mon_inst_urzą_tech_w_bud_wiej_723[05].Z1.01

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Materiały konstrukcyjne stosowane w budownictwie wiejskim

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Stopy żelaza

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Metale nieżelazne i ich stopy

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Tworzywa sztuczne, drewno, materiały uszczelniające

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. Ręczna i mechaniczna obróbka metali

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające

4.5.3. Ćwiczenia

4.5.4. Sprawdzian postępów

4.6. Połączenia materiałów i elementów: rozłączne i nierozłączne

4.6.1. Materiał nauczania

4.6.2. Pytania sprawdzające

4.6.3. Ćwiczenia

4.6.4. Sprawdzian postępów

4.7. Podział maszyn i urządzeń stosowanych w budownictwie wiejskim oraz

ich części i podzespoły

4.7.1. Materiał nauczania

4.7.2. Pytania sprawdzające

4.7.3. Ćwiczenia

4.7.4. Sprawdzian postępów

4.8. Tolerancje i pasowania w budowie maszyn

4.8.1. Materiał nauczania

4.8.2. Pytania sprawdzające

4.8.3. Ćwiczenia

4.8.4. Sprawdzian postępów

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.9. Materiały eksploatacyjne – smary i oleje hydrauliczne, lakiery i środki

konserwujące

4.9.1. Materiał nauczania

4.9.2. Pytania sprawdzające

4.9.3. Ćwiczenia

4.9.4. Sprawdzian postępów

4.10. Przyczyny zużycia części maszyn i urządzeń oraz metody przedłużania

ich trwałości

4.10.1. Materiał nauczania

4.10.2. Pytania sprawdzające

4.10.3. Ćwiczenia

4.10.4. Sprawdzian postępów

4.11. Normalizacja i unifikacja

4.11.1. Materiał nauczania

4.11.2. Pytania sprawdzające

4.11.3. Ćwiczenia

4.11.4. Sprawdzian postępów

4.12. Przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz

ochrony środowiska

4.12.1. Materiał nauczania

4.12.2. Pytania sprawdzające

4.12.3. Ćwiczenia

4.12.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy z zakresu budowy maszyn

i urządzeń, rodzajach obciążeń działających na poszczególne elementy, zastosowaniu
podstawowych materiałów konstrukcyjnych, a także ułatwi Ci dobrać materiały
eksploatacyjne.

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności i wiedzy, które powinieneś
mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej,

−

cele kształcenia tej jednostki modułowej,

−

materiał  nauczania  (rozdział  4),  który  umożliwia  samodzielne  przygotowanie  się  do
wykonania  ćwiczeń  i  zaliczenia  sprawdzianów.  Obejmuje  on  również  ćwiczenia,  które
zawierają wykaz materiałów, narzędzi i sprzętu, potrzebnych do realizacji ćwiczeń. Przed
ćwiczeniami zamieszczono pytania sprawdzające wiedzę potrzebną do ich wykonania. Po
ćwiczeniach  zamieszczony  został  sprawdzian  postępów.  Wykonując  sprawdzian
postępów,  powinieneś  odpowiadać  na  pytania  tak  lub  nie,  co  oznacza,  że  opanowałeś
materiał albo nie,

−

sprawdzian osiągnięć, w którym zamieszczono instrukcję dla ucznia oraz zestaw zadań
testowych sprawdzających opanowanie wiedzy i umiejętności z zakresu całej jednostki.
Zamieszczona została także karta odpowiedzi,

−

wykaz literatury obejmujący zakres wiadomości, dotyczący tej jednostki modułowej,
który umożliwi Ci pogłębienie nabytych umiejętności.

Jeżeli będziesz mieć trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś

nauczyciela o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów

bezpieczeństwa i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju
wykonywanych prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

rozpoznawać podstawowe materiały konstrukcyjne maszyn,

−

posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu budowy maszyn,

−

wykonywać szkice podstawowymi technikami rysunkowymi,

−

przygotowywać narzędzia i sprzęt do pracy,

−

stosować podstawowe przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy,

−

stosować przepisy dotyczące ochrony przeciwpożarowej,

−

stosować przepisy dotyczące ochrony środowiska,

−

korzystać z różnych źródeł informacji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

rozróżnić materiały konstrukcyjne metalowe stosowane w budownictwie wiejskim,

–

scharakteryzować stopy żelaza oraz metale nieżelazne i ich stopy,

–

określić właściwości oraz zastosowanie materiałów konstrukcyjnych metalowych
i niemetalowych,

–

scharakteryzować materiały stosowane do wykonywania uszczelnień,

–

określić zasady wykonywania prac wchodzących w zakres obróbki ręcznej
i mechanicznej,

–

scharakteryzować połączenia rozłączne i nierozłączne materiałów i części maszyn,

–

określić zasady wykonywania połączeń rozłącznych i nierozłącznych,

–

sklasyfikować maszyny i urządzenia stosowane w budownictwie wiejskim,

–

rozróżnić podstawowe części i podzespoły maszyn i urządzeń,

–

określić zasady tolerancji i pasowania w budowie maszyn,

–

rozróżnić materiały eksploatacyjne,

–

wyjaśnić przyczyny zużycia i uszkodzenia elementów maszyn,

–

określić przyczyny i skutki korozji,

–

określić metody i środki przedłużania trwałości elementów maszyn i urządzeń,

–

scharakteryzować zasady normalizacji i unifikacji,

–

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz
ochrony środowiska.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1.

Materiały konstrukcyjne stosowane w budownictwie

wiejskim

4.1.1. Materiał nauczania

Materiałami w pojęciu technicznym nazywane są ciała stałe o właściwościach

umożliwiających ich stosowanie przez człowieka do wytwarzania produktów.

Materiałami inżynierskimi natomiast, nazywamy materiały konstrukcyjne, które są

wykorzystywane do budowy maszyn i urządzeń.

Wśród materiałów o znaczeniu technicznym można wyróżnić:

–

materiały naturalne, wymagające jedynie nadania kształtu, do technicznego zastosowania,

–

materiały  inżynierskie,  nie  występujące  w  naturze,  lecz  wymagające  zastosowania
złożonych  procesów  wytwórczych  do  ich  przystosowania  do  potrzeb  technicznych,  po
wykorzystaniu surowców dostępnych w naturze.
Przykładami materiałów naturalnych są: drewno, niektóre kamienie, skały, minerały.
Do  podstawowych  grup  materiałów  inżynierskich  tradycyjnie  są  zaliczane:  metale  i  ich

stopy, polimery, materiały ceramiczne.

Do materiałów konstrukcyjnych zaliczamy metale i ich stopy, polimery, ceramikę

i kompozyty.

Metale są to materiały, które w stanie stałym charakteryzują się następującymi

właściwościami: dobre przewodnictwo ciepła i elektryczności, połysk, plastyczność.

Właściwości te wynikają z wiązania metalicznego występującego pomiędzy atomami

tworzącymi metal i budowy krystalicznej. Dzielimy je na dwie grupy:
–

żelazne (żelazo i jego stopy – surówki, stale, staliwa, żeliwa, żelazostopy),

–

nieżelazne (kolorowe) – aluminium, miedź, magnez, cynk, cyna, ołów oraz ich stopy.

Polimery są nazywane także tworzywami wielkocząsteczkowymi. Dzielą się na naturalne

i sztuczne.  Naturalne  nazywane  biopolimerami  otrzymuje  się  poprzez  obróbkę  i  częściową
modyfikacje  surowców  naturalnych.  Sztuczne  powstają  w  wyniku  łączenia  najczęściej
wiązaniami  kowalencyjnymi,  wielu  identycznych  niewielkich  ugrupowań  atomów,  zwanych
monomerami.

Ceramiką nazywamy nieorganiczne związki metali z tlenem, azotem, węglem, borem

i innymi pierwiastkami. Atomy są połączone wiązaniem jonowym i kowalencyjnym. Po
zaformowaniu materiały ceramiczne wygrzewane są w wysokich temperaturach.

Kompozyty są połączeniem dwóch lub więcej odrębnych nie rozpuszczających się

w sobie faz, z których każda odpowiada innemu podstawowemu materiałowi inżynierskiemu,
zapewniającymi lepszy zespół właściwości i cech strukturalnych, od właściwych dla każdego
z materiałów składowych oddzielnie.

Zaprojektowana, a następnie wykonana konstrukcja powinna odpowiadać wymaganiom

eksploatacyjnym, ekonomicznym oraz technologicznym.

Wymagania eksploatacyjne obejmują przystosowanie konstrukcji do niezawodnej

realizacji określonych zadań, wytrzymałość mechaniczną i odporność na zużycie, odporność
na korozyjne działanie środowiska, zabezpieczenie przed przeciążeniem itd.

Wymagania ekonomiczne sprowadzają się do rentowności osiąganej dzięki niskim

kosztom wytwarzania przy wysokiej wydajności urządzenia, oraz małemu zużyciu materiału.

Wymagania

technologiczne

obejmują

warunki

dotyczące

prostoty

procesów

technologicznych, łatwy montaż i demontaż oraz możliwość dokonywania napraw urządzenia
prostymi sposobami.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

We wszystkich trzech grupach wymagań możemy zauważyć warunki, które bezpośrednio

odnoszą się do materiału, z którego ma powstać urządzenie.

Konstruktor odpowiedzialny za prawidłowe opracowanie projektu powinien dokonać

pełnej analizy materiałów, biorąc pod uwagę ich właściwości mechaniczne, technologiczne,
plastyczne, cieplne, elektryczne, magnetyczne oraz chemiczne.

Coraz większe znaczenie w doborze materiałów konstrukcyjnych ma ochrona

środowiska. Konstruktor decydujący o wyborze materiału powinien również uwzględniając
tendencję powrotu do stosowania materiałów naturalnych (np. drewno), z drugiej zaś
konieczność ich oszczędzania.

Innym ważnym czynnikiem związanym z ochroną środowiska jest możliwość

odzyskiwania i wielokrotnego użycia materiałów (recycling) używanych do budowy maszyn
i urządzeń.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie materiały nazywamy konstrukcyjnymi?
2.  Jak klasyfikujemy materiały o znaczeniu technicznym?
3.  Z jakich materiałów wykonujemy elementy konstrukcyjne?
4.  Jakimi właściwościami charakteryzują się metale i ich stopy?
5.  Jakie wymagania powinien uwzględniać konstruktor przy doborze materiałów?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Spośród materiałów przedstawionych na planszy wskaż materiały konstrukcyjne i umieść

ich nazwy zapisane na kartkach samoprzylepnych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować uważnie planszę przedstawiającą materiały,
2)  rozpoznać i wskazać materiały konstrukcyjne przedstawione na planszy,
3)  przeczytać nazwy umieszczone na kartkach samoprzylepnych,
4)  umieścić kartki z nazwami przy właściwych materiałach,
5)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

plansza z materiałami,

–

kartki samoprzylepne z nazwami materiałów konstrukcyjnych,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca materiałów konstrukcyjnych.

Ćwiczenie 2

Rozpoznaj metalowe materiały konstrukcyjne spośród próbek materiałów znajdujących

się na stole w pracowni i podpisz je.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) obejrzeć uważnie próbki materiałów,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2)  rozpoznać i wybrać próbki metalowych materiałów konstrukcyjnych,
3)  podpisać rozpoznane materiały,
4)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

próbki materiałów,

–

przybory do pisania i papier,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca materiałów konstrukcyjnych.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

określić materiały konstrukcyjne?



sklasyfikować materiały o znaczeniu technicznym?



rozróżnić materiały konstrukcyjne?



scharakteryzować właściwości metali i ich stopów?



określić

wymagania

jakim

powinny

odpowiadać

materiały

konstrukcyjne?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Stopy żelaza

4.2.1. Materiał nauczania

Metale w stanie czystym, np. żelazo wysokiej czystości, są rzadko stosowane

w przemyśle i technice ze względu na nieodpowiednie właściwości wytrzymałościowe.
W technice stosuje się przeważnie stopy metali, powstałe w wyniku stopienia dwu lub
większej liczby składników, z których przynajmniej jeden (użyty w przeważającej ilości) jest
metalem (klasyfikacja metali jest podana w PN–90/H–01010/01).

Podstawowymi stopami stosowanymi w technice są stopy żelaza z węglem. Produktem

wyjściowym,  z  którego  otrzymuje  się  techniczne  stopy  żelaza  z  węglem,  jest  surówka
otrzymywana  w  wielkim  piecu  z  rudy  żelaza.  Stopy  żelaza  z  węglem  zawierają  również
domieszki  pochodzące  z  procesu  metalurgicznego  w  postaci  krzemu,  manganu,  siarki
i fosforu.

Siarka i fosfor są domieszkami szkodliwymi. Zawartość siarki powoduje kruchość stopu

na gorąco, a zawartość fosforu kruchość na zimno oraz pogarsza właściwości plastyczne
i udarność stopu. Stopy żelaza z węglem dzieli się na surówki, stale i żeliwa.

Surówka. Jest to stop żelaza z węglem (ponad 2%) i innymi składnikami (Si, Mn, P, S),

otrzymany w wyniku redukcji rudy w wielkim piecu, stanowi materiał wyjściowy do
produkcji stali.

Rozróżnia się surówkę białą, która jest stosowana do dalszej przeróbki na stal, oraz

surówkę szarą, której używa się do dalszej przeróbki na żeliwo. Surówki te dzieli się jeszcze
na wiele gatunków w zależności od zawartości domieszek i struktury.

Stal otrzymuje się w wyniku przeróbki surówki, a ponieważ stal może zawierać do 2%

węgla, podczas gdy surówka zawiera 3,2–4,3% węgla, więc głównym celem procesu
otrzymywania stali jest odwęglenie surówki. Podczas przerobu surówki na stal zarówno
węgiel, jak i domieszki ulegają częściowemu wypaleniu.

Otrzymana w ten sposób ciekła stal użyta na odlewy nazywa się staliwem, a odlana we

wlewki i przewalcowana na walcarkach, zwanych zgniataczami, nazywa się stalą.

Podstawę podziału i klasyfikacji stali stanowią najczęściej skład chemiczny

i zastosowanie.
Ze względu na skład chemiczny stale dzieli się na węglowe i stopowe.
Uwzględniając zastosowanie stale dzieli się na: konstrukcyjne, narzędziowe i o szczególnych
właściwościach.

W stali węglowej głównym składnikiem wpływającym na właściwości jest węgiel,

a małe ilości takich składników, jak: krzem, mangan, miedź, nikiel, chrom, fosfor i siarka,
pochodzą z procesów metalurgicznych i złomu.

Stalą stopową nazywamy taką, która oprócz węgla zawiera celowo dodane domieszki

jednego lub kilku pierwiastków podwyższających właściwości mechaniczne, hartowność oraz
nadające specjalne właściwości chemiczne i fizyczne.

Stale konstrukcyjne węglowe są stosowane do wyrobu części i urządzeń oraz elementów

konstrukcji.

Stale konstrukcyjne węglowe zwykłej jakości są znakowane literami St i liczbami

porządkowymi  od  0  do  7  (np.  St5),  określającymi  numer  gatunku  w  miarę  wzrastającej
zawartości węgla. Litera S na końcu znaku oznacza, że stal jest przeznaczona na konstrukcje
spawane,  np.  St2S.  Litera  V  na  końcu  znaku  oznacza  stal  o  ograniczonej  zawartości  węgla,
a litera  W – stal o ograniczonej  zawartości węgla, fosforu  i siarki. Litera X  na końcu znaku
oznacza  stal  nieuspokojoną,  a  litera  Y  –  stal  półuspokojoną.  Zawartość  miedzi  w  stali  jest
oznaczana  symbolem  Cu  na  końcu  znaku.  Gatunki  od  0  do  4  występują  wyłącznie  jako
spawalne, czyli zawsze z literą S na końcu znaku (StOS, St2S, St3S i St4S).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Stale konstrukcyjne węglowe wyższej jakości są stosowane na części maszyn

i konstrukcji poddawanych obróbce cieplnej przez normalizowanie i ulepszanie cieplne,
a w przypadku stali niskowęglowych – również przez nawęglanie.

Stale konstrukcyjne węglowe o specjalnym przeznaczeniu o składzie chemicznym

i właściwościach określonych szczegółowymi wymaganiami norm i warunków odbioru mają
zastosowanie między innymi do wyrobu:
–

drutów patentowych ogólnego przeznaczenia – gatunki D35, D45, D85,

–

drutów na sprężyny – gatunki DS75, DS88, DS65G,

–

drutów i elektrod do spawania, np. gatunek Sp1,

–

ogniw łańcuchów technicznych i okrętowych – gatunki 10E, 15E,

–

na obręcze kół kolejowych – gatunek P70.
Do grupy tej zalicza się również stal o specjalnych właściwościach fizycznych (Żelazo

Armco)  gatunek  E04A,  stosowaną  na  blachy  magnetyczne  miękkie,  stal  automatową
przeznaczoną do obróbki skrawaniem na automatach o gatunkach A35 i A45 o podwyższonej
do  0,25%  zawartości  siarki  i  do  0,15%  zawartości  fosforu.  Zawartość  tych  składników
powoduje  powstawanie  podczas  obróbki  skrawaniem  bardzo  krótkich  i  łamliwych  wiórów.
Stali tej jednak nie można stosować na części bardziej odpowiedzialne.

Stale konstrukcyjne stopowe są znakowane cyframi i literami. Pierwsze dwie cyfry

określają średnią zawartość węgla w setnych procentu, a litery oznaczają pierwiastki stopowe.

Stale konstrukcyjne do nawęglania mają zawartość węgla do 0,25%. Do nawęglania

stosuje  się  stale  konstrukcyjne  węglowe  wyższej  jakości  (10,  15  i  20)  oraz  stale  stopowe.
Stale  węglowe  używa  się  na  części  mniej  obciążone,  które  nie  muszą  się  odznaczać  dużą
wytrzymałością.  Ze  stali  do  nawęglania  wykonuje  się  części,  które  muszą  mieć  twardą
(do 68 HRC)  i  odporną  na  ścieranie  powierzchnię  oraz  miękki  i  odporny  na  zmienne
obciążenia rdzeń.

Stale do ulepszania cieplnego mają zawartość węgla w zakresie 0,25–0,50%. Do

ulepszania  cieplnego  używa  się  zarówno  stali  węglowych  konstrukcyjnych  wyższej  jakości
jak  stali  stopowych,  które  mają  lepsze  właściwości  mechaniczne,  fizyczne  i  chemiczne.
W budowie  maszyn  i  urządzeń  większość  odpowiedzialnych  części  wykonuje  się  ze  stali
konstrukcyjnych stopowych. Części o małych przekrojach (do ok. 40 mm), które są narażone
na  zginanie  i  skręcanie,  jak  np.:  wały  i  osie,  wykonuje  się  ze  stali  manganowych,  a  jeżeli
dodatkowo mają  być  odporne  na  ścieranie –  to ze  stali  manganowo-krzemowych.  Na  części
o większych przekrojach mocno obciążonych stosuje się stale chromowo-molibdenowe.

Stale sprężynowe mogą być węglowe i stopowe (wg PN–74/H–84032). W stalach

węglowych zawartość węgla wynosi 0,6–0,9%. Stosuje się je na mało odpowiedzialne
sprężyny hartowane i odpuszczane. Sprężyny o małych przekrojach wykonuje się ze stali
krzemowych.

Stale stopowe konstrukcyjne do azotowania stosuje się na mocno obciążone sworznie,

wały korbowe, korbowody, wały rozrządu i inne części. Na części te jest używana stal
38 HMJ. Azotowanie stosuje się w celu uzyskania bardzo twardej warstwy powierzchniowej
odpornej na ścieranie i zmęczenie, a jednocześnie rdzenia o dużej wytrzymałości.

Stale na łożyska toczne odznaczają się dobrymi właściwościami mechanicznymi,

odpornością na ścieranie, dobrą obrabialnością i hartownością. Są to stale wysokowęglowo-
chromowe, zawierające 0,7–1,65% Cr i oko 1 % węgla.

Stale

stopowe

konstrukcyjne

specjalnym

przeznaczeniu

produkuje

się

z przeznaczeniem do określonych zastosowań zgodnie z zaleceniami norm państwowych
i branżowych lub warunków technicznych. Na przykład stal manganowa jest używana na haki
i śruby sprzęgowe w kolejnictwie. Stal niklowa jest stosowana na: odkuwki w przemyśle
lotniczym. Łańcuchy dla górnictwa są wykonywane ze stali chromowo-manganowej. Blachy
kotłowe wykonuje się ze stali manganowej. Specjalne druty spawalnicze wykonuje się ze stali

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

manganowej i z dodatkiem krzemu.

Stale narzędziowe. Stale te są stosowane do wyrobu różnego rodzaju narzędzi oraz

bardziej odpowiedzialnych części przyrządów pomiarowych. Stale narzędziowe dzieli się na
węglowe, stopowe do pracy na zimno, stopowe do pracy na gorąco i szybkotnące.

Stale narzędziowe węglowe (PN–84/H–85020) dzieli się na stale płytko hartujące się

i głęboko hartujące się. Stale płytko  hartujące  się są  stosowane do wyrobu  narzędzi, których
średnica  lub  grubość  nie  przekracza  20  mm,  a  głęboko  hartujące  się  –  do  wyrobu  narzędzi
o średnicy  lub  grubości  ponad  20  mm. Znak stali węglowej  narzędziowej  składa  się  z  litery
N oznaczającej  stal  narzędziową  oraz  z  liczby  określającej  przybliżoną  zawartość  węgla
wyrażoną  w  dziesiętnych  częściach  procentu.  Stale  narzędziowe  węglowe  nadają  się  na
narzędzia,  które  nie  nagrzewają  się  w czasie pracy  do temperatury  powyżej  180°C,  gdyż  po
przekroczeniu  tej  temperatury  stal  ulega  odpuszczeniu,  co  powoduje  obniżenie  twardości
narzędzia i jego szybkie zużycie.

Stale stopowe narzędziowe do pracy na zimno (PN–86/H–85023) są przeznaczone na

narzędzia do obróbki materiału w stanie zimnym oraz na części przyrządów i narzędzi
pomiarowych, które powinny być odporne na ścieranie i nie odkształcać się podczas
hartowania.

Stale stopowe narzędziowe do pracy na gorąco (PN–86/H–85021) są używane do wyrobu

narzędzi kształtujących materiał w stanie nagrzanym lub ciekłym, czyli na matryce kuzienne,
walce, ciągadła i formy do odlewania pod ciśnieniem.

Stale szybkotnące stosuje się do wyrobu narzędzi skrawających. Stale te zachowują

twardość  i  zdolność  skrawania  w  warunkach  powodujących  nagrzewanie  się  narzędzi  do
600°C. Norma PN–86/H–85022 podaje 10 gatunków tych stali. Znak stali składa się z litery S
oznaczającej  stal  szybkotnącą,  litery  oznaczającej  główny  składnik  stopowy  oraz  liczby
określającej średnią zawartość tego składnika w procentach. Na przykład znak SW18 oznacza
stal  szybkotnącą,  której  głównym  składnikiem  jest  wolfram  w  ilości  ok.  18%.  Stale
szybkotnące  zawierają  od  0,75  do  1,45%  węgla  i  osiągają  twardość  do  66  HRC  po
zahartowaniu i odpuszczeniu. Charakterystyczną cechą jest wzrost twardości po odpuszczeniu
uprzednio zahartowanych stali szybkotnących.

Stale o specjalnych właściwościach fizycznych i chemicznych. Stale te są stosowane na

części maszyn i urządzeń pracujących w ośrodkach korodujących i w podwyższonych
temperaturach, a także są to stale o szczególnych właściwościach mechanicznych
i magnetycznych.

Stale odporne na korozję, czyli nierdzewne i kwasoodporne, są to stale stopowe

chromowe zawierające 12–25% Cr. Niektóre z nich zawierają również do 29% niklu. Stale te,
zależnie od gatunku, są odporne na korozję atmosferyczną oraz korozję w kwasach i innych
ośrodkach korodujących.

Stale żaroodporne są przeznaczone do pracy w wysokich temperaturach. Są to

przeważnie stale chromowo-niklowe, zawierające 5,5–26% Cr i do 25% Ni oraz do 2,5%
krzemu. Stale te, zależnie od gatunku, zawierają dodatki aluminium, molibdenu i tytanu, ale
wówczas mają małą zawartość niklu. Do grupy tych stali zalicza się również stale na zawory
silników spalinowych.

Stale o specjalnych właściwości mechanicznych odznaczają się bardzo dużą

wytrzymałością i odpornością na ścieranie; typowa jest stal 11G12, zwana również stalą
Hadfielda. Stal ta jest stosowana na szczęki kruszarek, rozjazdy kolejowe, kule i płyty do
młynów i tulejki łańcuchów gąsienicowych.

Stale o specjalnych właściwościachh magnetycznych są stosowane na magnesy trwałe.

Ze stali tych wykonuje się wszelkiego rodzaju magnesy.

Stale magnetyczne miękkie znalazły zastosowanie w postaci blach na rdzenie

transformatorów. Mają one minimalną zawartość węgla (do 0,09%) i do 4,5% krzemu oraz

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

poniżej 0,015% fosforu i siarki.

Staliwem nazywa się stal o zawartości węgla od 0,1 do 0,6%, nie poddaną obróbce

plastycznej i odlaną w formy odlewnicze. Staliwo otrzymuje się – tak jak stal –
w konwertorach oraz piecach martenowskich i elektrycznych. Rozróżnia się staliwo węglowe
i stopowe.

Staliwo węglowe konstrukcyjne (PN–86/H–83152), w zależności od wymaganych

właściwości, dzieli się na 2 grupy: I – zwykłej jakości, II – wysokiej jakości. W każdej grupie
norma określa 5 gatunków staliwa różniących się między sobą wytrzymałością, twardością
i zawartością węgla.

Gatunek staliwa określa znak, który składa się z litery L na początku znaku i trzycyfrowej

liczby określającej wymaganą minimalną wartość wytrzymałości na rozciąganie oraz cyfry
rzymskiej podającej grupę staliwa. Na przykład L 400 I oznacza staliwo konstrukcyjne
węglowe grupy I o wytrzymałości na rozciąganie 400 MPa.

Staliwo konstrukcyjne stopowe zawiera 0,15–0,4% węgla oraz dodatki stopowe. Staliwa

stopowe są stosowane na odlewy elementów bardziej obciążonych oraz – zależnie od
składników stopowych – na elementy pracujące w podwyższonych temperaturach
i środowiskach powodujących korozję, a także na części narażone na ścieranie.

