Technologia materiałów konstrukcyjnych(1).pdf

Technologia Materiałów Konstrukcyjnych (wykład)

UWAGA!!! Uzupełnienia pojawiają się, tak jak poprawki, także wewnątrz całego

opracowania. Nie są to tylko dodatkowe tematy dopisywane „na końcu”.

Wstęp.

Technologia -(techn.-wytwarzanie, logos-nauka) nauka o wytwarzaniu, metodach i sposobach

wytwarzania, o wyposażeniu pracowni i pracownika służącemu wytworzeniu danego

produktu.

Potrzeba- projektowanie- konstrukcja- wytwarzanie (technologia)

Proces- pewien zbiór czynności (zbiór operacji) mający cel i przebiegający w czasie. System

dynamiczny przebiegający w funkcji czasu i mający do wykonania cel lub zadanie.

Operacja -czynność wykonywana na jednym stanowisku, przez jednego pracownika i na

jednym kawałku materiału.

System -pewien zbiór obiektów (nieuporządkowany) mający pewne relacje i cel.

System dynamiczny -system, w którym pewne relacje się zmieniają.

Technologia odnosi się do wielu rodzajów obiektów:

 Konstrukcja -obmyślony kształt, wymiary, wytrzymałość i to, z czego się składa,

materiały. Efektem konstrukcji jest dokumentacja konstrukcyjna.

 Technologia -jak zrobić, jakie maszyny i materiały wykorzystać, oraz metody obróbki

Proces produkcyjny -wszystkie działania wykonywane by zrobić wyrób:

 Proces technologiczny -zbiór operacji w trakcie, których następuje zmiana kształtu,

właściwości, wymiarów materiału, a także montaż części. Jest to najważniejszy

proces, zależy on od skali realizacji produkcji , w każdym przypadku jest inny:

o Produkcja jednostkowa -droga produkcja manufakturowa, rzadko stosowana.

o Produkcja seryjna -produkcja seriami, na dużą skalę, zakład dobrze

wyposażony (np. prze pół roku produkowany jest wyrób A, a przez pół B).

o Produkcja masowa -produkowany jest jeden wyrób przez bardzo długi czas.

 Proces pomocniczy (logistyczny)-utrzymanie w stanie sprawności budynków,

maszyn, a także zaopatrzenie

Większość procesów jest zmechanizowana i człowiek pełni głównie funkcję operatora.

Proces usługowy -wszystko, co dotyczy człowieka w procesie produkcyjnym.

Projektowanie procesu technologicznego.

Projekt -opis rzeczywistości nieistniejącej. Składa się on z informacji usystematyzowanej na

użytek wykonania konkretnego przedmiotu.

Dokumentacja technologiczna -służy do zapisu projektu technologicznego. Składa się ona z:



Karty technologicznej -zawiera ona wszystkie informacje dotyczące produktu np.

wałka z wykonanym rowkiem, wymagającego hartowania pod łożyska:

operacji

Treść

operacji

Czas

wykonania

Pracownik (grupa

zaszeregowania)

Stanowisko

Cięcie

Piłą mechaniczna

10 min

III

Toczenie

Tokarka uniwersalna

150 min

Frezowanie

Frezarka uniwersalna

15 min

Stanowisko obróbki

cieplnej

Hartowanie

15 min

Szlifowanie

Szlifierka do wałków

20 min

VII



Karty instrukcyjnej -sporządzana jest dla każdej operacji i zawiera informację jak

wykonać poszczególne czynności.

1. Metale.

Właściwości i budowa metali.

Metale mają budowę krystaliczną. Łatwo tworzą jony dodatnie (kationy), posiadają wysoką

wytrzymałość i są plastyczne. Metale, a także ich stopy dobrze przewodzą prąd i ciepło.

Oprócz rtęci metale są w temperaturze pokojowej ciałami stałymi. Najczęściej używanym

materiałem konstrukcyjnym jest stal. Stal, czyli stop żelaza z węglem, zawiera ok. 1,8%-2%

węgla. Poza stalą najczęściej stosuje się stopy aluminium i miedzi.

Ciała mogą przyjmować postać :

 Krystaliczną np. metale

 Amorficzną (bezpostaciową) np. szkło, woda, powietrze

Ciało o budowie krystalicznej składa się z tzw. komórek elementarnych. Komórka

elementarna jest najmniejszym składnikiem ciał krystalicznych.

Istnieje kilka rodzajów komórek elementarnych np .:

 Komórka elementarna prosta (stopień upakowania 1)

 Komórka elementarna przestrzennie centrowana (stopień upakowania 2)

(żelazo , chrom, wolfram, molibden, tantal)

 Komórka elementarna ściennie centrowana (stopień upakowania 4)

(żelazo , aluminium, miedź, złoto, iryd, platyna)

Zjawiska zachodzące przy ogrzewaniu i chłodzeniu metali.

Alotropia (polimorfia)- zjawisko polegające na zmianie rodzaju komórki elementarnej w

funkcji temperatury np. żelazo i jego dwie odmiany alotropowe

Zmiana stanu ciała krystalicznego podczas zmiany temperatury :

Zmiana stanu ciała amorficznego podczas zmiany temperatury :

Quasiizotropia i tekstura metali.

Ciało izotropowe - ciało mające jednakową wytrzymałość na zmiany w każdym kierunku np.

plastelina, powietrze, woda. Przeciwieństwem ciała izotropowego jest ciało a-izotropowe lub

anizotropowe

Quasiizotropia - ciała prawie izotropowe np. płyty wiórowe. Komórki elementarne ciał

krystalicznych składają się na ziarna, co powoduje, że też są quasiizotropowe.

Tekstura metali - ukształtowanie ziaren. Ma to na celu wzmocnienie wytrzymałości poprzez

odpowiednie „uporządkowanie” ziaren w metalu. Im ziarna mają strukturę bardziej zbliżoną

do idealnej struktury krystalicznej i mniej mają wtrąceń obcych pierwiastków, oraz błędów

odlewniczych tym bardziej są wytrzymałe i mają strukturę zbliżoną do ciała izotropowego.

Metale odlewane w stanie nieważkości mają prawie idealną strukturę izotropową. Ulepszanie

przeprowadza się na gorąco lub zimno poprzez obróbkę plastyczną. Ulepszanie „na zimno”

zaburza strukturę krystaliczną podnosząc właściwości wytrzymałościowe. Nosi ona nazwę

zgniotu .

Obróbka plastyczna i umocnienie metali.

2. Metaloznawstwo.

Metaloznawstwo -nauka o budowie, własnościach i metodach badań metalurgicznych

materiałów konstrukcyjnych. Zadaniem tej dziedziny wiedzy technicznej jest określenie

wpływu zmiany warunków zewnętrznych na budowę materiału oraz ustalenie zależności

między składem i budową materiału, a jego właściwościami.

Metale -materiały, które w stanie stałym charakteryzują się następującymi właściwościami:



Fizyczne -dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne (10 20 ), połysk metaliczny,

nieprzezroczystość, stan stały w temperaturze otoczenia (z wyjątkiem rtęci), wzrost

oporu elektrycznego wraz ze wzrostem temperatury



Chemiczne -tendencja do oddawania elektronów (tworzą kationy), tworzą tlenki

metali, reagując z wodą tworzą zasady

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: