wytrzymałościowych. Dlatego bardzo ważna jest normalizacja warunków przeprowadzania próby, żeby charakterystyka materiału była jak najbardziej wiarygodna i jednorodna dla wszelkich rodzajów materiałów.

Zapewnia to poprawność otrzymanych wyników, niezależnie od miejsca gdzie się tą próbę przeprowadza. Brak normalizacji powodowałby brak jednoznacznych wiadomości o danym materiale konstrukcyjnym, w wyniku poddaniu go różnym próbom.

5. W pewnym procesie przeróbki plastycznej naprężenia główne osiągnęły wartość 320MPa , 150MPa, -70MPa. Naprężenie uplastyczniające obrabianego stopu równe jest 490MPa. Podaj czy materiał przejdzie w stan plastyczny.

Chyba ten wzór:

; σ₁> σ₂> σ₃

=0.7*=0.7*=

=0.7*478.95=335.265MPa < 490Mpa

Czyli chyba nie przejdzie w stan plastyczny…

6. Podaj znane Ci miary odkształceń i związki pomiędzy nimi.

Odkształcenie plastyczne całkowite:

Całkowite odkształcenie jest sumą nieskończenie małych odkształceń.

Nie skończenie małe odkształcenia:

Zatem całkowite względne odkształcenie od h₀ do h₁ jest równe:

Zakładając, że początkowo wymiary próbki wynosiły h₀b₀l₀ końcowe zaś h₁b₁l₁

Tak obliczamy odkształcenia rzeczywiste.

Stosunki wymiarów odkształconego elementu do odpowiednich wymiarów przed odkształceniem, nazywamy:

- współczynnik gniotu

- współczynnik poszerzenia

- współczynnik wydłużenia

Współczynniki te określają zasadę stałej objętości, którą w najprostszy sposób wyrażamy:

Odkształcenia względne:

7. Masz dwa przedmioty o tych samych wymiarach i kształcie, jeden uzyskany na drodze odlewu, a drugi w procesie przeróbki plastycznej. Czy ich własności są również takie same czy też różne? Jeśli różne to na czym ta różnica polega?

-w procesie przeróbki plastycznej możliwe jest nadanie materiałowi żądanych własności mechanicznych i wytrzymałościowych,

-odlew jest kruchy, posiada naprężenia odlewnicze,

-przedmiot obrobiony plastycznie zdolny do odkształcenia plastycznego, umocniony,

-odlew charakteryzuje się raczej dużą chropowatością, obrobiony plastycznie małą (np. hydroformowany)

-różnica w kształcie wyrobów (tzw. promienie odlewnicze krawędzi wyrobu).

8. Znając rzeczywiste wydłużenie δ_l=0,47 wylicz współczynnik wydłużenia i wydłużenie względne.

δ_l=0,47

$$\delta_{l} = ln\frac{h_{1}}{h_{0}} = > e^{0,47} = \ \frac{h_{1}}{h_{0}} = \alpha$$

Współczynnik wydłużenia:

−α = 1, 6

h₀ = 0, 625h₁

Wydłużenie względne:

$\varepsilon = \frac{h_{1} - h_{0}}{h_{0}} = \frac{1 - 0,625}{0,625} = 0,6$

9. Scharakteryzuj procesy kucia (zakres stosowania, zalety ograniczenia)

Kucie – proces technologiczny, rodzaj obróbki plastycznej, polegający na odkształcaniu materiału za pomocą uderzeń lub nacisku narzędzi. W procesie tym nadaje się kutemu materiałowi odpowiedni kształt, strukturę i własności mechaniczne. Materiałem wsadowym jest przedkuwka, natomiast produktem jest odkuwka.

Proces technologiczny kucia swobodnego polega na wzajemnym łączeniu dowolnej ilości i w dowolnej kolejności podstawowych operacji kuźniczych, do których zaliczamy: spęczanie, wydłużanie, przebijanie, gięcie, przecinanie, skręcanie i zgrzewanie.

Podstawowymi materiałami na odkuwki swobodnie kute i matrycowane do wszystkich

rodzajów maszyn i urządzeń są konstrukcyjne stale węglowe i stopowe oraz metale nieżelazne i ich stopy. Najczęściej na odkuwki zarówno swobodnie kute jak też matrycowane

stosuje się materiały wyjściowe w postaci wlewków, kęsisk, kęsów, prętów i rzadziej

w postaci ciekłej i proszków metali.