Żeliwo otrzymuje się przez przetopienie surówki z dodatkiem złomu żeliwnego

i stalowego w piecu zwanym żeliwiakiem.

Żeliwo odznacza się dobrymi właściwościami odlewniczymi i jest używane do wyrobu

wielu  części  samochodów  i  maszyn  wytwarzanych  odlewaniem.  Węgiel  zawarty  w  żeliwie
może  występować  w  postaci  grafitu  lub  cementytu.  Zawartość  krzemu  i  wolne  stygnięcie
odlewu  sprzyja  wydzielaniu  się  węgla  w  postaci  grafitu,  a  zawartość  manganu  i  szybkie
stygnięcie wpływa na wydzielanie się węgla w postaci cementytu.

Żeliwo, w którym węgiel wydzielił się w postaci grafitu, nazywa się żeliwem szarym,

a żeliwo, w którym węgiel wydzielił się w postaci cementytu, nosi nazwę żeliwa białego.

Rozróżnia się następujące rodzaje żeliw: szare, białe, modyfikowane sferoidalne,

ciągliwe i stopowe.

Żeliwo szare odznacza się dobrymi właściwościami odlewniczymi, dużą wytrzymałością

na ścieranie i małą udarnością. Rozróżnia się siedem gatunków żeliwa szarego.

Żeliwo szare ma zastosowanie przede wszystkim na odlewy kadłubów obrabiarek,

silników spalinowych i innych urządzeń oraz płyty fundamentowe. Żeliwo stosuje się na
bardziej odpowiedzialne części, między innymi na tuleje cylindrowe silników spalinowych
oraz tarcze dociskowe sprzęgieł i bębny hamulcowe samochodów.

Żeliwo białe nie nadaje się na części konstrukcyjne, gdyż ze względu na dużą zawartość

cementytu  jest  twarde,  kruche  i  nieobrabialne.  Zastosowanie  znajduje  jedynie  żeliwo
zabielone,  którego  struktura  przy  powierzchni  zawiera  odporny  na  ścieranie  cementyt,
podczas  gdy  reszta  odlewu  zawiera  węgiel  w  postaci  grafitu.  Odlewy  z  żeliwa  białego
wykonuje się przede wszystkim jako produkt wyjściowy do otrzymania żeliwa ciągliwego.

Żeliwo modyfikowane charakteryzuje się rozłożonym grafitem płytkowym na drobnym

podłożu perlitycznym. Otrzymuje się je przez dodanie do żeliwa ciekłego tzw.
modyfikatorów, np. stopu krzemu z wapniem.

Żeliwem sferoidalnym nazywa się żeliwo, w którym grafit występuje w postaci kulistej

(sferoidalnej) i otrzymuje się je w wyniku dodania magnezu do ciekłego żeliwa.

Żeliwo ciągliwe otrzymuje się przez długotrwałe wyżarzanie odlewów z żeliwa białego.

W wyniku wyżarzania następuje rozkład cementytu na grafit i żelazo. Żeliwo ciągliwe
odznacza się bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi i dobrą plastycznością.

Żeliwo ciągliwe białe stosuje się na cienkościenne odlewy, jak np. obudowa tylnego

mostu i przekładni kierowniczej samochodu. Żeliwo to charakteryzuje się dobrą
spawalnością, ale złą skrawalnością.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Żeliwo ciągliwe czarne stosuje się na drobne części maszyn i urządzeń, jak np.

wsporniki, wieszaki oraz łączniki rur.

Żeliwa stopowe λ zawierają dodatki stopowe. Żeliwa krzemowe zawierają również

mangan,  a  niektóre  z  nich  jeszcze  chrom  i  molibden.  Są  stosowane  na  odlewy  ognio  –
i żaroodporne  oraz  odporne  na  korozję  i  czynniki  chemiczne.  Żeliwa  aluminiowe  zawierają
ponadto  krzem,  mangan  i  chrom  i  są  używane  na  odlewy  ognio  –  i  żaroodporne  oraz
stosowane  w  warunkach  ośrodków  gazowych  zawierających  tlen,  związki  tlenowe,  związki
węgla  i siarki.  Żeliwa chromowe zawierają oprócz chromu krzem  i  mangan  i są używane na
odlewy tulei  i  bloków  cylindrowych  oraz  głowic silników  spalinowych, tarcz sprzęgłowych,
bębnów  hamulcowych  oraz  odlewy  żaroodporne,  odporne  na  ścieranie,  korozję  i  działanie
czynników  chemicznych.  Żeliwa  manganowe  zawierają  również  krzem,  aluminium,  miedź
i nikiel.  Są stosowane  na  odlewy  niemagnetyczne  oraz  odporne  na  działanie  ośrodków
gazowych i czynników chemicznych. Żeliwa niklowe zawierają również krzem i mangan. Są
używane na odlewy aparatury chemicznej pracującej w słabo korodujących ośrodkach oraz na
odlewy  odporne  na  korozję  i  ścieranie,  jak  tuleje  cylindrowe  i  gniazda  zaworów  silników
spalinowych.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie są główne składniki stopów żelaza?
2.  W jaki sposób otrzymuje się stal?
3.  Jak klasyfikuje się stal ze względu na zastosowanie?
4.  Jakie jest przeznaczenie stali narzędziowych?
5.  Jak otrzymuje się żeliwo?
6.  Jakie jest przeznaczenie żeliwa?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przyporządkuj kartki z nazwami stopów do charakterystyk stopów żelaza zapisanych na

kartkach.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeczytać literaturę z rozdziału 6 dotyczącą stopów żelaza, określona przez nauczyciela,
2)  przeczytać uważnie charakterystyki stopów żelaza zapisane na kartkach,
3)  rozpoznać charakterystyki stopów żelaza,
4)  przeczytać nazwy stopów zapisane na kartkach,
5)  przyporządkować nazwy do rozpoznanych charakterystyk stopów żelaza,
6)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

kartki z charakterystykami stopów żelaza,

–

kartki samoprzylepne z nazwami stopów żelaza,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca stopów żelaza.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Rozpoznaj, z jakich materiałów wykonane są części maszyn znajdujące się w pracowni

i pogrupuj je w zależności od rozpoznanego materiału.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać literaturę z rozdziału 6 dotyczącą materiałów konstrukcyjnych, określoną

przez nauczyciela,

2)  obejrzeć uważnie części maszyn,
3)  rozpoznać materiał z jakiego wykonana jest część maszyny,
4)  pogrupować rozpoznane części w zależności od materiału,
5)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

części maszyn,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca stopów żelaza.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

określić główne składniki stopów żelaza?



scharakteryzować sposób otrzymywania stali?



sklasyfikować stale ze względu na zastosowanie?



określić sposób otrzymywania żeliwa?



określić cechy żeliwa?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Metale nieżelazne i ich stopy

4.3.1. Materiał nauczania

Miedź i jej stopy

Miedź jest metalem o barwie czerwonozłotej. Jest odporna na korozję, plastyczna

i dobrze przewodzi ciepło  i prąd elektryczny. Można  jaobrabiać plastycznie  na zimno  lub  na
gorąco  w  temperaturze  ok.  700°C.  Stosuje  się  na  przewody  elektryczne,  elementy  chłodnic
i innych  urządzeń  w  przemyśle  spożywczym  i  chemicznym  oraz  – przede  wszystkim –  jako
składnik  stopów.  Niskie  właściwości  wytrzymałościowe  czystej  miedzi  ograniczały  jej
zastosowanie i dlatego rozpoczęto wprowadzanie do miedzi różnych składników stopowych.

Miedź stopowa zawiera składniki stopowe w ilości nie przekraczającej 3%:

arsenowa  –  jest  stosowana  na  części  aparatury  chemicznej  i  innych  urządzeń.  Jest  ona
odporna na utlenianie w podwyższonej temperaturze.
chromowa – jest używana na elektrody do zgrzewarek.
kadmowa – jest używana na przewody trakcji elektrycznej.
Oprócz  wyżej  wymienionych  gatunków  miedzi  stopowej  stosuje  się  też  miedź  srebrową,
manganową, cynową, cynkową i telurową.
Znak  miedzi  stopowej  jest  określony  symbolem  miedzi,  następnie  symbolem  składnika
stopowego  i  liczbą  określającą  zawartość  procentową  składnika  stopowego,  np.  symbol
gatunku CuAg2 oznacza miedź srebrową o zawartości 1,85–2,15% Ag.

Jest to stop miedzi z cynkiem zawierającym 46,5–97% miedzi. Mosiądze specjalne

zawierają (oprócz miedzi i cynku) mangan, ołów, żelazo, aluminium, krzem, nikiel i cynę.

Mosiądz jest odporny na korozję, ma dobre właściwości plastyczne i odlewnicze oraz

odznacza  się  dobrą  skrawalnością.  Właściwości  mechaniczne  mosiądzów  zależą  od
zawartości cynku. Ze wzrostem zawartości cynku zwiększa się wytrzymałość  i plastyczność.
Największą  wytrzymałość  (ok.  420  MPa)  osiąga  mosiądz  o  zawartości  45%  cynku.  Dalszy
wzrost zawartości cynku powoduje kruchość stopu. Mosiądze dają się łączyć przez lutowanie
miękkie  i  twarde  oraz  przez  spawanie  acetylenowe.  Mosiądze  dzieli  się  na  odlewnicze  i  do
obróbki plastycznej.

Mosiądze odlewnicze są stopami wieloskładnikowymi i zawierają: ołów, mangan,

aluminium, żelazo i krzem. Ołów i krzem poprawiają lejność, a aluminium, mangan i żelazo
podwyższają właściwości wytrzymałościowe. Aluminium i krzem podwyższają odporność na
korozję i dlatego mosiądze aluminiowe i krzemowe są stosowane na odlewy części, które
powinny być odporne na korozję i ścieranie.

Mosiądze do obróbki plastycznej mają mniejszą zawartość składników stopowych niż

mosiądze  odlewnicze,  ponieważ  zwiększona  zawartość  niektórych  dodatków  stopowych
pogarsza  właściwości  plastyczne  stopu.  Mosiądze  do  obróbki  plastycznej  są  stosowane
w postaci  odkuwek,  prętów,  kształtowników,  drutów,  blach,  rur  i  taśm.  Mosiądze
dwuskładnikowe,  czyli  bez  dodatków  stopowych,  mają  dużą  podatność  do  obróbki
plastycznej, szczególnie na zimno. Mosiądze wieloskładnikowe, czyli specjalne, z dodatkiem
aluminium,  niklu,  manganu,  żelaza  i  ołowiu,  znalazły  duże  zastosowanie  w  przemyśle
okrętowym  i  elektromaszynowym.  Nadają  się do obróbki plastycznej  na  gorąco,  są  odporne
na  korozję  i  mają  podwyższone  właściwości  mechaniczne.  Największe  zastosowanie
w przemyśle samochodowym ma mosiądz.

Brązy dzieli się na odlewnicze i do obróbki plastycznej. W zależności od nazwy

głównego składnika stopowego rozróżnia się brązy: cynowe, aluminiowe, berylowe,
krzemowe, manganowe i inne, lecz zazwyczaj, gdy brązy są stopami wieloskładnikowymi to
i nazwy ich są bardziej złożone (np. brąz krzemowo-cynkowo-manganowy).

Brązy odlewnicze są przeważnie wieloskładnikowe i zawierają: cynę, ołów, aluminium,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

krzem,  cynk,  mangan,  żelazo,  nikiel  i  fosfor.  Ołów  polepsza  lejność  stopu,  a  aluminium,
żelazo,  mangan  i  nikiel  podwyższają  właściwości  mechaniczne.  Cynk  stosuje  się  głównie
w celu  zastąpienia  drogiej  cyny.  Zastosowanie  brązów  odlewniczych  jest  bardzo
wszechstronne.  Stosuje  się  je  m.in.  na  części  maszyn,  osprzęt  parowy  i  wodny,  łożyska
ślizgowe,  aparaturę  chemiczną  w  przemyśle  chemicznym,  okrętowym,  lotniczym,
papierniczym, górniczym i wielu innych.

Brązy do obróbki plastycznej zawierają: mangan, aluminium, cynę, krzem, nikiel, beryl,

fosfor, cynk, ołów i żelazo. W brązach do obróbki plastycznej stosuje się mniejsze ilości
dodatków stopowych niż w brązach odlewniczych w celu uzyskania lepszych właściwości
plastycznych stopów.

Brązy cynowe o zawartości cyny ok. 11 % znajdują największe zastosowanie.

Ze wzrostem cyny do 13% wzrasta również wytrzymałość brązów, ale dalszy wzrost
zawartości cyny powoduje obniżenie wytrzymałości.

Brązy cynowe do obróbki plastycznej na zimno zawierają najczęściej 3,5–9% cyny i ok.

0,2%  fosforu,  a  do  obróbki  plastycznej  na  gorąco  zawartość  fosforu  musi  być  mniejsza
i wynosi  do  0,15%.  Obróbkę  plastyczną  na  gorąco  wykonuje  się  w  temperaturze  do  700°C.
Z brązów  cynowych  z  dodatkiem  fosforu  wykonuje  się  sprężyny,  elementy  przyrządów
kontrolno-pomiarowych,  rurki  manometryczne,  sita  papiernicze,  elementy  przeciwcierne
i ruty do spawania.
Jako stopy odlewnicze stosuje się brązy o zawartości ok. 10% cyny, niekiedy z dodatkiem ok.
l%  fosforu  poprawiającego  lejność.  Brąz  ten  jest  stosowany  na  łożyska  ślizgowe  i  osprzęt
parowy  i  wodny.  Często  stosuje  się  brązy  cynowe  z  dodatkiem  cynku  i  ołowiu.  Stosuje  się
z powodzeniem  jako  stopy  łożyskowe  na  łożyska  ślizgowe.  Brąz  ten  służy  do  obróbki
plastycznej na Zimno i na gorąco.

Brązy krzemowe zawierają 2,5–4,5% Si oraz dodatkowo mangan, cynk lub żelazo.

Krzem i cynk polepszają znacznie właściwości odlewnicze, a mangan i żelazo właściwości
mechaniczne. Charakteryzują się dobrą lejnością i są odporne na korozję. Są stosowane na
łożyska ślizgowe i części pracujące przy dużych zmiennych obciążeniach; na części narażone
na ścieranie oraz na siatki, sprężyny i armaturę w przemyśle chemicznym i maszynowym.

Brązy aluminiowe odlewnicze odznaczają się dobrymi właściwościami mechanicznymi,

lecz słabymi właściwościami odlewniczymi. Do obróbki plastycznej są przewidziane brązy
aluminiowe. Są one stosowane na części pracujące w wodzie morskiej, monety, części dla
przemysłu chemicznego, sprężyny, styki ślizgowe, sita rurowe wymienników ciepła, gniazda
zaworów, koła zębate i części narażone na ścieranie.

Brązy berylowe. Są to brązy do obróbki plastycznej na zimno i na gorąco. Mają bardzo

dobrą  wytrzymałość  i  twardość,  dużą  odporność  na  korozję  oraz  dobrą  przewodność
elektryczną  i przewodnictwo cieplne. Przy uderzeniach brązy te nie iskrzą  i dlatego znalazły
zastosowanie  na  urządzenia  pracujące  w  ośrodkach  grożących  wybuchem,  np.  na  narzędzia
górnicze. Ponadto są używane na sprężyny, membrany i części narażone na ścieranie.

Brązy manganowe są stosowane jako odlewnicze i do obróbki plastycznej. Brąz

krzemowo-manganowy odlewniczy, jest stosowany jako żaroodporny w armaturze pary
wodnej. Jest to brąz do obróbki plastycznej na zimno i na gorąco. Jest stosowany na oporniki
najwyższej jakości do precyzyjnych aparatów.

Brązy ołowiowe są stosowane jako odlewnicze na stopy łożyskowe do wykonywania

łożysk ślizgowych.
Aluminium i jego stopy

Aluminium jest pierwiastkiem o barwie srebrzystobiałej. Jest metalem odpornym na

korozję oraz  dobrym  przewodnikiem  prądu elektrycznego  i ciepła.  Zastosowanie  aluminium
w  stanie  czystym  jest  ograniczone,  głównie  ze  względu  na  niską  wytrzymałość.  Czyste
aluminium  jest  stosowane  na  przewody  elektryczne,  do  wyrobu  folii,  proszków  do

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

platerowania  naczyń,  do  wyrobu  farb  i  jako  składnik  stopów.  Dużo  większe  zastosowanie
mają  stopy  aluminium,  które  ze  względu  na  małą  gęstość  są  nazywane  stopami  lekkimi.
Najczęściej  stosowanymi  dodatkami  stopowymi  są:  miedź,  krzem,  magnez,  mangan,  nikiel
i cynk.  Dodatki  stopowe  zwiększają  przede  wszystkim  wytrzymałość,  odporność  na  korozję
i polepszają obrabialność. Stopy aluminium dzieli się na odlewnicze i do obróbki plastycznej.
Odlewnicze stopy aluminium.

Głównymi składnikami odlewniczych stopów aluminium są: krzem, miedź, magnez,

a ponadto  w  niektórych  stopach  występują  jeszcze  mangan,  nikiel  i  tytan.  Największe
zastosowanie  mają  stopy  aluminiowe  o  dużej  zawartości  krzemu.  Są  stosowane  na  odlewy
wysoko obciążonych tłoków silników spalinowych. Odlewane są w zasadzie pod ciśnieniem.
Stopy  aluminium  zawierające  10÷13%  krzemu  noszą  nazwę  siluminów.  Stosuje  się  je  na
odlewy części o skomplikowanych kształtach, średnio obciążone pracujące w podwyższonych
temperaturach  i  odporne  na  korozję  nawet  w  wodzie  morskiej.  Mają  dobre  właściwości
wytrzymałościowe i dobrą spawalność.

Stopy aluminium z miedzią mają dobre właściwości odlewnicze i odporność na korozję,

ale skłonności do pęknięć na gorąco. Są stosowane na galanterię stołową i odlewy
wymagające dobrej lejności i plastyczności oraz na odlewy części samochodowych i na
średnio i wysokoobciążone odlewy do przemysłu maszynowego.

Stopy aluminium z magnezem są stosowane na odlewy o wysokiej odporności na

korozję.

Stopy aluminium do obróbki plastycznej
Stopy te zawierają procentowo mniejsze zawartości dodatków stopowych niż stopy

odlewnicze aluminium. Jest to podyktowane tym, że duże ilości dodatków stopowych
pogarszają właściwości plastyczne stopu. Głównymi składnikami stopów aluminium do
obróbki plastycznej są: magnez, miedź, mangan, krzem, i w mniejszym stopniu także; nikiel,
żelazo, cynk, chrom i tytan.

Stopy aluminium z magnezem odznaczają się dobrą odpornością na korozję i działanie

wody morskiej. Stopy nadają się do obróbki plastycznej na zimno i na gorąco; są szczególnie
podatne do głębokiego tłoczenia i spawania. Są stosowane na części kute w matrycach
i tłoczone, na części urządzeń w przemyśle chemicznym i spożywczym, do obróbki
plastycznej na zimno i gorąco.

Duże zastosowanie przemysłowe znalazły wieloskładnikowe stopy zwane duralami.

Stosowane na nity, obciążone elementy konstrukcji pojazdów samochodowych oraz
konstrukcyjne elementy budowlane. Duraluminium ma dużą odporność na korozję i po
utwardzeniu drogą obróbki cieplnej uzyskuje znaczną wytrzymałość.

Magnez jest metalem bardzo lekkim o niskich właściwościach mechanicznych i dużej

aktywności chemicznej. Ze względu na wytrzymałość i twardość jest stosowany w technice
przede wszystkim w postaci stopów. Główne zastosowanie magnez znajduje do wyrobu
stopów lub jako dodatek do stopów.

Cynk i jego stopy
Cynk jest metalem o dobrych właściwościach plastycznych, małej wytrzymałości na

rozciąganie  i  niskiej  temperaturze  topnienia,  wynoszącej  418°C.  Stosuje  się  głównie  na
przeciwkorozyjne  powłoki  ochronne  głównie  blach  i  drutów.  Cynk  stosuje  się  również
w budownictwie  w  postaci  blach  płaskich  i  falistych  na  pokrycia  dachów.  Jest  stosowany
również  do  wyrobu  baterii  elektrycznych  oraz  w  postaci  folii  do  opakowań,  a  także  jako
składnik różnych stopów.

Głównymi składnikami stopów cynku są: aluminium, miedź i niekiedy mangan.

Większość stopów cynku może być stosowana do odlewania i do obróbki plastycznej. Stopy
cynku znane są pod nazwą znal. Można je łatwo spawać i hartować oraz obrabiać.
Są stosowane jako stopy łożyskowe oraz na ślimacznice i prowadnice. Odlewy ciśnieniowe ze

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

stopów cynku znalazły zastosowanie w przemyśle maszynowym na: korpusy, armaturę,
gaźniki samochodowe, części maszyn drukarskich, klamki, obudowy itp.
Cyna i jej stopy

Właściwości mechaniczne czystej cyny są tak niskie, że nie nadaje się jako materiał

konstrukcyjny.  Folia  cynowa  ma  duże  zastosowanie  do  pakowania  produktów
żywnościowych.  Cynę  stosuje  się  do  cynowania  puszek  do  konserw,  a  największe
zastosowanie znalazła jako dodatek stopowy.
Stopy  cyny  dzieli  się  na  odlewnicze  i  do  obróbki  plastycznej.  Stopy  do  obróbki  plastycznej
są stosowane głównie na folie.
Ołów i jego stopy

Ołów ma bardzo małą wytrzymałość i bardzo dobre właściwości plastyczne. Jest odporny

na działanie niektórych środowisk chemicznych, jak kwas siarkowy. Istnieje szereg gatunków
ołowiu różniących się między sobą ilością zanieczyszczeń srebrem, arsenem, antymonem,
cyną, żelazem, miedzią, cynkiem i bizmutem. Ołów łatwo obrabia się plastycznie na zimno,
dobrze się skrawa i daje się łatwo lutować oraz spawać.

Stopy ołowiu znalazły szerokie zastosowanie w elektrotechnice, przemyśle chemicznym

na spoiwa do lutowania jako stopy drukarskie i jako stopy łożyskowe. Są one stosowane na
powłoki kabli, podkładki, uszczelki, rury, blachy, elementy aparatury chemicznej, anody do
galwanizacji, folie, akumulatory, odlewy pomp kwasoodpornych, śrut i stopy drukarskie.

Stopy łożyskowe są stosowane na łożyska ślizgowe. Są to stopy ołowiu, cyny i antymonu

z dodatkiem miedzi i niekiedy arsenu, kadmu, niklu, chromu, a nawet telluru. Struktura stopu
łożyskowego składa się z podatnej osnowy (cyna lub ołów), która umożliwia przenoszenie
obciążeń uderzeniowych oraz z równomiernie rozłożonymi w niej twardymi wtrąceniami fazy
kryształów antymonu lub innych pierwiastków, co powoduje odporność na ścieranie. Stopy te
charakteryzują się niskim współczynnikiem tarcia między czopem wału a panewką, małym
zużyciem powierzchni trących i odpornością na działanie nacisków jednostkowych. Warunki
te mogą być oczywiście spełnione przy odpowiednim smarowaniu łożysk.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jak klasyfikuje się metale nieżelazne?
2.  Dlaczego metale nieżelazne w czystej postaci są bardzo rzadko używane?
3.  Jaki jest cel domieszek w stopach metali nieżelaznych?
4.  Jak klasyfikuje się stopy miedzi?
5.  Gdzie i dlaczego nie należy stosować stopów ołowiu?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Rozpoznaj stopy metali nieżelaznych, z których są wykonane części maszyn

przedstawione przez nauczyciela.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać literaturę z rozdziału 6 dotyczącą stopów metali nieżelaznych, określoną przez

nauczyciela,

2)  obejrzeć otrzymane od nauczyciela części maszyn,
3)  rozpoznać stopy metali nieżelaznych,
4)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

części maszyn,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca stopów metali nieżelaznych.

Ćwiczenie 2

Przyporządkuj kartki z nazwami stopów metali nieżelaznych do rysunków części maszyn

przedstawionych na planszy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać literaturę z rozdziału 6 dotyczącą stopów metali nieżelaznych, określoną przez

nauczyciela,

2)  obejrzeć rysunki przedstawione na planszy,
3)  rozpoznać części maszyn na rysunkach,
4)  przeczytać nazwy stopów metali nieżelaznych zapisane na kartkach,
5)  przyporządkować nazwy do rozpoznanych na rysunkach części maszyn,
6)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

plansza z rysunkami części maszyn,

–

kartki samoprzylepne z nazwami stopów metali nieżelaznych,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca stopów metali nieżelaznych.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) sklasyfikować metale nieżelazne?



2) wyjaśnić, dlaczego metale nieżelazne bardzo rzadko występują w czystej

postaci?



3) wyjaśnić, dlaczego często do metali nieżelaznych dodawane są domieszki?



4) sklasyfikować stopy miedzi?



5) określić zastosowanie stopów metali nieżelaznych?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Tworzywa sztuczne, drewno, materiały uszczelniające

4.4.1. Materiał nauczania

Tworzywa sztuczne są to wielkocząsteczkowe materiały organiczne, przeważnie

o skomplikowanej  budowie  chemicznej,  którym  w  określonych  warunkach,  tzn.  przy
odpowiedniej  temperaturze  i  ciśnieniu  można  nadawać  określone  kształty.  Poza  związkiem
wielkocząsteczkowym  tworzywa  sztuczne  zawierają  dodatkowe  składniki,  które  nadają  im
właściwości  użytkowe.  Są  nimi:  stabilizatory,  utwardzacze,  napełniacze,  zmiękczacze,
barwniki.

Do zalet tworzyw sztucznych zalicza się:

–

dobrą, a niekiedy bardzo dobrą odporność chemiczną,

–

łatwość formowania wyrobów nawet o skomplikowanych kształtach, dobre właściwości
mechaniczne, bardzo dobre właściwości izolacyjne i małą gęstość,

–

łatwość otrzymywania wyrobów o estetycznym wyglądzie oraz barwie, a także
uzyskiwanie wyrobów przezroczystych,

–

możliwość stosowania ich w różnorodnej postaci, czyli jako tworzywa konstrukcyjne,
materiały powłokowe, spoiwa, kleje, kity i włókna syntetyczne.
Do wad tworzyw sztucznych zalicza się:

–

niższą wytrzymałość i twardość niż metali i ich stopów,

–

małą odporność na działanie podwyższonej temperatury.

