plik

Wydział Mechaniczny Technologiczny

Kierunek: Zarządzanie i Inżynieria Produkcji

Grupa: II, Semestr: II

Projekt z Ekologii i Zarządzania Środowiskiem

Temat:

„Proces produkcji śrub i nakrętek”

Prowadzący:

Wykonali:

dr inż. Wirginia Pilarczyk

Patryk Haber

mgr inż. Piotr Sakiewicz

Patryk Schmatolla

Strona 4

Śruba

Jest elementem połączenia gwintowego. W budowie maszyn łączniki te znajdują różnorakie zastosowanie,

dlatego też występują w wielu odmianach zawartych w normie PN-91/M-82055. Śruby różnią się między sobą
wielkością, kształtem łba, trzpienia oraz zakooczenia.

Śruba w ujęciu mechanicznym jest jedną z sześciu tzw. maszyn prostych (obok dźwigni, kołowrotu, krążka

linowego (bloczka), klinu i równi pochyłej). Jako złącze uważana jest za nawiniętą na walec równię pochyłą, którą
matematycznie charakteryzujemy dwoma podstawowymi parametrami – średnicą (d) i skokiem gwintu (h). Zależnośd
matematyczną pomiędzy tymi wskaźnikami przedstawia równośd:

Śruba jest spiralną płaszczyzną nachyloną, zdolną do konwersji siły obrotowej (momentu obrotowego) w siłę

liniową i vice versa. Liczba splotów gwintowych określa potencjał mechaniczny śruby – im jest większa, tym lepsze
właściwości spajające posiada śruba. Do porównywania jakości śruby służy też współczynnik, jaki uzyskamy dzieląc
średnicę trzpienia przez odległośd pomiędzy sąsiednimi rowkami gwintowymi.

Śruba jest wałem zaopatrzonym w spiralne rowki lub gwinty, utworzone na jego powierzchni i przechodzące

z jednego kooca wału na drugi. Używa się jej głównie jako gwintowanego łącznika, którego zadaniem jest spajanie
dwóch elementów bądź jako maszyny prostej, przekształcającej siłę obrotową w liniową.

Oto najprzeróżniejsze przykłady urządzeo znanych nam z życia codziennego, a będących niczym innym, jak

właśnie śrubami do zastosowao specjalnych:



śruby pociągowe oraz śruby z nakrętkami kulkowymi są specjalnymi śrubami do zmiany siły obrotowej w
liniową;



automatyczne drzwi garażowe, w których silnik wprawia w szybki ruch długi gęsto gwintowany wał, dzięki
któremu podnoszą się powoli masywne drzwi;



śruby Archimedesa oraz przekładnie ślimakowe;



inne przykłady urządzeo mechanicznych, takie jak np. wiatrak (wentylator), nakrętka od słoika, korkociąg,
wiertło, śrubka z nakrętką czy schody spiralne.

Śruby nierdzewne

Śrub używa się – czy tego chcemy, czy nie – na każdym kroku i w każdej branży. Mimo iż zazwyczaj są

niedużych rozmiarów, spoczywający na nich obowiązek jest ogromny, dlatego też muszą byd wykonane z jak
najlepszego materiału. Zazwyczaj śruby wykonuje się ze stali węglowej, chod spotyka się także śruby stalowe
ocynkowane i inne.

Ze względu na warunki, w jakich śruba będzie się znajdowad, stop używany do jej wytworzenia powinien byd

jak  najlepiej  dostosowany  do  wymagao  otoczenia,  ażeby  śruba  mogła  bardzo  dobrze  spełniad  swoje  zadanie.  Na
przykład śruby stykające się ze środowiskiem kwasowym muszą byd kwasoodporne, gdyż inaczej zardzewieją i mogą
ulec  zniszczeniu.  Częstszym  jednak  problemem  jest  bardzo  dla  stali  szkodliwe  stali  działanie  wilgoci.  Przy  dużej
wilgotności  środowiska,  które  śrubę  otacza,  albo  w  wypadku  bezpośredniego  zetknięcia  się  śruby  z  wodą  –  stal
rdzewieje. Stąd też tak ważne (a w niektórych przypadkach, np. w żegludze, wręcz nieuniknione) jest stosowanie śrub
nierdzewnych. Wiele elementów poszycia statku ma kontakt z wodą przez cały czas, natomiast pozostałe obszary, do
których  woda  bezpośrednio  nie  sięga,  narażone  są  na  stan  stałej  wilgoci.  Używanie  śrub  nierdzewnych ważne  jest
również  w  energetyce,  gdyż  przy  urządzeniach  cieplno-mechanicznych  często  utrzymuje  się  duża  wilgotnośd.
Oczywiście, trzeba wziąd też pod uwagę wszelkie  możliwe nieszczelności, czyli kontakt  wody (oraz innych cieczy) z
poszczególnymi połączeniami śrubowymi.

Przytoczone powyżej przykłady to ledwie drobna częśd przypadków, w których stosowanie śrub

nierdzewnych jest ważne lub wręcz nieodzowne. Poza okolicznościami oczywistymi są również takie, w których
wybór tych śrub nie jest konieczny, chod często zalecany.

Strona 5

Śruby specjalne

Obok śrub typowych wyróżniamy także śruby specjalne, charakteryzujące się budową, kształtem, wymiarami

oraz inne cechy dobranymi odpowiednio do konkretnego zastosowania. Śruby takie w innej sytuacji od tej, do której
są przeznaczone, stają się zazwyczaj bezużyteczne.