-Swobodne – kształtowanie poprzez wywieranie nacisku narzędzi powodujących jego płynięcie w kilku dowolnych kierunkach.

Jeśli płynięcie metalu jest częściowo

ograniczone narzędziami, wtedy kucie nazywamy półswobodnym.

Stosuje się przy

-niedużych seriach

-przy wykonywaniu elementów o dowolnej masie (max 500Mg),

-przy prod. Jednostkowej, gdzie produkcja matrycy jest nieopłacalna,

-wykonywanie odkuwek przekraczających wszelkie rozmiary matrycy,

-przy wstępnej obr. plast. wlewków ze stali stopowych lub stopów o specjalnych własnościach na kęsiska i kęsy kute.

-przy produkcji prętów kutych ze stali stopowych,

-przy regeneracji narzędzi i sprzętu warsztatowego;

-przy wykonywaniu części zamiennych i do celów remontowych.

Maszyny i narzędzia do kucia swobodnego:

-młoty (zaleta: nie mogą być nigdy przeciążone, są najbardziej rozpowszechnione, możliwość wykonania odkuwek o różnych wymiarach i kształtach; wada: mała sprawność i wysoki koszt fundamentów);

-prasy hydrauliczne (wolny przesuw narzędzi roboczych, duża przestrzeń robocza),

-urządzenia mechanizujące (suwnice, żurawie obrotowe, manipulatory).

-kowadła kształtowe, odsadzki, przecinaki, przebijaki,

Matrycowe – materiał umieszczany jest w matrycy. Pod wpływem nacisku otrzymuje się kształt roboczej powierzchni matrycy.

Zalety:

-dokładność wykonania,

-możliwość stosowania mniejszych naddatków technologicznych,

-możliwość nadawania kształtów odkuwce jakich nie można nadać przy kuciu swobodnym,

-szybkość i łatwość odkuwania przedmiotów nawet o skomplikowanych kształtach,

-znaczna oszczędność w kosztach robocizny

- możliwość zatrudnienia pracowników mniej wykwalifikowanych,

- dużą powtarzalność kształtu odkuwek,

- łatwość określenia czasu wykonania odkuwki, co umożliwia dokładną kalkulację kosztów.

Wady:

-konieczność zastosowania maszyn kuźniczych o podwyższonej dokładności prowadzenia matrycy,

-duży koszt oprzyrządowania,

-dodatkowe koszty związane z prasami do okrawania wypływki,

-opłacalność przy dużych seriach,

-niewielkie wymiary wykonywanych odkuwek.

Maszyny do kucia matrycowego:

-młoty matrycowe (Konstrukcja zwarta i mocna oraz zapewnia bijakowi dobre prowadzenie),

-prasy cierno-śrubowe(odkuwki typu śrub, nitów, zaworów samochodowych

i odkuwki o niewielkich występach i niewysokich

żebrach),

kuźnicze korbowe, kolanowe, kuźniarki, walcarki kuźnicze.

Dokładne kucie matrycowe na prasie kuziennej – wachająca się matryca (ruch obortowy): precyzyjne nadawanie skomplikowanych kształtów: różnego rodzaju pierścienie, koła zębate, wirniki sprężarek.

10. Scharakteryzuj proces walcowania wyrobow plaskich - zakres stosowania ,ograniczenia, zalety

Wsadem walcowania blach cienkich są kęsiska płaskie , które w procesie obróbki na gorąco są przerabiane na blachy nie cieńsze niż 1-1,5 mm.  

Walcowanie na zimno w celu uzyskania jeszcze cieńszych wyrobów:

Zalety: : *opłacalność i szybkość przy produkcji wielkoseryjnej* wysoka jakość obrobionego materiału-niezbędne do uzyskania blach i taśm o grubościach dziesiętnych części milimetra *odpowiednia dokładność wymiarów *wysoka klasa dokładności powierzchni *dobra struktura żądane własności fizyczne mechaniczne i elektryczne.

Wady: *problemy związane z dokładnością walcowania(sprężyste odkształcenie konstrukcji klatek, zużycie walców) *problemy związane ze zjawiskami dynamicznymi(wyginanie walców, wzrost temperatury walców podczas procesu)

Wstępem do walcowania na zimno jest oczyszczanie powierzchni blachy ze zgorzeliny za pomocą trawienia

11. Wymień podstawowe wymagania stawiane blachom karoseryjnym.

-Niewielka waga;

-Odporność na korozję;

-Odporność na środki chemiczne;

-Duża wytrzymałość przy niewielkiej grubości;

-Aerodynamiczne kształty dla samochodów sportowych;

-Kanciaste dla samochodów terenowych (częste naprawy, łatwiejsza wymiana);

-Gładka powierzchnia;

-Jednorodna struktura przy często niejednakowej grubość.

12. Scharakteryzuj procesy tłoczenia (zakres stosowania, zalety, ograniczenia).

Tłoczenie obejmuje szereg różnorodnych procesów obróbki plastycznej realizowanych głównie na zimno i stosowanych do kształtowania materiałów w postaci blach, folii i płyt. W Przypadku stali, powierz czchnie blach mogą być powlekana innymi warstwami. Tłoczenie przeprowadza się za pomocą tłoczników, przeważnie na prasach mechanicznych lub hydraulicznych. Najważniejszym warunkiem stawianym materiałowi jest aby jeden z wymiarów (grubość) półwyrobu była istotnie mniejsza od dwóch. Duży wpływ na własności technologiczne i przydatność blach do tłocznia ma strukturalna postać węgla, wielkość i kształt ziaren ferrytu, stan powierzchni. Dzięki dużej wydajności i oszczędności materiału przeróbka plastyczna z zastosowaniem tłoczników jest jedną z najbardziej opłacalnych metod wytwarzania. Stosunkowo wysokie są jednak koszty przyrządów, których wykonanie wymaga dużego doświadczenia i nakładów finansowych. Podstawowymi narzędziami w procesie tłoczenia, mającymi bezpośredni kontakt z odkształcanym materiałem jest stempel i pierścień ciągowy. Zjawiskami ograniczającymi proces tłoczenia jest: pękanie obwodowe ścianki i fałdowanie kołnierza.

13. Podaj jakie urządzenia technologiczne są wykorzystywane kolejno w procesie wytwarzania blach grubości 0,2 mm.

1. pierwszym procesem jest walcowanie blach grubych na gorąco w walcarce kwarto (od dwóch do pięciu klatek) w układzie ciągłym – otrzymujemy blachę grubości 2/3mm

2. drugi etap to walcowanie na zimno prowadzone jedno/dwu etapowo (w drugim przypadku dodatkowo wyżarzanie w piecu przenośnikowym)

stosuje się tutaj walcarki sześcio-, dwunasto- i dwudziestowalcowe.

14. Narysuj schemat ułożenia walców w walcarce Sendzimira. Wyjaśnij sens takiej konstrukcji.

Walcarka ma dwadzieścia walców z których dwa są robocze, cztery napędzane, a reszta to walce oporowe. Taka konstrukcja zapewnia dużą stabilność – walce robocze nie mogą się wychylać się w żadnej płaszczyźnie. Ich mała średnica zapewnia dużą siłę nacisku.Ponadto mała średnica walców roboczych oraz duża sztywność oporowych zapewniają wyeliminowanie ugięcia sprężystego

15. Narysuj schemat ułożenia walców w walcarce kwarto. Wyjaśnij sens takiej konstrukcji:

Średnice walców roboczych są mniejsze od średnic walców oporowych. Duża sprawność procesu, ale mała sztywność układu – wymiary są mało dokładne po odwalcowaniu. Mniejsza siła nacisku niż w walcarce o większej ilości walców. Taśmę przeciąga się między walcami nawijając ją na bębny, obracane za pomocą mocnego silnika.

16. Prasa korbowa podwójnego działania

Prasy korbowe mają stały skok suwaka. Największe zastosowanie w procesach tłoczenia spośród pras maja prasy korbowe ramowe, odznaczające się szczególnie dużą sztywnością. Produkuje się je jako dwu i czteropunktowe, tzn. mające dwa lub cztery korbowody. Pozwalają one na tłoczenie wyrobów o dużych wymiarach gabarytowych

(elementy karoserii samochodowych). Prasy tego typu z przeznaczeniem do tłoczenia złożonych i głębokich przedmiotów są budowane jako prasy podwójnego i potrójnego działania. Mają one dwa lub trzy niezależne od siebie przesuwające się suwaki; zewnętrzny, służący przede wszystkim do przytrzymania materiału, a wewnętrzny do kształtowania wyrobu. Zasadniczy ruch roboczy wykonuje suwak wewnętrzny , związany korbowodem z wałem korbowym prasy. Suwak zewnętrzny, dociskający materiał, jest napędzany również przez wał korbowy, za pośrednictwem mechanizmu krzywkowego lub kolanowo-dźwigowego. Skok i nacisk suwaka wewnętrznego są zwykle większe niż suwaka zewnętrznego.

Prasy korbowe budowane są o maksymalnych skokach suwaka od 160 do 900 mm. Przy tych skokach prasy te mogą pracować z dużą prędkością (np. 500 skoków na minutę), zapewniając dzięki temu wysoką wydajność.

17. Opisz proces hydroformingu. Porównaj jego wady i zalety z procesem konwencjonalnym.

Hydroformowanie to nowoczesna technologia kształtowania profili zamkniętych i blach płaskich za pośrednictwem ciśnienia płynu. Metoda ta jest powszechnie stosowana w przemyśle motoryzacyjnym i rowerowym.

Zalety:

-duża wytrzymałość,

-estetyka,

-bardzo duża dokładność wykonania.

-możność uzyskania elementów o znacznie mniejszej wadze,

-mała ilość wykonywanych operacji.

Wady:

- wysoki koszt maszyn do wykonania procesu,

-brak zainteresowania ze strony przemysłu ze względu na brak rozpowszechnienia tej technologii.

Przykład zastosowania:

-tłumiki samochodów BMW,

-ramy nośne samochodów ciężarowych i półcięzarowych-głównie amerykańskich,

-karoseria nowoczesnych samochodów.

18. Scharakteryzuj procesy ciągnienia (zakres stosowania, zalety, ograniczenia).

Ciągnienie to proces technologiczny polegający na formowaniu drutów, prętów, kształtowników lub rur poprzez przeciąganie materiału wyjściowego w postaci: walcówki, prasówki, lub krajki poprzez otwór ciągadła, którego pole przekroju jest mniejsze niż pole przekroju poprzecznego przeciąganego materiału. W wyniku tego następuje zmniejszenie średnicy obrabianego przedmiotu oraz jego wydłużenie, może też nastąpić zmiana kształtu przekroju. Podczas ciągnienia zachodzi umocnienie materiału (zwiększenie własności wytrzymałościowych okupione zmniejszeniem własności plastycznych). Ciągnienie może być wykonywane na gorąco lub na zimno.

Zakres stosowania:

Za pomocą ciągnienia przerabia się:

- węglowe stale miękkie(przede wszystkim),

- stale stopowe konstrukcyjne i narzędziowe

- metale nieżelazne (miedź, brązy, mosiądze, nikiel, aluminium, cynk, ołów, wolfram, molibden),

-rury o wymiarach od 0.3x0.1 do 120x(10-12)

Odmiany ciągnienia:

- ciągnienie prętów i drutów o przekroju pełnym,

- ciągnienie rur swobodne (na pusto),

- ciągnienie na trzpieniu, na ruchomym/nieruchomym korku.

Zalety:

- uzyskiwanie małych wymiarów przekroju, nieosiągalnych podczas walcowania lub wyciskania na gorąco,

- możliwość zmiany kształtu przekroju poprzecznego,

- uzyskiwanie minimalnych odchyłek wymiarowych,

- uzyskiwanie gładkiej i czystej powierzchni,

- polepszenie własności mechanicznych.

Ograniczenia:

- występowanie bardzo dużych sił tarcia, a co za tym idzie zużywanie siły na ich pokonanie(ok. 30-50% całkowitej siły ciągnienia), nadmierne tarcie jest przyczyną szybkiego zużycia ciągadeł i utrudnia uzyskanie odpowiedniej gładkości powierzchni gotowego wyrobu,

- występowanie nierównomierności naprężeń co powoduje nierównomierne własności na przekroju ciągnionego wyrobu,

- emisja zanieczyszczeń do atmosfery pochodzących z wytrawiania, zużyte kwasy, woda odpadowa, nietrwały pył mydlany (ciągnienie na sucho), przepracowane smary oraz ścieki (ciągnienie na mokro), gazy spalinowe z pieców oraz odpady zawierające ołów pochodzący z kąpieli ołowiowych.