Rodzaje i zastosowanie tworzyw sztucznych

Zależnie od właściwości chemicznych związków wielkocząsteczkowych wchodzących

w skład tworzyw sztucznych rozróżnia się tworzywa termoplastyczne i termoutwardzalne
oraz chemoutwardzalne.

Tworzywa termoplastyczne (termoplasty) każdorazowo pod wpływem działania

podwyższonej temperatury stają się miękkie, a po obniżeniu temperatury z powrotem stają się
twarde i sztywne. Umożliwia to wielokrotną przeróbkę tych tworzyw.

Tworzywa termoutwardzalne podczas ogrzewania początkowo miękną, ale przetrzymane

w podwyższonej temperaturze stają się twarde nieodwracalnie. Po utwardzeniu stają się
nietopliwe i nierozpuszczalne, co uniemożliwia powtórny ich przerób.

Tworzywa chemoutwardzalne ulegają utwardzeniu już w temperaturze pokojowej pod

wpływem działania dodanego do tworzywa utwardzacza. Reakcja utwardzania przebiega
szybciej w temperaturze podwyższonej.

Tworzywa termoplastyczne

Do najważniejszych tworzyw termoplastycznych zaliczamy: polietylen, polipropylen,

polichlorek winylu, polistyren, poliamidy, polimetakrylan metylu, azotan celulozy,
policzterof1uoroetylen i poliestry termoplastyczne nasycone.

Polietylen jest tworzywem elastycznym o dużej odporności na działanie wody

i większość  czynników  chemicznych,  odznacza  się  dobrymi  właściwościami  izolacyjnymi
i dużą  udarnością.  Może  być  stosowany  w  zakresie  temperatury  od  –  70°C  do  +70°C.  Jest
przerabiany  za  pomocą  wytłaczania  i  formowania  wtryskowego.  Polietylen  stosuje  się
podczas wytwarzania powłok ochronnych oraz do laminowania.  Z tworzywa tego wytwarza
się  folię  o  bardzo  dużym  zastosowaniu  jako  opakowanie  w  przemyśle  spożywczym,  na
namioty foliowe w ogrodnictwie, do wykładania zbiorników wodnych itp. Metodą wtryskową
wytwarza  się  z  polietylenu  artykuły  gospodarstwa  domowego,  części  dla  przemysłu
elektrotechnicznego, skrzynki akumulatorów, opakowania, zabawki  i  wiele  innych drobnych
przedmiotów.  Polietylen  jest  stosowany  do  powlekania  przewodów  i  kabli  elektrycznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Z tworzywa tego produkuje się również rury do zimnej wody i kanalizacyjne oraz dreny.
W Polsce produkuje się polietylen o nazwie handlowej Politen oraz wiele gatunków o nazwie
polietylen.

Polipropylen jest jednym z najlżejszych tworzyw sztucznych. Może być używany

w zakresie  temperatury  od  –  5°  do  +100°;  przez  dodanie  etylenu  i  napełniaczy,  jak  włókno
szklane ,jest odporny również na niższe temperatury. Odznacza się udarnością i bardzo dobrą
odpornością  na  działanie  czynników  chemicznych  oraz  dobrymi  właściwościami
dielektrycznymi.  Polipropylen  przetwarza  się  metodą  wtryskową  i wytłaczania.  Podczas
formowania  temperatura  nie  powinna  przekraczać  270°C.  Jest  stosowany  do  produkcji
opakowań  farmaceutycznych,  pojemników  do  przechowywania  agresywnych  chemikaliów
oraz  elementów  aparatury  i  sprzętu  medycznego.  Jako  tworzywo  konstrukcyjne  jest
stosowany  w  przemyśle  maszynowym  i  samochodowym  na  osłony  i obudowy.  Znajduje
również zastosowanie na włókna do produkcji tkanin przemysłowych i odzieży, w przemyśle
elektronicznym na części (z uwagi na dobre właściwości izolacyjne).

Polichlorek winylu (PCW) jest odporny na działanie czynników chemicznych, ma dobre

właściwości  mechaniczne  i  elektroizolacyjne  oraz  jest  niepalny.  Może  być  stosowany
w zakresie  temperatury  od  –  30°C  do  +100°C.  Polichlorek  winylu  przetwarza  się  wieloma
metodami,  ale  najczęściej  za  pomocą  walcowania,  wytłaczania  i  formowania  wtryskowego.
Jest  to  typowe  tworzywo,  które  zawiera  w  swoim  składzie  zależnie  od  zastosowania,  dużo
substancji  dodatkowych,  jak  np.:  napełniacze,  plastyfikatory,  stabilizatory  i  barwniki.
Polichlorek winylu twardy, dzięki dobrym właściwościom elektroizolacyjnym, stosuje się  na
części  wyposażenia  elektrycznego,  a  dzięki  odporności  na  działanie  kwasu  siarkowego
wykonuje  się  z  niego  skrzynki  i  zakrętki  do  akumulatorów  oraz  rury  dla  przemysłu
chemicznego i wody zimnej oraz kanalizacji. Na obicia mebli i tapicerki samochodowej oraz
teczek  i torebek  stosuje  się  tkaniny  powlekane pastami  z  polichlorku  winylu.  Poddaje  się  je
płytkiemu wytłaczaniu i barwieniu. Są estetyczne, trwałe i można je łatwo czyścić.

Z miękkiego polichlorku winylu są wyrabiane tworzywa piankowe w postaci bloków,

płyt  oraz  gotowych  kształtek  stosowanych  do  wyrobu  foteli  siedzeń  i  oparć.  Miękki
polichlorek winylu jest stosowany do produkcji węży do wody, kwasów, benzyny, do ochrony
przewodów  elektrycznych,  wykładzin  podłogowych,  profili  do  poręczy  schodów,  uszczelek,
folii  do  opakowań  środków  spożywczych  i  namiotów  ogrodniczych  oraz  płaszczy
przeciwdeszczowych.  Największe  zastosowanie  polichlorek  winylu  znajduje  do  powlekania
nim  taśm  i  blach  stalowych,  które  są  stosowane  w  budownictwie  i  na  elementy  nadwozi
samochodowych.

Polistyren jest odporny na działanie kwasów i zasad. Odznacza się dobrą

przezroczystością,  gładką  powierzchnią  i  można  go  barwić  na  dowolne  kolory.  Jest  jednym
z najlżejszych  tworzyw  sztucznych.  Może  być stosowany  w  zakresie  temperatury  od  –  40°C
do +75°C. Jest przetwarzany głównie za pomocą formowania wtryskowego oraz wytłaczania.
Istnieje  dużo  gatunków  polistyrenu  zarówno  niskoudarowego  jak  wysokoudarowego.  Jest
dobrym  dielektrykiem  i  dlatego  wykonuje  się  z  niego  drobne  elementy  w  przemyśle
elektromaszynowym i samochodowym. Jest odporny na działanie kwasów i dlatego nadaje się
do  wykonywania  skrzynek  akumulatorowych.  W  przemyśle  motoryzacyjnym  z  polistyrenu
wykonuje  się  różnego  rodzaju  gałki,  uchwyty,  tablice  rozdzielcze,  klosze  świateł
wewnętrznych, kierunkowskazy  itp. Tworzywa piankowe produkowane z polistyrenu stosuje
się  jako  izolatory  termiczne  w  budowie  samochodów –  chłodni.  Z  polistyrenu  produkuje  się
również  folię  używaną  między  innymi  do  pakowania  produktów  spożywczych  z  wyjątkiem
tłuszczów i  alkoholi. Z polistyrenu wytwarza się bardzo dużo przedmiotów użytkowych, jak
np.  zabawki,  płytki  ścienne,  galanterię  łazienkową,  talerze,  tacki,  obudowy  aparatów
telefonicznych, rękojeści wkrętaków, pojemników do wnętrza chłodziarek. Ma również duże
zastosowanie w przemyśle  maszynowym, elektromaszynowym i radiowo–telewizyjnym jako

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

tworzywo  konstrukcyjne  między  innymi  do  wytwarzania  drobnych  części  odbiorników
radiowych  i  telewizyjnych,  przekładki  do  kondensatorów,  obudowy  magnetofonów
i radioodbiorników,  osłony  silników  elektrycznych  oraz  różnego  rodzaju  osłony  i  drobne
części maszyn i urządzeń. Polistyren jest produkowany w Polsce w wielu gatunkach i o różnej
barwie.

Poliamidy odznaczają się dobrymi właściwościami mechanicznymi, dużą twardością,

odpornością  na  ścieranie  oraz  dużą  udarnością.  Nie  wykazują  toksycznego  działania  ani
właściwości  elektrostatycznych;  mają  mały  współczynnik  tarcia.  Zakres  temperatury
użytkowania  wynosi  od  –  40°C  do  +100°C.  Są  przetwarzane  za  pomocą  formowania
wtryskowego, wytłaczania, nakładania powłok i wytwarzania włókien.
Poliamidy  znalazły  największe  zastosowanie  w  przemyśle  włókienniczym  i  maszynowym.
Ponad  połowa  produkcji  światowej  poliamidów  jest  przeznaczona  na  wytwarzanie  włókien,
a następnie  tkanin  z  tych  włókien.  Tkaniny  poliamidowe  znalazły  duże  zastosowanie
szczególnie  na  tzw.  kordy  do  opon  samochodowych  oraz  na  taśmy  w  przenośnikach
taśmowych,  na  tkaniny  do  filtrowania  cieczy,  nierozciągliwe  pasy  transmisyjne,  osłony
zsypowe oraz jako tworzywa nietoksyczne w przemyśle chemicznym i spożywczym. Włókna
poliamidowe  są  używane  do  wyrobu  obić  i  pokryć  tapicerskich  oraz  pasów  bezpieczeństwa
w samochodach.
Poliamidy stosuje się także do wyrobu łożysk ślizgowych. Tulejki łożyskowe można obrabiać
mechanicznie lub wykonywać w formach na gotowo. Zaletami łożysk z poliamidów są: duża
ich trwałość, mały współczynnik tarcia, mała ścieralność, dobre tłumienie drgań, cicha praca,
sprężystość,  odporność  na  czynniki  chemiczne  i  niskie  koszty  produkcji.  Do  smarowania
można używać oleje, smary, a nawet wodę. Przy dużych prędkościach i małych obciążeniach
części  te  mogą  być  w  ogóle  nie  smarowane.  W  przemyśle  motoryzacyjnym  z  poliamidów
wykonuje  się  tulejki  zwrotnic,  gniazda  kuliste  drążków  kierowniczych,  tulejki  wieszaków
resorów,  pływaki  gaźników  itp.  Poliamidy  znalazły  szerokie  zastosowanie  do  produkcji  kół
zębatych. Z poliamidów wykonuje się również zbiorniki paliwa i kanistry oraz folie.
Stosuje  się poliamidy  modyfikowane  przez dodanie  napełniaczy,  jak:  włókno szklane,  grafit
i dwusiarczek  molibdenu.  Zwłaszcza  dodanie  włókna  szklanego  wpływa  na  wzrost
wytrzymałości,  a  grafit  i  dwusiarczek  molibdenu  –  na  zmniejszenie  współczynnika  tarcia.
Poliamidy  napełnione  włóknem  szklanym  stosuje  się  nawet  na  korpusy  wiertarek  ręcznych
oraz do wytwarzania zawiasów w przemyśle meblarskim.  W Polsce produkuje się poliamidy
pod nazwą handlową Polan, Tarnamidt.

Polimetakrylan metylu odznacza się bardzo dobrą przezroczystością i przepuszczalnością

światła i dlatego nazywa się również szkłem organicznym. Daje się barwić na różne kolory,
jest  odporny  na  działanie  większości  chemikaliów  i  olejów.  Charakteryzuje  się  dobrymi
właściwościami mechanicznymi i dużą odpornością na działanie czynników atmosferycznych.
„Szkło  organiczne”  stosuje  się  na  szyby,  szczególnie  wtedy,  gdy  jest  wymagana  duża
krzywizna  lub  skomplikowane  kształty.  Szyby  te  przepuszczają  promienie  nadfioletowe
i dlatego  są  często  używane  w  autobusach  turystycznych.  Z zabarwionych  płyt  szkła
organicznego  produkuje  się  szyby  przeciwodblaskowe.  Szkło  organiczne  jest  używane  do
produkcji  szyb  bezpiecznych  warstwowych  (laminowanych).  Szyby  te  są  wykonane  z  kilku
warstw szyb krzemianowych przekładanych na przemian z szybami ze szkła organicznego. Ze
szkła organicznego wykonuje się również klosze lamp, szyby przyrządów kontrolnych, klosze
świateł  sygnalizacyjnych  samochodów,  gałki,  uchwyty,  elementy  aparatury  optycznej
i chemicznej, szyby aparatów telewizyjnych, szkła zegarków itp.

Formowania wyrobów z polimetakrylenu metylu dokonuje się metodę wtrysku,

kształtowania ciśnieniowego i wytłaczania. Wyroby z tego tworzywa dają się łatwo obrabiać
skrawaniem. Polimetakrylan metylu produkuje się w Polsce pod nazwą handlową Metapleks.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Azotan celulozy jest używany do wytwarzania lakierów i klejów. Azotan celulozy używa

się do produkcji celuloidu.

Policzterofluoroetylen (PTFE) jest nazywany popularnie teflonem od nazwy pierwszego

producenta.  Zaletami  tego  tworzywa  są  wyjątkowo  duża  odporność  chemiczna,  wysoka
udarność  i  elastyczność,  mały  współczynnik  tarcia  i  zupełna niepalność.  Tworzywo to  może
być  użytkowane  w  zakresie  temperatury  od  –  190°C  do  +250°C.  Wadami  tworzywa  jest
wysoka cena, mała twardość, duży współczynnik rozszerzalności cieplnej i wysoka gęstość.
Policzterotluoroetylen w postaci proszku stosuje się do nanoszenia powłok przeważnie drogą
natrysku  płomieniowego,  np.  na  wewnętrzną  stronę  patelni,  na  część  roboczą  żelazek  do
prasowania  i  na powierzchnie łożysk  ślizgowych. W przemyśle PTFE stosuje  się w budowie
urządzeń  i  aparatury  chemicznej,  na  wykładziny  antykorozyjne,  elementy  uszczelniające,
łożyska  ślizgowe  nie  wymagające  smarowania,  przełączniki,  przekaźniki,  izolacje  kabli
i wiele innych elementów. PTFE wytwarza się w kraju pod nazwą handlową Tarflen.

Poliestry termoplastyczne nasycone służą przede wszystkim do wytwarzania włókna

syntetycznego o nazwach handlowych Elana i Torlen oraz folii o nazwie handlowej Estrogal.
Włókna poliestrowe znalazły bardzo duże zastosowanie w przemyśle tekstylnym do wyrobu
tkanin odzieżowych i technicznych z uwagi na bardzo dobre właściwości mechaniczne
i odporność na czynniki chemiczne.

Tworzywa termoutwardzalne

Do tworzyw termoutwardzalnych zalicza się fenoplasty i aminoplasty.

Fenoplasty, zwane również bakelitami, należą do najstarszych, a jednocześnie nadal

stosowanych  tworzyw.  W  zależności  od  otrzymywania  i  przetwórstwa  mają  najbardziej
różnorodne zastosowanie ze wszystkich tworzyw sztucznych. Z żywic fenolowych wytwarza
się: kity, kleje, spoiwa lakiernicze, spoiwa do tarcz ściernych, spoiwa formierskie. Żywice te
są używane również do powlekania  metali, tkanin i papieru. Przede wszystkim  jednak żywic
tych używa się do produkcji tłoczyw, czyli półproduktów przemysłowych. Tłoczywo zawiera
oprócz  żywicy  jeszcze  różne  napełniacze,  przyspieszacze  i  barwniki,  a  jest przeznaczone  do
produkowania  przedmiotów  użytkowych  za  pomocą  wytłaczania  i  prasowania.  Wyroby
z tłoczyw  fenolowych  mają  dobre  właściwości  mechaniczne  i  cieplne,  dużą  twardość
powierzchni,  znaczną  odporność  na  odkształcenia  termiczne,  trudną  palność  i  odporność  na
działanie  olejów  i  rozpuszczalników  organicznych.  Odporność  na  działanie  podwyższonej
temperatury  zależy  od  rodzaju  napełniacza  i  wynosi  przeciętnie  ok.  120°C.  Zastosowanie
fenoplastów jest bardzo różnorodne zależnie od zastosowanego napełniacza. Są stosowane do
produkcji  elementów  elektrotechnicznych,  jak:  wtyczki,  gniazdka  obudowy  aparatów
telefonicznych.  W  przemyśle  maszynowym  tłoczywa  te  stosuje  się  na  różne  części  maszyn
i urządzeń,  jak:  osłony,  korpusy,  tulejki  łożyskowe,  tarcze  sprzęgłowe  i  okładziny
hamulcowe.  Tłoczywa  fenolowe  produkuje  się  w  kraju  w  dużej  ilości  gatunków  i  noszą
nazwę handlową Polofen.

Dalsze zastosowanie fenoplastów to laminaty fenolowe otrzymywane przez nasycanie lub

powleczenie  tkanin  różnego  rodzaju  i  papieru.  Tą  metodą  są  produkowane  płyty  izolacyjne
stosowane  w  przemyśle  elektromaszynowym.  Laminaty  można  obrabiać  skrawaniem.
Z laminatów  z  wypełniaczem  w  postaci  włókien  bawełnianych  są  produkowane  elementy
nadwozia samochodowych Trabant. Tworzywo to nosi nazwę  handlową Duroplast. Naprawa
uszkodzonego nadwozia polega na łataniu i klejeniu klejami epoksydowymi.

Laminaty są stosowane do wyrobu tworzyw warstwowych, zwanych tekstolitami.

Wypełniaczem jest tu papier lub tkanina bawełniana. Z tworzyw warstwowych wykonuje się
między innymi koła zębate. Zaletą kół zębatych wykonanych z tworzyw warstwowych jest
cichobieżność i elastyczność zębów, co wpływa dodatnio na ich trwałość. Z tworzyw

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

warstwowych produkuje się również tulejki łożyskowe. Zaletą tych tulejek jest przede
wszystkim mały współczynnik tarcia i samosmarowność polegająca na tym, że tulejki można
nasycać pewną ilością oleju.

Laminaty fenolowe produkuje się w kraju w postaci płyt w dużej ilości gatunków

o nazwie handlowej Rezotekst i Rezokart.

Aminoplasty podobnie jak fenoplasty mają bardzo różne zastosowanie. Żywice aminowe,

podobnie jak fenolowe, służą do wytwarzania klejów, spoiw lakierniczych, spoiw do rdzeni
odlewniczych, a także do garbowania skóry. Głównie jednak żywice aminowe są używane do
wytwarzania tłoczyw. W kraju produkuje się te żywice pod nazwami handlowymi Melolak,
Karbadur i Karbafuryl.

Tłoczywa aminowe stosuje się na sprzęt elektrotechniczny i sprzęty gospodarstwa

domowego. W kraju tłoczywa aminowe są produkowane pod nazwami Polomel i Polamin.

Tłoczywa aminowe przetwarza się metodą prasowania tłocznego i metodą formowania

wtryskowego.  Wyroby  z  tłoczywa  aminowego  mają  dobre  właściwości  izolacyjne,
a zwłaszcza odporność na działanie łuku elektrycznego. Odporność na działanie chemikaliów
jest  podobna  jak  fenoplastów,  ale  mają  mniejszą  odporność  na  działanie  kwasów. Tłoczywa
aminowe  dzieli  się  na  melaminowe  i  mocznikowe.  Melaminowe  mają  w  porównaniu
z mocznikowymi wyższą wytrzymałość cieplną i lepszą odporność na działanie chemikaliów.
Wyroby  z tłoczyw  melaminowych  mogą  pracować  w  temperaturze  do  100°C,
a mocznikowych – do 80°C.

Większe zastosowanie mają laminaty aminowe. Laminaty dekoracyjne są produkowane

przez nasycanie papieru żywicami aminowymi. Produkuje się je w postaci płyt o grubości l–5
mm w różnych  barwach  i wzorach. Produkowane są w Polsce pod nazwą Unilam i Unifleks.
Są stosowane  jako  wykładziny  ścian,  mebli  w  wagonach  kolejowych,  tramwajowych,
autobusach  i  statkach.  Są  produkowane  również  laminaty  tzw.  grawerskie  o  warstwach
czarnej i białej na tabliczki informacyjne. Po wygrawerowaniu np. na warstwie czarnej napisu
ujawnia się warstwa biała tworząc biały napis.

Laminaty techniczne produkuje się przez nasycenie melaminą papieru lub szkła.

Laminaty te są stosowane głównie w elektrotechnice jako izolacyjne. W kraju produkuje się
laminaty techniczne o nazwie handlowej Melotekst w postaci płyt.

Tworzywa chemoutwardzalne

Do tworzyw chemoutwardzalnych zaliczamy żywice poliestrowe i epoksydowe.
Żywice poliestrowe ulegają utwardzeniu przeważnie w reakcji ze styrenem w obecności

inicjatora.  Żywice  te  są  odporne  na  działanie  niektórych  kwasów  nieorganicznych,  zimnej
wody  i  benzyny  oraz  alkoholi,  natomiast  nie  są  odporne  na  działanie  wodnych  roztworów
zasad,  rozpuszczalników  organicznych  i  gorącej  wody.  Wadą  tych  żywic  jest  skurcz
objętościowy,  a  zaletą  dobre  właściwości  elektryczne.  Żywice  poliestrowe  są  stosowane  do
wytwarzania  laminatów  poliestrowych  i  tłoczyw  poliestrowych;  przetwarza  się  je
bezpośrednio przez odlewanie.

Laminaty poliestrowe produkuje się przez nasycanie żywicami poliestrowymi włókien

szklanych w postaci tkanin, włókien ciętych i mat. Są to laminaty poliestrowo-szklane.
Odznaczają

się

bardzo

dobrymi

właściwościami

mechanicznymi,

izolacyjnymi

i antykorozyjnymi.  Formowanie  laminatów  może  odbywać  się  ręcznie  na  modelu  lub  przez
prasowanie  w  ogrzewanych  formach.  Laminaty  poliestrowe  są  stosowane  na  kadłuby  łodzi,
konstrukcje  szybowcowe,  części  nadwozi  samochodów  i  autobusów  oraz  przyczep
campingowych,  w  budowie  maszyn  i  urządzeń  oraz  silników  elektrycznych  w  przemyśle
elektromaszynowym,  jako  płyty  faliste  i  płaskie  na  dachy  i  elementy  składanych  domków
campingowych, na hełmy ochronne.

Tłoczywa poliestrowe składają się z żywicy poliestrowej, napełniaczy, utwardzacza,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

środków  smarujących  i  barwników.  Tłoczywa  te  przetwarza  się  metodami  wtrysku  lub
prasowania.  Tłoczywa  te  odznaczają  się  bardzo  dobrymi  właściwościami  mechanicznymi
i izolacyjnymi,  a przedmioty  z  nich  wytworzone  odznaczają  się  dużą  stabilnością  kształtów.
Z poliestrów  wytwarza  się  elementy  izolacyjne  do  prądów  wysokiego  napięcia,  obudowy
silników elektrycznych, elementy aparatów radiowych i telewizyjnych, obudowy odkurzaczy,
wentylatorów i maszyn do pisania. Tłoczywa poliestrowe są używane również jako tworzywa
konstrukcyjne  w  przemyśle  maszynowym  i  motoryzacyjnym  na  różnego  rodzaju  osłony
i części.

Żywice epoksydowe można utwardzać w temperaturze pokojowej lub w temperaturze

podwyższonej stosując utwardzacze.

Utwardzone żywice epoksydowe mają dobre właściwości izolacyjne i wytrzymałościowe

oraz  dużą  odporność  chemiczną  i  na  wpływy  atmosferyczne.  Żywice  epoksydowe  są
stosowane  do  wytwarzania  laminatów  epoksydowych  i  tłoczyw  epoksydowych,  a  także
przetwarza  się  je bezpośrednio  przez  odlewanie  oraz  stosuje  się  na  powłoki  w  postaci
proszków.  W  kraju  produkuje  się  żywice  epoksydowe  w  różnych  odmianach  o  nazwie
handlowej Epidian.

Żywice epoksydowe formowane przez odlewanie stosuje się głównie jako materiał

izolacyjny  zastępujący  porcelanę  oraz  na  obudowę  aparatów  elektrycznych,  elementy
przekładników  prądowych,  do  zalewania  metalowych  części  urządzeń  elektrycznych  i  inne
części  izolujące.  Żywice  epoksydowe  są  stosowane  również  do  wykonywania  tłoczników
zwłaszcza  prototypowych  w  przemyśle  motoryzacyjnym,  na  formy  prototypowe  do
prasowania  i wtrysku  tworzyw.  Metodą  odlewania  wykonuje  się  również  rury  i  elementy
aparatury chemicznej.

Laminaty epoksydowe produkuje się głównie stosując włókno szklane oraz papier

i tkaninę  bawełnianą.  Laminaty  epoksydowo-szklane  znajdują  zastosowanie  na  elementy
nadwozi  samochodowych,  przyczep  campingowych  i  samolotów  oraz  rur  i  zbiorników.
Laminaty  foliowane  miedzią  są  stosowane  w  przemyśle  elektronicznym  na  obwody
drukowane.  Powszechnie  stosuje  się  te  laminaty  jako  materiały  konstrukcyjno-izolacyjne
w przemyśle elektromaszynowym.

Laminaty bawełniano-epoksydowe stosuje się również do produkcji rur o nazwie

handlowej Eponan. Stosuje się między innymi na koszyczki łożysk tocznych i inne elementy
konstrukcyjne pracujące w zakresie temperatury od – 40°C do +120°C.

Tłoczywa epoksydowe zawierają przeważnie napełniacze w postaci włókien szklanych,

azbestowych lub syntetycznych, co powoduje ich dużą udarność. Tłoczywa te formuje się
przez

wtryskiwanie

lub

prasowanie.

Znajdują

zastosowanie

przede

wszystkim

w elektrotechnice i elektronice jako elementy izolacyjne. W kraju tłoczywa te produkuje się
pod nazwą handlową Epoksyfen.

