TEHNOLOGIJ A OBRADE METALA Bogavac Mina TA JE
TEHNOLOGIJ A OBRADE METALA Bogavac Mina
ŠTA JE TO TEHNOLOGIJA OBRADE METALA Tehnologija obrade metala je promjena oblika, dimenzija ili svojstava metala kako bi se prilagodio daljoj upotrebi. Promjena oblika, dimenzija ili svojstava metala može se podijeliti na ručnu ili mašinsku obradu. Da bi se izvela obrada metala na bilo koji način potreban je alat. Alat je sredstvo u direktnom dodiru s predmetom koji se obrađuje. Mašinska obrada metala
ISTORIJA OBRADE METALA Prvi je alat čovjek dobio tešući mekani kamen od kojeg je izrađivao ručne klinove ili oblutke. U svom razvoju prelazi iz kamenog doba u metalno doba Hronološki se pojavljuju bakarno, bronzano i gvozdeno doba. U bakarnom dobu čovjek nailazi na mekani metal koji je lako obradiv materijal i primitivnim kamenim alatom. Zbog svoje mekoće, bakar se u početku koristio za nakit. Otkrićem daljnjih obrada (hladnog oblikovanja i livenja), koristi se za izradu alata i oružja. Sve veća upotreba bakra uzrokovala je promene u tadašnjem društvu. Pojavile su se grupe prvih specijalista: rudara, kovača, livaca, metalurga. Do 3800. pne. upotreba bakra proširila po celom Mediteranu, a uporedo s upotrebom bakra dolazi do otkrivanja i upotrebe zlata, srebra, olova, arsena (oko 3500. pne. ). Počinje mešanje metala i izrada prvih legura (arsenova bronza), čime je otvorena sledeća stepenica u razvoju čoveka: bronzano doba, kada je od legure bakra i kalaja dobijena bronza. U tom se razdoblju povećava proizvodnja bronzanog oružja, alata i nakita Nakon bronzanog nastavlja se gvozdeno doba. Obrada gvožđa hladnim kovanjem na Bliskom istoku počinje oko 6000. pne. (meteoritsko gvožđe), ali do masovne upotrebe gvožđa dolazi tek oko 1000. pne, kada se znanje o kaljenju gvožđa proširilo Starim Istokom i Grčkom i to se uzima za početak kamenog doba.
PODJELA OBRADE METALA Obrada izvornog oblikovanja: iz bezobličnog stanja (ruda, otpadni metal, strugotina) oblikuje se čvrsto tijelo određenog oblika (najčešće livenjem); Obrada bez odvajanja čestica: to je način obrade metala kada se sirovina mijenja u željeni oblik novih dimenzija ili svojstava bez promjene zapremine i mase materijala (valjanje, kovanje, savijanje, sabijanje); Obrada odvajanjem čestica: to je način obrade metala kada se sa komada odvaja višak materijala lomljenjem sitnih dijelova materijala (piljenje, bušenje, struganje, glodanje); Obrada spajanjem: to je način obrade kod kojeg se željeni proizvod dobije spajanjem dva ili više dijelova u jednu celinu (zavarivanje, lijepljenje, meko i tvrdo lemljenje, spajanje vijcima, zakovicama); Obrada zaštite materijala: to je način obrade kod kojeg se na obradak nanosi materijal u svrhu povećanja kvaliteta proizvoda (antikorozivna zaštita, metalizacija, eloksiranje, bruniranje, hromiranje, bojenje, plastifikacija); Obrada promjenom svojstava: to je način obrade metala kada se komadu menja struktura, a time i njegova svojstva (toplotna obrada kao kaljenje, normalizacija, cementiranje).
