Zagadnienia z zakresu metaloznawstwa i technologii metali.

  1. Ogólna charakterystyka metali na tle innych pierwiastków.
    1. właściwości fizyczne metali
    2. właściwości chemiczne metali
    3. właściwości elektromagnetyczne
    4. właściwości cieplne metali
    5. właściwości wytrzymałościowe metali
    6. właściwości technologiczne metali
  2. Otrzymywanie surówki w procesie wielkopiecowym.
  3. Otrzymywanie stali.
  4. Klasyfikacja stali.
  5. Przykłady oznaczeń.
  6. Półfabrykaty metalowe.
  7. Otrzymywanie żeliwa.
  8. Zastosowanie stali w zależności od zawartości węgla.
  9. Właściwości i zastosowanie metali nieżelaznych w technice.
  10. Podstawy obróbki skrawaniem. Czynności technologiczne i narzędzia.
  11. Podstawy obróbki plastycznej metali.
  12. Podstawy obróbki cieplnej metali.
  13. Łączenie metali.
  14. Pomiary techniczne.
  15. Pytania kontrolne z zakresu technologii metali.

Ogólna charakterystyka metali na tle innych pierwiastków. Właściwości metali.

Pierwiastki występujące w przyrodzie możemy podzielić na metale i niemetale. Metale stanowią około 10% masy wszystkich pierwiastków występujących na ziemi, a ponad 80% spośród wszystkich znanych pierwiastków to metale. Metale od niemetali odróżnia przede wszystkim:
- połysk, czyli zdolność odbijania promieni światła;
- plastyczność, czyli podatność na kucie, zginanie, ciągnienie;
- przewodnictwo cieplne i elektryczne, do którego zdolne są wszystkie metale. Metale dzielimy na lekkie i ciężkie.
Metale lekkie to: aluminium, magnez, beryl.
Metale ciężkie łatwo topliwe [do 650 stopni C]: cynk, cyna, ołów, kadm, bizmut, antymon, rtęć.
Metale ciężkie trudnotopliwe [od 650 do 2000 stopni C]: żelazo, nikiel, miedź, chrom, wanad, mangan, kobalt, złoto, srebro, platyna.
Metale bardzo trudnotopliwe [ powyżej 200 stopni C]: wolfram, molibden, tantal.

Właściwości fizyczne metali:

- barwa od srebrzystobiałej do srebrzystoszarej z wyjątkiem miedzi i złota,
- metaliczny połysk,
- zdolność do wydawania dźwięku przy uderzeniu.

Właściwości chemiczne metali

- wszystkie metale rozpuszczają się w pewnych cieczach,
- wszystkie poddają się procesowi przechodzenia w postać tlenków lub soli, metale szlachetne i miedź najwolniej ulegają temu procesowi.

Właściwości elektromagnetyczne metali

- wszystkie poddają się działaniu pola magnetycznego. Najlepsze właściwości magnetyczne mają: żelazo, nikiel, kobalt a najsłabsze takie paramagnetyki jak aluminium, którego podatność na oddziaływanie pola magnetycznego jest niezmiernie mała,
- wszystkie metale przewodzą prąd elektryczny, najlepiej srebro, potem miedź, złoto i aluminium.

Właściwości cieplne metali

Wśród tych właściwości możemy wskazać takie, jak: temperatura topnienia, wrzenia, ciepło właściwe i ciepło topnienia, rozszerzalność i przewodność cieplna. Najniższą temperaturę topnienia ma rtęć (- 39 [C], najwyższą wolfram 3420 [C]. Najlepszym przewodnikiem ciepła jest srebro.

Właściwości wytrzymałościowe metali (przykłady):

- wytrzymałość na rozciąganie,
- wytrzymałość na ściskanie,
- wytrzymałość na zginanie,
- wytrzymałość na skręcanie,
- wytrzymałość na ścinanie,
- twardość,
- udarność,
- wytrzymałość zmęczeniowa.

Właściwości technologiczne metali (przykłady)

- skrawalność czyli podatność na obróbkę skrawaniem,
- ścieralność czyli podatność na zużywanie warstwy powierzchniowej pod wpływem sił tarcia,
- podatność odlewnicza czyli inaczej lejność,mały skurcz oraz jednorodność struktury metalu,
- spawalność,
- plastyczność czyli podatność na zginanie, nawijanie, kucie, tłoczenie...

Otrzymywanie surówki w procesie wielkopiecowym.

 Proces wielkopiecowy

Otrzymywanie stali i jej stopów.

Stal - jest to stop żelaza z węglem, o zawartości węgla do 2 %.
Stale otrzymuje się z surówki poprzez obniżenie zawartości węgla, przy jednoczesnym usunięciu zanieczyszczeń w postaci siarki i fosforu, jako pierwiastków niekorzystnych.
Metody produkcji stali:
Bessemerowska najstarsza, polega na odwęglaniu surówki gorącym powietrzem tłoczonym przez płynną surówkę umieszczoną w piecu wyłożonym zaprawą kwaśną (konwertor Bessemera) lub zasadową (konwertor Thomasa).
Martenowska - obecnie zbyt energochłonna, polega na odwęglaniu surówki przez stapianie jej z wysokoprocentową rudą żelaza, złomem żelaznym i tlenkiem wapnia (w celu usunięcia fosforu) w piecach zwanych (martenami). Przez surówkę przepuszcza się powietrze i gaz palny. Stal otrzymywana metodą martenowską jest lepsza gatunkowo, pozbawiona maksymalnie siarki i fosforu. Zasadowy proces tlenowy Większość wytwarzanej dziś stali uzyskiwana jest w zasadowym procesie tlenowym. Zasadowy proces tlenowy (proces LD) trwa nieporównywalnie krócej i nie zużywa prawie w ogóle energii. Płynną surówkę żelazną wlewa się do dużego konwertora wyłożonego materiałem izolującym termicznie. Do konwertora opuszczana jest następnie długa, chłodzona wodą rura, zwana lancą. Gdy jej koniec znajduje się tuż nad powierzchnią płynnego metalu, wdmuchuje się przez nią do konwertora tlen. Tlen gwałtownie reaguje ze znajdującymi się w surówce zanieczyszczeniami. Podczas wdmuchiwania tlenu, na zewnątrz wydostają się znaczne ilości tlenku węgla i innych, często szkodliwych, gazów. Wentylatory usuwają je przez pokrywę na zewnątrz konwertora. Tlenek węgla jest wykorzystywany jako gaz opałowy przy innych procesach technologicznych. Aby otrzymać stalowe odlewy, płynną stal z konwertora przelewa się do form. Większość z tych wlewek jest następnie walcowana bądź kuta, celem uzyskania blach, prętów czy kształtowników. Typowe wlewki mają masę od 50 kg do 30 ton w zależności od procesu obróbki jaki ma być zastosowany.
Stale stopowe wytapiane są w piecach indukcyjnych i łukowych, a więc metodami elektrometalurgicznymi. Do stali stopowych zalicza się wszystkie stale, które oprócz żelaza i węgla zawierają dodatkowo składniki stopowe, decydujące o specjalnych właściwościach stali.

Rodzaje stali

Wszystkie stale węglowe i stopowe możemy podzielić na trzy grupy: stale konstrukcyjne, stale narzędziowe, stale o szczególnych właściwościach.
W stalach węglowych konstrukcyjnych możemy wskazać ponadto: stale węglowe konstrukcyjne zwykłej, wyższej i najwyższej jakości.
Stale węglowe możemy podzielić na:
- niskowęglowe - do 0,25% C;
- średniowęglowe - od 0,25 - 0,6 % C;
- wysokowęglowe - ponad 0,6 % C.

Przykłady oznaczeń stali:

St4S- stal węglowa konstrukcyjna zwykłej jakości przeznaczona do spawania,
20- stal węglowa konstrukcyjna wyższej jakości ogólnego stosowania o zawartości węgla od 0,17 - 0,24 % C,
N7E- stal węglowa narzędziowa o zawartości węgla od 0,65 - 0,74 % C, płytko hartująca się,
N5- stal węglowa narzędziowa o zawartości węgla 0,5 - 0,6 % C, głęboko hartująca się,
VM1- stal stopowa szybkotnąca,
15H - stal stopowa konstrukcyjna,
SW9- stal szybkotnąca.

Otrzymywanie i właściwości żeliwa.

Żeliwo to stop odlewniczy żelaza z węglem o zawartości węgla od 2 - 3,6 %.
Żeliwo otrzymujemy poprzez przetopienie surówki ze złomem żeliwnym lub stalowym w piecach zwanych żeliwiakami. Jeżeli większa część węgla w żeliwie wydzieli się pod postacią grafitu to przełom takiej surówki ma barwę szarą, a żeliwo takie nazywamy szarym. Jeżeli natomiast węgiel w żeliwie występuje w większości pod postacią cementytu (węglika żelaza) to mamy wówczas żeliwo białe. Żeliwo białe jest twarde i kruche, jest trudno obrabialne i ma gorsze właściwości odlewnicze. Jakość żeliwa w największym stopniu zależy od postaci węgla. Najwyższe właściwości wytrzymałościowe ma żeliwo, w którym węgiel występuje pod postacią grafitu drobnopłytkowego lub kulistego. Inne gatunki żeliwa to: żeliwo modyfikowane, sferoidalne, ciągliwe i żeliwo stopowe. Żeliwo charakteryzuje się niewielkim - 1,0% do 2,0% skurczem odlewniczym, łatwo wypełniania formę, a po zastygnięciu daje się obrabiać. Wyroby odlewnicze poddaje się szlifowaniu, a także procesowi sezonowania, którego celem jest zmniejszenie wewnętrznych naprężeń, które mogą doprowadzić do odkształceń lub uszkodzeń wyrobu. Żeliwo, dzięki wysokiej zawartości węgla posiada wysoką odporność na korozję.

Profile wyrobów hutniczych - półfabrykaty metalowe.

ilustracja pochodzi z książki - praca - technika, l. droszcz, wsip 1990.
a) pręt okrągły, b) pręt sześciokątny, c) pręt kwadratowy, d) płaskownik, e) kątownik równoramienny, f) kątownik nierównoramienny, g) teownik, h) dwuteownik, i) ceownik, j) zetownik, k) rura.

Zastosowanie stali w zależności od zawartości węgla.

 Proces wielkopiecowy

Metale nieżelazne w technice.

Lp. Metale nieżelazne Właściwości Zastosowanie
1 Miedź (Cu) Najczęściej występuje w postaci związków chemicznych z tlenem, żelazem i siarką. Miedź ma barwę czerwonozłotą i dopóki nie pokryje się patyną silny połysk. Jest odporna na korozję, daje się dobrze kuć i walcować tak na zimno, jak i na gorąco; daje się również odlewać. Charakteryzuje się bardzo dobrym przewodnictwem cieplnym i elektrycznym. Stosowana jest głównie w elektrotechnice na różnego rodzaju przewody, w galwanotechnice do miedziowania, używa się jej w przemyśle spożywczym, budownictwie okrętowym, w postaci rurek wykorzystuje w nowoczesnych instalacjach CO, z blach miedzianych wykonuje się pokrycia dachowe, jest pierwiastkiem stopowym.
2 Mosiądz Jest to stop miedzi z cynkiem (do 45% Zn). Mosiądze specjalne zawierają jeszcze ołów, cynę, aluminium, nikiel, żelazo, krzem. Barwa mosiądzu zmienia się od złotej do czerwonej. W zależności od rodzaju i zawartości składników stopowych mosiądze mogą być twarde, sprężyste lub plastyczne. Mosiądze plastyczne są łatwo obrabialne i mają dobre właściwości odlewnicze. Przy mniejszej zawartości cynku otrzymujemy "tombak", tzw. fałszywe złoto. Mosiądz stosowany jest szeroko w przy wyrobie: części maszyn, osprzętu statków, gdyż są odporne na wodę morską, części zegarków, przyrządów pomiarowych, armatury hydraulicznej i gazowej, do wyrobu okuć meblowych, gałek, klamek itp. Mosiądz jest często stosowany w przemyśle artystycznym.
3 Brąz Jest to stop miedzi z cyną. Barwa brązów zależna jest od składu i zmienia się od ciemnoszarej do różowej przy dużej zawartości miedzi. Przy niewielkiej zawartości cyny brązy są plastyczne, przy większej są nieplastyczne. Brązy typu odlewniczego łatwo się odlewają, a obróbka ich jest łatwa. Własności wytrzymałościowe brązu są znacznie większe niż miedzi. Brązy są odporne na działanie czynników atmosferycznych, gdyż pod ich wpływem pokrywają się ochronną warstwą patyny. Zastosowanie jest różnorodne. Stosowane są w budowie maszyn na części odporne na korozję i na ścieranie. Wykonuje się z nich części aparatury pomiarowej, chemicznej, panewki łożysk ślizgowych, części osprzętu jachtowego, dzwony, świeczniki, dawniej lufy armat.
4 Glin Al (Aluminium) [Al] to glin. Aluminium to wyrób hutniczy zawierający nawet 99,995 % Al. Barwa srebrnobiała, mała gęstość. Jest jednym z najbardziej odpornych metali na korozję. Pod wpływem czynników atm. pokrywa się cienką warstwą tlenku. Aluminium jest odporne na działanie większości kwasów organicznych. Nie jest natomiast odporne na działanie kwasu solnego, siarkowego, ługu potasowego i sodowego. Aluminium daje się dobrze kuć, walcować, przeciągać. Jest bardzo dobrym przewodnikiem prądu i ciepła. Jest paramagnetykiem - stopień jego namagnesowania jest szczątkowy. W stanie czystym aluminium stosuje się w przemyśle spożywczym, chemicznym, elektrotechnicznym na przewody - zwłaszcza wysokiego napięcia. Z aluminium wytwarza się naczynia kuchenne, folię aluminiową, opakowania, w postaci proszku farbę. W postaci stopów aluminium wykorzystuje przemysł samochodowy, lotniczy, wagonowy.
5 Duraluminium To stop aluminium, miedzi, manganu, magnezu, krzemu i żelaza.Przy zachowaniu małej gęstości i cech aluminium charakteryzuje się dużą wytrzymałością. Durale stosowane są głównie w przemyśle lotniczym i samochodowym oraz do wyrobu urządzeń gospodarstwa domowego.
6 Silumin To stop aluminium i krzemu.Charakteryzuje się dużą odpornością na wysoką temperaturę. Z siluminu wykonywane są tłoki silników spalinowych.
7 Cyna [Sn] Cyna jest metalem o barwie srebrzystobiałej, jest miękka i bardzo plastyczna, odporna na działanie kwasów. Podczas zginania wydaje charakterystyczny chrzęst, który jest wynikiem tarcia pomiędzy kryształami. W niskiej temperaturze cyna przeobraża się w szary proszek. Cyna posiada niską temperaturę topnienia 232 [C], bardzo dobrze się walcuje, kuje na zimno co wykorzystano przy produkcji cynfolii. Cyna jest przede wszystkim składnikiem miękkich lutów,jest częstym pierwiastkiem stopowym. Zastosowanie jej w celach konstrukcyjnych jest nikłe ze względu na bardzo małą wytrzymałość tego metalu. Z cyny wyrabia się rurki na przewody do do wina, a cienkie blachy znalazły zastosowanie w przemyśle spożywczym.
8 Cynk [Zn] Cynk jest metalem o barwie srebrzystej z błękitnym odcieniem, jest odporny na działanie czynników atmosferycznych (powłoka tlenkowo-węglanowa tworzy warstwę ochronną), nie jest odporny na działanie kwasów. Cynk jest metalem plastycznym. W temperaturze 100 - 160 [C] daje się łatwo obrabiać. Cynk stosowany jest przede wszystkim na powłoki ochronne stali nakładane na gorąco, natryskowo lub galwanicznie. Cynk jest też składnikiem wielu stopów takich jak mosiądze czy znal. Tlenek cynku [ZnO] używany jest do wyrobu bieli cynkowej (farba olejna artystyczna, maści i kremy w farmacji), siarczan cynku do wytwarzania farb, chlorek cynku jako środek do impregnacji drewna, siarczek cynku jako jako wypełniacz do gumy i tworzyw sztucznych.
9 Nikiel [Ni] Jest wyjątkowo odporny na działanie czynników atmosferycznych, wykazuje dużą odporność na działanie wody morskiej, alkaliów, roztworów alkalicznych soli i kwasów organicznych. Nikiel można kuć, walcować i prasować na gorąco, można go spawać palnikiem lub elektrycznie, zgrzewać i lutować. W stanie czystym stosuje się przede wszystkim w przemyśle chemicznym i spożywczym na (kotły, autoklawy,filtry), na przyrządy laboratoryjne. Jest on częstym składnikiem stopowym żeliw specjalnych, brązu, mosiądzu. szeroko stosowany jest na powłoki galwaniczne dla innych metali w przemyśle samochodowym, rowerowym.
10 Ołów [Pb] Jest metalem o barwie szarej z metalicznym połyskiem, pod wpływem działania powietrza pokrywa się szarą powłoką tlenku ołowiu, która chroni go przed dalszym utlenianiem. W kontakcie z wodą miękką tworzy trujące sole. Pary ołowiu i jego związki są silnie trujące. Ołów jest bardzo miękki, daje się łatwo obrabiać plastycznie, daje się dobrze odlewać. Stosowany jest głównie w przemyśle chemicznym na wykładziny komór i rur do kwasów, w przemyśle samochodowym jako ogniwa akumulatorów, na ekrany ochronne w radiologii, w galwanotechnice na okładziny wanien, w budownictwie do uszczelnia przewodów kanalizacyjnych, jest składnikiem miękkich lutów oraz składnikiem stopowym stopów łożyskowych, brązów.
11 Wolfram [W] Ma barwę szaro metaliczną, najwyższą z metali temperaturę topnienia, dużą twardość. Stosowany jest na żarniki żarówek,katody lamp elektronowych, styki przerywaczy, jest składnikiem stopowym wielu stali narzędziowych, zwłaszcza szybkotnących. Węgliki wolframu są głównym składnikiem spieków narzędziowych.
12 Tytan [T] Ma barwę ciemnoszarą, jest lekkim i plastycznym metalem konstrukcyjnym, jest odporny na korozję. Jest przede wszystkim pierwiastkiem stopowym, używany jest do produkcji węglików spiekanych. Stopy tytanu stosuje się przemyśle lotniczym, chirurgii na implanty kostne, przemyśle zbrojeniowym, okrętowym. Biel tytanowa (dwutlenek tytanu) jest składnikiem farb, dodatkiem w produkcji gumy i ceramiki.
13 Chrom [Cr] Ma barwę srebrzystą z niebieskawym odcieniem, jest metalem twardym, jest trudno rozpuszczalny w kwasach i odporny na czynniki atmosferyczne. Stosowany jest głównie na powłoki antykorozyjne na inne metale, do chromowania dekoracyjnego w przemyśle motoryzacyjnym. W metalurgii chrom jest pierwiastkiem stopowym wielu stali, żeliwa i stopów oporowych.
14 Mangan [Mn] Barwa szarobiała,jest metalem kruchym odpornym na działanie czynników atmosferycznych. Mangan jest przede wszystkim pierwiastkiem stopowym. W metalurgii żelaza jest środkiem odtleniajacym i odsiarczającym. Jest naturalnym składnikiem stopowym żeliw, stali. Tlenek manganu wykorzystywany jest jako sykatywa przy produkcji pokostu, ma właściwości antyseptyczne.
15 Molibden [Mo] Ma barwę srebrzystą, jest metalem twardym o dużej temperaturze topnienia, łatwo się utlenia. Stosowany jest głównie do produkcji lamp elektronowych na druciki podtrzymujące spirale wolframową, na opory grzejne, jest składnikiem stopowym wielu stali stopowych, jest stosowany do produkcji twardych spieków narzędziowych, związki molibdenu stosuje się do barwienia szkła, emalii, jest częstym składnikiem smarów.

Obróbka metali - podstawy.

Ze względu na szeroki zakres tego zagadnienia dla potrzeb uczniów Gimnazjum Nr 2 w Łukowie przygotowałem skróconą i w znacznym stopniu uproszczoną chrakterystkę najważniejszych czynności technologicznych związanych z obróbką metali. Materiał ten nie wyczerpuje tematu ale pozawala na zorientowanie się w zagadnieniu, na które w rozkładzie materiału dla trzeciej klasy przeznaczyłem 3 godziny dydaktyczne włącznie z charakterystyką obróbki plastycznej i cieplnej.
Obróbka skrawaniem - polega na usuwaniu z przedmiotu obrabianego warstwy materiału o określonej grubości i przy pomocy odpowiednich narzędzi skrawających, jedno lub wieloostrzowych. Narzędzie skrawające wykonuje ruch postępowy lub obrotowy. Zgodnie z tą definicją cięcie blachy nożycami lub przecinanie metalu przecinakiem może nie być klasyfikowane do obróbki skrawaniem. Ponieważ jednak podczas tych czynności technologicznych dochodzi do naruszenia spójności materiału nie będzie dużym błędem umieszczenie tych operacji w tej części strony. Obróbkę skrawaniem można podzielić na: ręczną, gdy narzędzie skrawające jest trzymane w ręku; na zmechanizowaną, gdy przedmiot obrabiany poruszany jest za pomocą silnika oraz na maszynową, gdy zarówno narzędzie i materiał są umocowane w obrabiarce.
Uwaga!
Ilustracje zawarte w tej części strony pochodzą z następujących publikacji:
1. "Vademecum nauczyciela techniki" A. Dąbrowski, WSiP, Warszawa 1982.
2. "Praca technika" L. Doroszcz, WSiP, Warszawa 1980.
3. "Technologia maszyn" S Okoniewski, WSiP, Warszawa 1983.
Ręczne przecinanie i przerzynanie elementów metalowych wykonanych z cienkich blach, prętów, rurek.
Narzędzia:
przecinaki, nożyce do blachy, nożyce gilotynowe, piły do metalu.
 Przecinanie przecinakiem
Ręczne przecinanie płaskownika na kowadle przy pomocy przecinaka.
Ręczne nożyce do cięcia blach. nożyce gilotynowe do cięcia grubszej blach po liniach prostych. Narzędzia do ręcznego przecinania blachy cienkiej i grubszej.
 Ręczne nożyce do cięcia blach. Cięcie cienkiej blachy po liniach prostych i krzywych
 Piłka do metalu. Ręczne przerzynanie prętów metalowych piłą do metalu.
Piłowanie powierzchni, krawędzi, szlifowanie papierem ściernym, szlifowanie mechaniczne.
Narzędzia:
papier ścierny, pilniki, szlifierki.
Szlifowanie papierem ściernym
Ręczne szlifowanie papierem ściernym.
Jak dobrać właściwy papier ścierny?
Papier o ziarnie 100- usuwanie rdzy, szlifowanie zgrubne metalu.
Papier o ziarnie 100 - 200- szlifowanie powierzchni z niską gładkością.
Papier o ziarnie 200 - 400- szlifowanie dokładne.
Papier o ziarnie 400 - 800- obróbka wykańczająca części precyzyjnych lub części poddawanych następnie polerowaniu.
Piłowanie pilnikiem. Ręczne piłowanie pilnikiem powierzchni płaskich.
 Piłowanie pilnikiem Piłowanie otworów.
Rodzaje pilników
Ze względu na kształt: płaskie, okrągłe, półokrągłe, kwadratowe, trójkątne, płaskie zbieżne, nożowe, owalne, soczewkowe.
Ze względu na liczbę nacięć przypadającą na 1 cm kwadratowy: zdzieraki, równiaki, półgładziki, gładziki, podwójne gładziki, jedwabniki.
Zdzieraków używamy do wstępnej, zgrubnej obróbki dużych przedmiotów np. odlewów. Grubość zdejmowanej warstwy około 1mm.
Równiaki stosujemy przy zdejmowaniu do 0,5 mm warstwy.
Półgładziki i gładziki służą do obróbki wykańczającej i do wygładzania powierzchni metalu.
Piłowanie pilnikiem
Szlifowanie mechaniczne metali:
a) szlifowanie kształtów okrągłych,
b) szlifowanie płaskich powierzchni.
1 - przedmiot obrabiany;
2 - ściernica;
3 - wrzeciono;
4 - stół;
V1 i V2 - ruchy posuwowe.
Wiercenie i rozwiercanie.
Narzędzia:
Wiertarki ręczne, stołowe, kadłubowe, wiertła, rozwiertaki.
 Wiertarka ręczna Wiertarka ręczna.
 Wiertarka stołowa Wiertarka stołowa.
Wiertarka stołowa Schemat mechaniczno - elektryczny wiertarki elektrycznej ręcznej.
Wiercenie Tak skończy się wiercenie niewłaściwie zaostrzonym wiertłem.
Rozwiercanie W ten sposób rozwiercamy otwory na pożądaną średnicę.
Toczenie.
Narzędzia:
Tokarki wraz z narzędziami tokarskimi.
Tokarka Tokarka.
Toczenie Istota toczenia.
Noże tokarskie Rodzaje noży tokarskich i możliwe do toczenia rodzaje kształtów powierzchni. Strzałkami oznakowano zakres ruchu narzędzia skrawającego.
Frezowanie.
Narzędzia: 
Frezarki wraz z narzędziami do frezowania czyli frezami.
Frezowanie Istota frezowania.
Frezowanie Frezarki:pozioma i pionowa.
Gwintowanie.
Narzędzia: 
Gwintowniki, oprawki, narzynki.
Gwintowniki: wstępny, pośrdni, wykańczający. Gwintowanie otworów. Od lewej: gwintownik wstępny, pośredni, wykańczający.

Obróbka plastyczna metali - podstawy.

Obróbką plastyczną nazywamy taką zmianę kształtu materiału pod wpływem działania sił, która nie powoduje powstania materiału odpadowego w postaci wiórów, a która natomiast charakteryzuje się powstaniem zgniotu materiału w miejscu działania siły. Podczas obróbki plastycznej nie zachodzi więc naruszenie spójności materiału. Wadą tego rodzaju obróbki jest niemożliwość nadawania wyrobom bardzo skomplikowanych kształtów. Obróbka plastyczna może zachodzić w temperaturze otoczenia - obróbka na zimno oraz po podgrzaniu materiału - obróbka na gorąco.
Walcowanie.
Walcowanie Walcowanie blachy i walcowanie kształtowe.
Ciągnienie.
Ciągnienie Ciągnienie drutu.
Tłoczenie
Tłoczenie Tłoczenie blachy.
Gięcie, skręcanie, zaginanie.
Gięcie drutu Gięcie drutu szczypcami.
Gięcie drutu Gięcie drutu w imadle.
gięcie blachy Gięcie blachy w imadle.
Zwijanie blachy Zwijanie blachy.
Skręcanie drutu Skręcanie drutu.

Odlewanie metali w formy.

Technologią odlewania metalu w formie prdukuje się najczęściej korpusy maszyn i urządzeń, części armatury hydraulicznej, korpusy silników spalinowych, odlewy artystyczne. Aby wykonać metalowy odlew wyrobu musimy (w najprostszym technologicznie odlewaniu metali w formach piaskowych) dysponować modelem wyrobu, skrzynkami formierskimi, masą formierską oraz ubijakami.Model układa się w skrzynce na płycie formierskiej, posypuje się go bardzo drobnym piaskiem, zasypuje masę formierską, którą ubija się ręcznie.
     Skrzynkę obraca się o 180 stopni i ustawia na tej samej płycie formierskiej. Na skrzynkę nakłada się drugą pustą skrzynkę formierską, ustawia w niej model wlewu i przelewu, sypie warstwami masę formierską, ubija się ją, zgarnia nadmiar, nakłuwa, wyjmuje modele wlewów i przelewów i wykonuje łyżką formierską wgłębienia wlewowe i przelewowe. Następnie zdejmuje się skrzynkę górną, usuwa model, naprawia uszkodzenie formy i ponownie posypuje formę bardzo drobnym piaskiem, po czym nakłada się drugą skrzynkę i ustala jej położenie sworzniami. Do formy wlewamy roztopiony metal aż do momentu kiedy nadmiar wypłynie otworem przelewowym. Po zastygnięciu metalu forma jest rozbijana, a odlew poddaje się zabiegom odcięcia nadlewek i oczyszczania.