Powłokowe proszki epoksydowe stosuje się do wytwarzania powłok antykorozyjnych

i elektroizolacyjnych, a także dekoracyjnych. Powłoki te wytwarza się przez natrysk
płomieniowy lub elektrostatyczny. W kraju jest produkowany powłokowy proszek
epoksydowy o nazwie handlowej Epifluid.

Drewno

W drzewie rozróżnia się zasadnicze trzy jego części składowe: korzenie, pień i koronę.

Każda  z  nich  ma  inną  wartość  techniczną.  Pod  tym  względem  największą  wartość
przedstawia drewno  pochodzące  z pnia. Pień drzew  iglastych odznacza się zwykle wyraźnie
od  szyi  korzeniowej  do  wierzchołka.  Gałęzie  tych  drzew  są  rozmieszczone  wieńcem
w pewnych od siebie odstępach wzdłuż pnia. Tak ukształtowany pień nazywa się strzałą. Pień
drzew liściastych, poczynając od pewnej wysokości, najczęściej rozwidla się i tworzy konary

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

oraz gałęzie. Pień tego typu nazywamy kłodą.

W pniu rozróżnia się: rdzeń, drewno, promienie rdzeniowe, przewody żywiczne, miazgę

i korę.  Wygląd  przekroju  zależy  od  jego  położenia  względem  osi  pnia.  Rdzeń  występuje  na
poprzecznym przekroju pnia w postaci ciemnej plamy o średnicy  nie przekraczającej zwykle
5  mm.  Na  przekroju  podłużnym  rdzeń  jest  widoczny  w  postaci  ciemnego  paska,  który
w drzewach liściastych ma przebieg falisty, a w gatunkach iglastych – prosty. Wytrzymałość
rdzenia  jest  mała.  Z  tego  powodu  tarcica  często  ulega  pękaniu  wzdłuż  rdzenia.  Rdzeń  jest
otoczony drewnem, które zajmuje największą część objętości pnia.

Pod względem budowy i właściwości drewno jest materiałem niejednorodnym.

Na przekroju  poprzecznym  widoczne  są  gołym  okiem  ułożone  współśrodkowo  słoje  roczne
oraz  w  niektórych  gatunkach  –  promienie  rdzeniowe,  biegnące  od  rdzenia  do  obwodu  pnia.
Na  przekroju  podłużnym  stycznym  do  słojów,  tj.  na  tzw. odłupie,  słoje  roczne  są  widoczne
w postaci  linii  eliptycznych  i  parabolicznych.  Zależnie  od  szerokości  słoja  można  odróżnić
drewno  wąskosłoiste  od  szerokosłoistego.  Na  przekroju  poprzecznym  i  podłużnym  można
niekiedy w starszych drzewach zaobserwować w środkowej części przekroju obszar ciemniej
zabarwiony. Jest to tzw. twardziel, która nie zawiera już żywych komórek. Ta część pnia nie
bierze  udziału  w procesach  przewodzenia  wody  i  w  gromadzeniu  materiałów  odżywczych.
Otaczający twardziel obszar o zabarwieniu jaśniejszym nazywa się bielem.

Związki żywiczne zawarte w twardzieli w znacznym stopniu wpływają na twardość

drewna. Oprócz związków żywicznych w twardzieli występują garbniki, niekiedy – alkaloidy
i węglowodany.  Wpływają  one  na  zmniejszenie  kurczliwości  twardzieli.  Barwniki,  które
gromadzą  się  również  w  twardzieli,  powodują  jej  ciemnienie.  Powstawanie  twardzieli  jest
zjawiskiem korzystnym z technicznego punktu widzenia, ponieważ twardziel ulega naturalnej
impregnacji,  która  czyni  drewno  trwalszym  i  bardziej  wytrzymałym.  Dąb  i  sosna  wykazują
twardziel  zabarwioną.  Twardziel  jodły  i  świerka  nie  wykazuje  różnic  w  zabarwieniu.  Nieco
inny odcień twardzieli, odróżniający  ją od bieli, jest spowodowany różnicą wilgotności. Biel
zawiera  znacznie  więcej  wody  niż  twardziel.  W  miarę  wysychania  ściętego  drzewa  różnice
w zabarwieniu  drewna  maleją.  Niektóre  gatunki  drzew,  np.  brzoza,  grab,  jawor,  osika,  nie
tworzą twardzieli. Są to tzw. drzewa beztwardzielowe.

Właściwości drewna

Właściwości drewna można podzielić na fizyczne, chemiczne i mechaniczne.
Właściwościami fizycznymi nazywamy te cechy drewna, które występują pod wpływem

czynników zewnętrznych nie zmieniających jego składu chemicznego ani nie naruszających
całości materiału. Jako główne cechy fizyczne należy wymienić: wygląd drewna, zapach,
wilgotność, gęstość, właściwości cieplne, właściwości akustyczne, właściwości elektryczne.

Charakterystycznymi cechami wyglądu drewna są: barwa, połysk i rysunek. Drewno,

zależnie od gatunku, może mieć barwę jasną zbliżoną do białej, żółtej, brunatnej, czerwonej,
zielonej, może mieć nawet barwę zbliżoną do czarnej.

Wilgotność drewna ma wpływ na wiele właściwości fizycznych i mechanicznych.

Rozróżnia się wilgotność bezwzględną i względną. Wilgotność bezwzględna drewna wyraża
się stosunkiem masy wody zawartej w drewnie do masy drewna całkowicie suchego.
Wilgotność względna drewna wyraża się stosunkiem masy wody zawartej w drewnie do masy
drewna wilgotnego.

Pewna ilość wody w drzewie jest niezbędna do utrzymania go w stanie aktywności

życiowej. Jest to tzw. woda związana. Nadmiar wody występujący w drzewie nazywamy
wodą wolną. Zależnie od stopnia wilgotności rozróżnia się drewno mokre, drewno
załadowczo-suche, drewno powietrzno-suche i drewno całkowicie suche.

Zarówno zbyt mokre, jak i nadmiernie suche drewno nie powinno być używane do celów

stolarskich i budowlanych, gdyż łatwo ulega odkształceniom i pęka. Zarówno wydzielanie,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

jak  i pochłanianie wody przez drewno powoduje zawsze  mniejsze  lub większe odkształcenia
spowodowane  nierównomiernością  wysychania  lub  nawilgocenia  oraz  dużą  kurczliwością
drewna  w  różnych  kierunkach.  Skłonność  do  kurczenia  się  jest  różna  w  różnych  gatunkach
drewna.  Najmniejszą  skłonność  do  kurczenia  się  wykazują:  świerk,  lipa,  olcha,  średnią  –
jodła,  sosna,  dąb,  klon,  dużą  –  brzoza,  grusza  i  grab.  Im  większą  kurczliwość  wykazuje
drewno, tym bardziej jest ono skłonne do pękania.

Właściwości cieplne drewna obejmują: ciepło właściwe drewna, przewodnictwo cieplne

oraz  rozszerzalność  temperaturową.  Wymienione  właściwości  są  scharakteryzowane  przez
odpowiednie  współczynniki,  których  wartość  jest  różna  dla  różnych  gatunków  drewna.
Ogólnie  można  przyjąć  przez  porównanie  z  innymi  materiałami,  że  ciepło  właściwe  drewna
jest  trzykrotnie  mniejsze  niż  wody,  przewodnictwo  cieplne  w  porównaniu  z  metalami  jest
również  wielokrotnie  mniejsze,  a  współczynnik  rozszerzalności  temperaturowej  jest  zależny
od kierunku pomiaru.

Właściwości chemiczne. Głównymi składnikami chemicznymi drewna są węgiel w ilości

48%,  tlen  i  azot  około  44%,  wodór  6%,  a  ponadto  składniki  głównie  o  charakterze
mineralnym.  Wszystkie  te  składniki  występują  w  drewnie  w  postaci  skomplikowanych
związków organicznych, które pod wpływem różnych czynników zewnętrznych mogą ulegać
zmianom.  Jako  najważniejsze  należy  wymienić  celulozę,  ligninę,  hemocelulozę,  żywicę,
garbniki oraz gumę.

Drewno wykazuje dużą odporność na wpływy atmosferyczne i działanie czynników

chemicznych pod warunkiem, że czynniki te nie będą ulegać zmianom. Głównymi
czynnikami, których zmiany mogą ujemnie wpływać na trwałość drewna, są wilgotność
i temperatura. Częste zmiany wilgotności powodują pękanie drewna. Nasłonecznienie sprzyja
procesom niszczenia drewna. Objawia się ono jako zmiana barwy drewna, ubytek masy oraz
kruszenie warstw zewnętrznych. W drewnie nasłonecznionym objawy zniszczenia występują
wcześniej niż w drewnie pozostającym stale w cieniu.

Właściwości mechaniczne. Wytrzymałość drewna na zginanie, ściskanie, skręcanie,

ścinanie, twardość, oraz udarność bada się w taki sposób jak metali. Ponadto niekiedy określa
się wytrzymałość drewna na rozłupywanie.

Wielki wpływ na wytrzymałość ma wilgotność drewna. Drewno całkowicie suche

wykazuje  największą  wytrzymałość.  W  miarę  wzrostu  wilgotności  do  stanu  nasycenia
wytrzymałość  bardzo  szybko  maleje.  Dalszy  wzrost  wilgotności  ponad  stan  nasycenia  nie
powoduje  już  zmiany  właściwości  wytrzymałościowych.  W  związku  z  tym  ustala  się  dla
celów  pomiarowych  wilgotność  normalną,  przy  której  należy  wykonywać  pomiary.
Najczęściej jako wilgotność bezwzględną normalną przyjmuje się 15%.

Drewno pochodzące z różnych gatunków drzew poddaje się zazwyczaj obróbce

mechanicznej  mającej  na  celu  nadanie  mu  kształtu  najdogodniejszego  do  dalszego
zastosowania.  Spośród  zasadniczych  gałęzi  przemysłu  drzewnego  zajmujących  się
wytwarzaniem  półfabrykatów  z surowców  drzewnych  na  pierwszym  miejscu  należy
wymienić tartacznictwo, które przerabia największe ilości drewna na deski, bale, listwy, belki
i inne.

Wytwarzanie materiałów drzewnych

Wyrób tarcicy. Drewno przetarte, czyli tarcica, jest ograniczone płaszczyznami, które

mają odpowiednie nazwy. Płaszczyznę szerszą – równoległą – do osi kłody i bliższą rdzenia,
nazywa się płaszczyzną prawą i licem. Po przeciwległej stronie, bliżej obwodu pnia, znajduje
się płaszczyzna zwana lewą lub przeciwlicem. Węższe płaszczyzny równoległe do osi kłody
nazywają się bokami, a prostopadłe do tego kierunku – czołami. Płaszczyzny przecinające się
wzajemnie tworzą krawędzie tarcicy.

Tarcicę dzieli się na tarcicę nie obrzynaną po jednorazowym przetarciu (uzyskany

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wówczas produkt ma boki nieobrobione piłą) oraz tarcicę otrzymaną po dwukrotnym
przetarciu, której wszystkie płaszczyzny są obrobione.

Wyrób oklein. Okleiną (fornirem) nazywa się arkusze drewna grubości nie

przekraczającej  1  mm,  służące  do  oklejenia  mebli  wykonanych  z  mniej  szlachetnych
gatunków  drewna.  Zależnie  od  sposobu  wytwarzania  rozróżniamy  okleiny  cięte,  łuszczone
i tarte.  Najlepsze  warunki  otrzymuje  się  dzięki  cięciu  oklein.  Jest  to  metoda  ekonomiczna,
a otrzymany  produkt  odznacza  się  pięknym  rysunkiem.  Kłody  drewna  przeznaczonego  na
okleiny przecina się na traku na ćwiartki lub połowizny.

Drewno w normalnym stanie jest twarde i łamliwe. Aby umożliwić skrawanie bardzo

cienkich warstw drewna, należy je uprzednio zmiękczyć. W tym celu połowizny i ćwiartki
poddaje się w ciągu kilkudziesięciu godzin wpływowi pary wodnej w szczelnie zamkniętych
komorach. W taki sposób przygotowane drewno poddaje się skrawaniu. Otrzymane okleiny są
następnie suszone w specjalnych suszarniach.

Okleiny łuszczone otrzymuje się ze zmiękczonego w gorącej wodzie drewna na

maszynach zwanych łuszczarkami. Na łuszczarce obraca się wałek skrawanego drewna,
zwany wyrzynkiem. Nóż odcina po spirali cienki arkusz okleiny, która spływa między nożem
a listwą. W miarę zmniejszania się średnicy wyrzynka zarówno nóż, jak i listwa przesuwają
się ku środkowi obracającego się wałka.

Trzeci sposób polega na przecinaniu kłody drewna na trakach taśmowych. Otrzymuje się

wówczas cienkie deseczki. Niestety, przy tej produkcji ilość odpadu jest znaczna, gdyż sięga
często 80%.

Wyrób sklejek. Sklejka to płyta, stosunkowo niewielkiej grubości, złożona z kilku

sklejonych ze sobą warstw cienkich arkuszy drewna. Włókna tych warstw krzyżują się pod
kątem 90°. Ponieważ zwykle w sklejce znajduje się nieparzysta liczba warstw, na obu
zewnętrznych powierzchniach sklejki włókna są ułożone w tym samym kierunku.

Do wyrobu sklejki używa się drewna łuszczonego metodą opisaną przy wyrobie oklein.

Otrzymane  z  łuszczarki  długie  arkusze  poddaje  się  suszeniu  w  suszarkach  komorowych  lub
innych.  Suche  arkusze  skleja  się  następnie  klejami  albuminowymi,  kazeinowymi  lub
bakelitowymi. Klejenie odbywa się w prasach składających się z kilkunastu płyt ogrzewanych
zazwyczaj  parą.  Między  tymi  płytami  prasuje  się  kilkanaście  arkuszy  sklejki  w  ciągu
kilkunastu  minut  pod  ciśnieniem  do  l  MPa.  Po  wyjęciu  z  prasy  sklejka  jest  poddawana
zabiegom wykańczającym.

Wyrób płyt z odpadów. Obecnie w coraz to większym zakresie są wykorzystywane

odpady  w  produkcji  różnego  rodzaju  płyt  mających zastosowanie  głównie  w  budownictwie.
Najbardziej  znanymi  produktami  tego  rodzaju  są  płyty  pilśniowe  produkowane
z rozdrobnionych  odpadów  drzewnych,  słomy,  odpadów  lnu  i  innych  odpadów  pochodzenia
roślinnego.  Rozdrobniony  surowiec  po  zmieszaniu  z  różnymi  wiążącymi  substancjami
chemicznymi  jest  prasowany  w  arkusze.  Płyty  pilśniowe  wytwarza  się  w  kilku  odmianach
różniących  się  między  sobą  twardością.  Rozróżnia  się  płyty  miękkie,  półtwarde,  twarde
i bardzo twarde.

Płyty izolacyjne znane są u nas obecnie jako suprema. Podstawowym surowcem

używanym do produkcji tego materiału jest wełna drzewna (wiórki) oraz mleko cementowe
z dodatkiem chlorku wapnia. Płyty suprema używane były w budownictwie jako izolacja
cieplna odznaczająca się dużą trwałością.

Ksylolit, zwany czasem skałodrzewem, składa się z trocin, mączki drzewnej, talku,

magnezytu oraz chlorku magnezu i farby. Odznacza się dużą trwałością, elastycznością
i estetycznym wyglądem. Bywa używany do wykładania podłóg, stołów laboratoryjnych itp.

Płyty tzw. szwedzkie są stosowane w budownictwie i meblarstwie. Głównymi

składnikami tego materiału są wszelkiego rodzaju odpady drzewne oraz łodygi różnych roślin
bardzo dokładnie rozdrobnione mechanicznie. Masa drzewna jest wiązana substancją kleistą,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

która w podwyższonej temperaturze zastyga.
Materiały uszczelniające

Materiały uszczelniające służą do wyrobu elementów zapewniających szczelność

połączeń  między  poszczególnymi  częściami  maszyn  i  urządzeń.  Uszczelnienia  dzieli  się
na spoczynkowe  i  ruchowe,  zależnie  od  tego,  czy  uszczelniają  one  części  znajdujące  się
w spoczynku,  czy  w  ruchu.  Typowym  uszczelnieniem  spoczynkowym  jest  uszczelka  pod
głowicę  silnika  spalinowego,  a  uszczelnieniem  ruchowym  –  pierścienie  tłokowe  silnika
spalinowego lub sprężarki.

Istnieje bardzo dużo materiałów stosowanych do uszczelniania. Najczęściej znajdują

zastosowanie: materiały metalowe, azbest, guma, tworzywa sztuczne, bawełna i konopie.

Z materiałów metalowych najczęściej stosowane są żeliwo, miedź, ołów i aluminium.

Żeliwo  jest  stosowane  przede  wszystkim  na  rozprężne  pierścienie  tłokowe  silników
spalinowych  i sprężarek.  Miedź  –  dzięki  dużej  plastyczności  i  odporności  na  korozję  –  jest
używana  na  uszczelki  przewodów  hydraulicznych,  wysokociśnieniowych  przewodów
parowych  oraz  do  przewodów  niektórych  chemikaliów.  Ołów  jest  używany  na  uszczelki
przewodów kwasu siarkowego  i kwasów organicznych. Aluminium  i jego stopy są używane
do przewodów kwasu azotowego, amoniaku i niektórych kwasów organicznych.

Azbest jest minerałem o budowie włóknistej. Był używany na uszczelnienia w postaci

sznurów,  płyt  i  tkanin.  Był  stosowany  w  postaci  uszczelek  w  urządzeniach  narażonych  na
działanie  wysokich  temperatur  oraz  kwasów  i  ługów.  Obecnie  stosowanie  azbestu  jest
zabronione,  można go  jeszcze  spotkać w starszych maszynach i urządzeniach, z których  jest
usuwany.

Guma jest stosowana bardzo szeroko na różnego rodzaju uszczelnienia. Zależnie od

rodzaju  gumy  uszczelki  gumowe  są  odporne  na  oleje,  benzyny,  niektóre  rozpuszczalniki
organiczne  i  płyny  hamulcowe.  Uszczelki  gumowe  są  używane  powszechnie  w  instalacjach
wodnych,  wszelkiego  rodzaju  maszynach,  pojazdach  samochodowych,  kolejnictwie  i  wielu
innych urządzeniach oraz w budownictwie. Do uszczelniania wałków pracujących w oleju są
stosowane uszczelniacze typu Sie  mmera. Uszczelniacz  jest wykonany z gumy usztywnionej
wkładkę metalową. Elementem uszczelniającym wałek jest krawędź uszczelniająca, która pod
działaniem  sprężynki  dociskowej  obejmuje  obracający  się  wałek  i zabezpiecza  przed
wyciekiem oleju. Guma jest również używana do uszczelniania szyb, zwłaszcza w pojazdach
samochodowych.

Tworzywa sztuczne znalazły bardzo szerokie zastosowanie jako materiały uszczelniające

ze względu na dużą odporność na działanie czynników chemicznych. Najczęściej
są stosowane: polichlorek winylu (winidur, igelit), bakelit, polietylen, poliamid (nylon,
perlon), polipropylen, teflon i wiele innych.

Różne wyroby warstwowe nasycone żywicami syntetycznymi, jak tekstolit i novotex,

znalazły także duże zastosowanie jako materiały uszczelniające.

Bawełna i konopie są używane jako materiały uszczelniające przede wszystkim w postaci

sznurów, niekiedy nasyconych grafitem lub minią. Sznury te są używane do uszczelniania
połączeń gwintowych rur wodociągowych i innych oraz dławnic zaworów różnych instalacji
rurowych.

Z materiałów stosowanych na uszczelki wymienić można ponadto korek, papier, tekturę,

filc, skórę i wiele innych.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie są rodzaje tworzyw sztucznych?
2. Jakimi cechami charakteryzują się tworzywa sztuczne?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3.  Jakie są wady i zalety tworzyw sztucznych?
4.  Jak klasyfikujemy drewno ze względu na właściwości?
5.  Jakie znasz wyroby z materiałów drzewnych?
6.  Do czego stosowane są materiały uszczelniające?
7.  Jak klasyfikujemy materiały uszczelniające?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Rozpoznaj, z jakiego tworzywa wykonane są wyroby znajdujące się w pracowni

i pogrupuj je w zależności od rozpoznanego tworzywa sztucznego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać literaturę z rozdziału 6 dotyczącą tworzyw sztucznych, określoną przez

nauczyciela,

2)  obejrzeć uważnie wyroby,
3)  rozpoznać tworzywo z jakiego wykonany jest wyrób,
4)  pogrupować rozpoznane wyroby w zależności od rodzaju tworzywa,
5)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

wyroby z tworzyw sztucznych,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca tworzyw sztucznych.

Ćwiczenie 2

Rozpoznaj próbki materiałów drzewnych otrzymanych od nauczyciela i napisz ich

krótkie charakterystyki i zastosowania.

Wskazówki do realizacji
Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczeń nauczyciel powinien omówić jego zakres

i sposób wykonania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeczytać literaturę z rozdziału 6 dotyczącą materiałów drzewnych,
2)  obejrzeć uważnie próbki materiałów,
3)  rozpoznać materiały drzewne,
4)  napisać w zeszycie krótkie charakterystyki rozpoznanych materiałów i ich zastosowania,
5)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

próbki materiałów drzewnych,

–

zeszyt i przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca materiałów drzewnych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Dobierz materiał do uszczelnienia części maszyn i urządzeń przedstawionych na planszy.

Podpisz pod rysunkiem materiał do uszczelnienia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać literaturę z rozdziału 6 dotyczącą materiałów uszczelniających, określoną

przez nauczyciela,

2)  obejrzeć uważnie rysunki na planszy przedstawiające części maszyn i urządzeń,
3)  rozpoznać części maszyn i urządzeń,
4)  dobrać materiał do uszczelnienia,
5)  podpisać pod rysunkiem wybrany materiał do uszczelnienia,
6)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

plansza przedstawiająca rysunki z częściami maszyn i urządzeń,

–

zeszyt i przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca materiałów drzewnych.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

określić rodzaje tworzyw sztucznych?



scharakteryzować tworzywa sztuczne?



rozróżnić podstawowe tworzywa sztuczne?



sklasyfikować drewno uwzględniając jego na właściwości?



rozróżnić wyroby z materiałów drzewnych?



rozróżnić materiały uszczelniające?



sklasyfikować materiały uszczelniające?



zastosować materiały uszczelniające?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Ręczna i mechaniczna obróbka metali

4.5.1. Materiał nauczania

Części maszyn wytwarza się różnymi metodami zależnie od stawianych im wymagań

odnośnie  dokładności  wykonania  i  wymiarów  oraz  ich  przeznaczenia  lub  warunków
produkcyjnych  zakładu.  Części  maszyn  wytwarza  się  więc  za  pomocą  kucia,  odlewania,
walcowania,  ciągnienia,  tłoczenia,  skrawania.  Jest  to  obróbka  wiórowa,  mająca  na  celu
zmianę wymiarów przedmiotu lub półfabrykatu przez usuwanie materiału w postaci wiórów.

Obróbka skrawaniem jest najbardziej rozpowszechnioną metodą obróbki materiałów,

zwłaszcza części maszyn i wszelkiego rodzaju mechanizmów, ze względu na to, że zapewnia
otrzymanie części o odpowiedniej chropowatości powierzchni oraz dużej dokładności
wymiarów i kształtów. W zależności od rodzaju napędu obróbkę skrawaniem klasyfikuje się
na:
–

ręczną – wykonywaną narzędziami poruszanymi siłą mięśni ludzkich,

–

zmechanizowaną – dokonywaną narzędziami zamocowanymi w odpowiednich
przyrządach przenośnych z napędem elektrycznym lub pneumatycznym,

–

maszynową (mechaniczną) wykonywaną za pomocą maszyn, zwanych obrabiarkami
skrawającymi.
W zależności od uzyskanej dokładności kształtu, wymiarów i obrobionej powierzchni

rozróżnia się obróbkę: zgrubną, średnio dokładną, dokładną, bardzo dokładną zwaną
wykończającą lub gładkościową.

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.

Mimo znacznego postępu w dziedzinie obróbki metali, a w szczególności w zakresie

mechanizacji  i  automatyzacji  procesów  wytwarzania,  obróbka  ręczna  nie  straciła  na
znaczeniu. O roli i znaczeniu obróbki ręcznej w przemyśle mogą świadczyć liczby określające
w procentach  udział  operacji  ślusarskich  i  montażowych  w  stosunku  do  operacji
maszynowych.  W  budowie  maszyn  roboty  tego  typu  zajmują  średnio  około  30%  czasu
przeznaczonego  na  całkowitą  obróbkę  produktu.  Podana  wartość  udziału  robót  ręcznych
w ogólnym  czasie  wytwarzania  odnosi  się  do  produkcji  seryjnej.  Udział  ten  jest  znacznie
większy, gdy produkcja ma charakter jednostkowy.

Podstawowe prace ślusarskie to: pomiary warsztatowe, trasowanie, ścinanie, przecinanie,

prostowanie, gięcie, cięcie, piłowanie, wiercenie, gwintowanie, skrobanie, nitowanie oraz
różne roboty montażowe.

Ze względu na geometryczne cechy ruchów podczas skrawania, rodzaj użytych narzędzi

i obrabiarek prace najczęściej wykonywane podczas obróbki mechanicznej to: toczenie,
wiercenie, frezowanie, struganie, szlifowanie. Do pozostałych rodzajów mechanicznej
obróbki skrawaniem zaliczamy: dłutowanie, przeciąganie, gładzenie, dogładzanie, docieranie
i inne.