LIVENj. E Livenje je postupak oblikovanja pri kojemu se rastopljeni metal uliva u neku šupljinu (kalup), hladi i skrućuje u njoj, te poprima njen oblik (odlivak). Alati za livenje mogu biti pješćani kalupi za jednokratnu upotrebu i metalni (kokile) za višekratnu upotrebu. Ulivanje može biti gravitaciono pod delovanjem sile teže ili pritisno pod povišenim pritiskom radi boljeg popunjavanja kalupne šupljine
VALj. ANj. E Valjanje je jedan od postupaka oblikovanja metala deformiranjem kod kojega se odljevnom bloku (ingotu) propuštanjem između okrećućih valjaka smanjuje presjek i daje željeni oblik, uz istovremeno poboljšanje mehaničkih svojstava. Od svih postupaka plastične deformacije, najveću primjenu ima valjanje. Postupak započinje valjanjem ingota u poluproizvode. Dok obradak prolazi između valjaka dolazi do deformiranja materijala. U zoni deformacije materijal ne prolazi svugdje istom brzinom kojom rotiraju valjci. Obodna brzina valjka može biti veća, ista ili sporija od brzine prolaza materijala u zoni deformacije
KOVANj. E Kovanje je obrada materijala bez odvajanja čestica, kod koje se promjena oblika i dimenzija vrši udarcima čekića ili bata po otkivku, koji je položen na nakovanj. Obrada je češće u toplom stanju, ali može biti i u hladnom stanju. Prema načinu na koji se obavlja preoblikovanje postoji ručno kovanje i mašinsko kovanje. Ručno kovanje je preoblikovanja materijala kovačkog čekića po otkivku Mašinsko kovanje je moderniji način kovanja, koji omogućava kovanje od najmanjih otkivaka do izuzetno velikih (do 580 tona). Dimenzije otkivka zavise samo od veličine mašina. postupak udarcima
ZAVARIVANj. E Zavarivanje je spajanje dva ili više, istorodnih ili raznorodnih materijala, topljenjem ili pritiskom, sa ili bez dodavanja dodatnog materijala, na način da se dobije homogeni zavareni spoj. Zavarivanje je drukčije od lemljenja, a to je spajanje topljenjem legure s nižom tačkom topljenja od materijala predmeta koji se spajaju
ZAŠTITA METALA Iako su metali na prvi pogled čvrsti i nesalomljivi, oni hemijski reaguju sa okolinom, u kojoj se nalaze i postepeno propadaju. Na njih djeluje kiša, Sunce, vjetar, mraz, smog, sol. Korozija je najnegativniji uticaj okoline na konstrukcijske metale zbog spoljašnjih mehaničkih, hemijskih ili bioloških uticajnih činioca. Na sprečavanje korozije u razvijenom svijetu se troši oko 1000 $ po stanovniku (podaci prema istraživanjima u SAD 2003). Korozijom se na naučni način prvi počeo baviti Mihail Vasiljevič Lomonosov, ruski naučnik još 1756. Utemeljitelj je Moskovskog univerziteta, koje i danas nosi njegovo ime. Korozija se deli na hemijsku, fizičku, biološku, električnu i složenu koroziju. Za koroziju postoje različiti spoljašnji i unutrašnji činioci. Najvažniji činioci su kiseonik i temperatura, dok su takođe uticajni vlaga, sadržaj soli, sadržaj rastvorenih gasova, p. H vrednost, brzina strujanja fluida, mehanička delovanja, pritisak, svetlost, delovanje živih organizama (gljivice, plesni, alge, mikrorganizmi), galvanske struje. Korozija se prema obliku može podeliti na opštu, lokalnu, selektivnu ili interkristalnu koroziju. Brzina i tok korozije zavise od metala i njegovoj strukturi, od stanja površine (glatke i čiste površine manje korodiraju), napetosti i naprezanjima u metalu, legirajućim komponentama, povišenoj temperaturi.
Neki od načina na koje mogu da se zaštite metali Zaštita prevlakama ili premazima. Metalne prevlake imaju galvansko delovanje i to su postupci pocinkavanja, eloksiranja, bruniranja. Zaštitni premazi su jednokomponentni ili dvokomponentni, a zavise od vrste veziva, pigmenta, boje, punila ili otapala. Anodna zaštita je zaštita s plemenitijim metalom, može osnovni metal prevesti u pasivno stanje (čelici, nerđajući čelici, aluminijumske, hromne i titanijumske legure). Održavanjem pasivnog sloja osnovni je metal zaštićen od daljnjeg razvoja korozijskog procesa. Primer je anodna zaštita čeličnog spremnika za 99 % sumpornu kiselinu (katoda je ugljenikova elektroda). Katodna zaštita je tehnika zaštite metala od korozije, čiji je osnovni princip polarizacija metalne konstrukcije na potencijal kod kojeg proces otapanja metala prestaje ili se odvija prihvatljivo malom brzinom. Katode mogu biti aluminijske, cinkove i magnezijumske legure za zaštitu čelika. Za zaštitu bakra koriste se željezne katode. Zaštita inhibitorima je zaštita materijama koje dodate u korozijsku okolinu smanjuju brzinu korozije do tehnološki prihvatljivih iznosa, a dodaju se povremeno ili stalno u zatvorene sisteme (u izuzetnim slučajevima u otvorene sisteme). Premaz deluje tako da stvori koru koja usporava koroziju. Osim zaštite metala od propadanja, antikorozivna obrada može imati i veliki udeo u estetici samog proizvoda.
I ZA KRAJ SLIKE
- Slides: 11