 19. Wymień jakie uwarunkowania legły u podstaw rozwoju technologii prasowania i spiekania proszków metali.

1. 1809 - T. Cock wykonał z proszku trzynasto kilogramową retortę

2 1865 - w Rosji wykonano monety platynowe metodą proszków

3. 1909 - w żarówkach zastosowano włókno z proszków wolframu

4. 1924 - pierwsze narzędzia  z nakładkami z węglikó spiekanych

5. W  XIX  wieku  miały  miejsce udane   próby stosowania tej   technologii,   głównie  w   zastosowaniu  do   metali trudno topliwych

W Polsce  wytwarza  się  obecnie  między innymi:  części  maszyn z  proszków Żelaza,  węgliki  spiekane,   szczotki kolektorowe. Metalurgię proszków stosowano początkowo tylko dla takich elementów, których otrzymanie innymi sposobami nie było możliwe W miarę jednak rozwoju, z uwagi na swoje zalety, metalurgia proszków zaczęła konkurować z innymi gałęziami technologii i stosowana jest obecnie do otrzymywania wielu elementów konstrukcyjnych wykonanych zarówno ze stali, jak i z metali nieżelaznych.

-  Możliwość uzyskania materiałów o ściśle określonym składzie chemicznym i wysokim stopniu czystości

-  drobnoziarnista struktura materiałów

-  własności izotropowe

-  duża dokładność wymiarowa otrzymanych wyrobów

-  możliwość stosowania szerokiego wyboru stopów

-  wysoka jakość powierzchni gotowego wyrobu

-  możliwość poprawy własności (podwyższenia własności wytrzymałościowych,

odporności na zużycie, odporności korozyjnej) materiału poprzez obróbkę cieplną,

20. Wymień jakie znasz metody wytwarzania proszków metali. Podaj zasadnicze różnice między nimi.

1. Metody Mechaniczne

Mielenie - Polega na kruszeniu materiału w prasach lub łamaczach, a następnie mieleniu w młynach kulowych z porcelany z kulami porcelanowymi lub ze stali. W pewnych przypadkach stosuje się nawet wykładziny z węglików spiekanych; w takich młynach kule wykonane są z twardych metali spiekanych. Najlepsze wyniki mielenia otrzymuje się przy przerabianiu materiałów kruchych. Wytworzone w ten sposób proszki mają duże znaczenie przemysłowe. Mielenie może odbywać się również w młynach wirowo-udarowych. W komorze takiego młyna wirują w przeciwnych kierunkach dwa śmigła z twardych stopów. Materiały porywane przez śmigła i wirujący gaz ulegają rozdrobnieniu przy uderzaniu o siebie. W celu zabezpieczenia wytwarzanych proszków przed utlenieniem lub wybuchem wprowadza się do wnętrza komory gaz ochronny obojętny lub redukujący (gaz świetlny, azot). Mielenie w takich młynach ma nawet zastosowanie do materiałów plastycznych.

Rozpylanie - Polega na rozdrobnieniu wypływającego z dyszy ciekłego metalu za pomocą strumienia gazu lub cieczy. Wypływający z dyszy cienki strumień metalu wraz z otaczającym go strumieniem wody wpada na wirujące noże tarczy, które rozbijają go na drobne, szybko krzepnące cząstki. Poprzez regulowanie ciśnienia metalu, wody oraz prędkości obrotowej tarczy, można uzyskać proszki o różnych wymiarach ziaren. W metodach rozpylania często stosuje się dodatkowo rozdrabnianie mechaniczne. Pomimo wydajnej pracy tego typu urządzeń, otrzymany w ten sposób produkt zawiera zanieczyszczenia materiału wyjściowego, dlatego stosowany jest głównie do wyrobu produktów masowego użytku.

2. Metody Chemiczne

Redukcja Związków Chemicznych w Podwyższonej Temperaturze
Odbywa się w piecach z atmosferą redukującą w podwyższonej temperaturze. W urządzeniach tych redukowany tlenek jest umieszczony w łódeczkach metalowych, przesuwanych ruchem ciągłym przez długą komorę pieca w przeciwnym kierunku do ruchu gazu redukującego jakim najczęściej jest wodór. Ponieważ zbyt wysoka temperatura spowodowałaby rozrost ziarn i spiekanie proszków w jednolitą masę, proces ten przebiega w znacznie niższej temperaturze od topnienia tlenku metalu. Metoda ta ma zastosowanie do wytwarzania proszków wolframu, molibdenu, niklu, kobaltu i miedzi.

Redukcja Stopionych Soli
Tą metodą można otrzymać proszki berylu, tytanu i uranu poprzez stopienie pod znacznym ciśnieniem pewnych soli tych metali z metalami alkalicznymi (sód, potas) lub metalami ziem alkalicznych (magnez, wapń). Najczęściej stosowanymi solami są: chlorki, fluorki lub sole podwójne. Uzyskany w wyniku redukcji produkt ługuje się w wodzie (filtruje), a następnie oczyszcza.