Pomiary warsztatowe mają na celu sprawdzenie prawidłowości wykonania określonego

przedmiotu,  zgodnie  z  rysunkiem  technicznym.  Pomiar  jest  zatem  zespołem  czynności
zmierzającym  do  określenia  wartości  wymiaru  przedmiotu.  Każdy  pomiar,  na  skutek
niedokładności  narzędzi,  niedoskonałości  wzroku  ludzkiego  oraz  warunków  w  jakich
dokonuje  się  mierzenia  obarczony  jest  pewnym  błędem.  Dokładność  wykonania  pomiaru
uzależniona jest od dokładności przyrządu pomiarowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Trasowanie jest to oznaczenie linii obróbkowych lub przeniesienie zarysów przedmiotu,

osi  symetrii,  środków  otworów  i  wymiarów  z  rysunku  technicznego  lub  wzornika  na
przedmiot trasowany. Jeżeli trasowanie odbywa  się na płaszczyźnie  np. blasze, płytce to jest
to  trasowanie  płaskie,  które  stanowi  pewną  odmianę  kreślenia.  Trasowanie  jest  pierwszym
etapem  prac  zmierzających  do  przekształcenia  półproduktu, blachy,  płytki  metalu w  gotowy
finalny produkt powstający w wyniku obróbki mechanicznej. Dokładność wykonania operacji
trasowania ma istotny wpływ na prawidłowe, zgodne z wymiarami, wykonanie danego detalu.
Materiały,  na  których  wykonuje  się  operacje  trasowania  –  zaznaczenia  kształtu  i  wymiarów
przyszłego  produktu  muszą  mieć  większe  wymiary  niż  wymiary  wyrobu  końcowego
określone na rysunku technicznym. Nazywa się to naddatkiem na obróbkę.

Przecinanie materiału w żądanym przekroju oznacza doprowadzenie w tym miejscu do

koncentracji  naprężeń  i  utraty  spoistości  materiału.  Do  przecinania  niezbyt  grubych
płaskowników, prętów i blach używa się przecinaków. Przecinanie bezwiórowe przeprowadza
się  na  kowadle  lub  płycie.  Przedmiot  przeznaczony  do  cięcia  umieszcza  się  na  płaskiej
powierzchni,  a  przecinak  ustawia  się  prostopadle  do materiału.  W  przecinak  od góry  uderza
się młotkiem.

Podczas cięcia nożycami, równoległe krawędzie tnące przecinają jednocześnie cały

przekrój obrabianego  materiału.  W celu  zmniejszenia sił koniecznych do przecinania stosuje
się  układ  w  którym  krawędzie  cięcia  są  ustawione  względem  siebie  pod  pewnym  kątem.
Optymalna  wartość  kąta  cięcia  wynosi  10–15°.  Aby  utrzymać  wartość  kąta  cięcia  w  stałym
zakresie stosuje się nożyce z zakrzywionymi ostrzami.

Rys. 1.

Cięcie metalu: a) w imadle, b) na kowadle [3, s. 108, 109]

Aby powierzchnia czołowa ciętego materiału nie została zbytnio uszkodzona, stosuje się

przecinanie przy pomocy piłki.

Rys. 2.

Prawidłowa postawa podczas cięcia piłką [5, s. 114]

Zasadniczymi elementami piłki ręcznej jest oprawa, brzeszczot i rękojeść. Oprawa

wykonana jest zazwyczaj jako rama z dwoma uchwytami do mocowania brzeszczotu. Jeden
uchwyt wykonany jest jako stały, drugi przesuwny z regulowanym położeniem za pomocą

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

śruby z nakrętką motylkową. W obu uchwytach wykonane są dwa prostopadłe przecięcia oraz
otwory. Brzeszczot wsuwa się w przecięcia i przez otwory w uchwytach przetyka kołki.
Naciąganie brzeszczotu następuje poprzez nakrętkę motylkową przy uchwycie przesuwnym.

Gięcie i prostowanie materiału wykonuje się w celu nadania wytworzonym przedmiotom

określonego kształtu i wymiarów. Gięcie i prostowanie wykonuje się na zimno lub na gorąco.
Gięcie  na  gorąco  stosuje  się  do  materiałów  o  większych  przekrojach.  Podgrzane  materiały
wykazują  bowiem  większą  plastyczność,  dzięki  czemu  do  procesu  gięcia  lub  prostowania
potrzebne  są  mniejsze  siły.  Proces  gięcia  czy  prostowania  może  odbywać  się  ręcznie  lub
maszynowo z użyciem walców lub prasy.

Przy gięciu rur okrągłych powstaje owal. Aby zminimalizować to zjawisko i nie dopuścić

do zgniecenia przekroju okrągłego podczas gięcia rury wypełnia się je. piaskiem.

Gięcie i prostowanie wykonuje się za pomocą różnego rodzaju młotków na kowadłach,

płytach  żeliwnych  oraz  w  szczękach  imadeł.  Gięcia  cienkich  blach  lub  metali  nieżelaznych
wykonuje  się  przy  pomocy  młotków  miedzianych,  drewnianych  lub  gumowych
ze specjalnymi  nakładkami  w  celu  zapobieżenia  uszkodzeniu  materiału  giętego.  Gięcie  pod
kątem  90°  znacznie  ułatwiają  specjalne  nakładki  na  szczęki  imadła,  które  jednocześnie
chronią materiał gięty od nacisku szczęk. Przy gięciu skomplikowanych kształtów używa się
różnego rodzaju podkładek i wkładek ułatwiających proces gięcia.

Piłowanie jest jedną z podstawowych operacji obróbki ręcznej. Polega ono na skrawaniu

warstwy materiału z powierzchni obrabianej pilnikiem.

Pilniki klasyfikuje się pod względem rodzaju nacięć i ilości nacięć przypadających na

10 mm  długości  pilnika.  Liczba  nacięć  decyduje  o  przeznaczeniu  pilnika  do  obróbki
określonej  powierzchni  (zdzierak,  równiak,  półgładzik,  gładzik,  jedwabnik).  Im  większa
liczba  nacięć  tym  bardziej  gładka  powierzchnia  obrabiana.  Prace  piłowania  wykonuje  się
zazwyczaj w pozycji stojącej na stanowisku ślusarskim wyposażonym w imadło.

Rys. 3. Prawidłowa postawa przy piłowaniu: a) zgrubnym, b) wykańczającym [5, s. 140]

Podczas wiercenia narzędzia (wiertło) wykonuje ruch obrotowy i jednocześnie

prostoliniowy postępowy ruch posuwowy. Ten rodzaj obróbki służy do wykonywania
wszelkiego rodzaju otworów. Może być wykonywane ręcznie – przy użyciu wiertarek
(z napędem ręcznym, elektrycznym, pneumatycznym) lub maszynowo.

Pogłębianie otworów polega na powiększaniu średnicy otworu w części początkowej.

Wykonuje  się  je  w  celu  schowania  krawędzi  łba  śruby,  wkrętu  lub  nitu.  Są  to  pogłębiacze
z częścią  pilotującą,  zapewniającą  współosiowość  otworu  pogłębianego  z  otworem
pogłębianym.  Części  pogłębianej  można  nadać  kształt  walcowy,  stożkowy  lub  stopniowy
(schodkowy). Na podstawie kształtu otrzymanego otworu pogłębiacze dzielimy na stożkowe

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

oraz czołowe. Pogłębiacze bez części pilotującej służą do usuwania zadziorów i fazowania
otworów.

Rozwiercanie otworów wykonuje się w celu dalszej obróbki wykańczającej otworu.

Uzyskuje się wtedy dużą dokładność oraz gładkość powierzchni. Niekiedy rozwiercanie ma
na celu uzyskanie stożkowego kształtu otworu. Rozwiertaki dzielimy pod względem
dokładności obróbki na zdzieraki i rozwiertaki wykańczające.

Pogłębianie i rozwiercanie wykonywane jest ręcznie lub maszynowo. Wykonywanie

gwintów  polega  na  nacinaniu  powierzchni  wałka  lub  otworu  wgłębieniem  wzdłuż  linii
śrubowej. Gwinty dzielimy  ze względu  na zarys  linii  śrubowej  i system  miar stosowany do
określania  ich  wymiarów.  W  zależności  od  zarysu  rozróżniamy:  trójkątne,  prostokątne,
trapezowe  symetryczne  i  niesymetryczne,  oraz  okrągłe.  W  zależności  od  systemu  miar
rozróżniamy gwinty metryczne (wymiary podawane w mm) oraz calowe (wymiary podawane
w  calach).  Nacinanie  gwintów  wykonuje  się  ręcznie  lub  maszynowo.  Gwintowanie  ręczne
wykonywane  w warunkach  warsztatowych  wykonuje  się  przy  pomocy  narzynek  (gwinty
zewnętrzne)  oraz  gwintowników  (gwinty  wewnętrzne).  Gwinty  na  rurach  nacinane  są
gwintownicami.  Gwinty  wykonywane  maszynowo  są  nacinane  przy  użyciu  gwintowników
tzw. maszynowych, mogą być wykonywane na tokarkach lub gwinciarkach.

Rys. 4.

Gwintowanie ręczne: a) kolejność operacji, b) sposób gwintowania [5, s. 172]

Podczas toczenie przedmiot obrabiany wykonuje ruch obrotowy, narzędzie zaś (nóż

tokarski) przesuwa się równolegle do osi obrotu przedmiotu lub prostopadle do niej, bądź też
wykonuje oba te ruchy łącznie. Toczenie stosuje się głównie w celu otrzymania powierzchni
walcowych, stożkowych i kulistych.

Operację toczenia wykonuje się na tokarkach. Zalicza się je do najbardziej

rozpowszechnionych  obrabiarek  używanych  do skrawania  metali  i  innych  materiałów.  Poza,
tym  na  tokarce  można  wykonywać:  wytaczanie,  wiercenie,  rozwiercanie,  gwintowanie,
przecinanie,  radełkowanie,  a  przy  użyciu  dodatkowych  przyrządów  również  frezowanie
i szlifowanie.

Rys. 5.

Obróbka skrawaniem: a) toczenie, b) frezowanie obwodowe, c) frezowanie czołowe [5, s. 234, 285]

Podczas frezowania narzędzia (frez) wykonuje ruch obrotowy, przedmiot obrabiany jest

przesuwany najczęściej prostoliniowo. Frezowanie jest jednym z najczęściej stosowanych
i najbardziej wydajnych sposobów obróbki skrawaniem. Ten sposób obróbki stosuje się

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

najczęściej do obróbki płaszczyzn, a także do wykonywania rowków, wpustów, kół zębatych.
Zależnie od ustawienia wrzeciona frezarki (poziome, pionowe) wyróżniamy frezowanie
obwodowe (współbieżne, przeciwbieżne) i czołowe.

Podczas struganie przedmiot i narzędzie wykonują ruchy prostoliniowe. Struganie stosuje

się przede wszystkim do obrabianiapłaszczyzn. Struganie odznacza  się postępowo-zwrotnym
ruchem  noża  lub  obrabianego  przedmiotu.  Prostoliniowy  ruch  noża  względem  przedmiotu
składa się z ruchu roboczego o mniejszej prędkości i ruchu jałowego (powrotnego) o większej
prędkości.  Ruch  posuwowy,  czyli  przesuw  narzędzia  względem  przedmiotu  w  kierunku
poprzecznym, jest ruchem przerywanym i następuje po zakończeniu każdego ruchu jałowego
narzędzia.  Ruch  posuwowy  odbywa  się  podczas  przechodzenia  narzędzia  z  ruchu  jałowego
w ruch  roboczy.  Rozróżnia  się  struganie:  wzdłużne  –  ruch  roboczy  wykonuje  przedmiot
obrabiany,  a  ruch  posuwowy  narzędzie;  poprzeczne  –  ruch  roboczy  wykonuje  narzędzie,
a przedmiot ruch posuwowy.

Struganie wzdłużne stosowane było do obróbki dużych płaszczyzn, natomiast struganie

poprzeczne jest stosowane do obróbki płaszczyzn mniejszych. Trzeba dodać, że struganie jest
mało wydajnym sposobem obróbki metali, umożliwia jednak uzyskanie dużych dokładności
wymiarów.

Rys. 6.

Obróbka skrawaniem: a) struganie, b) szlifowanie z poziomą i pionową osią wrzeciona [3, s. 283, 300]

W trakcie szlifowania Narzędzie stanowi tarcza szlifierska, zwana ściernicą, która

wykonuje ruch  roboczy  obrotowy.  Ponadto tarcza szlifierska  wykonuje  jeden  lub  dwa  ruchy
posuwowe,  np. podczas  obróbki  wałków  lub  otworów  tarcza  szlifierska  wykonuje  ruch
główny  obrotowy  i ruch  posuwowy  prostoliniowy  wzdłuż  osi  przedmiotu  obrabianego.
Przedmiot  obrabiany  może  jednocześnie  wykonywać  drugi  ruch  posuwowy  obrotowy.
Szlifowanie  stosuje  się do obróbki wykończającej materiałów  bardzo twardych, a także, gdy
chce się uzyskać bardzo dokładne wymiary i gładkie powierzchnie.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie rozróżniamy rodzaje obróbki skrawaniem materiałów?
2.  Jak klasyfikujemy obróbkę ręczną?
3.  Jak klasyfikujemy obróbkę mechaniczną?
4.  Jakie prace zaliczamy do podstawowych prac ślusarskich?
5.  Jakie narzędzia są stosowane do trasowania?
6.  Na czym polegają podstawowe prace obróbki ręcznej?
7.  Na czym polegają podstawowe prace obróbki mechanicznej?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Korzystając z planszy określ zasady wykonywania prac wchodzących w zakres obróbki

ręcznej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać literaturę z rozdziału 6 dotyczącą obróbki ręcznej, określoną przez

nauczyciela,

2)  obejrzeć uważnie rysunki na planszy przedstawiające operacje obróbki ręcznej,
3)  rozpoznać kolejność czynności podczas wykonywania obróbki ręcznej,
4)  opisać  kolejność  czynności  i  zasady wykonywania  prac  wchodzących  w  zakres  obróbki

ręcznej,

5) zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

plansza z rysunkami przedstawiającymi operacje obróbki ręcznej,

–

zeszyt i przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca obróbki ręcznej.

Ćwiczenie 2

Ustal kolejność operacji wchodzących w zakres obróbki mechanicznej po obejrzeniu

filmu zaprezentowanego przez nauczyciela dotyczącego wykonywania elementu na
obrabiarce. Opisz w zeszycie kolejność operacji.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać literaturę z rozdziału 6 dotyczącą obróbki mechanicznej, określona przez

nauczyciela,

2)  obejrzeć uważnie film przedstawiający wykonanie elementu na obrabiarce,
3)  rozpoznać kolejność czynności podczas wykonywania obróbki mechanicznej,
4)  opisać kolejność operacji podczas wykonywania obróbki mechanicznej,
5)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zeszyt i przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca obróbki mechanicznej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

rozróżnić rodzaje obróbki skrawaniem materiałów?



sklasyfikować obróbkę ręczną?



sklasyfikować obróbkę mechaniczną?



rozróżnić podstawowe prace ślusarskie?



ustalić narzędzia stosowane do trasowania?



określić podstawowe rodzaje obróbki ręcznej?



określić podstawowe rodzaje obróbki mechanicznej?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6.

Połączenia

materiałów

elementów:

rozłączne

i nierozłączne

4.6.1. Materiał nauczania

Połączenia służą do powiązania elementów maszyny w całość. Ogólnie dzieli się je na:

nie rozłączne i rozłączne, a także na spoczynkowe i ruchowe.

Połączenia nierozłączne to takie, których elementy przy ich rozłączaniu ulegają

zniszczeniu. Należą do nich połączenia: nitowe, spawane, zgrzewane, lutowane, klejowe
i wciskowe.

Połączenia rozłączne to takie, które można wielokrotnie rozłączyć bez uszkadzania

elementów. Należą do nich połączenia: gwintowe, wpustowe, wielowypustowe, kołkowe,
sworzniowe i klinowe.

Połączenia nitowe są zaliczane do połączeń spoczynkowych. Połączenie blach lub

kształtowników  za  pomocą  nitów  polega  na  skojarzeniu  otworów  wykonanych
w wymienionych elementach o średnicy nieco większej niż średnica trzonu nitu. Po włożeniu
nitów w otwory  następuje  ich zamykanie (ręcznie lub maszynowo), dzięki któremu uzyskuje
się  odpowiednie  ukształtowanie  zakuwki.  Ze  względu  na  ruch  narzędzia  nitującego
(zakuwnika)  rozróżniamy  dwa  podstawowe  sposoby  nitowania:  osiowe  i  promieniowe
(wahającym stemplem).

Nitowanie osiowe jest sposobem tradycyjnym, do niedawna powszechnie stosowanym.

Ma tę wadę, że udarowe działanie siły osiowej często powoduje pękanie  materiału zakuwki.
Poza  tym  nitowanie  takie  nie  zapewnia  odpowiedniej  szczelności  połączenia  i  dlatego
niektóre nity należy dodatkowo doszczelniać przez dobijanie łba i zakuwki nitu oraz krawędzi
łączonych  blach.  Sposób  ten  stosuje  się  do  ręcznego  i  maszynowego  nitowania  dużych
i ciężkich elementów, np. konstrukcji stalowych, kadłubów okrętowych, mostów.

Nitowanie promieniowe jest znacznie korzystniejsze i coraz powszechniej stosowane.

Odbywa się na niciarce. Jeden koniec stempla jest umocowany we wrzecionie maszyny, drugi
zaś  –  swobodny,  odpowiednio  ukształtowany  –  wykonuje  ruch  po  rozecie,  rozwalcowując
jednocześnie  nit.  Dzięki  temu  operacja  kształtowania  plastycznego  zakuwki  odbywa  się
łagodnie  i  ze  znacznie  mniejszą  siłą  niż  podczas  nitowania  osiowego.  Dlatego  sposób  ten
stosuje  się  do  nitowania  elementów  precyzyjnych,  kruchych oraz  w  przypadku  konieczności
uzyskania  odpowiedniej  szczelności  estetyki  połączenia,  np.  w  elektronice,  narzędziach
rzemieślniczych, przyrządach pomiarowych, łańcuchach, mechanizmach precyzyjnych.

Nitowanie odbywa się na zimno lub na gorąco. Na zimno zakuwa się łby z metali

nieżelaznych oraz stalowe o średnicy do 9 mm. Przy zakuwaniu na gorąco należy przewidzieć
większą średnicę otworu w łączonych elementach – ze względu na rozszerzalność
temperaturową nitu.

Rozróżnia się: nity normalne z łbami: kulistym płaskim, soczewkowym, grzybkowym

i trapezowym oraz nity specjalne (np. rurkowe, nitokołki).

Najczęściej spotykane rodzaje połączeń nitowych to połączenie na zakładkę (nity

jednokrotnie cięte) oraz połączenia nakładkowe (nity wielokrotnie cięte).

Połączenia nitowe zapewniają dużą elastyczność konstrukcji dlatego stosuje się je często

w elementach budowlanych, mostach i odpowiedzialnych węzłach konstrukcyjnych.

Połączenia spawane w budowie maszyn występują najczęściej. Podczas spawania do

obszaru łączenia elementów konieczne jest doprowadzenie ciepła. Spawanie polega na
łączeniu metali przez ich miejscowe stopienie, dzięki czemu cząsteczki metali wzajemnie do
siebie przenikają. Najczęściej jest spotykane spawanie gazowe i elektryczne.

Spawanie gazowe, przeważnie acetylenowo-tlenowe, jest stosowane do łączenia cienkich

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

blach oraz cięcia kształtowego blach grubych. Ma zastosowanie również w regeneracji
i naprawach części maszyn, w szczególności w produkcji jednostkowej i małoseryjnej.

Najbardziej rozpowszechnione w przemyśle maszynowym jest spawanie elektryczne,

zwłaszcza w produkcji seryjnej. Może się odbywać elektrodami topliwymi lub nietopliwymi.
Podczas  spawania  elektrodą  topliwą  następuje  stapianie  elektrody,  w  wyniku  czego  wraz
z materiałem  –  po  zakrzepnięciu  –  tworzy  ona  spoinę.  Spośród  metod  spawania  elektrodą
topliwą należy wymienić spawanie: elektrodą otuloną, łukiem krytym (pod warstwą topnika),
w osłonie  gazów  ochronnych,  np.  argonu  Ar,  dwutlenku  węgla  CO

lub ich mieszanek.

Spawanie w  osłonie  gazów  ochronnych  jest  coraz  częściej  stosowane  w  budowie  maszyn  ze
względu  na  możliwość  automatyzacji  i  dużą  efektywność  procesu.  Podczas  spawania
elektrodą  nietopliwą  –  węglową  lub  wolframową  – nie  ulega  ona  stapianiu  – służy  tylko  do
podtrzymywania łuku elektrycznego. Spoiwo jest dostarczane w postaci drutów z materiałów
odpowiednich do materiałów łączonych elementów.

Spośród powszechnie spotykanych połączeń spawanych należy wymienić złącza

(spoiny):  czołowe,  pachwinowe  i  otworowe.  Łączenie  czołowe  cienkich  blach  nie  wymaga
wstępnego przygotowania  ich krawędzi.  W przypadku spawania czołowego grubszych  blach
krawędzie  łączonych  elementów  powinny  być  odpowiednio  ukształtowane  w  celu
zapewnienia prawidłowego przetopu materiałów, a tym samym dużej wytrzymałości złącza.

W połączeniach spawanych najczęściej stosuje się spoiny pachwinowe. Nie

wymagają one wstępnego kształtowania krawędzi łączonych elementów, lecz – mimo to – jest
zapewniona duża wytrzymałość złącza. Ze względu na kształt lica rozróżniamy spoiny
z licem płaskim, wypukłym i wklęsłym.

Przylegające do siebie dużymi płaszczyznami elementy stalowe można łączyć spoinami

otworowymi: okrągłymi lub podłużnymi.

Połączenia zgrzewane. Powstaje po na agrzaniu metalowych elementów w łączonych

miejscach do stanu plastyczności i silnym ich dociśnięciu do siebie. Nagrzewanie odbywa się
w różny sposób i w związku z tym rozróżnia się zgrzewanie: kuźnicze, gazowe, oporowe oraz
tarciowe.

Podczas zgrzewania kuźniczego łączone elementy na-tlenowym.
Najpowszechniejsze w przemyśle maszynowym jest zgrzewanie oporowe. Polega ono na

wywołaniu  przepływu  prądu  elektrycznego  przez  elektrody  i  łączone  elementy.  Wskutek
dużego  oporu  (rezystancji)  w  łączonych  miejscach  wytwarza  się  ciepło,  powodujące
uplastycznienie  materiału, podczas gdy elektrody  jednocześnie dociskają elementy do siebie.
Zgrzewanie oporowe może być: punktowe, garbowe, liniowe i doczołowe.

Zgrzewanie oporowe punktowe i liniowe stosuje się do cienkich blach, grubości do kilku

milimetrów.  Zgrzewanie  punktowe  ma  zastosowanie  w  złączach  nie  wymagających
szczelności,  np.  w  przemyśle  motoryzacyjnym  –  w  produkcji  karoserii  samochodowych.
Zgrzewanie  liniowe  jest  stosowane  w  połączeniach,  od  których  wymaga  się  szczelności,
np. w zbiornikach paliwa.

W przypadku zgrzewania grubszych elementów stosuje się zgrzewanie garbowe.

W jednym z łączonych elementów, przez który przepływa prąd, wykonuje się przetłoczenia –
tzw.  garby.  Dociśnięcie  płaskich  elektrod  powoduje  spłaszczenie  garbów,  w  wyniku  czego
zgrzeina  upodabnia  się  do  zgrzeiny  punktowej.  W  porównaniu  ze  zgrzewaniem  punktowym
zgrzewanie garbowe ma następujące zalety: w jednej operacji można wykonać więcej zgrzein,
większa  jest  trwałość  elektrod  (ze  względu  na  stosowanie  mniejszych  nacisków).  Ponadto
zgrzeiny powstają w określonych miejscach.

Zgrzewanie doczołowe polega na łączeniu płaszczyzn czołowych elementów. Doczołowo

zgrzewa się np. część skrawającą noża tokarskiego (wykonaną z bardzo drogiej stali
szybkotnącej) z częścią chwytową (z tańszej stali konstrukcyjnej).

Na elektrody do zgrzewania oporowego są stosowane materiały o dobrej przewodności

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

elektrycznej i cieplnej oraz o dużej wytrzymałości mechanicznej. Najczęściej jest to miedź
elektrolityczna lub specjalny stop miedzi z dodatkiem chromu i kadmu. W celu zwiększenia
trwałości elektrod są one dodatkowo chłodzone wodą.

Zgrzewanie oporowe jest metodą bardzo wydajną, lecz drogą – ze względu na duże

zapotrzebowanie na energię elektryczną oraz stosunkowo duże zużycie miedzi. Dlatego coraz
częściej  jest  stosowane  zgrzewanie  tarciowe,  które  polega  na  łączeniu  elementów  dzięki
ciepłu  powstającemu  wskutek  tarcia.  Jednemu  lub  obydwu  łączonym  elementom  nadaje  się
dużą prędkość obrotową i dociska do siebie łączone elementy.  W taki sposób  łączy się  m.in.
części robocze i  Podczas lutowania nie zachodzi zjawisko nadtapiania materiałów łączonych
elementów,  lecz  zwilżanie  powierzchni  roztopionym  lutem,  który  dyfunduje  w głąb
materiałów.  Zatem  temperatura  topnienia  lutu  musi  być  niższa  od  temperatury  topnienia
łączonych materiałów. Ze względu na zakres temperatury rozróżnia się lutowanie:
–

lutami miękkimi, których temperatura topnienia wynosi poniżej 500°C;

–

lutami twardymi, których temperatura topnienia jest większa niż 500°C.
Jako lutów miękkich używa się cyny, stopów cynowo-kadmowych i cynowo-

ołowiowych.  Luty  te  są  stosowane  do  połączeń  nie  przenoszących  większych  obciążeń,
a więc  do  łączenia  przewodów  elektrycznych,  uszczelniania  rur,  robót  blacharskich,
powlekania  końcówek  przewodów  elektrycznych  itd.  Lutowanie  lutem  miękkim  odbywa  się
za  pomocą  lutownic,  palników  acetylenowo–tlenowych  lub  przez  zanurzanie  w  gorącym
ciekłym lutowiu.

Jako lutów twardych używa się miedzi lub jej stopów (mosiądz, brąz), cynku, srebra

i stopów srebra z miedzią. Są one stosowane do połączeń przenoszących znaczne obciążenia,
np. w przypadku narzędzi skrawających, styków urządzeń elektrycznych. Luty twarde można
topić za pomocą palników acetylenowo–tlenowych, lamp lutowniczych, w piecach,
zgrzewarkach i kąpielach solnych.