Obróbka cieplna, cieplo-chemiczna i elektro-chemiczna metali - podstawy.

Obróbką cieplną - nazywamy sposób nadawania odpowiednich właściwości mechanicznych stopom metali przez ich ogrzewanie i następnie odpowiednie chłodzenie.
Rodzaj obróbki cieplnej stopów żelaza Temperatura ogrzewania Czas przetrzymywania w temperaturze Sposób chłodzenia Właściwości po obróbce
Hartowanie (stal powyżej 0,3% C) 800-950 [C] (zależna od zawartości węgla w stali) około 30 min. w wodzie Zwiększenie twardości stali
Wyżarzanie 1100 - 1200 [C] kilka godzin na powietrzu W zależności od rodzaju: nadanie stali budowy drobnoziarnistej, usunięcie naprężeń własnych, zmiękczenie stali, ujednorodnienie składu.
Odpuszczanie niskie 150 - 250 [C] 20 - 30 min. na powietrzu Usunięcie naprężeń materiału, które powstały podczas hartowania.
Odpuszczanie średnie 250 - 500 [C] 20 - 30 min. na powietrzu Uzyskanie dużej wytrzymałości i sprężystości.
Odpuszczanie wysokie Powyżej 500 [C] 20 - 30 min. na powietrzu Uzyskanie odporności na uderzenia.
Inne rodzaje obróbki cieplnej, z którymi możecie się spotkać: wyżarzanie ujednorodniające, wyżarzanie zmiękczające, wyżarzanie rekrystalizujące, wyżarzanie odprężające, przesycanie, starzenie.
Obróbką cieplno-chemiczną nazywamy obróbkę, w trakcie której zmiany w strukturze obrabianego cieplnie materiału uzyskuje się nie tylko za pomocą zabiegów cieplnych, ale również celowo działaniem chemicznym środka, z którym metal się wygrzewa. W celu uzyskania utwardzenia powierzchniowego stosuje się: nawęglanie, azotowanie, cyjanowanie - inaczej węgloazotowanie. W celu ochrony metalu przed korozją stosuje się aluminiowanie, chromowanie.
Obróbką elektro-chemiczną nazywamy technologię wytwarzania powłok metalicznych z wykorzystaniem zjawiska elektrolizy. Obróbkę tą stosujemy głównie w celu ochrony metalu przed korozją. Powłoki galwaniczne mogą stanowić ochronę bierną (pokrycie metalu innym metalem odpornym na korozję np. złocenie, chromowanie, niklowanie)i czynną (cynkowanie, kadmowanie)- metal chroniący jest bardziej podatny na korozje niż metal chroniony.

Procesy technologiczne łączenia metali - podstawy: spawanie, zgrzewanie, lutowanie, klejenie,nitowanie, połączenia na śruby i wkręty.

Spawanie

Spawaniem nazywamy łączenie materiałów (metali i tworzyw sztucznych) przez miejscowe stopienie z dodawaniem lub bez dodawania spoiwa. Przy spawaniu nie stosuje się dociskania do siebie łączonych elementów.
Najczęściej stosuje się dwie główne metody spawania:
  1. spawanie gazowe (a) - w płomieniu gazowym, najczęściej acetylenowym o temp. do 3200 stopni [C], stosuje się do łączenia blach o grubości od 0,4 do 40 [mm].
  2. spawanie elektryczne (b) - łukowe lub elektrożużlowe o temp. do 3500 stopni [C], stosowane do łączenia blach o grubości od 1 do 80 [mm].
Inne metody spawania: termitowe, elektronowe, laserowe.
Spawanie
Zdjęcie pochodzi z książki: Technika o mechanice i postępie technicznym. Kazimierz Okraszewski i Barbara Rakowiecka.

Zgrzewanie

Zgrzewaniem - nazywamy łączenie materiałów (metali i tworzyw sztucznych) przez silne dociśnięcie do siebie łączonych części, bez ich podgrzewania (zgrzewanie zgniotowe, ultradźwiękowe) lub z uprzednim podgrzaniem łączonych miejsc do stanu plastyczności. Do najczęściej stosowanych metod zgrzewania metali z podgrzaniem należą:
Zgrzewanie
  1. zgrzewanie elektryczne oporowe - może być doczołowe, punktowe, garbowe i liniowe.
  2. zgrzewanie gazowe - przy pomocy palnika acetylenowo - tlenowego.
  3. zgrzewanie termitowe - polega na połączeniu przez docisk części, których końce umieszcza się w formie szamotowej i dosunięte do siebie doprowadza do stanu plastycznego w ciekłym żużlu, powstałym podczas spalania termitu (mieszaniny sproszkowanego żelaza i aluminium).

Lutowanie

Lutowaniem - nazywamy technikę łączenia metali (tworzyw sztucznych) przy pomocy innego metalu (tworzywa) o temperaturze topnienia niższej niż temperatura topnienia łączonych elementów. Proces ten w przeciwieństwie do spawania zachodzi bez nadtopienia łączonych elementów. W zalezności od temperatury topnienia lutów rozróżniamy lutowanie miękkie i lutowanie twarde. Luty miękkie o temperaturze topnienia do 450ºC charakteryzują się niską twardością i dobrą plastycznością. niestety nie dają dużej wytrzymałości.
Lutowanie miękkie możemy stosować do lutowania:
  1. stali węglowych i niskostopowych - realizowane jest przy pomocy spoiw cynowo ołowiowych o zawartości Sn 30-60% oraz topników na bazie chlorku cynku.
  2. stali wysokostopowych - jako lut stosuje się czystą cynę lub spoiwa cynowo - ołowiowe, a łączone elementy muszą być wcześniej oczyszczone z warstwy tlenkowej i odtłuszczone.
  3. stali z powłokami metalicznymi - realizowane przy pomocy spoiw cynowo - ołowiowych, ołowiowo - kadmowych lub kadmowo cynkowych.
  4. miedzi i jej stopów - przy pomocy wszystkich rodzajów lutów cynowo - ołowiowych, ołowiowo - srebrnych, kadmowych i stopów niskotopliwych (np. Monella).
  5. niklu i jego stopów - realizowane przy pomocy spoiw cynowo - ołowiowych.
  6. aluminium i jego stopów - realizowane przy pomocy lutów na osnowie cyny, cynku i kadmu.
Metody lutowania
  1. lutowanie lutownicami oporowymi i transformatorowymi
  2. lutowanie płomieniowe
  3. lutowanie kąpielowe
  4. Lutowanie piecowe
  5. lutowanie oporowe
  6. lutowanie reakcyjne
  7. lutowanie ultradźwiękowe
  8. lutowanie strumieniem gorącego gazu
Topniki stosowane przy lutowaniu miękkim
  1. aktywne chemicznie: chlorek cynku, chlorek amonu, chlorek potasu, kwas solny, kwas ortofosforowy
  2. bezkwasowe - kalafonia
Lutownice stosowane do lutowania miękkiego:
  1. lutownice oporowe
  2. lutowanice transformatorowe
Technika lutowania miękkiego
  1. przygotuj elementy metalowe do lutowania - ukształtuj w odpowiedni sposób
  2. łączone elementy oczyść mechanicznie oraz chcemicznie (odtłuszczenie)
  3. łączone elementy pobiel - pokryj cienką warstwą lutu
  4. wykonaj spoinę w miejscu lutowania

Klejenie

Klejeniem - nazywamy technikę łączenia materiałów przy pomocy spoiny (odpowiedniego kleju). Dobór kleju uzależniony jest od rodzaju klejonego materiału, warunków technicznych oraz rodzaju klejonej powierzchni. Z technologicznego punktu widzenia klejenie jest czynnością łączenia specyficzną dla tworzyw sztucznych, papieru, szkła, ceramiki. Zaletą połączeń klejonych jest brak naprężeń w złączu oraz niskie koszty tej technologii łączenia. Zaletami połączeń klejonych są ponadto zdolność tłumienia drgań, możliwość wykonania połączenia bez stosowania obrabiarek, drogich narzędzi i materiałów, brak zjawisk elektrochemicznych, występujących zwykle podczas łączenia metali innymi metodami. Wadą połączeń klejonych jest:stosunkowo mała odporność na wzrost temperatury otoczenia, mała odpornośc na działanie wody. Metodą klejenia łączyć można ze sobą nie tylko metale i stopy, ale także metale z nie metalami, metale z tworzywami sztucznymi, szkłem, porcelaną, tkaninami i innymi materiałami. Do klejenia metali używa się najczęściej klejów epoksydowych, fenolowych, karbinolowych, poliuretanowych, kauczukowych, poliestrowych, silikonowych, winylowych i poliamidowych. Kleje i kity składają się przede wszystkim z żywicy podstawowej oraz utwardzacza i rozcieńczalnika.
Wybrane rodzaje klejów i techniki klejenia
Epidian 5Należy przed użyciem przygotować, dodając do żywicy epoksydowej utwardzacza w ilości dziesięciokrotnie mniejszej w stosunku do ilości żywicy. Utwardzacz należy bardzo dokładnie i równomiernie wymieszać z żywicą, aby otrzymać dobrą jednorodność klejonego złącza. Czas mieszania powinien wynosić około 3 minut. Do mieszania należy używać szklanej pałeczki.Powierzchnie przeznaczoną do sklejenia należy dokładnie oczyścić i zmyć załączonym do kleju specjalnym zmywaczem, a następnie nałożyć cienką warstwę kleju na powierzchnię obu klejonych części i dokładnie docisnąć. Czas utwardzania kleju w temperaturze pokojowej wynosi 12 godzin. Klej ten (podobnie jak pozostałe) jest sprzedawany w zestawie składającym się z żywicy utwardzacza i zmywacza do oczyszczenia klejonej powierzchni.
Epidian 100Jest gotowym klejem, czyli nie wymaga dodawania utwardzacza ani innych składników przed użyciem. Ma on postać żółtego lub pomarańczowego proszku. W temperaturze 40 do 50 stopni C ma konsystencje ciastowatą, a w temperaturze 100 do 120 stopni C staje się cieczą. Klej przed użyciem należy podgrzać i w postaci płynnej lub półpłynnej nałożyć na powierzchnie klejone po uprzednim ich oczyszczeniu. Utwardzenie kleju następuje wyłącznie na gorąco w temperaturze 130 do 190 stopni C. Czas utwardzania zależy od temperatury utwardzania. Minimalny czas utwardzania w temperaturze 150 stopni c wynosi 4 godziny, a w temperaturze 190 stopni C – 50 minut. Nadaje się wyłącznie do klejenia i jest nanoszony na powierzchnie rozgrzane.
Epidiany 51, 52, 53 i 58Są używane do klejenia oraz do klejenia połączonego z laminowaniem.
Epidian 55Jest stosowany do klejenia, klejenia z laminowaniem i kitowania
Epidian 101Stosuje się głównie do klejenia i uszczelnienia odlewów.
Epidiany 430 i 433Są kitami i składają się z dwu składników. Oba składniki miesza się ze sobą bezpośrednio przed użyciem. Kity te znajdują również zastosowanie do kitowania przedmiotów ceramicznych, betonowych i kamiennych.



Technologia klejenia
Powierzchnie klejone powinny być bez ciał obcych i jednorodne. Powierzchnie pokryte smarem lub w jakikolwiek inny sposób zanieczyszczone nie nadają się do klejenia.Przygotowanie powierzchni stali do klejenia polega na mechanicznym oczyszczeniu powierzchni za pomocą szlifowania na szlifierce lub za pomocą piaskowania. Jako operację końcowa stosuje się zwykle odtłuszczanie. Przed sklejeniem części należy pamiętać o wstępnym podsuszeniu warstwy naniesionego kleju do stanu największej przylepności. Po ustawieniu i dociśnięciu sklejanych elementów należy uniemożliwić ich wzajemne przesuwanie się. Proces sklejania (utwardzania klejów) jest zależny od temperatury, ciśnienia i czasu, dlatego sklejania dokonuje się na prasach.Utwardzanie warstwy klejowej w złączu zależy w znacznej mierze od kształtu klejonych części. Najprościej proces tan przebiega, gdy mamy do czynienia z klejem utwardzalnym w temperaturze pokojowej i bez udziału ciśnienia. W tym przypadku do prawidłowego sklejenia części płaskich wystarczy zastosowanie zwykłych zacisków lub belek dociskowych.

Pomiary techniczne.

Pomiarem tecnicznymnazywamy czynności zmierzające do określenia ile razy mierzona wielkość jest mniejsza lub większa od przyjetej jednostki pomiarowej. Czynności techniczne związane z obróbką materiałów nie mogą obejść się bez czynności mierzenia. Współczesna technika wymaga coraz lepszych, szybszych i dokładniejszych metod pomiaru. Oczywiście nie zawsze istnieje konieczność stosowania skomplikowanych i bardzo dokładnych metod pomiaru.

Podstawowe wiadomości o tolerancjach wymiarów liniowych.

W technice wyróżniamy następujące rodzaje wymiarów:
  1. wymiary zewnętrzne - długość, szerokość, wysokość przedmiotu, grubość ścianki, średnica wałka.
  2. wymiary wewnętrzne - średnica otworu, szerokośc rowka, długośc wycięcia itd.
  3. wymiary mieszane - wysokośc nadlewka, głębokośc rowka
  4. wymiary posrednie - odległośc osi otworu od ścianki bocznej
Wymiary przedmiotów na rysunkach noszą nazwę wymiarów nominalnych. W praktyce wymiary noiminalne są nieosiągalne ze względu na występujące błędy wykonania. Dlatego też, gdy jest to konieczne wymiary nominalne należy stolerować, czyli okreslić wymiary graniczne - dopuszczalne odchyłki od wymiaru nominalnego. Róznicę pomiędzy górnym idolnym wymiarem granicznym nazywamy tolerancją T wymiaru. Odchyłkę górną oznaczamy ES lub es (ES - dla otworu, es - dla wałka). Odchyłkę dolną oznaczamy EI dla wyumiaru wewnętrznego i ei dla wymiaru zewnętrznego. Pomiedzy tymi wielkościami wskazać można następujące zalezności:

Dolny wymiar graniczny A=N+EI (ei)
Górny wymiar graniczny B=N+ES (es)
Tolerancja T = ES - EI lub es-ei lub T=B-A

                        +0,02
Przykład:  40
                        -0,03
A = 40 + (-0,03)=39,97
B = 40 + 0,02 = 40,02
T = 40,02 - 39,97 = 0,05
     W praktyce oprócz tolerowania wymiarów liniowych stosuje się jeszcze tolerowanie kształtu i położenia. Odchyłką kształtu nazywamy odchylenie powierzchni, zarysu linii od teoretycznego kształtu. Natomiast odchyłką położenia odchylenie rzeczywistej powierzchni, zarysu lub linni od położenia nominalnego. Do teolerancji kształtu należą tolerancje: prostoliniowości, płaskości, okrągłości, walcowości itp. Do tolerancji połozenia zaliczamy tolerancje: równoległości, prostopadłości, nachylenia, współosiowości, symetrii. W pewnym sensie tolerancją są również klasy chropowatości powierzchni.

Pomiar suwmiarką

Suwmiarką możemy mierzyć długości, średnice zewnęntrzne i wewnętrzne oraz głebokości z dokładnością do 0,1; 0,05 i 0,02.
Suwmiarka
Sposób odczytu pomiaru (suwmiarka 0,1)
Odczyt pomiaru z suwmiarki

Pomiar mikrometrem.

Mikrometrem najczęściej mierzymy średnice zewnętrzne i wewnętrzne wałków, ale w technice spotykamy wiele różnych rodzajów mikrometrów - także i takie do pomiaru długości.Mikrometrem mierzymy z dokładnością do 0,01 [mm]. Mikrometr przed dokonaniem pomiaru należy wyzerować na specjalnym wzorniku.
Suwmiarka

Uwaga!
Pytania kontrolne z zakresu technologii metali - poprawione i uzupełnione.

1. Podaj trzy przykłady właściwości fizycznych, które w mniejszym lub większym stopniu można przypisać wszystkim metalom. Metaliczny połysk, nieprzezroczystość, przewodnictwo cieplne i elektryczne, dźwięczność
2. Który ze znanych Ci metali jest najlepszym przewodnikiem prądu? Srebro
3. Który ze znanych Ci metali charakteryzuje się najlepszymi właściwościami magnetycznymi? Żelazo
4. Jaka cecha metali decyduje o ich podatności na zmianę kształtu pod wpływem uderzeń? Kowalność, plastyczność
5. Czy rtęć jest metalem? Rtęć jest metalem. Jedynym, który w temperaturze otoczenia występuje w postaci cieczy.
6. Na jaką właściwość stali ma wpływ zawartość węgla? Zawartość węgla ma wpływ na twardość stali.
7. Jaka cecha metali może przyczynić się do powstania zagrożenia wykolejenia się pociągu w miesiącach, gdy panują bardzo wysokie i niskie temperatury? Rozszerzalność cieplna. Metale pod wpływem temperatury wykazują tendencję do kurczenia się lub powiększania objętości. Jest to zjawisko niekorzystne.
8. Jaki rodzaj stali produkujemy metodą martenowską? Stale węglowe.
9. Która z rud żelaza zawiera najwięcej Fe (Syderyt, Magnetyt, Limonit czy Hematyt)? Magnetyt.
10. Wymień materiały wsadowe do wielkiego pieca, z których wytapia się surówkę? Rudy żelaza, koks, topniki.
11. Wymień produkty wielkiego pieca. Surówka biała i szara, żużel, gaz wielkopiecowy.
12. Podaj definicję surówki (jaka jest zawartość węgla w surówce)? Surówka to stop żelaza z węglem i innymi pierwiastkami, które występują w postaci zanieczyszczeń. Maksymalna zawartośc węgla w surówce 4,5 %
13. Podaj definicję stali (jaka jest zawartość węgla w stali)? Stal jest to stop żelaza z węglem o zawartości węgla od 0,05 do 2 %.
14. Czym różni się stal stopowa od stali węglowej? W stali stopowej oprócz żelaza i węgla występują jeszcze dodatki stopowe w postaci innych metali zmieniające w szczególny sposób właściwości stali. Stale stopowe charakteryzują się specyficznymi właściwościami. Są też w odmienny sposób produkowane.
15.Wymień trzy właściwości technologiczne metali. skrawalność, kowalność, plastyczność, zgrzewalność, lejność.
16. Podaj trzy właściwości wytrzymałościowe metali? odporność na rozciąganie, zginanie, skręcanie, twardość, udarność. ºC
17. Podaj definicję żeliwa. Żeliwo to stop odlewniczy żelaza z węglem, o zawartości węgla od 2,3 do 3,6 %.
18. Który z wyrobów wykonany jest z metalu o największej zawartości węgla: gwóźdź, pilnik do paznokci, żyletka? Tym wyrobem jest żyletka, która dzięki twardości zachowuje dłużej ostrość.
20. Podaj trzy przykłady półfabrykatów metalowych, które są stosowane do wytwarzania innych wyrobów w technice. Rury, płaskowniki, kątowniki, teowniki, ceowniki, pręty blachy.
21. Do czego w technice najczęściej wykorzystywana jest miedź i jaka cecha miedzi o tym decyduje? Czysta miedź wykorzystywana jest do produkcji przewodów elektrycznych. Miedź jest składnikiem stopowym wielu stopów np. brąz, mosiądz. Stosowana jest również do produkcji rurek CO, płytek obowodów elektronicznych, elementów chłodnic.
22. Mosiądz to stop jakich metali? Mosiądz jest stopem miedzi z cynkiem. Specyficzną odmianą mosiądzu jest tombak tzw. fałszywe złoto.
23. Wskaż przykłady zastosowania mosiądzu w technice. Koła zębate w zegarkach, klucze i zamki drzwiowe, klamki, zawiasy, okucia meblowe, monety, panewki łożysk, części aparatury pomiarowej, części jachtowe.
24.Jakie cechy aluminium decydują o tym, że powszechnie jest ono stosowane do wyrobu naczyń kuchennych, opakowań spożywczych? Odporność na korozję i działanie większości kwasów organicznych, dobre przewodnictwo cieplne.
25. Jaki metal jest najważniejszym składnikiem lutów miękkich? Tym metalem jest cyna. Drugim składnikiem lutów miękkich jest ołów.
26. Który z metali stosowany jest w przemyśle motoryzacyjnym jako pokrycie antykorozyjne i jednocześnie charakteryzuje się dużą dekoracyjnością (połyskiem)? Nikiel i chrom.
27. Który z wymienionych metali jest najlżejszy (stal, tytan, mosiądz,ołów)? Tytan.
29. Który z metali wykorzystywany jest na żarniki do żarówek? Wolfram.
30. Jakiego narzędzia należy użyć do cięcia bardzo grubej blachy po liniach krzywych? Blachę do 3/4 mm możemy ciąć przy pomocy wycinarek do blachy. Materiał grubszy zgrubnie można ciąc przy pomocy palnika acetylenowo-tlenowego. Jednak najlepsze efekty uzyskamy tnąc materiał techniką laserową. Dodać należy, że nowoczesne maszyny do cięcia laserowego pozwalają ciąć materiał w układzie 3D. Na ogół lasery tnące w dwóch wymiarach stosuje się do obróbki arkuszy stalowych o odpowiedniej grubości, natomiast zastosowanie laserów tnących w trzech wymiarach umożliwia uzyskiwanie stosunkowo złożonych brył, których obróbka metodami klasycznymi jest często skomplikowana oraz kosztowna.
31. Jak nazywa się maszyna, dzięki której możemy usunąć grubą warstwę materiału z płaskich powierzchni? Frezarka.
32. Jakie znasz rodzaje wiertarek do metalu? Wiertarki ręczne, elektryczne, stołowe, kolumnowe, automaty wiertarskie.
33. Szlifowanie szlifierką kątową (diaksem) to obróbka ręczna, zmechanizowana czy maszynowa? To obróbka zmechanizowana. Narzędzie wykonuje ruch skrawający dzięki silnikowi elektrycznemu, ale ruchy sterujące pracą narzędzia (posuw) wykonuje człowiek.
34. Usuwanie grubej warstwy materiału z zewnątrz przedmiotów okrągłych to toczenie, a jak nazywa się inaczej toczenie wewnątrz materiału? Taki rodzaj obróbki nazywamy wytaczaniem.
35. Podaj przykład narzędzia skrawającego wieloostrzowego, którego nie trzeba ostrzyć, gdyż w trakcie pracy ostrzy się samo. Tarzca ścierna. Jest to narzędzie wieloostrzowe, samoostrzące się.
36. Jak nazywa się ręczne narzędzie, którym możemy wykonać gwint wewnętrzny (taki jak w nakrętce)? Jest to gwintownik.
37. Jak przebiega i w jakim celu stosujemy hartowanie stali? Hartowanie stosujemy w celu zwiększenia twardości stali. Jest to operacja obróbki cieplnej stopów metali polegająca na nagrzaniu ich do temperatury odpowiednio wyższej od temperatury przemiany alotropowej, wygrzaniu w tej temperaturze w celu uzyskania jednorodnej struktury i następnie chłodzeniu z szybkością zapewniającą uzyskanie innej, metastabilnej struktury o b. dużej twardości.
38. Jak przebiega i w jakim celu stosujemy wyżarzanie stali? Wyżarzanie to operacja obróbki cieplnej polegająca na nagrzaniu przedmiotu z metalu lub stopu metali do określonej temperatury, wygrzaniu w tej temperaturze i ochłodzeniu z szybkością pozwalającą na utrzymanie struktury w określonym stopniu zbliżonej do stanu równowagi; zależnie od sposobu prowadzenia operacji oraz celu jej przeprowadzania rozróżnia się kilka rodzajów wyżarzania; najczęściej stosuje się wyżarzanie odprężające i rekrystalizujące.
39. W jakim celu stosujemy nawęglanie stali? Nawęglanie prowadzimy w celu uzyskania twardej, odpornej na ścieranie warstwy powierzchniowej przedmiotu, przy zachowaniu ciągliwego rdzenia.
40. Czym różni się obróbka plastyczna od obróbki skrawaniem? Obróbka plastyczna jest metodą bezubytkowego kształtowania materiału. Podczas zmiany kształtu materiału nie dochodzi do naruszenia spójności materiału. Przedmioty wykonane metodami obróbki plastycznej w przeciwieństwie do przedmiotów wykonanych metodami obróbki skrawaniem charakteryzują się większą wytrzymałością. Ograniczeniem zastosowania obróbki plastycznej jest mała dokładność tych metod, a czasem niemozliwość wykonania przedmiotu inaczej niż na drodze obróbki skrawaniem.
41. Wymień metody zabezpieczania stali przed korozją. Istnieje kilka sposobów zabezpieczania metali przed korozją: odizolowanie metalu od środowiska korozyjnego przez zastosowanie powłok ochronnych, tzw. środków ochrony czasowej (np. warstwy olejowe, opakowania ochronne), pasywację; zmniejszenie aktywności środowiska korozyjnego przez usunięcie depolaryzatora lub wprowadzenie substancji hamujących korozję — tzw. inhibitorów; zabezpieczenie przed korozją metodami elektrochemicznymi, polegającymi na nadaniu chronionemu metalowi potencjału utrudniającego przejście metalu w postaci jonów do roztworu.
42. Podaj trzy przykłady połączeń spoczynkowych nierozłącznych metali. Do połączeń nierozłącznych możemy zaliczyć: lutowanie, spawanie, nitowanie, zgrzewanie, łaczenie przez zaginanie, metody łączone.
43. Jakie połączenie nazywamy ruchomym? Podaj dwa przykłady połączeń ruchowych. Połaczeniem ruchowym nazywamy takie połaczenie dwóch elementów mechanicznych, w którym łączone elementy mogą wykonywać ruchy względem siebie. Połączeniami ruchowymi są: połączenia łożyskowe, przekładnie, wpusty i wielowypusty, zawiasy itp.
44. W jakim celu w układach mechanicznych stosujemy przekładnie mechaniczne? Prekładnie mechaniczne stosujemy w celu przeniesienia napędu, zmiany prędkości i przenoszonej mocy, zmiany rodzaju i płaszczyzny ruchu.
45. Czym różni się spawanie od lutowania? Podstawowa różnica polega na tym, że podczas spawania następuje nadtopienie łączonych elementów, a podczas lutowania nie. Biorąc pod uwage wytrzymałość połączenia, to połączenia lutowane (szczególnie lutowanie miękkie) nie pozwalają na uzyskanie dużej wytrzymałości połączenia. Róznice wynikają również z samej technologii lutowania i spawania.
46. Czym zajmuje się galwanotechnika? Dział elektrochemii przemysłowej obejmujący wytwarzanie powłok metalicznych lub niemetalicznych za pomocą elektrolizy i związanych z nią procesów pomocniczych. Galwanotechnika dzieli się na galwanostegię - wytwarzanie cienkich warstw trwale złączonych z podłożem i galwanoplastykę - wytwarzanie grubych powłok metalicznych łatwo oddzielających się od podłoża.
47. Do czego podczas wiercenia słuzy tryb udarowy? Stosuje się go podczas wiercenia w betonie.
48. Wymień rodzaje lutownic. Oporowe, transformatorowe, gazowe, na gorące powietrze.
49. Podaj przykład zastosowania przekładni ślimakowej w mechanice. Przekładnie mechaniczne ślimakowe stosuje się w dźwigach, wciągarkach samochodowych i budowlanych.
50. Jak dobieramy prędkość wiercenia w zależności od materiału? Im twardszy materiał, tym wolniejsze obroty.