Wytwarzanie Węglików
Polega na ogrzewaniu proszków metali zmieszanych z drobną sadzą w temperaturze 1300-2200 C°. W ten sposób wytwarza się proszki węglików molibdenu, wolframu, tytany i inne. Często wytwarza się węgliki przez nawęglanie tlenków metali, które następnie zostają mechanicznie rozdrobnione. Wytworzone ta metodą proszki stosowane są do wyrobów materiałów twardych.

21. Wymień jakie znasz metody prasowania i zagęszczania proszków metali.

Prasowanie jednoosiowe

Prasowanie z sypkich proszków realizuje się w twardych sztywnych, metalowych formach o bardzo gładkich ścianach, przy zastosowaniu zewnętrznego ciśnienia. Stosowane są wysokie ciśnienia prasowania, powyżej 30MPa, a niekiedy nawet do 200 MPa. Metoda formowania przez prasowanie wykazuje wiele zalet. Daje możliwość uzyskania wysokiego stopnia zagęszczenia wyprasek, umożliwia formowanie kształtek z mas nieplastycznych, daje wypraski o dobrych właściwościach technologicznych: dokładności wymiarów, ostrości krawędzi. Ze względu na kierunek przykładanego ciśnienia prasowanie jednoosiowe dzielimy na prasowanie jednoosiowe jednostronne i prasowanie jednoosiowe dwustronne. Prasowanie dwustronne daje bardziej równomierne zagęszczenie proszku niż prasowanie jednostronne, szczególnie w przypadku dużej wysokości kształtki. Zwiększenie zagęszczenia oraz lepsze sprasowanie uzyskuje się wprowadzając środki poślizgowe. Środki poślizgowe ułatwiają poślizg cząstek względem siebie oraz względem ścian formy, a tym samym zmniejszają zewnętrzne i wewnętrzne tarcie. Ponadto środki poślizgowe ułatwiają wypchanie uformowanej wypraski z formy.

Prasowanie izostatyczne

Prasowanie izostatyczne jest metodą, w której ciśnienie jest przykładane równomierne ze wszystkich stron do prasowanej kształtki za pośrednictwem ciekłego medium oddzielonego od kształtki elastyczną przegrodą, spełniającą rolę matrycy. Jako materiał na formy używa się: gumę syntetyczną, poliuretan, żywicę sylikonową, a na elementy zamykające matrycę - stal kwasoodporną. Jest to technika do pewnego stopnia rozwiązująca problem niejednorodnej gęstości, która występuje przy prasowaniu osiowym. Podstawową zaletą prasowania izostatycznego jest duża efektywność zagęszczania wynikająca ze stosowania wysokich ciśnień (do 1500 MPa), które działają równomiernie na całą powierzchnię zewnętrza proszku. W metodzie tej brak jest sił tarcia proszku o ściany formy, co polepsza jednorodność wyprasek.

Zagęszczanie wibracyjne

Stosuje się je dla mas o wilgotności ok. 10 %. Prowadzi do gęstego upakowania, jednak

uformowane w ten sposób kształtki maja niską wytrzymałość. Metodę bardzo daje się

zaadaptować do formowania proszków wielofrakcyjnych ponieważ łatwo dochodzi do

segregacji frakcji ziarnowych. Bardzo korzystne jest połączenie zagęszczania wibracyjnego

z prasowaniem mas suchych – znacznie podnosi to gęstość względną wyprasek.

22. Wyjaśnij posługując się odpowiednim wykresem różnice pomiędzy jednostronnym a dwustronnym prasowaniem proszku.

W procesie prasowania jednostronnego granulat w formie poddawany jest naciskowi z

jednej strony. Proces prasowania dwustronnego polega na poddaniu masy prasowalniczej

działaniu jednokierunkowego ciśnienia jednak z dwóch przeciwnych stron. Prasowanie

dwustronne daje bardziej równomierne zagęszczenie proszku niż prasowanie jednostronne,

szczególnie w przypadku dużej wysokości kształtki.

23. Wymień jakie znasz metody przetwórstwa tworzyw polimerowych.

Przetwórstwem tworzyw sztucznych nazywa się proces formowania z nich wyrobów.Do podstawowych technik stosowanych w przetwórstwie zalicza się:

1. wytłaczanie

2. wtryskiwanie

3. prasowanie

   • tłoczenie

   • przetłaczanie

   • formowanie płyt

4. walcowanie i kalandrowanie

5. odlewanie