Połączenia klejowe. Wraz z rozwojem chemii coraz częściej są ostatnio stosowane

połączenia  klejowe.  Ich  otrzymywanie  nie  wymaga  wytworzenia  wysokiej  temperatury,
specjalnych  urządzeń  i  narzędzi.  Ponadto  spośród  zalet  należy  wymienić  odporność  takich
połączeń  na  korozję,  zdolność  tłumienia  drgań,  właściwości  izolacyjne,  możliwość  klejenia
metali  z  niemetalami.  Niejednokrotnie  wytrzymałość  połączeń  klejowych  jest  większa  niż
uzyskiwanych innymi sposobami.

Powierzchnie przed klejeniem muszą być odpowiednio przygotowane, a przede

wszystkim odtłuszczone i w miarę gładkie. Wiąże się to ze wzrostem kosztów, co stanowi
istotną wadę tego sposobu wykonywania połączeń. Do klejenia używa się żywic
epoksydowych, fenolowych, polimerów winylu, kauczuków i innych.

Połączenia wciskowe mogą być zaliczone zarówno do połączeń nierozłącznych, jak

i rozłącznych. Powstają dzięki odkształceniom sprężystym materiałów w wyniku wciśnięcia
części wewnętrznej o większym wymiarze w część zewnętrzną o wymiarze mniejszym.

W mechanizmach precyzyjnych, gdy średnica czopa i tulejki wynosi poniżej 6 mm,

stosuje się połączenia wciskowe, powodujące przekroczenie granicy plastyczności materiałów
na skutek powstania dużych sił w miejscu łączenia elementów. Uzyskane w taki sposób
połączenia charakteryzują się wysoką wytrzymałością.

Rozróżnia się połączenia wciskowe:

–

wtłaczane, uzyskiwane przez wzajemne wtłaczanie na zimno łączonych elementów
o jednakowym wymiarze nominalnym, lecz o odpowiednio dobranych tolerancjach;

–

skurczowe, uzyskiwane przy kojarzeniu elementów o różnych, lecz zbliżonych
wymiarach nominalnych – dzięki skurczowi jednego z nich.
Połączenie skurczowe można otrzymać w wyniku ogrzania części zewnętrznej,

oziębienia części wewnętrznej lub zastosowania obu tych sposobów jednocześnie. Wskutek
ogrzania części zewnętrznej, np. w piecu elektrycznym, następuje zwiększenie jej wymiarów

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

(średnicy  otworu)  i  można  wtedy  swobodnie  nasunąć  ją  na  część  wewnętrzną  (wałek).
W wyniku  oziębienia  części  wewnętrznej  (wałka)  jej  wymiary  ulegają  zmniejszeniu,  lecz  po
umieszczeniu w części  zewnętrznej w temperaturze otoczenia część wewnętrzna powraca do
pierwotnych wymiarów i powstaje połączenie.

Zaletami połączeń wciskowych są: prostota i łatwość wykonania, brak elementów

pomocniczych,  zachowanie  współosiowości,  możliwość  przenoszenia  dużych  obciążeń.
Wadami tych połączeń są: konieczność bardzo dokładnego wykonania łączonych elementów,
duże  naprężenia  montażowe,  zależność  wytrzymałości  połączeń  od  temperatury  pracy.
Połączenia wciskowe często stosuje się np. podczas osadzania łożysk ślizgowych. Połączenia
gwintowe  –  powszechnie  stosowane  w  budowie  maszyn  –  należą  do  połączeń  rozłącznych.
Powstają przez skojarzenie części zewnętrznej (nakrętki) z częścią wewnętrzną (śrubą), które
współpracują ze sobą powierzchniami śrubowymi. Podstawowymi parametrami linii śrubowej
są skok oraz kąt pochylenia  linii śrubowej. Klasyfikacja gwintów. W zależności od kierunku
nawijania linii śrubowej rozróżnia się:
–

gwinty prawozwojne – o kierunku zgodnym z kierunkiem ruchu wskazówek zegara,

–

gwinty lewozwojne – o kierunku przeciwnym kierunkowi ruchu wskazówek zegara,
oznaczane po wymiarze gwintu symbolem LH.
Wielkością charakterystyczną gwintu jest jego podziałka (skok), będąca odległością

między  sąsiednimi  punktami  zarysu  gwintu.  Jeżeli  skok  linii  śrubowej  odpowiada  podziałce
gwintu,  to  gwint  taki  nazywa  się  pojedynczym,  gdy  zaś  stanowi  krotność  skoku  gwintu  –
wielokrotnym.  Gwinty  mają  różne  zarysy  i  z  tego  względu  dzieli  się  je  na  następujące
rodzaje:
–

gwinty metryczne o zarysie trójkątnym i kącie rozwarcia 60°, oznaczane symbolem M
(np. gwint M 12),

–

gwinty rurowe walcowe o zarysie trójkątnym, lecz o zaokrąglonych wierzchołkach
i kącie rozwarcia 55°, których wymiary można wyjątkowo wyrażać w calach (jednostka
1cal nie należy do jednostek układu SI) i oznaczać symbolem G (np. G3/4); gwinty te są
stosowane w hydraulice, urządzeniach sanitarnych i wodno-kanalizacyjnych,

–

gwinty  trapezowe  symetryczne  o  zarysie  trapezowym  i  kącie  rozwarcia  30°,  oznaczane
symbolem  Tr  (np.  gwint  zewnętrzny  o  średnicy  40  mm  i  podziałce  7  mm  zapisujemy:
Tr 40  x  7);  gwinty  te  są  stosowane  do  połączeń  silnie  obciążonych  (śruby  pociągowe
obrabiarek),

–

gwinty trapezowe niesymetryczne o zarysie trapezowym niesymetrycznym (jeden bok
trapezu jest pochylony pod kątem 30°, a drugi 3°), oznaczane symbolem S (np. S48 x 8,
tzn. średnica 48 mm, podziałka 8 mm); gwinty te są stosowane w konstrukcjach silnie
obciążonych (prasach ciernych), w których siły działają z jednej strony,

–

gwinty  okrągłe  o  zaokrąglonym  zarysie,  oznaczane  symbolem  Rd  (np.  Rd  40  określa
gwint okrągły o średnicy 40 mm; średnicę otworu nakrętki należy obliczyć na podstawie
odpowiednich  wzorów);  gwinty  te  są  stosowane  w  połączeniach  narażonych  na
gwałtowne  obciążenia  udarowe  oraz  pracujących  w  niekorzystnych  warunkach
powodowanych  zanieczyszczeniem  i  korozją,  np.  w  zaczepach  wagonowych;  gwinty
okrągłe  stosuje  się  także  w  elektrotechnice (w oprawkach  żarówek,  elektrotechnicznych
elementach ceramicznych itp.) pod nazwą gwintów Edisona, oznaczanych symbolem E.
Gwinty  trójkątne  metryczne  i  rurowe  mogą  być  zwykłe  lub  drobnozwojne.

W oznaczeniach gwintów zwykłych nie podaje się ich podziałki, gdyż jest ona z góry
określona, np. M16 oznacza gwint metryczny o średnicy 16 mm i podziałce 2 mm.
W oznaczeniach gwintów drobnozwojnych należy podać dodatkowo podziałkę gwintu, np. M
16 x 1.

Łączniki gwintowe mogą być znormalizowane lub wykonane jako specjalne. Dzieli się je

na: śruby, wkręty i nakrętki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Śruby mają odpowiednio ukształtowany łeb pasujący do klucza maszynowego. Wymiary

łbów są uzależnione od wielkości gwintów.

Wkręty różnią się od śrub tym, że mają łby z naciętym rowkiem ,może być krzyżowy

służącym do przykręcania ich wkrętakiem.

Odrębną grupę łączników stanowią śruby i wkręty samogwintujące, charakteryzujące się

tym,  że  podczas  ich  wkręcania  w  elementy  łączone  z  przygotowanymi  uprzednio  otworami
o odpowiednio  mniejszej  średnicy  gwintują  je,  tworząc  jednocześnie  połączenie  gwintowe.
Bardzo  często  są  one  stosowane  w  przemysłach:  motoryzacyjnym,  meblowym
i elektromaszynowym. Nakrętki są elementami współpracującymi ze śrubami i wkrętami.

W celu zmniejszenia nacisku powierzchniowego między łbem śruby, łbem wkręta lub

nakrętką a powierzchnią łączonych elementów stosuje się podkładki.
Na  skutek  wstrząsów  i  drgań,  przenoszonych  przez  niektóre  łączniki  gwintowe,  istnieje
możliwość  ich  luzowania.  W  celu  wyeliminowania  tego  zjawiska  łączniki  powinny  być
ustalane  za  pomocą  podkładek  sprężystych,  zawleczek  itp.  Łączniki  gwintowe  można  także
zabezpieczyć  przed  odkręceniem  przez  punktowanie  trzpienia  śruby  lub  wkręta  za  pomocą
punktaka. Dotyczy to zwłaszcza połączeń ruchowych.

Podczas łączenia elementów dużą liczbą śrub lub wkrętów należy zwrócić uwagę na

odpowiednią kolejność dokręcania, aby uniknąć niepożądanych odkształceń i naprężeń
łączonych elementów.

Połączenia wpustowe należą do połączeń ruchowych, przenoszą moment obrotowy.

Tworzą je wpusty łączące piasty kół zębatych, pasowych itp. z wałem. Będąc elementem
pośredniczącym między piastą a wałem, wpust uniemożliwia obrót koła względem wału.

Aby możliwy był jego montaż, w czopie wału i w piaście koła wykonuje się odpowiedni

rowek.

W połączeniach wpustowych spoczynkowych, tj. takich, w których koło nie przesuwa się

wzdłuż osi wału, wpust jest mocno wciśnięty w rowek czopa i piasty (pasowanie N9/h9),
natomiast w połączeniach wpustowych przesuwnych wpust jest mocno wciśnięty w rowek
czopa (pasowanie N9/h9) i luźno osadzony w rowku piasty (pasowaniem F9/h9 lub G9/h9).

W zależności od kształtu wpusty dzieli się na: pryzmatyczne i czółenkowe.
W połączeniach ruchowych wpusty o szerokości większej niż 14 mm są przykręcane do

czopa wkrętami.

Połączenia wielowypustowe są zaliczane do połączeń ruchowych i podobnie jak

połączenia wpustowe przenoszą moment obrotowy, a ponadto środkują piasty kół na czopach.
Dzięki odpowiedniemu ukształtowaniu czopa i piasty możliwe jest wyeliminowanie elementu
pośredniczącego – wpustu. Ponadto połączenia te mogą przenosić większe obciążenia, gdyż
naciski rozkładają się równomiernie na wszystkie wypusty, których liczba – w zależności od
średnicy otworu w piaście – może wynosić 6, 8 i 10 lub więcej.

Piasty kół mogą być środkowane na powierzchni wewnętrznej czopa lub na powierzchni

zewnętrznej czopa o średnicy.

Ze względu na zarys wypustów dzieli się je na prostokątne, trapezowe, trójkątne,

ewolwentowe.

Połączenia wielowypustowe są powszechnie stosowane w samochodowych skrzyniach

biegów, obrabiarkach i sprzęgłach.

Powierzchnie wypustów – ze względu na ruchowy charakter połączeń – muszą być

gładkie i odpowiednio utwardzone.

Wypusty wykonuje się na specjalnych, przeznaczonych do tego celu, obrabiarkach.

Operacje polegają na ich walcowaniu (kształtowaniu plastycznym), a następnie szlifowaniu.

Połączenia klinowe są zaliczane do połączeń rozłącznych spoczynkowych. Klin jest

elementem, którego powierzchnie robocze (płaskie lub walcowe) są zbieżne względem siebie,
tworząc niewielki kąt rozwarcia. W zależności od kształtu rozróżnia się kliny dwustronne

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

i jednostronne. Kliny jednostronne często są zakończone tzw. noskiem w celu ułatwienia
demontażu połączenia.
Charakterystycznym parametrem klinów dwustronnych jest ich zbieżność, np. zbieżność l:10
lub 0,1 oznacza, że na każde 10 mm długości klina jego wysokość zmniejsza się lub zwiększa
o l mm.

Kliny jednostronne cechuje pochylenie, np. wartość pochylenia l:50 oznacza, że na każdy

l mm długości klina jego wysokość zmniejsza się lub zwiększa o 1/50 mm.

Rozróżnia się:

–

połączenia klinowe poprzeczne, w których oś klina jest prostopadła do osi łączonych
elementów, połączenia takie są stosowane do łączenia wałów i tulei przy wstępnym
napięciu łączonych elementów;

–

połączenia klinowe wzdłużne o osi klina usytuowanej równolegle względem osi
łączonych elementów; połączenia takie są stosowane podobnie jak wpusty – do łączenia
wałów z piastami kół pasowych, zębatych itp.

Stosuje się też połączenia klinowe nastawne, umożliwiające regulację wzajemnego położenia
kojarzonych elementów oraz utrzymanie stałego napięcia w połączeniu mimo zużywania się
tych elementów.
Połączenia kołkowe i sworzniowe

Połączenia kołkowe należą do najtańszych połączeń rozłącznych. Zadaniem kołków jest

łączenie elementów maszyn lub ustalanie ich wzajemnego położenia.

Kołki mogą być walcowe lub stożkowe o zbieżności l:50. Do połączeń mniej

dokładnych, gdy nie jest konieczne wykonanie dokładnego otworu, stosuje się kołki
z karbami, kołki sprężyste lub stożkowe.

W zależności od kierunku działania sił na kołek połączenia kołkowe dzieli się na:

połączenia wzdłużne i połączenia poprzeczne.

Odmianą kołków są sworznie mające kształt walca o średnicy większej niż kołki

walcowe. Połączenia sworzniowe przenoszą większe obciążenia niż połączenia kołkowe oraz
zawsze są zabezpieczane przed przesuwaniem się wzdłuż ich osi za pomocą podkładek,
zawleczek, pierścieni lub kołków.

Sworzniami są łączone różnego rodzaju przeguby. Przykładem może być połączenie

tłoka z korbowodem silnika spalinowego.

4.6.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jak klasyfikujemy połączenia materiałów i elementów?
2.  Jakie połączenia nazywamy nierozłącznymi?
3.  Jakie połączenia nazywamy rozłącznymi?
4.  Jak klasyfikujemy połączenia rozłączne i nierozłączne?
5.  Jak wykonujemy połączenia rozłączne?
6.  Jak wykonujemy połączenia nierozłączne?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.6.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przyporządkuj kartki z nazwami połączeń rozłącznych do charakterystyk połączeń

zapisanych na kartkach.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać literaturę z rozdziału 6 dotyczącą połączeń rozłącznych, określoną przez

nauczyciela,

2)  przeczytać uważnie charakterystyki połączeń zapisane na kartkach,
3)  rozpoznać charakterystyki połączeń rozłącznych,
4)  przeczytać nazwy połączeń zapisane na kartkach,
5)  przyporządkować nazwy do rozpoznanych charakterystyk połączeń rozłącznych,
6)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

kartki z charakterystykami połączeń,

–

kartki samoprzylepne z nazwami połączeń rozłącznych,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca połączeń rozłącznych.

Ćwiczenie 2

Rozpoznaj rodzaj połączeń nierozłącznych na próbkach przedstawionych przez

nauczyciela. Opisz w zeszycie zasady wykonywania tych połączeń.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać literaturę z rozdziału 6 dotyczącą połączeń nierozłącznych, określoną przez

nauczyciela,

2)  obejrzeć otrzymane próbki połączeń nierozłącznych, określoną przez nauczyciela,
3)  określić rodzaj połączeń nierozłącznych otrzymanych próbek,
4)  opisać w zeszycie zasady wykonywania tych połączeń,
5)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

próbki połączeń nierozłącznych,

–

zeszyt i przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca połączeń nierozłącznych.

4.6.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

sklasyfikować połączenia rozłączne?



sklasyfikować połączenia nierozłączne?



rozróżnić połączenia rozłączne?



rozróżnić połączenia nierozłączne?



określić zastosowanie połączeń rozłącznych i nierozłącznych?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.7.

Podział maszyn i urządzeń stosowanych w budownictwie
wiejskim oraz ich części i podzespoły

4.7.1. Materiał nauczania

Maszyny dzieli się na dwie podstawowe grupy:
–

silniki, przetwarzające energię o dowolnej postaci na energię mechaniczną potrzebną do
napędu innych maszyn i urządzeń;

–

maszyny robocze, pobierające energię mechaniczną od silników i wykonujące określone
czynności (pracę), takie jak zmiana kształtu, wymiaru, położenia (np. obrabiarki,
maszyny transportowe).

Szczegółową klasyfikację maszyn można przedstawić jako:
–

silniki:
–

wiatrowe;

–

wodne – koła wodne, turbiny,

–

cieplne – parowe, spalinowe,

–

elektryczne – prądu stałego, prądu przemiennego,

–

maszyny robocze:
–

produkcyjne:
–

górnicze, hutnicze, budowlane, rolnicze, itd.,

–

transportowe:

–

do transportu dalekiego (np. szynowego, drogowego),

–

do transportu bliskiego (np. dźwignice, przenośniki, drogowe),

–

do transportu gazów i cieczy.

Połączenia części maszyn dzielimy na:

–

części spoczynkowe, gdy skojarzone elementy pozostają względem siebie w stanie
spoczynku (np. śruby, nity, kołki);

–

części ruchowe, tj. części przesuwne (o ruchu prostoliniowym) i obrotowe (np. osie,
wały); części przenoszące napęd (np. wały, sprzęgła).
Od jakości części zależą właściwości użytkowe maszyn. Dlatego części powinny

odznaczać się: wytrzymałością mechaniczną, dokładnością wykonania, technologicznością
i zamiennością.

Podstawową cechą każdej części jest założona dokładność wykonania. Nie można

wykonać elementów z absolutną dokładnością. Dlatego zakładamy granice, w których muszą
mieścić się wymiary danego elementu. Dla wymiaru nominalnego przyjmuje się wymiary
graniczne (odchyłka dolna, górna) określające tolerancję wymiaru. Tolerancje wymiarów są
znormalizowane, określają je Polskie Normy oraz międzynarodowe normy ISO.

Oprócz dokładności wymiarowej o jakości elementów decyduje chropowatość

powierzchni. Ma ona niekorzystny wpływ na współczynnik tarcia, odporność na korozję,
wytrzymałość oraz estetykę, ale z drugiej strony zmniejszanie chropowatości zwiększa koszty
wytwarzania.

Kolejnym, ważnym elementem budowy maszyn i urządzeń są połączenia ich elementów.

Połączenia omówione zostały w poprzednim rozdziale niniejszego poradnika (rozdział 4.6).

Osie i wały to elementy maszyn w kształcie walca, podparte w łożyskach. Osadzonym na

osiach i wałach innym częściom maszyn (np. kołom zębatym, pasowym) może być nadawany
ruch obrotowy lub wahadłowy.

Osie przenoszą tylko obciążenia zginające. Mogą one być ruchome – obracające się wraz

z zamocowanymi częściami maszyn lub nieruchome – pozostające w spoczynku, podczas gdy

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

osadzone na nich części wykonują ruch obrotowy.

Wały są zawsze ruchome i przenoszą moment napędowy W zależności od kształtu

rozróżniamy wały: proste, stopniowane i korbowe – z wykorbieniem pojedynczym lub
wielokrotnym.

Osie i wały osadzone są na czopach. Ze względu na usytuowanie czopów dzielimy je na:

środkowe  i  końcowe.  Średnice  czopów  są  znormalizowane.  Ich  doboru  można  dokonać  na
podstawie  norm  lub  poradników,  w  których  są  podane  wzory  do  obliczeń
wytrzymałościowych.  Z  uwagi  na  trudne  warunki  pracy  czopów  muszą  być  one  dokładnie
wykonane – najczęściej są utwardzane cieplnie, a następnie – szlifowane.

Łożyska służą do podtrzymywania osi i wałów oraz przenoszenia obciążeń z jednego

elementu na drugi. Ich zadaniem jest również zmniejszanie oporów ruchu. Ze względu na
budowę oraz rodzaj tarcia w łożyskach dzielimy je na ślizgowe i toczne. W zależności od
kierunku przenoszonych obciążeń dzielimy na: poprzeczne, wzdłużne, skośne i wahliwe.

Łożysko ślizgowe tworzy zwykle tuleja wciśnięta w korpus maszyny. Łożyskiem może

być także otwór wykonany bezpośrednio w korpusie, jednak rozwiązanie takie jest stosowane
rzadko. Tuleje, zwane też panwiami, mogą być jednolite lub dzielone. Rozróżniamy więc
łożyska ślizgowe niedzielone i dzielone. Podstawa korpusu łożyska zwykle jest mocowana do
płyty maszyny za pomocą śrub.

Wszystkie łożyska, zwłaszcza ślizgowe wymagają smarowania. Do smarowania używa

się smarów stałych lub ciekłych (tzw. olejów – mineralnych lub syntetycznych).

Sprzęgła umożliwiają przenoszenie momentu obrotowego bez zmiany jego kierunku.

W zależności od konstrukcji i zadań sprzęgła mechaniczne dzielimy na:
–

sprzęgła nierozłączne (stałe), które można rozłączyć dopiero po zatrzymaniu wału przez
demontaż sprzęgła (włączanie takiego sprzęgła odbywa się w spoczynku),

–

sprzęgła sterowane, które dają się rozłączyć podczas ruchu wału,

–

sprzęgła samoczynne, w których połączenie lub rozłączenie wałów następuje
samoczynnie wskutek zmian parametrów pracy.
Sprzęgła nierozłączne cechuje prosta budowa, dzielimy je na: sztywne, podatne

i samonastawne. Sprzęgła podatne posiadają sprężysty łącznik, który kompensuje drgania
wałów i niewielką współosiowość. Sprzęgła samonastawne łączą wały, których osie nie
pokrywają się – kompensują przesunięcia osiowe, promieniowe lub kątowe.

Sprzęgła sterowane dzieli się na:

–

przełączane synchronicznie – przełączenie przy takich samych prędkościach obrotowych
wałów lub prawie takich samych, rozróżniamy tu sprzęgła kłowe i zębate,

–

przełączane asynchroniczne – przełączane przy różnych prędkościach obrotowych
wałów, są to sprzęgła cierne: tarczowe, stożkowe i wielopłytkowe.
Sprzęgła samoczynne dzielimy na:

–

odśrodkowe – to sprzęgła cierne włączane lub wyłączane dzięki sile odśrodkowej
działającej na ich części w zależności od prędkości obrotowej,

–

sprzęgła jednokierunkowe – umożliwiają przenoszenie napędu tylko w jednym kierunku,

–

sprzęgła  bezpieczeństwa  –  zabezpieczają  elementy  maszyn  przed  przeciążeniem  –
łączniki  sprzęgieł  celowo  wykonywane  z  materiałów  o  mniejszej  wytrzymałości  niż
pozostałe elementy sprzęgła.
Hamulce –  służą do zmniejszania prędkości  i zatrzymywania wirujących części maszyn.

Najczęściej są to hamulce cierne: klockowe, cięgnowe, talerzowe lub bębnowe.

Przekładnie mechaniczne służą do zmiany prędkości obrotowych części roboczych

maszyn i urządzeń. Często konieczne są zmiany prędkości obrotowej. Odpowiednią prędkość
obrotową części roboczych maszyn można dobierać dzięki przekładniom.

W zależności od przełożenia przekładnie dzielimy na: reduktory – przekładnie

zwalniające i multiplikatory – przekładnie przyspieszające.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rozróżniamy trzy podstawowe rodzaje przekładni mechanicznych: cierne, cięgnowe

(pasowe, łańcuchowe) i zębate.

Powszechnie stosowane są przekładnie o stałym przełożeniu, rzadziej o przełożeniu

zmiennym (tzw. wariatory) zapewniające bezstopniową zmianę przełożenia.

Rzadziej stosowane części i mechanizmy maszyn i urządzeń to:

–

mechanizm krzywkowy – umożliwia uzyskanie ruchów o zmiennej prędkości i kierunku,

–

mechanizm korbowy – zamienia ruch obrotowy na cykliczny ruch posuwisto-zwrotny,

–

mechanizm śrubowy – przekształca ruch obrotowy na ruch posuwisto-zwrotny.

4.7.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jak klasyfikujemy maszyny i urządzenia stosowane w budownictwie wiejskim?
2.  Jakie maszyny stosowane są do robót transportowych?
3.  Jak klasyfikujemy podstawowe części i podzespoły maszyn i urządzeń?
4.  Jak klasyfikujemy ruchome części maszyn?

4.7.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wybierz maszyny transportowe spośród przedstawionych na planszy maszyn i urządzeń

stosowanych w budownictwie wiejskim.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować planszę z rysunkami maszyn i urządzeń stosowanych w budownictwie,
2)  wybrać maszyny transportowe,
3)  uzasadnić swój wybór.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

plansza

rysunkami

przedstawiającymi

maszyny

urządzenia

stosowane

w budownictwie wiejskim,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca maszyn i urządzeń stosowanych w budownictwie
wiejskim.

Ćwiczenie 2

Rozróżnij i podpisz podstawowe części i podzespoły maszyn i urządzeń na rysunkach

otrzymanych od nauczyciela.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać literaturę z rozdziału 6 dotyczącą części i podzespołów maszyn i urządzeń,

określoną przez nauczyciela,

2)  przeanalizować otrzymane rysunki części i podzespołów maszyn i urządzeń,
3)  rozpoznać na rysunkach części i podzespoły maszyn i urządzeń,
4)  podpisać rozpoznane na rysunkach części i podzespoły,
5)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

rysunki części i podzespołów maszyn i urządzeń,

–

przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca części i podzespołów maszyn i urządzeń.

4.7.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) sklasyfikować maszyny i urządzenia stosowane w budownictwie

wiejskim?



2) rozróżnić maszyny i urządzenia stosowane do robót transportowych?



3) sklasyfikować podstawowe części i podzespoły maszyn i urządzeń?



4) rozpoznać podstawowe części i podzespoły maszyn i urządzeń?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.8. Tolerancje i pasowania w budowie maszyn

4.8.1. Materiał nauczania

Podstawową cechą każdej części powinna być założona z góry dokładność wykonania.

Nie  można  wykonać  elementów  z  absolutną  dokładnością  i powtarzalnością  wymiarów.
Dlatego  zakładamy  granice,  w  których  muszą  się  mieścić  wymiary  danego  elementu,  aby
mógł  być  uznany  za  dobry.  Przyczyny  nieuzyskiwania  wymiarów, jakie  ustalamy, są różne:
zużywanie  się  narzędzia  podczas  obróbki  części,  niedokładność  obrabiarki,  błąd  ustawienia
obrabiarki, błąd pomiaru.