Dobrym przykładem śrub specjalnych są np. modne ostatnio śruby zabezpieczające, które stosuje się do

mocowania kół samochodowych. Wybierane są najczęściej przez właścicieli drogich samochodów dobrych Marek
oraz posiadaczy błyszczących felg aluminiowych. Koła samochodu, zwłaszcza w przypadku aut znanych Marek i
drogich modeli, są wyśmienitym łupem dla złodziei, stąd też zabezpieczenie ich jest bardzo ważne.

Śruby zabezpieczające wykonuje się z twardej stali, ich sekret zaś tkwi w specjalnym kształcie łba, który da się

odkręcid tylko za pomocą specjalnie dedykowanego klucza-nasadki. Pośród nietypowych śrub znajdziemy też śrubę z
podkładką  uszczelniającą  albo  śrubę  ze  specjalnie  zaprojektowanym  układem  gwintu.  Są  sytuacje,  w  których
posiadanie  śrub  z  niepowtarzalnym  i  nigdzie  nie  spotykanym  gwintem  jest  niezwykle  ważne.  Jest  tak  chociażby  w
przypadku  śrub,  które  są  stosowane  jako  „zamek”  (oprócz  albo  zamiast  kłódki)  do  zamykania  garażu.  Odkręcenie
takiej śruby jest możliwe tylko przy pomocy jednego jedynego i właściwego dla niej klucza.

Do śrub nietypowych zalicza się również śruby z tzw. „lewym gwintem”, które są wkręcane i wykręcane w

odwrotnym kierunku. Stosuje się je np. w butlach z gazem, w rowerze przy lewym pedale (aby zabezpieczyd go przed
odkręceniem się od korby), czy też w sprzęgu śrubowym. Do śrub niestandardowych należy też zaliczyd wszelkie
śruby indywidualnie wykonywane na zamówienie, wedle ustalonych przez zleceniodawcę kryteriów czy wymiarów.

Śruby stosowane w budownictwie

W budownictwie, ze względu na kształt, przeznaczenie oraz dokładnośd wykonania, wyróżniamy:



śruby zgrubne (zwykłe, surowe), oznaczane symbolem C, posiadające łeb sześciokątny albo kwadratowy, a
trzpieo cylindryczny gładki, gwintowany na całości lub na części;



śruby średnio dokładne i dokładne, oznaczane – odpowiednio – symbolami B lub A, o kształcie takim samym
jak śruby zgrubne, ale o większej dokładności wykonania, uzyskiwanej przez dodatkową obróbkę trzpienia
przy pomocy toczenia;



śruby pasowane, o zupełnie innym kształcie trzpienia, mającym średnicę mniejszą na odcinku gwintowanym
niż na odcinku gładkim, mocowane w otworach z niewielkim luzem (0.1-0.2 mm) przez pobijanie młotkiem
(obecnie rzadko już stosowane w budownictwie);



śruby do połączeo sprężonych, w kształcie tradycyjnym, zwykle wykonywane w klasie średniodokładnej, ze
stali o dużej wytrzymałości, stosowane zwykle w połączeniach doczołowych sprężonych oraz ciernych.

W budownictwie używane są także różne rodzajów śrub o specjalnym przeznaczeniu. Zaliczamy do nich na przykład:



śruby fundamentowe



śruby hakowe i młotkowe



śruby rzymskie



śruby rozporowe (kołki)



śruby dwustronne (pręty okrągłe nagwintowane)

Śruby stosowane w budownictwie dzieli się też na klasy właściwości mechanicznych stali stanowiącej materiał, z

którego śruba jest wykonana. W zależności od wymaganej granicy plastyczności oraz wymaganej wytrzymałości na
rozciąganie w stalowych konstrukcjach budowlanych stosowanych jest 10 klas śrub. Klasy oznaczane są symbolem,
który składa się z dwóch liczb rozdzielonych kropką. Liczba pierwsza stanowi setną częśd minimalnej wymaganej
wytrzymałości doraźnej na rozciąganie stali gotowych śrub (mierzonej w MPa), druga zaś jest dziesiątą częścią
stosunku minimalnej granicy plastyczności do minimalnej wytrzymałości doraźnej na rozciąganie śrub.

Strona 6

Nakrętka

Wszystkie nakrętki, podobnie jak i śruby, posiadają gwint, który zapewnia połączenie się nakrętki ze śrubką

poprzez wkręcenie jednego elementu na drugi. Najczęściej spotyka się nakrętki sześciokątne, jednak istnieje bardzo
wiele różnych rodzajów i odmian nakrętek, w zależności od roli, jaką ma nakrętka pełnid, czy też śruby, do jakiej ma
nakrętka  pasowad.  Pośród  najzwyklejszych  śrub  sześciokątnych  wyróżniamy  np.  wysokie,  niskie  i  przedłużane.
Podziału dokonuje się także z uwagi na to, czy nakrętkę da się wkręcid na śrubę „na wylot”. W tym wypadku nakrętki
można podzielid na zamknięte (tzw. ślepe lub kołpakowe) oraz otwarte. Poza nakrętkami sześciokątnymi, spotykamy
także  nakrętki  skrzydełkowe,  pazurkowe  czy  kwadratowe.  Nakrętki  możemy  również  dzielid  ze  względu  na  to,  do
czego  mają  służyd  –  są  np.  nakrętki  meblowe  czy  też  nakrętki  do  zgrzewania.  Istnieje  jeszcze  dużo  innych  typów
nakrętek,  co  umożliwia  ich  dopasowanie  do  celu  jej  przeznaczenia.  Nakrętki  poszczególnych  typów  opisywane  są
poprzez normy, wymiary (zakresy) oraz klasy. Do oznaczania tych cech stosuje się całe mnóstwo skrótów i symbolów,
praktycznie nie do rozszyfrowania przez osoby, które nie znają języka technicznego. Oznaczenia te zawierają bardzo
ważne  informacje,  np. o tworzywie  (materiale) czy przeznaczenia nakrętki. Warto zapoznad się z wieloma różnymi
typami  nakrętek,  gdyż  wybór  właściwej  nakrętki  może  nam  znacznie  ułatwid  pracę,  a  z  pewnością  umożliwi  nam
stuprocentowe wykorzystanie potencjału, jaki drzemie w małej, niepozornej nakrętce.

Rodzaje nakrętek

Z uwagi na kształt, nakrętki możemy podzielid na:



nakrętki sześciokątne, nakrętki czworokątne, nakrętki koronowe, nakrętki okrągłe rowkowe, nakrętki okrągłe
otworów, nakrętki radełkowe, nakrętki skrzydełkowe.

Ze względu na kształt i przeznaczenie, wśród nakrętek wyróżniamy na przykład:



nakrętki sześciokątne, nakrętki kołpakowe,  nakrętki koronowe, nakrętki kołnierzowe, nakrętki skrzydełkowe,
nakrętki  pazurkowe  kłowe,  nakrętki  kwadratowe  do  zgrzewania,    nakrętki  długie  wysokie,  nakrętki  niskie,
nakrętki wałeczkowe-meblowe, nakrętki walcowe okrągłe, nakrętki do zgrzewania, nakrętki nierdzewne A2,
nakrętki  samokontrolujące  nierdzewne  A2,  nakrętki  kwasoodporne  A4,  nakrętki  samokontrolujące
kwasoodporne  A4,  nakrętki  samo  zabezpieczające  samohamowne,  nakrętki  teowe,  nakrętki  koszyczkowe,
nakrętki radełkowane, nakrętki napinające, nakrętki redukcyjne,  nakrętki do łożysk KM, nakrętki wieocowe,
nakrętki pozostałe,

Historia powstania śrub

Śruba jest jednym z elementów służących do łączenia różnego rodzaju części składowych. Może ona także

pełnid funkcję przenośnika siły i ruchu. W dzisiejszych czasach bardzo dużo rzeczy jest mocowanych za pomocą śrub.
Trudno określid kiedy powstała śruba i kto ją wymyślił. Wiadomo, że ponad 2000 lat temu używano jej do łączenia
przedmiotów, ale tylko przez 500 lat. Grecki naukowiec Archimedes, któremu przypisuje się wiele wynalazków, jako
pierwszy  opisał  śrubę.  Śruba  Archimedesa  jest  maszyną  prostą,  używaną  od  starożytnych  czasów  do  nawadniania
kanałów irygacyjnych. Najprawdopodobniej śrubę skonstruował Archytas z Tarentu, który żył w IV wieku p.n.e. Jako
wynalazców śruby bierze się również pod uwagę starożytnych Egipcjan. Początkowo nikt raczej nie używał śruby jako
elementu  złącznego.  Nawet  w  średniowieczu  stolarze  i  Cieślarze  używali  drewnianych  kołków  lub  gwoździ,  do
łączenia części mebli czy budynków drewnianych. Popularnośd śrub rozpoczęła się dopiero pod koniec XVIII wieku,
kiedy  to  wynaleziono  tanie  metody  ich  wytwarzania.  Pierwszy  raz  śrubokręty  pojawiły  się  w  Londynie  około  roku
1780  i  były  stosowane  przez  stolarzy,  którzy  odkryli, że  łączenie  elementów  za pomocą  śrub  jest  trwalsze  niż  przy
użyciu gwoździ. Przed zastosowaniem śrub w XVIII wieku, od XVI wieku stosowano specjalne zakrzywione gwoździe.

Jednym z najważniejszych elementów w śrubach jest ich gwint. To dzięki niemu jest możliwośd złączenia

dwóch  przedmiotów,  takich  jak  śruba  i  nakrętka,  a  także  przymocowanie  przedmiotu  za  pomocą  śruby.  Złe
dopasowanie  zwojów  gwintu  uniemożliwi  połączenie  dwóch  przedmiotów  ze  sobą,  bądź  połączenie  ich  będzie
nietrwałe.   Trudno  sobie  wyobrazid,  że  dopiero  w  XIX  wieku  pojawiła  się  tokarka,  dzięki  której  można  było  zrobid
jednakowe  gwinty  wielu  śrub.  Wcześniej  niemal  każda  śruba  różniła  się  gwintem,  toteż  łączenie  elementów  było
dośd  nietrwałe.  Na  szczęście  w  obecnych  czasach  nie  musimy  się  już  martwid,  że  zakupione  przez  nas  śruby  będą
miały różny gwint.

Strona 7

Schemat blokowy

Legenda:

Przygotowanie
stalowego pręta lub
drutu

Trzydziestogodzinne
zmiękczanie
materiału w piecu

Oczyszczanie zwoju
drutowego w kadzi z
kwasem siarkowym
brudu i rdzy

Transport zwoju
drutowego do
fabryki

Formowanie stali
metodą kucia na
zimno w
temperaturze
pokojowej za
pomocą tłoczników
o różnych kształtach

Kształtowanie drutu
na odcinki
nieznacznie większe
od przyszłej śruby

Opłukiwanie wodą i pokrywanie fosforanem cynku działającą
antykorozyjnie i poślizgowo co ułatwia formowanie śrub

Wykonanie przedkuwek metodą
kucia na gorąco po ówczesnym
rozgrzaniu stalowych prętów do
temperatury 1200

C w celu

nadania mu kowalności

Przebicie
otworu za
pomocą
tłocznika

Nadanie
sześciokątneg
o kształtu
przedkuwkom
za pomocą
młotów
hydraulicznych

Tworzenie ukośnej
fazy ułatwiającej
nasadzenie nakrętki

Tworzenie gwintu za
pomocą
gwintownika
metodą kucia na
zimno

Nadawanie pożądanej twardości śrubie i nakrętce
poprzez wygrzewanie w piecu rozgrzanym do
temperatury 870

C przez godzinę

Stabilizacja
struktury metalu w
gwałtownym pięcio
minutowym
chłodzeniu w oleju

Godzinne
wygrzewanie
materiału w celu
nadania
odpowiednej
wytrzymałości

Kontrola za pomocą
śruby
mikrometrycznej do
pomiaru średnic

Kontrola jakości
wykonanej śruby i
nakrętki

Kontrola za pomocą
suwmiarki do
pomiaru wymiarów
śruby i nakrętki

Sprawdzian
pierścieniowy do
gwintów

Pakowanie do paczek z etykietami na których zawarta jest informacja o klasie i rozmiarze produktu

Nadawanie kształtu
sześciokąta

Ugniatanie kołnierza
w małą główkę

Kształtowanie łba
śruby

Stopniowe
formowanie łba
śruby za pomocą
tłoczników

Tworzenie kołnierza

Proces technologiczny powstawania śruby

Ogólny proces technologiczny

Proces technologiczny powstawania nakrętki

Strona 8

Proces produkcji śrub i nakrętek

Śruby są podstawą każdego urządzenia i utrzymują w całości wszystko od samochodów po miksery. Śruby

robi  się  z  bardzo  grubego  stalowego  drutu  lub  pręta,  dostarczonego  wcześniej  przez  zewnętrzną  firmę  w  postaci
drutowego  zwoju  na  drewnianych  bębnach  zabezpieczone  przez  stalowe  paski.  Po spędzeniu  trzydziestu  godzin  w
piecu,  co  zmiękcza  stal  umożliwiając  jej  dalszą  obróbkę,  zwój  drutu  ląduje  w  kadzi  z  kwasem  siarkowym,  który
oczyszcza  go  z  rdzy.  Następnie  zostaje  opłukany  wodą  i  pokryty  fosforanem  cynku,  substancją  działająca
antykorozyjnie i poślizgowo, co ułatwia formowanie śrub. Śruby wyrabia się metodą kucia na zimno formując stal w
temperaturze  pokojowej  za  pomocą  tłoczników  o  różnych  kształtach.  Najpierw  maszyna  prostuje  drut  i  tnie  go  na
odcinki  nieznacznie  dłuższe  od  przyszłej  śruby.  Każdy  odcinek  jest  wciskany  w  kolejne  tłoczniki,  które  stopniowo
formują  łeb  śruby.  Maszyna  wykuwa  do  trzystu  łbów  na  minutę.  Tłoczniki  tworzą  niewielki  kołnierz,  następnie
ugniata  go  w  okrągłą  główkę,  a  ostatni  nadaje  jej  kształt  sześciokąta.  Następna  maszyna  kształtuje  drugi  koniec
śruby. Frezarka, tworzy tkz. fazę – ukośne ścięcie ułatwiające nasadzenie nakrętki. Każda śruba musi mied gwint – ten
także wykonuje się metodą kucia na zimno. Wygniatają go specjalne głowice, które działają z prędkością trzystu śrub
na  minutę.  Z każdej  serii  produkcyjnej  pobiera  się  próbki  do kontroli  jakości, kontrolerzy  posługują  się  rozmaitymi
przyrządami; śrubami mikrometrycznymi do pomiaru średnic,  suwmiarkami oraz sprawdzianem pierścieniowym do
gwintów.

Nakrętki dla odmiany kuje się na gorąco, maszyna wykonuje tkz. przedkuwki, tnąc na krótkie odcinki stalowy

pręt rozgrzany do 1200°C dla nadania mu kowalności. Hydrauliczne młoty nadają przedkuwkom sześciokątny kształt
podczas gdy tłocznik przebija otwór. Następnie gwintownik wycina w otworze gwint, który automatycznie
smarowany jest olejem do zminimalizowania zużycia.

Śruby i nakrętki lądują na sześddziesiąt minut do pieca rozgrzanego do 870°C. Nadaje im to pożądaną

twardośd.  Gwałtowne  pięciominutowe  chłodzenie  w  oleju  stabilizuje  wewnętrzna  strukturę  metalu.  Stal  jest  teraz
twarda,  ale  krucha.  Żeby  nadad  jej  stosowna  wytrzymałośd,  śruby  i  nakrętki  wygrzewa  się  w  piecu  przez  kolejną
godzinę.  Kontrolerzy  jakości  dokonują  wyrywkowych  sprawdzianów  jakośd,  mierząc  siłę  potrzebną  do  rozerwania
śruby. Jeżeli jest większa lub równa dopuszczalnej partia przechodzi kontrole pod warunkiem, ze pękniecie nastąpiło
na nagwintowanym najsłabszym odcinku. Podczas pakowania na etykietach umieszcza się informacje o rozmiarach i
klasie produktu.

Strona 9



Stalowe paski powinny byd składowane w kontenerze z tworzywami pochodzenia metalicznego, a w
późniejszym czasie poddane recyclingowi.



Drewniane bębny powinny byd ponownie wykorzystane do wysyłek.

