Kierunek: Technik BHP Semestr pierwszy	Policealna Szkoła Centrum Nauki i Biznesu „ŻAK” w Piasecznie		Data wpływu …………………………
Praca kontrolna z przedmiotu: Techniki wytwarzania z materiałoznawstwem	TYTUŁ PRACY Rodzaje obróbki ręcznej metali, narzędzia do jej stosowania oraz zasady BHP Scharakteryzuj proces obróbki cieplnej metali oraz zasady BHP
Nauczyciel: I. Bąk
Wykonał: Agnieszka Łażewska-Gizak
Miejscowość: Piaseczno		Data wykonania: 15-12-2010
Data sprawdzenia:	Ocena:	Podpis Nauczyciela:
Recenzja:

OBRÓBKA RĘCZNA METALI

Obróbka ręczna wchodzi w zakres prac ślusarskich i ma na celu nadanie przedmiotom żądanych kształtów i właściwych wymiarów oraz poprawę jakości powierzchni, najczęściej poprzednio obrobionych mechanicznie. Często prace ślusarskie wiążą się z pracami montażowymi, które mają na celu dopasowanie składanych części i zapewnienie prawidłowej ich współpracy.

Trasowanie

Przed obróbką należy w wielu przypadkach wyzna­czyć na przedmiocie linie, do których należy zebrać nadmiar materiału, lub określić miejsca, w których należy wywiercić lub wyciąć otwory. Czynności związane z wyznaczaniem takich linii lub określonych miejsc na obrabianym przedmiocie nazywamy trasowaniem. Do trasowania potrzebne są specjalne przyrządy i narzędzia:

• rysik do wykreślania na trasowanym przedmiocie linii wg liniału lub wzornika;

• suwmiarka traserska z podstawą do wyznaczania linii poziomej;

• znacznik (składający się z podstawy, słupka i rysika) do tych samych celów co suwmiarka traserska;

• cyrkle traserskie zakończone ostrymi nóżkami do trasowania okręgów kół, do konstrukcji kątów, odkładania wymiarów itp.;

• punktak do punktowania wyznaczonych linii;

• liniał traserski z podstawą, który jest przyrządem pomocniczym do znacznika i cyrkli;

• kątownik do wyznaczania linii pionowych i poziomych;

• środkownik do wyznaczania środka na płaskich powierzchniach przedmiotów walcowych;

• pryzma traserska — jako podstawka podczas trasowania nie­których przedmiotów walcowych

• oprócz narzędzi w skład wyposażenia stanowiska traserskiego wchodzi płyta traserska, na której wykonuje się niemal wszystkie roboty traserskie.

Trasowanie jest pracą spokojną, bardziej umysłową niż fizyczną, wymagającą jednak zachowania szczególnej ostrożności ze względu na ostre końce znaczników, którymi ślusarz w chwili nieuwagi może poważnie zranić rękę lub nawet oczy. W celu zabezpieczenia przed takim wypadkiem zaleca się nakładanie na wolne końce znaczników - podczas pracy i przerw - specjalnych kapturków ochronnych. Na trasowane linie można rysować punktakiem zwykłym lub elektrycznym. Przy pracy punktakiem elektrycznym należy przestrzegać reguł dotyczących bezpieczeństwa pracy przy urządzeniach elektrycznych.

Prostowanie i gięcie

Prostuje się materiały i przedmioty, które w poprzednich procesach technologicznych uległy skrzywieniu. Można prostować materiały przerobione plastycznie, jak blachy, płaskowniki, kształtowniki oraz wszelkiego rodzaju pręty. Można również prostować przedmioty uprzednio hartowane lub odlewane. Niektóre przedmioty nieutwardzone obróbką cieplną prostuje się na kowadle lub płaskiej płycie — po ułożeniu przedmiotów wypukłością ku górze — przez systematyczne uderzanie w wypukłości obuchem młotka.

Przy prostowaniu arkuszy blach trzeba je przesuwać i obracać na płycie prostowniczej, dlatego też pracę tę należy wykonywać w brezentowych rękawicach. Do prostowania blach używa się młotków drewnianych lub z twardej gumy. Muszą one być w pełni sprawne. Trzeba pamiętać, że nie wolno uderzać stalowym młotkiem w części ze stali hartowanej, nawęglanej lub cynowanej, ponieważ z reguły powoduje to odpryskiwanie odłamków. Jeśli brak młotków drewnianych, gumowych itp., trzeba zabezpieczyć te części podkładkami z materiałów o niewielkiej twardości.

Gięcie ma na celu nadanie wytwarzanym przedmiotom pożądanego kształtu i właściwych wymiarów. Przed przystąpieniem do gięcia należy określić wymiary materiału wyjściowego, aby po zgięciu otrzymać produkt odpowiadający wymiarom podanym na rysunku. Niekiedy warunki techniczne określają wymiary materiału wyjściowego, lecz częściej ślusarz musi je ustalić na podstawie rysunku gotowej części.

Przecinanie, wycinanie, cięcie

Do ręcznego ścinania i przecinania metali służą przecinaki. Do wycinania rowków i zagłębień używa się wycinaków. Przedmioty poddawane ścinaniu zamocowuje się w imadle, następnie przystawia się w odpowiednim miejscu narzędzie i uderzeniami młotka powoduje usuwanie nadmiaru materiału.

Przy ścinaniu należy posługiwać się tylko sprawnymi narzędziami - młotkami, przecinakami i wycinakami. Nie wolno używać przecinaków ze zbitą, zdeformowaną główką. Podczas ścinania miejsce pracy należy koniecznie ogrodzić osłoną ochronną, np. gęstą siatką metalową. Ponieważ ścinanie jest pracą męczącą, należy przyjąć jak najwygodniejszą pozycję oraz zastosować najbardziej racjonalne chwyty młotka i przecinaka. Można też używać tarczy ochronnej założonej na przecinak. Przy pracy w trudno dostępnych miejscach, tam gdzie ręka mogłaby zetknąć się z obrabianym detalem, wskazane jest używanie specjalnych uchwytów. Praca przecinakiem bez zabezpieczenia ręki grozi poważnymi urazami.

Przerzynanie wykonuje się narzędziem wieloostrzowym, zwanym piłą (ręczną lub mechaniczną). Robocza część piły nosi nazwę brzeszczotu. Jest to cienka uzębiona stalowa taśma, którą zamocowuje się w oprawie. Do przerzynania materiałów twardych używa się brzeszczotów o uzębieniu drobnym. Brzeszczoty o uzębieniu grubym stosuje się do przerzynania metali miękkich z tworzyw sztucznych.

Nożyce powinny być dostosowane do grubości przecinanego materiału. Podczas cięcia cienkich blach ręcznymi nożycami można łatwo zranić lewą rękę ostrą krawędzią blachy lub bezpośrednio ostrzami nożyc, dlatego rozcinany materiał należy trzymać przez brezentową rękawicę, zachowując odpowiednią ostrożność. Nie należy pracować tępymi nożycami, które zamiast ciąć powodują mięcie materiału. Mięty materiał ucieka spod nożyc zwiększając niebezpieczeństwo skaleczenia rąk. Nie należy również używać zużytymi bądź też źle skręconych nożyc Piłka ręczna służy do cięcia grubszych blach lub płyt, prętów i rur. Praca piłką nie jest związana z większym ryzykiem, niemniej jednak i tu należy zachować odpowiednią uwagę. Przecinany materiał powinien być pewnie zamocowany w imadle. W czasie przecinania piłkę należy trzymać w obu rękach. Prawa ręka trzyma trzonek a lewa przedni koniec oprawki. Ślusarz powinien stać w odległości ok. 200 mm od zamocowanego przedmiotu, prosto, swobodnie, utrzymując ciężar ciała na lewej nodze. Ruch piłki do siebie i od siebie należy wykonywać tylko rękami a nie całym ciałem.

Piłowanie

Piłowanie odbywa się za pomocą pilnika i ma na celu usunięcie nadmiaru materiału z obrabianego przedmiotu, aby nadać mu właściwy kształt i wymiary, a powierzchniom określoną gładkość.

Podczas piłowania nie należy używać pilników pękniętych oraz bez rękojeści lub z wadliwą rękojeścią. Podczas piłowania przedmiotów o ostrych krawędziach nie należy podginać palców pod pilnikiem przy powrotnym ruchu pilnika. Podczas piłowania nie wolno wykonywać gwałtownych ruchów do przodu, żeby nie uderzać rękojeścią pilnika o przedmiot, gdyż może się zsunąć, nie wolno usuwać opiłków ręką ani też zdmuchiwać ustami. Przed przystąpieniem do piłowania należy przede wszystkim obrabiany element pewnie zamocować w imadle lub w inny sposób zabezpieczyć go przed przesuwaniem. Przedmiot piłowany nie może poruszać się ani drgać. W razie potrzeby stosuje się miękkie nakładki na szczęki imadła, aby uchronić obrabiany element od uszkodzenia. Pilnik musi być ostry i nieuszkodzony. Szczególnie ważny jest dobry trzonek. Podczas piłowania pilnikiem bez trzonka lub z trzonkiem uszkodzonym istnieje niebezpieczeństwo zranienia prawej ręki ostrym końcem pilnika. Podczas piłowania powstaje duża ilość opiłków metalowych, które należy zmiatać z obrabianego przedmiotu, imadła i stołu warsztatowego tylko za pomocą szczotki włosiowej lub w ostateczności szmatką. Nie należy zgarniać opiłków gołą ręką, zdmuchiwać ustami ani sprężonym powietrzem, ponieważ grozi to skaleczeniem ręki lub zapyleniem oczu. Zaleca się noszenie beretu podczas pracy, ponieważ opiłki, które wpadną we włosy, są trudne do usunięcia i podczas czesania głowy mogą spowodować skaleczenie. Szczególnie pożądane jest nakrycie głowy dla kobiet wykonujących pracę ślusarza.

Wiercenie

Wierceniem nazywa się sposób obróbki skrawaniem polegający na. wykonywaniu otworów w pełnym materiale za pomocą narzędzia zwanego wiertłem, wykonującego ruch obrotowy i ruch posuwowy wzdłuż osi obrotu. Wiercenie można wykonywać wzdłuż linii traserskich lub w przyrządzie wiertarskim. Metodą wiercenia można wykonywać otwory cylindryczne o średnicy 60-80 mm. Powiększenie za pomocą wiertła średnicy otworu już wywierconego lub istniejącego w przedmiocie nazywa się wierceniem wtórnym (powiercaniem). W szczególnych przypadkach, z użyciem specjalnych. wierteł i odpowiednich przyrządów, metodą wiercenia wtórnego można obrabiać otwory nieokrągłe, np. trójkątne, kwadratowe lub inne wielokątne. Wiercenia dokonuje się zwykle na wiertarkach i wiertarko-frezarkach. Możliwe jest jednak wiercenie otworów na innych obrabiarkach, np. na tokarkach, automatach tokarskich.

Przy wierceniu i pogłębianiu ślusarze posługują się zwykłymi wiertarkami ręcznymi o napędzie elektrycznym lub pneumatycznymi oraz specjalnymi obrabiarkami różnych typów. W niewielkich warsztatach ślusarskich oraz przy mniej skomplikowanych pracach ślusarze, z reguły używają lekkich przenośnych wiertarek. Praca na nie jest na ogół niebezpieczna. Należy tylko używać sprawnych wierteł i nie stosować zbyt silnego nacisku podczas wiercenia. Przedmiot wiercony powinien być silnie umocowany, aby w czasie obróbki nie poruszał się. Przytrzymywanie go za pomocą kleszczy lub innych narzędzi jest niedozwolone.

Gwintowanie

Do ręcznego gwintowania otworów służą gwintowniki ślusarskie. W praktyce są stosowane komplety gwintowników, składające się z dwóch lub trzech sztuk. Pierwszy gwintownik jest przeznaczony do gwintowania zgrubnego, drugi do gwintowania średniego, a trzeci do gwintowania wykańczającego.

Podczas wykonywania takich operacji, jak rozwiercanie, gwintowanie i skrobanie należy zwracać uwagę, żeby nie zranić ręki lub innej części ciała ostrymi krawędziami narzędzi. Przedmioty rozwiercane, gwintowane i skrobane powinny być silnie umocowane, aby w czasie obróbki nie poruszały się. Przytrzymywanie obrabianych przedmiotów ręką jest niewystarczające i często kończy się urazem. Nadmiary lakierów, spieczone i stwardniałe pozostałości uszczelnień, rdzę itp., jak również wszelkiego rodzaju inne zanieczyszczenia zewnętrznych powierzchni części maszyn po demontaż można usuwać w sposób bardzo ekonomiczny, a mianowicie skrobakiem pneumatycznym.

www.eszkola.ovh.org/Obrobka%20reczna.htm

OBRÓBKA CIEPLNA METALI

Obróbka cieplna -jest to proces technologiczny, w wyniku którego zmienia się własności mechaniczne i fizykochemiczne metali i stopów w stanie stałym, przede wszystkim przez wywołanie zmian strukturalnych, będących głównie funkcją temperatury, czasu i działania środowiska.

Obróbka cieplna ma na celu zmianę właściwości poprzez zmianę struktury, lecz bez zmiany kształtu obrabianego przedmiotu. W zależności od parametrów obróbki cieplnej oraz zmian zachodzących w strukturze pod wpływem obróbki cieplnej wyróżnia się: wyżarzanie, hartowanie, odpuszczanie, przesycanie i starzenie.

Wyżarzanie - jest zabiegiem cieplnym polegającym na nagrzaniu elementu do odpowiedniej temperatury, przetrzymaniu w tej temperaturze jakiś czas, a następnie powolnym schłodzeniu. Ma głównie ono na celu doprowadzenie stali do równowagi termodynamicznej w stosunku do stanu wyjściowego, który jest znacznie odchylony od stanu równowagowego. Ze względu na temperaturę, w której wyżarzanie przebiega, dzieli się je na wyżarzanie: z przekrystalizowaniem i bez przekrystalizowania.

Hartowanie - jest zabiegiem cieplnym, któremu poddawana jest stal, składającym się z dwóch bezpośrednio po sobie następujących faz. Pierwsza faza to nagrzewanie do temperatury powyżej przemiany austenitycznej i wygrzewanie, tak długo jak to potrzebne, by nastąpiła ona w całej objętości hartowanego obiektu. Drugą fazą jest szybkie schładzanie. Szybkość schładzania musi być taka, by z austenitu nie zdążył wydzielić się cementyt i jego struktura została zachowana do temperatury przemiany martenzytycznej, w której to austenit przemienia się w fazę zwaną martenzytem. Stal posiadająca strukturę martenzytyczną nazywana jest stalą martenzytyczna lub hartowaną. Hartowanie przeprowadza się, by podnieść twardość i wytrzymałość stali.

Odpuszczanie - jest zabiegiem cieplnym, któremu poddawana jest stal wcześniej zahartowana. Celem odpuszczania jest usunięcie naprężeń hartowniczych oraz zmiana własności fizycznych zahartowanej stali, a przede wszystkim zmniejszenie twardości, a podniesienie udarności zahartowanej stali.

Odpuszczanie polega na rozgrzaniu zahartowanego wcześniej przedmiotu do temperatury w granicach 150° do 650°C, przetrzymywaniu w tej temperaturze przez pewien czas, a następnie schłodzeniu. W czasie odpuszczania całość lub część martenzytu zawartego w zahartowanej stali rozpada się, wydzielając bardzo drobne ziarna cementytu, tworząc fazę zwaną sorbitem lub troostytem.

Przesycanie polega na nagrzaniu stopu do temperatury powyżej granicznej rozpuszczalności drugiego składnika, wygrzaniu w tej temperaturze i szybkim chłodzeniu w celu zatrzymania rozpuszczonego składnika w roztworze stałym. W wyniku przesycania poprawiają się właściwości plastyczne natomiast zmniejsza się wytrzymałość i twardość. Przesycanie jest szeroko stosowane do stali Cr-Ni o strukturze austenitycznej w celu rozpuszczenia węglików i uzyskania jednorodnej struktury austenitycznej, co zwiększa odporność na korozję międzykrystaliczną oraz do uszlachetniania wysokostopowych stali żarowytrzymałych i stali o specjalnych właściwościach magnetycznych.

Starzenie polega na nagrzaniu stopu uprzednio przesyconego do temperatury poniżej granicznej rozpuszczalności drugiego składnika, wygrzaniu w tej temperaturze i powolnym chłodzeniu. Podczas procesu z roztworu przesyconego wydziela się składnik znajdujący się w nadmiarze w postaci drobno dyspersyjnych faz. Jeżeli proces starzenia zachodzi w temperaturze pokojowej to nosi nazwę starzenia samorzutnego lub naturalnego. Starzenie powoduje poprawę właściwości wytrzymałościowych i twardości oraz pogorszenie plastyczności.

Połączone procesy przesycania i starzenia określa się wspólną nazwą utwardzanie wydzieleniowe. Utwardzaniu wydzieleniowemu poddawane są stopy charakteryzujące się zmienną rozpuszczalnością jednego ze składników w stanie stałym i ma zastosowanie do umacniania metali nieżelaznych oraz stopowych stali austenitycznych i ferrytycznych.

Urządzenia do obróbki cieplnej

Urządzenia do obróbki cieplnej można podzielić na trzy zasadnicze grupy, a mianowicie:

• urządzenia podstawowe, umożliwiające wykonywanie podstawowych zabiegów obróbki cieplnej, tzn. grzania i chłodzenia; należą do nich:

− piece,

− nagrzewnice, stosowane do nagrzewania przedmiotów podczas hartowania powierzchniowego,

− urządzenia wytwarzające atmosfery regulowane,

− urządzenia do chłodzenia przedmiotów;

• urządzenia pomocnicze, umożliwiające wykonywanie czynności pomocniczych, takich jak

czyszczenie, mycie i transport przedmiotów;

• agregaty do obróbki cieplnej, składające się z połączonych ze sobą urządzeń podstawowych oraz pomocniczych, które są przeznaczone do wykonywania określonej operacji obróbki cieplnej.

Spośród urządzeń podstawowych najważniejszą rolę odgrywają piece i urządzenia do chłodzenia przedmiotów.

W zależności od źródła ciepła piece do obróbki cieplnej można podzielić na: elektryczne i paliwowe. W piecach elektrycznych wymagana temperatura jest uzyskiwana najczęściej na skutek przepływu prądu elektrycznego przez kąpiel solną, w której są zanurzone elektrody (piece elektrodowe) lub specjalne elementy grzejne, wbudowane w piec (piece oporowe). W piecach paliwowych wymagana temperatura może być uzyskiwana przez spalanie gazu (piece gazowe) lub olejów (piece olejowe).

Bezpieczeństwo i higiena pracy podczas obróbki cieplnej.

Na stanowiskach obróbki cieplnej istnieje wiele możliwości spowodowania nieszczęśliwych wypadków ze względu na specjalny charakter pracy. Do częstych wypadków należą poparzenia płomieniem, rozpryskującą się gorącą solą lub metalem, kontuzje spowodowane upadkiem ciężkich, często nagrzanych przedmiotów, poparzenia kwasami, skaleczenia twarzy lub rąk w czasie oczyszczania przedmiotów itp.

Przyczyną poparzenia płomieniem jest najczęściej nieprawidłowe rozpalanie pieców, a także mogą nią być wady urządzenia. Przy paliwie płynnym na skutek nieprawidłowego uruchomienia palnika płomień może się wydostać z pieca na znaczną odległość. Poparzenia rozpryskującą się solą lub metalem mogą być spowodowane zanurzeniem w kąpieli wilgotnych przedmiotów. Poparzenie wskutek zetknięcia się z nagrzanym przedmiotem lub gorącą częścią urządzenia bywa zwykle wynikiem nieostrożności albo nieprawidłowego załadowywania lub rozładowywania pieca. Często również poparzenie może nastąpić w czasie rozładowywania gorących skrzynek po nawęglaniu. Wypadki w czasie obsługiwania pieców mogą być spowodowane ciasnotą pomieszczenia, złą organizacją miejsca pracy lub wadliwym działaniem urządzeń i przyrządów pomocniczych. W czasie transportu przedmiotów mogą się również zdarzyć nieszczęśliwe wypadki na skutek upadku przenoszonych przedmiotów, zaczepienia nimi o ustawione przypadkowo na drodze przedmioty itp. Przy oczyszczaniu przedmiotów przez piaskowanie mogą nastąpić uszkodzenia oczu odpryskującymi cząstkami piasku lub metalu. Zależnie od konstrukcji urządzeń, sposobu ich pracy oraz rozmieszczenia w budynkach mogą się zdarzyć nieszczęśliwe wypadki, wywołane wymienionymi już powodami.

Dla uniknięcia tych wypadków należy przy organizowaniu zakładu przestrzegać ogólnych przepisów dotyczących higieny i bezpieczeństwa pracy. W zakres tych przepisów wchodzą nie tylko te, które dotyczą ochrony przed gwałtownym powstaniem uszkodzeń ciała, ale również i takie, które mają na celu zabezpieczenie pracowników przed długotrwałym szkodliwym wpływem warunków pracy, w wydziale. Wymienić tu przykładowo można złe oświetlenie, złe przewietrzanie, brak ochrony wzroku przed jaskrawymi źródłami światła itp.

Jednym z ważniejszych wymagań higieny i bezpieczeństwa pracy jest przewietrzanie hal warsztatowych. W halach obróbki cieplnej powinna działać wentylacja naturalna z wykorzystaniem ciągu kominowego i wentylacja mechaniczna usuwająca zużyte powietrze, gazy, dymy, przy pomocy wentylatorów. Gazy i dymy znad pieców i wanien powinny być usuwane za pomocą okapów połączonych z systemem wentylacyjnym. System wentylacyjny składa się z rur o odpowiedniej średnicy oraz z urządzenia wyciągowego, tj. wentylatora, komina lub innego urządzenia wyciągowego.

W celu zabezpieczenia pracowników obsługujących piec przed promieniowaniem ciepła ze ścianek pieców i okien stosuje się różnego rodzaju izolacje cieplne. Ścianki pieca po ich zewnętrznej stronie wykłada się np. pianobetonem, watą szklaną itp. Okna pieców w pewnych przypadkach ekranuje się ponadto za pomocą systemu rur, w których w czasie pracy pieca przepływa woda chłodząca. Ponadto w pewnych przypadkach należy stosować indywidualne osłony dla pracowników w postaci fartuchów lub rękawic, wykonanych z tkanin azbestowych lub skórzanych.

www.sciaga.pl/tekst/45749-46-obrobka_cieplna

www.zscku.konin.pl/przedmiotyzawodowe/files/obrobka cieplno-chemiczna.pdf

---