Założony z góry wymiar nazywamy wymiarem nominalnym D, natomiast najmniejszy

dopuszczalny wymiar – wymiarem dolnym A, a największy – wymiarem górnym B.

Tolerancja T wymiaru, to różnica między wymiarami górnym a dolnym, będącymi

wymiarami granicznymi.

T = B – A

Tolerancja jest polem ograniczonym wymiarami górnym i dolnym – jest zawsze

dodatnia, gdyż B > A.

W celu określenia wymiarów granicznych najkorzystniej jest posługiwać się pojęciami

odchyłki dolnej i odchyłki górnej.

Odchyłką dolną lub górną nazywamy różnicę między wymiarem granicznym (dolnym

lub górnym) a wymiarem nominalnym. Może ona przyjmować wartość dodatnią, ujemną lub
równą zeruwymiarów zewnętrznych (wałków). Odchyłka dolna jest oznaczona symbolem ei,
górna symbolem es.

Odchyłki wymiarów wewnętrznych (otworów). Odchyłka dolna jest oznaczona

symbolem EI, a górna symbolem ES.

Tolerancje wymiarów są znormalizowane. Zgodnie z normą międzynarodową ISO układ

tolerancji przewiduje 20 klas dokładności oznaczonych symbolem IT i numerem klasy. Układ
ten zaczyna się od klas najdokładniejszych IT01, IT0, IT1..., a kończy na klasach najmniej
dokładnych: IT14, IT15, IT16, IT17, IT18.

Zapis ogólny wymiaru tolerowanego jest następujący:

lub

W przypadku gdy odchyłka jest równa zeru, należy ją podać przy wymiarze nominalnym
(zgodnie z PN–87/N–01621). Oto kilka przykładów zapisu wymiarów tolerowanych:

Często zdarza się, że na rysunku jest podany tylko wymiar nominalny bez odchyłek.

Oznacza to, że wymiar ten  jest wykonywany w klasie dokładności warsztatowej, najczęściej
IT12 ÷ IT14  (w  zależności  od  norm  przyjętych w przedsiębiorstwie).  W  takich  przypadkach
wymiary toleruje się zawsze w głąb materiału, a zatem:
–

wymiary zewnętrzne (wałki) mogą być wykonane jako równe lub mniejsze od
nominalnego,

–

wymiary wewnętrzne (otwory) mogą być wykonane jako równe lub większe od
nominalnego.
Zamiast tolerowania liczbowego można posługiwać się tolerowaniem symbolowym,

w którym litera alfabetu oznacza położenie pola tolerancji względem linii zerowej. Małe litery

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

od a do zc są przeznaczone dla wymiarów zewnętrznych, duże zaś od A do ZC – dla
wymiarów wewnętrznych.

Korzystając z normy PN–91/M–02105, znajdujemy: Ø40H8 – otwór Ø40

039

. Cyfra po

literze alfabetu oznacza klasę dokładności, czyli szerokość pola tolerancji. Wymiary
zewnętrzne (wałki i wewnętrzne (otwory) oznaczone odpowiednio literami h i H nazywamy
podstawowymi.

Rys. 7.

Układ pól tolerancji (wg PN–89/M – 02102) [1, s. 39]

Pasowaniem nazywamy skojarzenie elementów o jednakowych wymiarach nominalnych,

lecz o różnych odchyłkach w zależności od tego, jaki rodzaj pasowania chcemy uzyskać:
luźne, mieszane czy ciasne.
Przed połączeniem (skojarzeniem) elementów (otworu i wałka) istnieje między nimi luz,
który może być dodatni, ujemny (zwany wciskiem) lub równy zeru.

Luzem najmniejszym nazywamy różnicę między dolnym wymiarem otworu A

(lub

dolną odchyłką EI) a górnym wymiarem wałka B

(lub górną odchyłką es)

Luzem największym nazywamy różnicę między górnym wymiarem granicznym otworu

(lub górną odchyłką ES) a dolnym wymiarem granicznym wałka A

(lub dolną odchyłką

ei).

Pasowania najkorzystniej jest dobierać wg dwu zasad: stałego otworu lub stałego wałka.
Zasada stałego otworu polega na tym, że jego średnicę toleruje się zawsze w głąb

materiału, a wymagane pasowanie z wałkiem (luźne, mieszane, czy ciasne) uzyskuje się przez
dobranie odpowiednich odchyłek średnicy wałka.

Zasada stałego wałka polega na tym, że jego średnicę toleruje się zawsze w głąb

materiału, a wymagane pasowanie z otworem (luźne, mieszane, czy ciasne) uzyskuje się przez
dobranie odpowiednich odchyłek średnicy otworu.

Stały otwór oznacza się literą H, stały wałek zaś literą h. Spośród obowiązujących dwóch

zasad najczęściej jest stosowana zasada stałego otworu, gdyż łatwiej można dobrać wałek do
niego niż odwrotnie. Wałek można bowiem wykonać dokładnie na obrabiarkach
i narzędziami uniwersalnymi, podczas gdy otwór – narzędziami specjalnymi (drogimi.
rozwiertakami).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.8.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jaki jest cel stosowania tolerancji?
2.  Jak określane są odchyłki graniczne?
3.  Na czym polega znormalizowanie wymiarów tolerancji?
4.  Jak klasyfikujemy pasowania?
5.  Jakie są zasady pasowań?

4.8.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz wymiary graniczne i tolerancję dla wartości wymiaru nominalnego i odchyłek

określonych przez nauczyciela.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać literaturę z rozdziału 6 dotyczącą tolerancji i pasowań, określoną przez

nauczyciela,

2)  przeanalizować określone przez nauczyciela wartości: wymiaru nominalnego i odchyłek,
3)  obliczyć wymiary graniczne górny i dolny,
4)  obliczyć tolerancję,
5)  zanotować obliczenia i wyniki w zeszycie,
6)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zeszyt i przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca tolerancji i pasowań.

Ćwiczenie 2

Przedstaw na rysunku: wymiar nominalny, wymiary graniczne i pole tolerancji na

podstawie wartości: wymiaru nominalnego i odchyłek określonych przez nauczyciela.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać literaturę z rozdziału 6 dotyczącą tolerancji i pasowań, określoną przez

nauczyciela,

2)  przeanalizować określone przez nauczyciela wartości: wymiaru nominalnego i odchyłek,
3)  naszkicować w zeszycie dowolny element,
4)  narysować na naszkicowanym elemencie wymiary graniczne,
5)  narysować na naszkicowanym elemencie wymiar nominalny,
6)  narysować na naszkicowanym elemencie pole tolerancji,
7)  zaprezentować wykonany rysunek.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zeszyt i przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca tolerancji i pasowań.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.8.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

określić cel stosowania tolerancji?



określić odchyłki graniczne?



wyjaśnić, na czym polega normalizacja wymiarów tolerancji?



sklasyfikować pasowania?



określić wymiary graniczne i tolerancję?



scharakteryzować zasady pasowania?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.9.

Materiały eksploatacyjne – smary i oleje hydrauliczne,
lakiery i środki konserwujące

4.9.1. Materiał nauczania

Oleje i smary są to substancje, które wprowadza się między trące się powierzchnie

w celu  zmniejszenia  współczynnika  tarcia  i  przedłużenia  trwałości  tych  powierzchni.
Właściwe  smarowanie  wszystkich  urządzeń  technicznych  i  jest  podstawowym  elementem
konserwacji  i  racjonalnej  eksploatacji  maszyn  i urządzeń.  Przy  ocenie  zastosowania
i przydatności  olejów  i  smarów  uwzględnia  się  lepkość,  smarność,  temperaturę  krzepnięcia,
temperaturę zapłonu oraz zawartość zanieczyszczeń.

Lepkością nazywamy tarcie wewnętrzne występujące między przesuwającymi się

wzajemnie  sąsiednimi  warstwami  cieczy.  Między  lepkością  a  płynnością  istnieje  ścisłe
powiązanie. Im mniejsza jest lepkość, tym większą wykazuje on płynność. Im mniej zmienia
się  lepkość oleju (przy zmianie temperatury), tym olej  jest lepszy. Do smarowania  maszyny,
urządzenia  lub  silnika  należy  zawsze  stosować olej  o  takiej  lepkości,  jaką określa  instrukcja
obsługi.

Smarność oleju jest to zdolność przylegania do powierzchni współpracujących ze sobą

i tworzenia na nich trwałych warstw zmniejszających opór tarcia.

Temperatura krzepnięcia oleju lub smaru jest bardzo ważnym wskaźnikiem dotyczącym

zastosowania oleju w zależności od temperatury otoczenia. Oleje i smary o niskiej
temperaturze krzepnięcia nie mogą zawierać dużych ilości węglowodorów parafinowych.

Temperatura zapłonu olejów i smarów powinna być wysoka, szczególnie jeżeli olej

pracuje w podwyższonej temperaturze.

Oleje i smary nie powinny zawierać zanieczyszczeń mechanicznych, gdyż mogą

uszkodzić współpracujące powierzchnie.
Rodzaje olejów i smarów i ich zastosowanie

Ze względu na pochodzenie oleje i smary dzieli się na: mineralne, roślinne, zwierzęce

i syntetyczne. Największe zastosowanie w technice mają obecnie oleje mineralne rafinowane
przede  wszystkim  z  ropy  naftowej.  Coraz  większe  zastosowanie  mają  oleje  syntetyczne,
np. silikonowe  lub  estrowe.  Do  olejów  i  smarów  mineralnych  często  dodaje  się  różnego
rodzaju dodatki chemiczne poprawiające ich właściwości. Do smarowania maszyn i urządzeń
używa  się  olejów  maszynowych  i  wrzecionowych,  olejów  do  sprężarek  oraz  smarów
maszynowych.  Rodzaj  oleju  i  smaru  dla  konkretnej  maszyny  lub  urządzenia  podany  jest
zawsze  w  instrukcji  smarowniczej  zawartej  w  dokumentacji  techniczno-ruchowej  danej
maszyny lub w tabelach zamienników

Oleje i smary, oprócz swego głównego przeznaczenia, w praktyce warsztatowej używane

są jako tymczasowe i nietrwałe środki zabezpieczające metale przed korozją.
Regeneracja zużytych olejów i smarów

Zużyte oleje i smary można odzyskać dla celów przemysłu przez regenerację.

Regeneracji można dokonać metodami: fizyczną, fizykochemiczną, chemiczną.

Regeneracja metodą fizyczną polega na odstaniu, filtracji, odwirowaniu, przemyciu wodą

oraz oddestylowaniu.

Regeneracja metodą fizykochemiczną polega na koagulacji lub adsorpcji. Koagulacja

polega  na wprowadzaniu  do roztworu pewnych  substancji, które oddziaływując  na produkty
utleniania  opadają  na  dno  i  mogą  być  oddzielone  przez  odstanie  lub  filtrowanie.  Adsorpcja
polega  na  wykorzystaniu  zdolności  przyczepiania  się  cząstek  zanieczyszczeń  olejów  do
niektórych substancji, zwanych adsorbentami. Do zużytych olejów wprowadza się adsorbent
i po  połączeniu  się  jego  z  zanieczyszczeniami  oddziela  się  je  przez  filtrowanie  lub

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

odwirowanie.

Metoda chemiczna regeneracji polega na wykorzystaniu reakcji chemicznych, w wyniku,

których zanieczyszczenia osadzają się i mogą być następnie oddzielone metodą fizyczną.

Materiałami lub wyrobami lakierniczymi nazywa się zawiesiny ciał stałych w cieczy,

które są przeznaczone do wytwarzania powłok lakierowych o określonych właściwościach
ochronnych, dekoracyjnych lub głuszących.

Materiały lakiernicze składają się z: substancji powłokotwórczych, czyli spoiwa;

barwników i pigmentów; wypełniaczy i obciążników; rozpuszczalników.

Substancje powłokotwórcze spełniają zadanie ciekłego spoiwa tworzącego powłokę.

Stanowią  one  najważniejszy  składnik  wyrobu  lakierniczego,  gdyż  utrzymują  jak  najlepszy
stan  wymieszania  barwników  i  związania  powłoki  lakierniczej  z  podłożem.  Substancje
te nadają  powłoce  lakierniczej  elastyczność  i  połysk.  Substancje  powłokotwórcze  to
przeważnie  żywice  naturalne  lub  syntetyczne,  a  ich  rodzaj  jest  uwzględniony  w  nazwie
wyrobu lakierniczego, np. emalia ftalowa lub emalia celulozowa.

Barwniki i pigmenty nadają wyrobowi lakierniczemu barwę oraz uodparniają powłokę na

działanie czynników korozyjnych i światła słonecznego. Barwniki nie mają wpływu na jakość
powłoki, a pigmenty działają antykorozyjnie. Jako pigmenty stosuje się między innymi: minię
ołowianą, pył aluminiowy i biel cynkową oraz pył cynkowy.

Wypełniacze i obciążniki zmieszane z pigmentami uszczelniają powłoki i zwiększają ich

wytrzymałość mechaniczną. Jako wypełniacze i obciążniki stosuje się między innymi: kredę,
szpat, talk.

Rozpuszczalniki powodują rozpuszczenie składników powłokotwórczych, dzięki czemu

można nałożyć odpowiednio cienką powłokę lakierniczą. Powodują również utrzymanie
jednolitej gęstości materiału lakierniczego. Rozpuszczalniki wyparowują z powłoki
rozpoczynając proces jej wysychania lub utwardzania.

Wszystkie wymienione składniki, a szczególnie ich skład chemiczny i proporcje

wymieszania, decydują o właściwościach powłok lakierniczych i technologii ich nakładania.
Rodzaje materiałów lakierniczych

Wszystkie wyroby lakiernicze dzieli się na cztery rodzaje, różniące się między sobą

właściwościami i zastosowaniem. Są to farby, emalie, lakiery i lakiernicze wyroby
pomocnicze.

Farby są to zawiesiny wypełniaczy i pigmentów w spoiwie lub jego roztworze. Farby

zawierają duże ilości wypełniaczy i pigmentów, co ma wpływ na ich dobre właściwości
ochronne i kryjące.

Emalie są również zawiesinami pigmentów i wypełniaczy w spoiwie. Różnią się od farb

przede wszystkim tym, że zawierają znacznie mniej pigmentów i wypełniaczy, co powoduje
że mają bardzo dobre właściwości dekoracyjne i dlatego są stosowane na ostateczne warstwy
nawierzchniowe.

Lakiery są roztworami substancji powłokotwórczych w rozpuszczalnikach. Nie zawierają

wypełniaczy i pigmentów, a jedynie barwniki w przypadku lakierów barwnych.

Lakiernicze wyroby pomocnicze stanowią szeroki asortyment materiałów stosowanych

w pracach lakierniczych, ale nie wytwarzają powłok, jak np. szpachla, pasty do szlifowania,
materiały ścierne, kity uszczelniające itp.

Do najważniejszych materiałów lakierniczych należą:

1. Materiały lakiernicze nitrocelulozowe są łatwe do nakładania i schną w temperaturze

pokojowej. Spoiwem jest żywica nitrocelulozowa. Są bardzo łatwo palne i wychodzą
obecnie z użycia. Powłoka po wyschnięciu wymaga polerowania.

2. Materiały lakiernicze chlorokauczukowe dają powłoki bardzo odporne na działanie wody

i schną w temperaturze pokojowej. Nie nadają się do natrysku. Stosowane głównie do
powłok antykorozyjnych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. Materiały lakiernicze poliwinylowe dają powłoki szybko schnące, elastyczne

i wodoodporne. Spoiwem są żywice poliwinylowe. Są stosowane głównie jako farby
podkładowe oraz pasty głuszące.

4. Materiały lakiernicze ftalowe mają szerokie zastosowanie jako wyroby schnące

w temperaturze  pokojowej  oraz  jako  emalie  piecowe.  Przez  zastosowanie  spoiwa
w postaci  żywic  alkaloidowych  wyroby  schną w temperaturze pokojowej.  Są  stosowane
jako  szpachlówki,  farby  podkładowe  i  emalie  nawierzchniowe.  Przez  zastosowanie
spoiwa  w  postaci  żywic  melaminowych  otrzymuje  się  bardzo  dobre  emalie
nawierzchniowe,  zwane  emaliami  ftalowymi  karbamidowymi,  które  utwardzają  się
w temperaturze  110–130°C  lub  odpowiednio  modyfikowane  w  temperaturze  80–110°C,
a nawet z zastosowaniem odpowiednich utwardzaczy w temperaturze pokojowej. Emalie
te są powszechnie stosowane do lakierownia pojazdów samochodowych.

5. Materiały lakiernicze akrylowe są stosowane na najwyższej jakości emalie i lakiery.

Spoiwem są żywice akrylowe. Powłoki otrzymane z emalii akrylowych odznaczają się
dużą odpornością na działanie wody i chemikaliów. Są stosowane coraz powszechniej do
lakierowania nadwozi samochodowych mimo wysokiej ceny oraz do celów
dekoracyjnych.

6. Materiały lakiernicze poliestrowe zawierają jako spoiwo żywice poliestrowe. Stosuje się

je głównie do wyrobu kitów szpachlowych.
Ze względu na zastosowanie materiały lakiernicze dzieli się na: pokosty – do nasycania

drewna;  farby  podkładowe  –  do  drewna  i  do  metali;  emalie  olejne  wewnętrzne  –  do
malowania  drewna  i  metali  nienarażonych  na  wpływy  atmosferyczne;  farby  antykorozyjne;
pasty  głuszące;  kity  uszczelniające;  kity  szpachlowe  –  do  wyrównywania  nierówności
i emalie oraz lakiery używane na powłoki zewnętrzne dekoracyjno-ochronne.

4.9.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Do czego są stosowane oleje i smary?
2.  Jak klasyfikujemy oleje i smary?
3.  Jakie są metody regeneracji olejów i smarów?
4.  Jakie są składniki materiałów lakierniczych?
5.  Jak klasyfikujemy materiały lakiernicze uwzględniając właściwości i zastosowanie?
6.  Jak klasyfikujemy materiały lakiernicze uwzględniając rodzaj spoiwa?

4.9.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Dobierz oleje i smary znajdujące się na stole w pracowni do maszyn i urządzeń

przedstawionych na rysunkach przekazanych przez nauczyciela.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  obejrzeć opakowania i przeczytać instrukcje zastosowania olejów i smarów,
2)  obejrzeć i rozpoznać maszyny i urządzenia przedstawione na rysunkach,
3)  dobrać oleje i smary do maszyn i urządzeń przedstawionych na rysunkach,
4)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

opakowania olejów i smarów z instrukcjami zastosowania,

–

rysunki maszyn i urządzeń,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca materiałów eksploatacyjnych.

Ćwiczenie 2

Sprawdź w otrzymanej instrukcji obsługi ręcznej pilarki łańcuchowej rodzaj oleju do

okresowej konserwacji maszyny.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeczytać treść instrukcji BHP dotyczącej obsługi pilarki,
2)  przeczytać otrzymaną instrukcję obsługi pilarki,
3)  znaleźć i odczytać rodzaj oleju zalecanego przez producenta sprzętu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

instrukcja użytkowania pilarki ręcznej łańcuchowej,

−

instrukcja BHP na stanowisku pracy,

−

literatura z rozdziału 6 dotycząca materiałów eksploatacyjnych.

4.9.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

określić zastosowanie olejów i smarów?



sklasyfikować oleje i smary?



zastosować oleje i smary?



wyjaśnić cel regeneracji zużytych olejów i smarów?



sklasyfikować materiały lakiernicze?



dobrać materiały lakiernicze?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.10. Przyczyny zużycia części maszyn i urządzeń oraz metody

przedłużania ich trwałości

4.10.1. Materiał nauczania

W wyniku eksploatacji następuje pogorszenie się stanu technicznego i użyteczności

maszyn, co objawia się zmniejszeniem ich sprawności mechanicznej, wzrostem temperatury
i natężenia hałasu podczas pracy maszyny oraz występowaniem nadmiernych drgań.

Zużycia nie da się uniknąć, ale można i należy je opóźniać. Ze względu na rodzaj

oddziałującego czynnika rozróżnia się zużycie mechaniczne, korozyjne i korozyjno –
mechaniczne.

Szybkość i rodzaj zużycia poszczególnych części i mechanizmów maszyn zależą od

warunków pracy, tzn. od:
–

rodzaju tarcia uwarunkowanego rodzajem ruchu (ślizgowe, toczne), kształtu
geometrycznego powierzchni trących oraz obciążenia,

–

rodzaju tarcia uwarunkowanego smarowaniem lub jego brakiem (suche, płynne,
mieszane, graniczne),

–

obciążenia wywołującego naprężenia wewnętrzne materiału części trących,

–

prędkości poślizgu lub toczenia,

–

temperatury otoczenia,

–

obecności środowiska agresywnego korozyjnie,

–

wnikania między trące powierzchnie niepożądanych ciał obcych,

–

jakości procesu eksploatacji,

–

przepływu prądu elektrycznego (w szczególnych przypadkach).
Szczególnie w ważnym czynnikiem wpływającym na szybkość zużycia części maszyn

i urządzeń jest procesu eksploatacji. Właściwa eksploatacja jest podstawowym sposobem
przedłużania trwałości.

Czynniki jakie właściwej eksploatacji to:

–

użytkowanie maszyn i urządzeń zgodnie z instrukcją obsługi i zaleceniami producenta,

–

używanie zalecanych przez producenta materiałów eksploatacyjnych,

–

bieżąca konserwacja, czyszczenie i regulacja,

–

przestrzeganie czasu obsługi okresowej, remontów (bieżących, średnich i kapitalnych)
w tym wymiana części zamiennych na nowe, zalecane przez producenta lub
regenerowane w pełni sprawne.
Tarcie – powoduje niszczenie warstwy wierzchniej par trących; zmęczenie – prowadzi do

powstania przełomów w wyniku działania zmiennych obciążeń; korozja – przeważnie obniża
wytrzymałość i zmianę składu warstwy wierzchniej materiału; erozja – narusza powierzchnię
poddaną przepływowi czynnika gazowego lub ciekłego.

Zużywanie mechaniczne wskutek tarcia następuje na styku współpracujących

powierzchni w urządzeniach mechanicznych. Szczególnie narażone na ten sposób zużycia są:
łożyska,  prowadnice,  przekładnie  zębate,  napędy  krzywkowe.  Tarcie  powoduje:  ubytek
materiału,  zmianę  właściwości  warstwy  wierzchniej,  pogarszanie  jakości  powierzchni  tarcia
(chropowatość,  rysy,  pęknięcia  powierzchniowe,  itp.).  Tarcia  nie  da  się  wyeliminować.
Można  zmniejszać  zużycie  materiałów  przez  takie  projektowanie,  by  między
współpracującymi  materiałami  występowało,  mniej  szkodliwe  tarcie  toczne  przez  dobór
materiału współpracujących elementów; stosowanie smarowania i chłodzenia.

Zużywanie

mechaniczne wskutek przekroczenia wytrzymałości doraźnej

lub

zmęczeniowej

Niszczeniem zmęczeniowym materiału nazywa się zmiany występujące w nim podczas

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

działania okresowo zmiennych odkształceń lub naprężeń, które powodują zmniejszenie
wytrzymałości i trwałości, a nawet całkowite zniszczenie. Najczęściej jest to awaryjny
przypadek niszczenia i dlatego części maszyn projektuje się z dużym zapasem wytrzymałości
zmęczeniowej.

Wartości obciążeń i naprężeń podczas pracy maszyn zmieniają się cyklicznie. Powoduje

to spadek wytrzymałości materiału. Elementy konstrukcyjne pękają wskutek zmęczenia
materiału. Pęknięcia te często są niezauważalne, a więc zniszczenie następuje
niespodziewanie.

Wytrzymałość zmęczeniową można zwiększyć przez: wyeliminowanie ostrych przejść

i podcięć  oraz  obszarów  gwałtownego  spiętrzenia  naprężeń;  unikanie  ostrych  rys  podczas
obróbki  powierzchni;  zapobieganie  w  trakcie  obróbki  odwęgleniu  powierzchni;
kontrolowanie lub zapobieganie korozji, erozji i agresji chemicznej podczas pracy urządzenia;
zmianę  konstrukcji  polegającą  na  eliminowaniu  połączeń  pasowanych  na  wcisk,  kołków
i innych  części  łączących,  które  zawsze  wywołują  zaburzenia  w  makroskopowym  stanie
naprężeń  wywołanie  odpowiedniego  zgniotu  w  warstwie  wierzchniej,  szczególnie
w miejscach  spiętrzenia  naprężeń  (powierzchnie  elementu  poddaje  się  krążkowaniu,
śrutowaniu, młotkowaniu lub innego rodzaju obróbce plastycznej).

Korozją nazywa się proces niszczenia metali w wyniku reakcji chemicznych lub

elektrochemicznych prze biegających podczas zetknięcia metali z otaczającym je
środowiskiem gazowym lub ciekłym. W związku z tym rozróżnia się korozję chemiczną
i elektrochemiczną.

Korozja chemiczna polega na niszczącym działaniu gazów lub cieczy nie będących

elektrolitami. Cząsteczki takiego środowiska stykają się z powierzchnią metalu i tworzą z nim
związki,  najczęściej  tlenki,  rzadziej  siarczki,  węgliki  lub  azotki.  Wzrost  temperatury
przyspiesza tworzenie się tych związków.
Niekiedy  powstająca  na  powierzchni  metalu,  np.  miedzi  warstewka  związków  jest  ścisła
i trwała.  Wówczas  chroni  ona  przedmiot  przed  dalszą  korozją.  Jeżeli  jednak  utworzona
warstewka związków nie jest ścisła lub gdy łatwo odpada, wówczas metal jest stale narażony
na agresywne działanie ośrodka i szybko ulega zniszczeniu.

Korozja elektrochemiczna jest procesem niszczenia metalu związanym z przepływem

prądu  elektrycznego  przez  granicę  faz  metal-elektrolit  (np.  korozja  metali  w  roztworach
wodnych, stopionych solach, wilgotnych glebach). Przepływ prądu jest najczęściej wynikiem
działania  istniejących  w  korodującym  układzie  makroogniw  elektrochemicznych.  Przyczyną
powstawania  makroogniw  mogą  być  np.  połączenie  dwóch  różnych  metali  stykających  się
jednocześnie  z  elektrolitem,  nierównomierny  dostęp  tlenu  do  powierzchni  metalu,  różnice
temperatur itp.