Urządzenia i maszyny wykorzystane podczas produkcji śrub i nakrętek:



Frezarka



Wielki Piec



Kadź



Tłoczniki



Frezarka



Młoty hydrauliczne



Gwintownik

W produkcji śrub i nakrętek można wyróżnid dwie fazy:

1. Przygotowanie zwoju drutowego do obróbki metoda kucia na zimno bądź na gorąco,

Obróbka stali za pomocą maszyn technologicznych

Podczas procesów produkcyjnych stosowanych jest szereg operacji technicznych i technologicznych. Do
podstawowych można zaliczyd:



Proces formowania stali metodą kucia na zimno w temperaturze pokojowej za pomocą tłoczników o różnych
kształtach



Proces stopniowego formowania łba śruby za pomocą tłoczników



Proces tworzenia ukośnej fazy ułatwiającej nasadzenie nakrętki



Proces wykonywania przedkuwek metodą kucia na gorąco po ówczesnym rozgrzaniu stalowych prętów do
temperatury 1200°C w celu nadania mu kowalności



Proces nadania sześciokątnego kształtu przedkuwkom za pomocą młotów hydraulicznych



Proces przebicia otworu za pomocą tłocznika

Zagrożenia związane z produkcji śrub i nakrętek

W produkcji śrub i nakrętek wyróżnid można następujące procesy i zagrożenia z nimi związane:

1. Oczyszczanie zwoju drutowego w kadzi z kwasem siarkowym z brudu i rdzy.



ZAGROŻENIA:



Ciecz żrąca.



Działa drażniąco na skórę, oczy i drogi oddechowe.



Dawka trująca dla organizmu człowieka wynosi 2 – 3 g, a dawka śmiertelna 4 – 8 g.



Niebezpieczny dla środowiska naturalnego – w bezpośrednim kontakcie zabija wszelkie formy
życia.



Zwęgla substancje organiczne (odciąganie wody).



W razie pożaru może wydzielad toksyczne gazy.

2. Opłukiwanie wodą i pokrywanie fosforanem cynku.



ZAGROŻENIA:



Działa szkodliwie na organizmy wodne; może powodowad długo utrzymujące się niekorzystne
zmiany w środowisku wodnym.



w trakcie pożaru może tworzyd tlenki fosforu i tlenki cynku

3. Nadanie sześciokątnego kształtu przedkuwkom za pomocą młotów hydraulicznych.



ZAGROŻENIA:



olej hydrauliczny w takich młotach jest zagrożeniem dla środowiska i organizmów żywych w
przypadku niewłaściwego stosowania lub rozlania



gazy i opary wydzielające się z tego oleju w przypadku pożaru są zagrożeniem dla środowiska



kontakt gorącego oleju ze skora może prowadzid do oparzeo

Strona 10

4. Wykonanie przedkuwek metodą kucia na gorąco po ówczesnym rozgrzaniu stalowych prętów do

temperatury 1200*C.



ZAGROŻENIA:



powodują powstawanie emisji zanieczyszczeo do powietrza oraz wytwarzanie dużej ilości stałych
produktów ubocznych.



Hałas



Wysoka temperatura

5. Nadawanie pożądanej twardości śrubie i nakrętce poprzez wygrzewanie w piecu rozgrzanym do temperatury

870*C przez godzinę.



ZAGROŻENIA:



powodują powstawanie emisji zanieczyszczeo do powietrza oraz wytwarzanie dużej ilości stałych
produktów ubocznych



Hałas



Wysoka temperatura

6. Przebicie otworu za pomocą tłocznika, formowanie stali, stopniowe formowanie śruby za pomocą tłocznika i

kształtowanie łba śruby.



ZAGROŻENIA:



Hałas

Odpady związane z produkcji śrub i nakrętek



Drewniane bębny



Stalowe paski



Surówka



Wióry stali



Nieobrobiona stal



Zużyty olej



Zużyty kwas siarkowy



Niewielkie ilości niedopalonego węgla



Niepalne substancje mineralne



Pył



Szlam



Energia elektryczna

Strona 11

Bilans

Bilans przed modyfikacjami

Proces

Odpad

Zagrożenia

Ilośd odpadu

Transport zwoju drutowego
do fabryki z firmy zewnętrznej

Przygotowanie stalowego
pręta lub drutu

Drewniane bębny, stalowe paski



250 kg drewna (z
jednego zwoju)



1,5

stalowych

pasków(z

jednego

zwoju)

Trzydziestogodzinne
zmiękczanie materiału w
piecu

pył, szlam, surówka , niepalna
substancja mineralna, niewielka
ilośd niedopalonego węgla

Wysoka

temperatura



1 kg pyłu / 1 t surówki



650 kg szlamu / 1t
surówki

Oczyszczanie zwoju
drutowego w kadzi z kwasem
siarkowym brudu i rdzy

Kwas siarkowy z zawartością
pozostałej

oczyszczeniu

brudu

rdzy,

energia

elektryczna

Możliwośd

poparzenia

substancją

żrącą



1200 l (rocznie)



200 W

Formowanie stali metodą
kucia na zimno w
temperaturze pokojowej za
pomocą tłoczników o różnych
kształtach

Nieobrobiona stal, energia
elektryczna

wibracje, hałas



100 dB



200 W



5000 kg stali (rocznie)



100Hz

Kształtowanie drutu na
odcinki nieznacznie większe
od przyszłej śruby

Wióry stali, energia elektryczna

hałas



25t (rocznie)



200 W



65 dB

Kształtowanie łba śruby

Wióry stali, energia elektryczna

hałas



200 W



25t (rocznie)



95 dB

Stopniowe formowanie łba
śruby za pomocą tłoczników

Wióry stali, energia elektryczna

hałas



200 W



90 dB



25t (rocznie)

Tworzenie ukośnej fazy
ułatwiającej nasadzenie
nakrętki

Wióry stali, energia elektryczna

hałas



200 W



60 dB



25t (rocznie)

Wykonanie przedkuwek
metodą kucia na gorąco po
ówczesnym rozgrzaniu
stalowych prętów do
temperatury 1200

C w celu

nadania mu kowalności

Nieobrobiona stal, energia
elektryczna

Hałas,

wibracje,

wysoka

temperatura



200 W



5000 kg stali (rocznie)



55 dB



100Hz

Nadanie sześciokątnego
kształtu przedkuwkom za
pomocą młotów
hydraulicznych

Nieobrobiona stal, energia
elektryczna

hałas, wibracje



200 W



5000 kg stali (rocznie)



105 dB



100Hz

Przebicie otworu za pomocą
tłocznika

Nieobrobiona stal, energia
elektryczna

hałas, wibracje



100 Hz



200 W



80 dB



5000 kg stali (rocznie)

Nadawanie pożądanej
twardości śrubie i nakrętce
poprzez wygrzewanie w piecu
rozgrzanym do temperatury
870

C przez godzinę

szlam, surówka , pył, niepalna
substancja mineralna, niewielka
ilośd niedopalonego węgla

Wysoka

temperatura



1 kg pyłu / 1 t surówki



4 kg szlamu / 1t
surówki

Strona 12

Stabilizacja struktury metalu
w gwałtownym pięcio
minutowym chłodzeniu w
oleju

Olej,

Wysoka
temperatura



1200 l (rocznie)

Godzinne wygrzewanie
materiału w celu nadania
odpowiednej wytrzymałości

szlam, surówka , pył, niepalna
substancja

mineralna,

niewielka ilośd niedopalonego
węgla

Wysoka
temperatura



1 kg pyłu / 1 t surówki



4 kg szlamu / 1t
surówki

Możliwe modyfikacje procesu

Proces

Sposób neutralizacji

Transport zwoju drutowego do fabryki z firmy
zewnętrznej

Przygotowanie stalowego pręta lub drutu



Stalowe paski powinny byd składowane w
kontenerze

tworzywami

pochodzenia

metalicznego, a w późniejszym czasie poddane
recyclingowi.



Drewniane bębny powinny byd ponownie
wykorzystane do wysyłek .

Trzydziestogodzinne zmiękczanie materiału w piecu



Szlam  po odwodnieniu powinien byd zawracany
do  spiekalni  (zwykle  poprzez  hydrocyklon),  albo
wykorzystywany  do  wyrównywania powierzchni
terenu.



Zastosowanie elektrofiltrów i filtrów dla pyłów



Wdrożenie w życie procesu czyszczenia węgla
przed spalaniem

Oczyszczanie zwoju drutowego w kadzi z kwasem
siarkowym brudu i rdzy



Zakup

zautomatyzowanej,

zamkniętym

układem roboczym maszyny by jak najbardziej
ograniczyd ludzki wkład roboczy.

Formowanie stali metodą kucia na zimno w
temperaturze pokojowej za pomocą tłoczników o
różnych kształtach



Zakup nowego tłocznika, który nie zużywa tyle
energii.



Składowanie stali w odpowiednich kontenerach.



Zmniejszenie

mocy

tłocznika

celu

zredukowania zużycia energii.

Kształtowanie drutu na odcinki nieznacznie większe od
przyszłej śruby



Składowanie wiór w specjalnych pojemnikach.



Przetopienie wiór i ponowne zastosowanie w
produkcji.



Założenie ekranu dźwiękoszczelnego.

Kształtowanie łba śruby



Składowanie wiór w specjalnych pojemnikach .



Przetopienie wiór i ponowne zastosowanie w
produkcji.



Założenie ekranu dźwiękoszczelnego.

Stopniowe formowanie łba śruby za pomocą tłoczników



Składowanie wiór w specjalnych pojemnikach .



Przetopienie wiór i ponowne zastosowanie w
produkcji.



Założenie ekranu dźwiękoszczelnego.

Tworzenie ukośnej fazy ułatwiającej nasadzenie nakrętki



Składowanie wiór w specjalnych pojemnikach .



Przetopienie wiór i ponowne zastosowanie w
produkcji.



Założenie ekranu dźwiękoszczelnego.

Strona 13

Wykonanie przedkuwek metodą kucia na gorąco po
ówczesnym

rozgrzaniu

stalowych

prętów

temperatury 1200

C w celu nadania mu kowalności



Założenie ekranu dźwiękoszczelnego.



Składowanie stali w odpowiednich kontenerach.



Dodanie do wsadu pieca większej ilości koksu i
topników co zwiększy prędkośd nagrzewania
pieca do pożądanej temperatury.

Nadanie sześciokątnego kształtu przedkuwkom za
pomocą młotów hydraulicznych



Zakup nowoczesnych młotów hydraulicznych,
które zużywają mniej energii elektrycznej.



Założenie ekranu dźwiękoszczelnego.

Przebicie otworu za pomocą tłocznika



Składowanie stali w odpowiednich kontenerach.



Zmniejszenie mocy tłocznika w celu mniejszego
zużycia energii elektrycznej.

Nadawanie pożądanej twardości śrubie i nakrętce
poprzez wygrzewanie w piecu rozgrzanym do
temperatury 870

C przez godzinę



Szlam  po odwodnieniu powinien byd zawracany
do  spiekalni  (zwykle  poprzez  hydrocyklon),  albo
wykorzystywany  do  wyrównywania powierzchni
terenu.



Zastosowanie elektrofiltrów i filtrów dla pyłów



Wdrożenie w życie procesu czyszczenia węgla
przed spalaniem

Stabilizacja struktury metalu w gwałtownym pięcio
minutowym chłodzeniu w oleju



Zachowanie zużytego oleju, poddanie go
oczyszczeniu i ponowne wykorzystanie go w
procesie produkcji.

Godzinne wygrzewanie materiału w celu nadania
odpowiednej wytrzymałości



Szlam  po odwodnieniu powinien byd zawracany
do  spiekalni  (zwykle  poprzez  hydrocyklon),  albo
wykorzystywany  do  wyrównywania powierzchni
terenu.



Zastosowanie elektrofiltrów i filtrów dla pyłów



Wdrożenie w życie procesu czyszczenia węgla
przed spalaniem

Wybrane trzy modyfikacje

1. Zastosowanie osłon dźwiękoszczelnych i mat pochłaniających hałas i wibracje

Modyfikacja ta przyczyniła się do ograniczenia wydostawania się hałasu i wibracji do środowiska.

2. Zastosowanie recyklingu wiórów stali w celu ponownego wykorzystania materiału

Modyfikacja ta spowodowała brak konieczności ponownego dostarczenia surowca do fabryki,

przeprowadzenia procesów przygotowawczych do produkcji, zatem energia jak i sam surowiec zostały

zachowane.

3. Zastosowanie recyclingu szlamu

Modyfikacja ta spowodowała, że szlam po odwodnieniu zostanie zwrócony do spiekalni (zwykle poprzez

hydrocyklon), albo zostanie wykorzystywany do wyrównywania powierzchni terenu.

Strona 14

Bilans po wprowadzeniu modyfikacji w wybranych etapach procesu

Proces

Odpad

Zagrożenia

Ilośd odpadu

Kształtowanie łba śruby

Wióry stali, energia elektryczna

hałas



200 W



25t (rocznie)



45 dB

Kształtowanie łba śruby

Wióry stali, energia elektryczna

hałas



200 W



0t (rocznie)



95 dB

Trzydziestogodzinne
zmiękczanie materiału w
piecu

pył, szlam, surówka

Wysoka

temperatura



1 kg pyłu / 1 t surówki



0 kg szlamu / 1t
surówki

Akty prawne

USTAWA z dnia 11 maja 2001 r.

o opakowaniach i odpadach opakowaniowych.

(Dz.U.2001.63.638 z dnia 22 czerwca 2001 r.)

Ustawa określa wymagania, jakim muszą odpowiadad opakowania ze względu na zasady ochrony środowiska

oraz sposoby postępowania z opakowaniami i odpadami opakowaniowymi, zapewniające ochronę życia i zdrowia
ludzi oraz ochronę środowiska, zgodnie z zasadą zrównoważonego rozwoju.

Art. 5. 1. Producent i importer opakowao powinni ograniczad ilośd i negatywne oddziaływanie na środowisko

substancji stosowanych do produkcji opakowao oraz wytwarzanych odpadów opakowaniowych w taki sposób, aby:

1. Objętośd i masa opakowao były ograniczone do niezbędnego minimum wymaganego do spełnienia ich

funkcji, biorąc pod uwagę oczekiwania użytkownika,

2. Opakowania były projektowane i wykonane w sposób umożliwiający ich wielokrotny użytek i późniejszy

recykling, a jeśli nie jest to możliwe, to przynajmniej recykling, a jeżeli nie jest on możliwy, to inną formę
odzysku,

3. Opakowania zawierały możliwie najmniejszą ilośd substancji stwarzających zagrożenie dla życia lub zdrowia

ludzi lub dla środowiska.

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA z dnia 27 września 2001 r.

w sprawie katalogu odpadów.

(Dz.U. Nr 112, poz. 1206)

1.  Odpady z kształtowania oraz fizycznej i mechanicznej obróbki powierzchni metali i tworzyw sztucznych – 12,
2.  Oleje odpadowe i odpady ciekłych paliw (z wyłączeniem olejów jadalnych oraz grup 05, 12 i 19) - 13,
3.  Odpady z rozpuszczalników organicznych, chłodziw i propelentów (z wyłączeniem grup 07 i 08) – 14.

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA OCHRONY ŚRODOWISKA, ZASOBÓW NATURALNYCH I LEŚNICTWA

z dnia 13 maja 1998 r.

w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku

(Dz.U.98.66.436 z dnia 1 czerwca 1998 r.)

§ 1. Rozporządzenie określa dopuszczalne poziomy hałasu w środowisku.

Strona 15

Dla firm produkujących śruby, nakrętki, stalowe nity, podkładki itp., które położone są przede wszystkim w

strefie śródmiejskiej miast powyżej100 tys. mieszkaoców ze zwartą zabudową mieszkaniową i koncentracją obiektów
administracyjnych, handlowych i usługowych poziom hałasu nie może przekraczad w dzieo 55 dB a w nocy 45dB

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA z dnia 9 grudnia 2002 r.

w sprawie zakresu, czasu, sposobu oraz warunków prowadzenia monitoringu składowisk odpadów.

(Dz. U. z dnia 19 grudnia 2002 r.)

§ 1. 1. Przepisy rozporządzenia stosuje się do składowisk odpadów, z zastrzeżeniem ust. 2.2. Przepisów niniejszego
rozporządzenia nie stosuje się do:

1. Składowisk odpadów niebezpiecznych, na których składowane są wyłącznie następujące rodzaje odpadów

niebezpiecznych pochodzących z budowy, remontu i demontażu obiektów budowlanych oraz infrastruktury
drogowej wymienione w katalogu odpadów stanowiącym załącznik do rozporządzenia Ministra Środowiska
z dnia 27 września 2001 r. w sprawie katalogu odpadów (Dz. U. Nr 112, poz. 1206), zwanym dalej
"katalogiem odpadów": 17 06 01* Materiały izolacyjne zawierające azbest oraz 17 06 05* Materiały
konstrukcyjne zawierające azbest,

2. Składowisk odpadów obojętnych.

§ 2. Monitoring składowiska odpadów obejmuje:

1. Fazę przedeksploatacyjną - okres do dnia uzyskania pozwolenia na użytkowanie składowiska odpadów,
2. Fazę eksploatacji - okres od dnia uzyskania pozwolenia na użytkowanie składowiska odpadów do dnia

uzyskania zgody na zamknięcie składowiska odpadów,

3. Fazę poeksploatacyjną - okres 30 lat, licząc od dnia uzyskania decyzji o zamknięciu składowiska odpadów.

§ 3. 1. Monitoring w fazie przedeksploatacyjnej ma na celu ocenę stanu wyjściowego (ustalenie tła) i polega na:

1. określeniu średnich danych meteorologicznych właściwych dla lokalizacji składowiska odpadów,

wynikających z krajowej sieci meteorologicznej,

2. kontroli poprawności wykonania elementów składowiska odpadów służących do prowadzenia monitoringu,

w szczególności poprawności wykonania otworów obserwacyjnych dla wód podziemnych oraz
ustabilizowania reperów geodezyjnych,

3. pomiarze i ocenie zgodności z przewidywanym w projekcie budowy składowiska odpadów poziomem wód

podziemnych w wykonanych otworach obserwacyjnych.

§ 4. Monitoring w fazie eksploatacji polega na:

1. Badaniu wielkości opadu atmosferycznego z pomiarów prowadzonych na terenie składowiska odpadów lub

poza nim, o ile w trakcie oceny stanu wyjściowego wskazano stację meteorologiczną reprezentatywną dla
lokalizacji składowiska odpadów,

2. Badaniu substancji i parametrów wskaźnikowych, ustalonych zgodnie z § 3 ust. 1 pkt 4 i 5, w wodach

powierzchniowych, odciekowych, podziemnych i gazie składowiskowym,

3. Pomiarze poziomu wód podziemnych w otworach obserwacyjnych,
4. Kontroli struktury i składu masy składowiska odpadów pod kątem zgodności z pozwoleniem na budowę

składowiska odpadów oraz instrukcją eksploatacji składowiska odpadów; obowiązek ten nie dotyczy
składowisk przyjmujących wyłącznie odpady jednego rodzaju wymienione w katalogu odpadów w podgrupie
01 01 Odpady z wydobywania kopalin oraz rodzaju odpadów 01 03 81 Odpady z flotacyjnego wzbogacania
rud metali nieżelaznych inne niż wymienione w 01 03 80,

5. Kontroli osiadania powierzchni składowiska odpadów w oparciu o ustalone repery.

§ 5. Monitoring w fazie poeksploatacyjnej polega na:

1. Badaniu wielkości opadu atmosferycznego z pomiarów prowadzonych na terenie składowiska odpadów lub

poza nim, o ile w trakcie oceny stanu wyjściowego lub procedury zamknięcia składowiska odpadów
wskazano stację meteorologiczną reprezentatywną dla lokalizacji składowiska odpadów,

Strona 16

2.  Pomiarze poziomu wód podziemnych,
3.  Kontroli osiadania powierzchni składowiska odpadów w oparciu o ustalone repery,
4.  Badaniu parametrów wskaźnikowych, ustalonych zgodnie z § 3 ust. 1 pkt 4 i 5, w wodach powierzchniowych,

odciekowych, podziemnych i gazie składowiskowym.

Normy związane z produkcją śrub i nakrętek

Śruby

Śruby, do łączenia konstrukcji stalowych powinny odpowiadad wymaganiom norm:
PN-ISO 1891:1999, PN-ISO 8992:1996 oraz PN-82/M-82054.20, a ponadto:



śruby powinny odpowiadad wymaganiom norm: PN-EN ISO 4014:2002, PN-61/M-82331.
PN-91/M-82341, PN-91/M-82342 oraz PN-83/M-82343,



PN-ISO 1891:1999

Śruby, wkręty, nakrętki i akcesoria. Terminologia



PN-ISO 8992:1996
Części złączne. Ogólne wymagania dla śrub, wkrętów, śrub dwustronnych i nakrętek



PN-82/M-82054.20
Śruby, wkręty i nakrętki. Pakowanie, przechowywanie i transport

Nakrętki

Nakrętki powinny odpowiadad wymaganiom normy: PN-83/M-82171,a ponadto:



PN-ISO 1891:1999

Śruby, wkręty, nakrętki i akcesoria. Terminologia



PN-ISO 8992:1996
Części złączne. Ogólne wymagania dla śrub, wkrętów, śrub dwustronnych i nakrętek



PN-82/M-82054.20
Śruby, wkręty i nakrętki. Pakowanie, przechowywanie i transport



Nakrętki sześciokątne powiększone do połączeo sprężonych (PN-83/M-82171)

Wnioski

Negatywne i pozytywne skutki produkcji śrub i nakrętek:



Zużycie chemikaliów i preparatów chemicznych



Emisje zanieczyszczeo do powietrza – technologiczne i energetyczne



Zużycie energii



Wytwarzanie niewielkich ilości odpadów niebezpiecznych w wyniku potrzeb konserwacyjnych i utrzymania
ruchu maszyn i urządzeo oraz funkcjonowania infrastruktury



Emisja hałasu o znaczeniu lokalnym i uciążliwości uzależnionej w dużym stopniu od usytuowania zakładu i
poszczególnych części instalacji



Wytwarzanie odpadów do ponownego zastosowania