Najważniejszymi w praktyce przypadkami korozji elektrochemicznej są:

−

korozja atmosferyczna, gdy wilgotność powietrza wynosi, około 70%, w wyniku czego
na powierzchni metali może kondensować się warstewka wody, która wraz
z rozpuszczonymi w niej substancjami odegra rolę elektrolitu,

−

korozja morska (w wodzie morskiej),

−

korozja ziemna spowodowana agresywnym działaniem gleby.
W przypadku korozji chemicznej jak elektrochemicznej mogą wystąpić czynniki

przyspieszające jej przebieg. Czynnikami takimi są np. naprężenia działające na metale lub
działanie czynników ścierających. Niekiedy czynnikiem zwiększającym korozję lub ją
wywołującym mogą być tzw. prądy błądzące, pochodzące np. z naprężenia sieci elektrycznej.

W zależności od objawów i skutków procesu korozyjnego rozróżnia się korozję:

równomierną, miejscową, międzykrystaliczną i inne.

Korozja równomierna obejmuje swym zasięgiem całą powierzchnię przedmiotu

metalowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Korozja miejscowa występuje tylko w pewnych miejscach przedmiotu w postaci plam

lub wżerów sięgających nieraz głęboko w materiał. Ze względu na możliwość znacznego
osłabienia przedmiotu korozja miejscowa jest groźna dla trwałych konstrukcji.

Korozja międzykrystaliczna pojawia się na granicy ziarna powodując bardzo znaczne

zmniejszenie właściwości wytrzymałościowych materiału.

Rys. 8.

Korozja: a) równomierna (powierzchniowa), b) miejscowa (punktowa), międzykrystaliczna [5, s. 48]

Ochrona przed korozją

Konstrukcje lub przedmiot najczęściej chroni się przed korozją przez:

−

zastosowanie metalu antykorozyjnego pozbawionego zanieczyszczeń,

−

nałożenie lub wytworzenie powłoki ochronnej.
Powłoki ochronne nakładane. Dzieli się je na metalowe i niemetalowe. Na powłoki

metalowe o dużej odporności na korozję używa się niklu, chromu, miedzi, srebra, cyny,
cynku, ołowiu, kadmu, aluminium. Powłoki ochronne nakłada się galwanicznie oraz przez
zanurzenie, natryski i platerowanie.

Powłoki niemetalowe oddzielają mechanicznie metal od agresywnego ośrodka.

Są stosowane powłoki pochodzenia organicznego, jak np. farby, oleje, lakiery szybko schnące
i lakiery piecowe, a ponadto smoły i asfalty oraz różnego rodzaju smary. Ostatnio stosuje się
do tego celu tworzywa sztuczne. Powłoki niemetalowe – wytwarzane są metodami
chemicznymi lub elektrochemicznymi.

Czasowe zabezpieczenie metali przed korozją można uzyskać przez pokrycie

powierzchni specjalnymi smarami lub wazeliną techniczną.

Przed przystąpieniem do zabezpieczenia powierzchni metalowych wyżej wymienionymi

środkami należy powierzchnie te dobrze oczyścić z brudu i innych zanieczyszczeń.
Przechowywanie materiałów metalowych powinno się odbywać w suchych pomieszczeniach.

Powłoki ochronne wytwarzane.
Łączone są z materiałem chronionym chemicznie, tzn. na granicy warstw tworzą się

związki chemiczne lub roztwory. Rozróżnia się wytwarzane powłoki metalowe
i niemetalowe.

Powłoki metalowe – uzyskuje się w wysokiej temperaturze na zasadzie dyfuzji metalu

ochronnego w głąb metalu chronionego. Najbardziej znane są procesy wprowadzania do stali
aluminium, czyli koloryzowanie, wprowadzanie cynku, czyli scherardyzowanie oraz
nachromowywanie.

Oksydowanie (czernienie) – polega na wytwarzaniu na powierzchni stali warstwy

tlenków żelaza. Oksydować można nie tylko na kolor czarny lub brunatny, lecz również na
brązowy i różne odcienie czerni.

Fosforanowanie – polega na wytworzeniu na powierzchni stali warstwy krystalicznej

fosforanów żelaza.

Ponadto, istnieje elektrochemiczna ochrona przed korozją stosowana do zabezpieczania

rurociągów, kadłubów statków itp.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.10.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie są przyczyny zużycia części maszyn?
2.  Jakie zjawiska świadczą o występowaniu korozji?
3.  Jak klasyfikujemy korozje?
4.  Jakie są metody przedłużania trwałości części maszyn?
5.  Jak klasyfikujemy naprawy?
6.  Jakie są sposoby ochrony konstrukcji metalowych przed korozją?

4.10.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Rozpoznaj rodzaje korozji na różnych częściach maszyn i urządzeń znajdujących się

w pracowni i określ przyczyny ich powstawania. Opisz w zeszycie w punktach spostrzeżenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeczytać wiadomości z rozdziału 4.10.1. dotyczące przyczyn zużycia części maszyn,
2)  obejrzeć części maszyn i urządzeń znajdujące się w pracowni
3)  rozpoznać rodzaje korozji występujące na prezentowanych częściach maszyn i urządzeń,
4)  ustalić przyczyny powstania korozji,
5)  opisać  w  zeszycie  w  punktach  rodzaj  korozji  występującej  na  części  maszyny  lub

urządzenia i określić przyczynę jej powstania,

6) zaprezentować wykonane ćwiczenie,
7) dokonać oceny wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

różne części maszyn i urządzeń,

–

zeszyt i przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca przyczyn zużycia części maszyn.

Ćwiczenie 2

Po obejrzeniu filmu dydaktycznego dotyczącego przyczyn zużycia części maszyn opisz

w zeszycie przyczyny wpływające na zużycie części maszyn.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeanalizować treść filmu dydaktycznego – Przyczyny zużycia części maszyn,
2)  zapisać w zeszycie przyczyny wpływające na zużycie części maszyn,
3)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zeszyt i przybory do pisania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.10.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

określić przyczyny zużycia części maszyn?



określić zjawiska świadczące o występowaniu korozji?



rozpoznać rodzaje korozji na różnych częściach maszyn i urządzeń?



określić metody przedłużania trwałości części maszyn?



sklasyfikować rodzaje napraw?



ustalić sposoby ochrony konstrukcji metalowych przed korozją?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.11. Normalizacja i unifikacja

4.11.1. Materiał nauczania

Normalizacja ma na celu porządkowanie, ujednolicanie i upraszczanie kształtów

i wymiarów  wyrobów,  ujednorodnianie  rodzajów  materiałów  stosowanych  do  produkcji
elementów  najczęściej  występujących  w  budowie  maszyn  rozwoju  handlu  zagranicznego
i międzynarodowej  współpracy  przemysłowej  normalizacja  ma  bardzo  duże  znaczenie,  gdyż
umożliwia  uzyskanie  zamienności  części  (np. śrub,  łożysk),  i materiałów  (np.  hutniczych).
Przepisy  o  normalizacji  są  nazywane  normami.  Według  stopnia  ważności  i  zakresu  normy
dzieli się na: międzynarodowe, krajowe, branżowe i zakładowe.

Normy międzynarodowe obowiązują w wielu krajach, które w roku 1946 (i później)

podpisały  konwencję  o  ich  stosowaniu.  Siedzibą  Międzynarodowej  Organizacji
Normalizacyjnej  (ISO)  jest  Genewa.  Międzynarodową  normą  ISO  jest  np.  norma  dotycząca
gwintów.  Najpopularniejsze  w  ostatnich  latach  stały  się  europejskie  normy  serii  ISO  9000,
dotyczące sposobu produkcji i usług, gwarantującego uzyskanie wyrobów najwyższej jakości.
Uzyskany  certyfikat  wyróżnia  przedsiębiorstwa;  dzięki  niemu  ich  pozycja  na  światowym
rynku staje się mocniejsza, a eksport wyrobów łatwiejszy.

Normy krajowe obejmują swym zasięgiem tylko określony kraj. W Polsce centralnym

organem powołanym do spraw normalizacji jest Polski Komitet Normalizacyjny, który
ustanawia i wydaje Polskie Normy – PN. Symbolem norm krajów WNP jest skrót GOST,
niemieckich – DIN.

Normy branżowe (BN) obowiązują w określonej branży wytwórczości, np. w chemii,

górnictwie.

Normy zakładowe (ZN) są opracowywane i ustanawiane w poszczególnych zakładach

lub przedsiębiorstwach – w zależności od potrzeb. Na przykład zakład produkujący podkładki
w wielu różnych asortymentach i wielkościach do swoich wyrobów opracowuje na własny
użytek normę w celu ujednolicenia kształtów wszystkich podkładek, ich wymiarów,
materiałów, badań, sposobu zamawiania itp. Powstaje jeden dokument, uwzględniający zbiór
danych o wszystkich podkładkach.

Typizacja części lub zespołów, spełniających takie same funkcje w różnych wyrobach,

polega  na  stworzeniu  pewnego  wzorca  ich  rozwiązania  konstrukcyjnego,  umożliwiającego
jednak projektantowi swobodę co do ostatecznego doboru wymiarów i  innych parametrów –
w  zależności  od  konkretnych  potrzeb.  Przez  nadanie  elementom  czy  zespołom  wspólnych
cech  geometrycznych  i  materiałowych  łatwiejszy  staje  się  montaż  oraz  przygotowanie
techniczne ich produkcji.

Unifikacja polega na wykorzystaniu takich samych części i zespołów do wykonania

różnych  wyrobów  gotowych.  Dzięki  unifikacji  możliwe  jest  ograniczenie  asortymentu
i zwiększenie  serii  produkcyjnych  tych  części  lub  zespołów.  Ponadto  produkcja  elementów
jednorodnych  jest  bardziej  opłacalna,  gdyż  pozwala  na  zastosowanie  bardziej  wydajnych
technologii.

W wyniku użytkowania rozmaitych produktów coraz większego znaczenia we

współczesnym  świecie  nabiera  kwestia  bezpieczeństwa,  ochrony  zdrowia,  środowiska
i konsumenta.  Różne  kraje,  w  tym  zwłaszcza  wysoko  rozwinięte,  ustanowiły  normy
obejmujące  wymagania stawiane wyrobom. Wymagania te muszą  być spełnione, by wyroby
mogły  być  dopuszczone  do  sprzedaży.  Dotyczą  one  wszystkich  gałęzi  gospodarki,  przede
wszystkim

produktów

przemysłu

elektromaszynowego,

chemicznego,

urządzeń

transportowych, a także zabawek.

W Polsce organem koordynującym i ustanawiającym przepisy, normy dopuszczenia do

obrotu handlowego jest Polskie Centrum Badań i Certyfikacji (PCBC), które za

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

pośrednictwem  sieci  laboratoriów,  instytutów,  zakładów  badawczych  przeprowadza
testowanie  i  badanie  wyrobów.  Proces  ten  nazywa  się  certyfikacją.  Po  uzyskaniu
pozytywnych  wyników,  na  wniosek  laboratorium  wykonującego  badania,  Centrum  nadaje
produktowi znak bezpieczeństwa „

”.

Ponadto wszystkie kraje wchodzące w skład Unii Europejskiej (UE) opracowały normy,

zwane dyrektywami europejskimi. Stanowią one zbiór przepisów dotyczących wymagań co
do bezpieczeństwa, ochrony zdrowia i środowiska człowieka. Wyroby spełniające wymagania
zawarte w tych dyrektywach są opatrzone znakiem specjalnym „

”. Wyroby, które nie mają

takiego znaku, nie mogą być eksportowane ani importowane do krajów Unii Europejskiej.

4.11.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jaki cel ma normalizacja?
2.  Jak klasyfikujemy normy, uwzględniając zasięg ich obowiązywania?
3.  Jaki cel ma unifikacja?
4.  Jakie przepisy zawierają dyrektywy europejskie norm bezpieczeństwa?

4.11.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przeanalizuj oznaczenie normy PN–90/N–02424.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeczytać literaturę z rozdziału 6 dotyczącą normalizacji, określoną przez nauczyciela,
2)  przeanalizować treść ćwiczenia,
3)  opisać w zeszycie oznaczenie normy,
4)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

Polskie Normy,

–

zeszyt i przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca normalizacji.

Ćwiczenie 2

Sklasyfikuj i opisz rodzaje norm publikowanych w Polsce.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przeczytać literaturę z rozdziału 6 dotyczącą normalizacji, określoną przez nauczyciela,
2)  przeanalizować treść ćwiczenia,
3)  zapisać w zeszycie klasyfikację norm publikowanych w Polsce,
4)  napisać krótką charakterystykę wymienionych norm,
5)  zaprezentować wykonane ćwiczenie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

zeszyt,

–

przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca normalizacji.

4.11.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

uzasadnić cel stosowania normalizacji?



sklasyfikować normy?



uzasadnić cel stosowania unifikacji?



określić czego dotyczą dyrektywy europejskie norm bezpieczeństwa?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.12. Przepisy

bezpieczeństwa i

higieny

pracy, ochrony

przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska

4.12.1. Materiał nauczania

Duże znaczenie w osiągnięciu dobrej wydajności pracy ma prawidłowa organizacja

stanowiska pracy. Monter w czasie pracy musi wykonać wiele ruchów. Zatem ważną sprawą
jest takie wyposażenie i urządzenie stanowiska roboczego, aby wszystkie niepotrzebne ruchy
były wyeliminowane. Jednocześnie należy dbać o to, aby ruchy trwały krótko i w miarę
możliwości rytmicznie, a więc, aby były mniej męczące.

Wszystkie przedmioty często stosowane powinny się znajdować w zasięgu ręki

mechanika,  montera.  Ponadto  przedmioty,  które  bierze  pracownik  lewą  ręką,  powinny  się
znajdować po  lewej stronie, przedmioty zaś, które mechanik  bierze prawą ręką, powinny się
znajdować  po  jego  prawej  stronie.  Należy  surowo  przestrzegać  zasady:  wziąłeś  narzędzie,
połóż je na dawne miejsce.

Zarówno na stanowiskach do obróbki ręcznej jak i mechanicznej obowiązują te same –

ogólne zasady bhp, ponadto – zależnie od wyposażenia, używanych narzędzi oraz
wykonywanych prac dodatkowo pracownik musi przestrzegać zasad specyficznych dla
danego stanowiska.

Na wszystkich stanowiskach pracownik powinien:

–

utrzymywać ład i porządek,

–

używać zawsze odzieży ochronnej przylegającej do ciała i nakrycia głowy,

–

gromadzić tylko niezbędne narzędzia i przyrządy,

–

używać tylko sprawnych i przewidzianych do danych prac narzędzi,

–

pewnie mocować obrabiane przedmioty i narzędzia skrawające.
Przed przystąpieniem do pracy powinien zapoznać się:

–

z instrukcją bhp na danym stanowisku,

–

instrukcjami obsługi używanych narzędzi zwłaszcza elektronarzędzi i obrabiarek,

–

sprawdzić stan techniczny urządzeń.
Podczas pracy monter – instalator powinien:

–

przestrzegać zasad obróbki,

–

używać osłon elementów wirujących,

–

tam gdzie powstają wióry używać okularów ochronnych.
Nie powinien:

–

dokonywać kontroli i pomiarów podczas pracy urządzeń,

–

zatrzymywać ruchomych części ani usuwać wiórów ręką,
Po skończonej pracy powinien:

–

wyłączyć maszyny i urządzenia,

–

oczyścić (i zakonserwować) używane narzędzia,

–

uporządkować stanowisko pracy.
Niektóre stanowiska pracy wymagają stosowania dodatkowych środków ochrony

osobistej i powinny posiadać dodatkowe wyposażenie.

Pomieszczenia, gdzie znajdują się stanowiska do spawania, lutowania, klejenia,

malowania powinny mieć sprawną wentylację, a każe stanowisko dodatkowo wyciągi spalin,
oparów itp.

Stanowiska do spawania powinny być oddzielone przegrodami, a pracownik powinien

używać specjalnych okularów lub maski chroniącej oczy przed światłem oraz powinien
zachować szczególną ostrożność by nie uległ poparzeniom, nie zaprószył ognia.

Tam gdzie używane są substancje chemiczne, zwłaszcza żrące, pracownik powinien

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

posiadać rękawice i fartuch oraz maskę chroniącą drogi oddechowe oraz dbać o to by
substancje te nie przedostały się do środowiska.

Na stanowiskach do obróbki mechanicznej i podczas używania elektronarzędzi powstają

hałas i drgania – pracownik powinien używać nauszników chroniących słuch.

Obowiązkiem pracowników wszystkich zakładów pracy jest przestrzeganie zasad bhp,

przepisów przeciwpożarowych oraz używanie środków ochrony osobistej zgodnie
z wymogami i przeznaczeniem.

Wypadki przy pracy i choroby zawodowe są ujemnym zjawiskiem społecznym

i ekonomicznym,  stanowią  zasadniczy  problem  w  przemyśle  i  usługach.  Na  problem  ten
składają  się  m.in.:  zła  organizacja  stanowiska  pracy,  wadliwe  metody  pracy,  niedostateczny
stan  zabezpieczenia  maszyn  i  urządzeń,  fizyczne  i  chemiczne  zanieczyszczenie  powietrza,
zbyt niskie lub wysokie temperatury w miejscu pracy, nadmierne drgania i hałasy, zbyt małe
pomieszczenia, niedostateczny stan urządzeń higieniczno–sanitarnych.

Należy również pamiętać, że usuwanie wszelkich usterek obrabiarek należy do

wykwalifikowanych do tego rodzaju prac konserwatorów, elektryków i mechaników.

Państwowa Inspekcja Pracy jest urzędem państwowym odpowiedzialnym za

przeprowadzanie kontroli stanu BHP w zakładach produkcyjnych. W przypadku stwierdzenia
nieprawidłowości pracownicy mogą zwracać się do inspektorów BHP w zakładzie pracy
i bezpośrednio do PIP–u.

4.12.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Czy organizacja stanowiska pracy ma wpływ na bezpieczeństwo i wydajność?
2.  Jak powinny być rozmieszczone narzędzia, przyrządy na stanowisku pracy?
3.  O co powinien dbać pracownik na stanowisku pracy?
4.  Z czym powinien zapoznać się pracownik przed przystąpieniem do pracy?
5.  Co powinien sprawdzić pracownik bezpośrednio przed uruchomieniem urządzeń?
6.  Jakie środki ochrony osobistej powinien mieć pracownik podczas spawania?
7.  Co pracownik powinien zrobić po wykonaniu zadania z używanymi narzędziami?
8.  Jakie czynności powinien wykonać pracownik po skończonej pracy?

4.12.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Z narzędzi i przyrządów znajdujących się w pracowni wybierz te, które stanowią

wyposażenie stanowiska pracy montera.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować przepisy: bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej

i ochrony środowiska na stanowiskach montażu,

2)  obejrzeć uważnie plansze przedstawiające stanowiska pracy,
3)  zwrócić uwagę na wyposażenie w narzędzia, przyrządy i dokumentację,
4)  obejrzeć uważnie narzędzia i przyrządy w pracowni,
5)  wybrać narzędzia i przyrządy, stanowiące wyposażenie stanowiska pracy montera,
6)  przedstawić własne wnioski.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

instrukcje bhp dotyczące stanowisk montażu,

–

plansze przestawiające stanowiska montażu,

–

narzędzia i przyrządy,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca prac monterskich.

Ćwiczenie 2

Z narzędzi i przyrządów znajdujących się w pracowni wybierz te, które stanowią

wyposażenie stanowiska pracy do obróbki mechanicznej materiałów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeanalizować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej

i ochrony środowiska na stanowiskach obróbki mechanicznej,

2)  uważnie obejrzeć plansze przedstawiające stanowiska pracy,
3)  zwrócić uwagę na wyposażenie w narzędzia, przyrządy i dokumentację,
4)  obejrzeć uważnie narzędzia i przyrządy w pracowni,
5)  wybrać  narzędzia  i  przyrządy,  stanowiące  wyposażenie  stanowiska  pracy  do  obróbki

mechanicznej materiałów,

6) przedstawić własne wnioski.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

instrukcje bhp dotyczące stanowisk obróbki mechanicznej,

–

plansze przestawiające stanowiska obróbki mechanicznej,

–

przybory do pisania, papier,

–

literatura z rozdziału 6 dotycząca obróbki mechanicznej.

4.12.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

uzasadnić, dlaczego właściwa organizacja stanowiska pracy wpływa na
bezpieczeństwo?



dobrać niezbędne narzędzia i przyrządy na stanowisku pracy?



zorganizować stanowisko pracy zgodnie z zasadami ergonomii?



wskazać zagrożenia na stanowiskach obróbki mechanicznej?



dobrać środki ochrony osobistej niezbędne przy wykonywaniu spawania?



określić zagrożenia podczas wykonywania operacji klejenia?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.  Test  zawiera  23  zadania  o  różnym  stopniu  trudności.  Są  to  zadania  wielokrotnego

wyboru.

5. Za każdą poprawną odpowiedź możesz uzyskać 1 punkt.
6. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi. Dla każdego zadania podane

są cztery możliwe odpowiedzi: a, b, c, d. Tylko jedna odpowiedź jest poprawna; wybierz
ją i zaznacz kratkę z odpowiadającą jej literą znakiem X.

7. Staraj się wyraźnie zaznaczać odpowiedzi. Jeżeli się pomylisz i błędnie zaznaczysz

odpowiedź, otocz ją kółkiem i zaznacz ponownie odpowiedź, którą uważasz za
poprawną.

8. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
9. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie sprawiało Ci trudność, wtedy odłóż rozwiązanie

pytania na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.

10. Po rozwiązaniu testu sprawdź, czy zaznaczyłeś wszystkie odpowiedzi na KARCIE

ODPOWIEDZI.

11. Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia!

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Do materiałów naturalnych nie zaliczamy

a)  drewna.
b)  skał.
c)  minerałów.
d)  materiałów ceramicznych.

2. Do materiałów konstrukcyjnych zaliczamy

a)  skały.
b)  smary.
c)  metale.
d)  minerały.

3. Do stopów żelaza nie zaliczamy

a)  stali.
b)  brązu.
c)  żeliwa.
d)  staliwa.

4. Głównym składnikiem stopowym mosiądzu jest

a)  cynk.
b)  miedź.
c)  mangan.
d)  aluminium.

5. Pod wpływem temperatury miękną i dają się wielokrotnie przerabiać

a)  tworzywa termoplastyczne.
b)  tworzywa termoutwardzalne.
c)  tworzywa chemoutwardzalne.
d)  wszystkie tworzywa sztuczne.

6. Do wyrobów drzewnych wytwarzanych z odpadów drzewnych zaliczamy

a)  tarcicę.
b)  sklejkę.
c)  okleiny.
d)  płyty pilśniowe.

7. W największym zakresie temperatur, spośród materiałów uszczelniających, swoje

właściwości zachowuje
a)  guma.
b)  teflon.
c)  korek.
d)  polietylen.

8. Posługiwanie się narzędziami pomiarowymi

a)  skraca czas pracy obrabiarek.
b)  pozwala zaoszczędzić zużyte materiały.
c)  wydłuża okres używania narzędzi skrawających.
d)  zapewnia kontrolę rzeczywistych wymiarów wykonywanego wyrobu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9. Cięcie rur grubościennych zwykle wykonuje się za pomocą

a)  nożyc do rur.
b)  obcinarki do rur.
c)  nożyc gilotynowych.
d)  nożyc dźwigniowych.

10. Gwinty wewnętrzne podczas obróbki ręcznej wykonuje się najczęściej

a)  trzema gwintownikami.
b)  jednym gwintownikiem.
c)  zależnie od materiału – 1, 2 lub 3 gwintowniki.
d)  zależnie od średnicy gwintu – 1, 2 lub 3 gwintowniki.

11. Bardziej wydajnym i ekonomicznym od strugania sposobem obróbki płaszczyzn jest

a)  toczenie.
b)  frezowanie.
c)  dłutowanie.
d)  szlifowanie.

12. Do połączeń rozłącznych zaliczamy połączenia

a)  nitowe.
b)  lutowane.
c)  wciskowe.
d)  wpustowe.

13. W praktyce warsztatowej najczęściej stosowane jest zgrzewanie

a)  gazowe.
b)  termitowe.
c)  ogniskowe.
d)  elektryczne.

14. Do części ruchowych maszyn i urządzeń zaliczamy

a)  nity.
b)  kołki.
c)  śruby.
d)  łożyska.

15. Pole tolerancji dla wymiaru tolerowanego 10±0,1 mm wynosi

a)  0,1 mm.
b)  0,2 mm.
c)  1 mm.
d)  2 mm.

16. Największą ilość pigmentów i wypełniaczy zawierają

a)  farby.
b)  emalie.
c)  lakiery.
d)  rozpuszczalniki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17. Na rysunku przedstawiona jest korozja

a)  punktowa.
b)  równomierna.
c)  powierzchniowa.
d)  międzykrystaliczna.

18. Symbolem „ZN” oznaczane są normy

a)  polskie.
b)  branżowe.
c)  zakładowe.
d)  europejskie.

19. Niezbędny środek ochrony osobistej na stanowisku do spawania elektrycznego to

a)  rękawice.
b)  nauszniki.
c)  gumowe buty.
d)  okulary lub maska.

20. Do tworzyw termoplastycznych nie zaliczamy

a)  polietylenu.
b)  polipropylenu.
c)  polichlorku winylu.
d)  żywicy epoksydowej.

21. Średnica otworu do dalszego gwintowania powinna być

a)  dobrana z tablic.
b)  o 10% mniejsza od średnicy nominalnej gwintu.
c)  równa średnicy nominalnej gwintu.
d)  mniejsza o 1 mm od średnicy nominalnej gwintu.

22. Lutowanie miękkie przeprowadzane jest w temperaturze do

a)  100°C.
b)  250°C.
c)  500°C.
d)  1000°C.

23. Spoiwem w materiałach lakierniczych ftalowych jest żywica

a)  akrylowa.
b)  poliestrowa.
c)  alkaloidowa.
d)  nitrocelulozowa.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko……………………………………………………………………………….

Rozróżnianie materiałów konstrukcyjnych i części maszyn

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem: