Materii prime si materiale

MATERII PRIME SI MATERIALE

Traim astazi intr-un mediu tehnic, inconjurati de o mare diversitate de produse(foto), fara de care nu ne putem concepe existenta.

Produsele pe care le utilizam zi d zi sunt rezultatul proceselor tehnologice (ex: obtinerea painii, obtinerea otelului, rafinarea petrolului, teserea bumbacului).

Procesul tehnologic necesare pentru prelucrarea si transformarea materiilor prime in produs.

Operatia tehnologica este o etapa in care se produce o transformare fizica sau chimica a materiei prime.

Omul este un mare consumator si utilizator de resurse; acest consum s-a accentuat pe masura evolutiei umanitatii si tehnologiei.

Multe dintre aceste resurse, cum ar fi lemnul, minereurile feroase si neferoase, carbunii, petrolul, rocile de constructii - considerate materiale traditionale, sunt astazi mai mult ca oricand imaginea modernitatii, datorita noilor tehnologii de prelucrare si asociere intre materiale.

Resursele reprezinta totalitatea elementelor mediului natural pe care omul le poate valorifica pentru satisfacerea nevoilor sale.

Resursele utilizate de oameni pot fi: resurse de apa, resurse forestiere, roci de constructie, resurse minerale    (foto).

Din resurse se extrag materiile prime necesare in industria de prelucrare.

Dupa importanta in procesele tehnologice, materiile prime pot fi:

materii prime de baza(se regasesc in produsul final, exemple: lemn, metale);

materii prime auxiliare(contribuie la desfasurarea proceselor tehnologice, exemple: lacuri, vopsele).

Dupa provenienta, materiile prime pot fi :

naturale

- vegetale (ex: cereale - foto)

- animale (ex: lana)

- minerale (ex: nisip)

sintetice si industriale.

Dupa capacitatea de a acoperi necesarul oamenilor, materiile prime pot fi:

materii prime epuizabile (ex: petrolul, carbunele);

materii prime inepuizabile (ex: apa).

Dupa compozitia chimica, materiile prime pot fi:

materii prime organice de origine vegetala, animala;

materii prime anorganice (ex: sare, minereuri).

Dupa domeniul de utilizare, materiile prime pot fi:

materii prime pentru constructii;

materii prime pentru industria de prelucrare a metalului;

materii prime pentru industria de prelucrare a sticlei;

materii prime pentru industria chimica.

Materiile prime cu un grad ridicat de prelucrare, din care se confectioneaza produse, se numesc materiale

Dupa gradul de prelucrare, materialele pot fi:

brute - se utilizeaza in stare naturala (ex: lemn brut, piele bruta, minereuri, petrol, gaze naturale 9;

semifabricate - sunt supuse anterior unui

proces de fabricatie (ex: materiale textile (foto), tabla de cupru, tuburi din material plastic (foto),fibre de sticla);

secundare - pot fi recuperate din diverse deseuri (ex: aschii metalice,cioburi).

Materialele se clasifica in materiale metalice (ex:otel,aluminiu) si materiale nemetalice (ex: sticla, material plastic, cauciuc).

Materii prime si materiale metalice

Provenienta

Metalele se gasesc rar in natura necombinate. Majoritatea se extrag din minereuri prin diferite procedee, care fac obiectului metalurgiei extractive. Metalele extrase din minereuri (foto) contin diferite elemente insotitoare, numite impuritati, care pot fi eliminate partial prin operatii ulterioare de purificare tehnica.

Marea majoritate a metalelor se folosesc sub forma de aliaje.

Aliajul metalic se obtine prin unirea a doua sau mai multor elemente chimice, dintre care elementul aflat in proportia cea mai mare este un metal.

Grupa materialelor metalice este formata din metale si aliaje metalice. Nu toate metalele au aceeasi insemnatate industriala. Unele metale precum fierul, aluminiul, zincul,plumbul, staniul au o importanta mare in industrie si se numesc metale tehnice. Produsele obtinute prin metalurgia extractiva au forme simple si se numesc lingouri(foto).

Clasificare

Cele mai utilizate materiale metalice sunt: materialele metalice feroase (care contin fier) si materiale metalice neferoase.

Materiale metalice feroase

Fierul nu se utilizeaza in industrie in stare pura, ci se aliaza cu carbon. Continutul de carbon modifica proprietatile fierului. Aliajele fierului cu carbonul sunt fonta si otelul.

FONTA. Fonta este un aliaj care are in continut, pe langa elementul de baza - fier si urmatoarele nemetale: carbon (2,14 -6,67 ), siliciu, mangan, sulf, fosfor.

Fonta se obtine din minereu de fier, cocs metalurgic si fondanti. Prin arderea cocsului, minereul se topeste si rezulta aliajul in stare topita, zgura si gaze arse.

Instalatia in care au loc aceste reactii se numeste furnal (foto).

In functie de continutul de elemente insotitoare si de conditiile de solidificare, fontele se clasifica astfel:

fonte brute (de prima topire):

- nealiate, folosite pentru obtinerea otelului, retopire si turnare in piese

- aliate, folosite ca adaos la obtinerea otelurilor speciale.

fonte turnate in piese ( de a doua turnare)

- fonte albe, folosite la fabricarea pieselor rezistente la uzura;

- fonte cenusii, utilizate la fabricarea pieselor turnate;

- fonte maleabile, utilizate pentru obtinerea pieselor mici sau cu pereti subtiri.

OTELUL. Este un aliaj ce se obtine din fonta bruta prin reducerea continutului de carbon. Retopirea fontei brute se realizeaza in cuptoare de elaborare (cuptoare electrice sau convertizoare - foto). Otelul topit se toarna in lingouri, iar dupa solidificare este expediat spre laminoare, unde se prelucreaza si se obtin produse laminate (profile, table, benzi si tevi).

Clasificarea otelurilor se face in functie de:

compozitia chimica:

- oteluri nealiate (numite si oteluri carbon)

- oteluri aliate, care, pe langa fier, carbon si elemente insotitoare, contin si elemente adaugate in mod voit, numite elemente de aliere.

destinatie:

- oteluri pentru constructii metalice(poduri, vagoane, vase) sau de masini;

- oteluri pentru scule aschietoare( cutite de strung);

- oteluri cu destinatie speciala( arcuri)

- oteluri inoxidabile si anticorozive;

forma de livrare:

- oteluri deformabile;

- oteluri turnate in piese;

- oteluri laminate.

Materiale metalice neferoase

Cele mai uzuale materiale metalice neferoase sunt: aluminiul, argintul, aurul, cuprul, cromul, nichelul, platina, plumbul, wolframul, zincul si aliajele lor. Dintre aliajele metalelor neferoase amintim:

aliajele cuprului

- alame(aliajele cuprului cu zincul)

- bronzuri( aliajele cuprului cu diferite elemente)

- nichelina, constantan, alpaca( aliajele cuprului cu nichelul) folosite in electrotehnica.

- duraluminiu utilizat in industria aviatiei;

- siluminiu.

aliajele pe baza de staniu si plumb; in functie de procentul celor doua componente se obtin aliaje cu diverse propietati si utilizari si anume: aliaje de lipit, aliaje tipografice, aliaje pentru invelisuri de cabluri.

aliaje cu baza de nichel si crom: nicrom, invar, platinit.

Proprietatile materialelor metalice

Materialele metalice se disting prin proprietati fizice si chimice, proprietati mecanice, proprietati tehnologice.

Proprietati fizice si chimice

Culoarea materialelor metalice variaza de la alb stralucitor la cenusiu inchis. Exceptie fac aurul si aliajele sale, care au culoare galbuie, cuprul si aliajele sale, care au culoare rosiatica.

Luciul metalic. Metalele prezinta luciu caracteristic ce se observa pe suprafetele proaspat taiate, care dispare in timp, ca urmare a reactiilor de oxidare cu atmosfera inconjuratoare (exceptie fac metalele pretioase si aliajele inoxidabile).

Densitatea reprezinta masa pe care o are unitatea de volum a corpului considerat. Unitatea de masura folosita in tehnica este kg/dm³ sau g/cm³.

Fuzibilitatea este proprietatea materialelor metalice de a se topi. In functie de temperatura de topire, metalele se grupeaza, conventional, in: usor fuzibile (sodiu),greu fuzibile(cupru), foarte greu fuzibile (niobiu) si refractare (wolfram). Fiecare metal se topeste la o anumita temperatura fixa, numita temperatura de topire. Majoritatea aliajelor nu au un punct fix de topire, ci un interval de topire.

Conductibilitatea termica este proprietatea materialelor metalice de a transmite caldura. Metalele sunt foarte bune conductoare de caldura in raport cu nemetalele. Metalul cu cea mai buna conductibilitate termica este argintul urmat de cupru si aur.

Dilatarea termica este proprietatea materialelor metalice de a-si mari dimensiunile liniare (lungime, latime, inaltime), respectiv volumul, la incalzire.

Conductibilitatea electrica este proprietatea materialelor metalice de a conduce curentul electric. Printre metalele cu conductibilitatea electrica ridicata se numara argintul, aurul, cuprul, aluminiul.

Proprietatile magnetice sunt definite prin comportamentul materialelor metalice la introducerea lor intr-un camp magnetic. Majoritatea metalelor sunt slab atrase de campul magnetic, putine sunt respinse de campul magnetic( cupru, mangan, crom), iar cele mai putine, in numar de patru, sunt puternic atrase de campul magnetic(fier, cobalt, nichel si gadolin).

Rezistenta la coroziune este proprietatea materialelor metalice de a rezista la actiunea de degradare lenta, de la suprafata spre interior, sub actiunea agentilor chimici din mediul inconjurator (apa, aer, produse de ardere, gaze industriale).

Proprietati mecanice

Proprietatile mecanice reflecta comportarea metalelor si aliajelor sub actiunea unor forte exterioare.

Elasticitatea este proprietatea corpurilor de a-si modifica forma sub actiunea unei forte exterioare si de a reveni la forma initiala dupa incetarea actiunii acelei forte. Elasticitatea este proprietatea de baza a pieselor care au rolul de a amortiza socurile si vibratiile.

Plasticitatea este proprietatea corpurilor de a-si modifica forma sub actiunea unei forte exterioare si de a ramane deformate permanent si dupa incetarea actiunii acelei forte.

Duritatea este proprietatea unui corp solid de a se opune patrunderii in masa lui a altui corp solid care tinde sa-i deformeze suprafata.

Rezistenta oboseala este proprietatea materialelor metalice de a rezista la solicitari variabile si repetate.

Rezistenta mecanica este proprietatea materialelor metalice de a se opune deformarii sau ruperii sub actiunea fortelor exterioare. Fortele exterioare aplicate corpurilor pot determina solicitari simple (intindere, compresiune,incovoiere, forfecare, rasucire) sau solicitari complexe(mai multe solicitari simple aplicate simultan).

Proprietati tehnologice

Pentru a putea fi folosite sub forma de produse utile (semifabricate, piese), materialele metalice sunt supuse unor operatii de prelucrare.Prelucrarea are ca scop modificarea formei si dimensiunilor unui produs metalic.

Prelucrarea se poate realiza:

la cald- prin turnare, deformare plastica si sudare;

la rece-prin aschiere si deformare plastica.

Capacitatea unui material metalic de a putea fi prelucrat printr-un anumit procedeu tehnologic se numeste proprietatea (caracteristica) tehnologica.

Capacitatea de turnare este proprietatea unui metal de a putea fi turnat in forme, obtinandu-se piese turnate (statuete, unelte). Capacitatea de turnare depinde de fuzibilitatea si fluiditatea materialului.

Fluiditatea reprezinta capacitatea unui metal topit de a curge cu usurinta prin orificii inguste si de a umple golurile formei in care se toarna. Cu cat fluiditatea este mai mare, cu atat capacitatea de turnare este mai buna.

Deformabilitatea la cald este proprietatea unui material metalic de a putea fi prelucrat prin procedee de deformare plastica la cald( laminare, forjare, trefilare).

Forjabilitatea este proprietatea unui material metalic de a fi tras in fire subtiri, fara sa se rupa. Exemple de metale ductile: cupru, aluminiu, argint.

Maleabilitatea este proprietatea unui material metalic de a putea fi prelucrat in foi subtiri. Metalele cele mai maleabile sunt: aurul, argintul, cuprul, plumbul si staniul.

Prelucrabilitatea prin aschiere este proprietatea unui de a putea fi prelucrat prin aschiere( strunjire, gaurire, frezare).

Sudabilitatea este proprietatea unui material metalic de a se imbina nedemontabil cu el insusi sau cu un alt metal de aceeasi compozitie prin sudare. Operatia de sudare se executa prin topire sau presare.

Prin operatiile tehnologice de prelucrare se modifica forma, dimensiunile si caracteristicile mecanice ale produselor.

Caracteristici si utilizari

Materialele metalice au o larga utilizare in functie de proprietati si caracteristici.

Fierul este un metal de culoare cenusie, relativ greu, cu punct de topire ridicat. Este moale( are duritate mica), prezinta slaba rezistenta mecanica si elasticitate scazuta, de aceea, ca metal pur se utilizeaza pe scara redusa.

Fonta este utilizata la turnarea de piese. Din fonta se toarna plite pentru sobe, cazi de baie care apoi se acopera cu email impotriva coroziunii.

Otelul este utilizat sub forma de piese turnate (roti de vagoane, roti dintate, carcase etc.) sau semifabricate laminate si trefilate. Instrumentele medicale sunt confectionate din otel inoxidabil rezistent la coroziune.

Cuprul este un metal de culoare rosietica, greu si relativ greu fuzibil. Este maleabil si are conductivitate termica mare. Ductibilitatea sa foarte mare si conductivitatea electrica mare il recomanda pentru fabricarea conductoarelor electrice. Cuprul si aliajele sale este utilizat la fabricarea tevilor pentru cazane termice sau instalatii frigorifice,robinete.

Aluminiul este un metal de culoare alb - argintie,usor,se topeste la temperatura de 658^oC. Are duritate mica,este plastic, conduce foarte bine caldura si electricitatea, are rezistenta mare la coroziune in diverse medii. Aluminiul si aliajele sale sunt utilizate in industria electrotehnica. industria chimica, industria constructoare de masini, industria aviatiei.

Materii prime si materiale plastice

Provenienta

Materialele plastice, datorita proprietatilor pe care le au si a pretului scazut, se utilizeaza ca inlocvuitori ai materialelor traditionale - lemn, piele, metal, sticla (foto). Materialele plastice pot fi tari ca piatra, rezistente ca otelul, transparente si clare ca sticla, usoare ca lemnul, elastice precum cauciucul si pot obtinute in aproape orice culoare.

Masele plastice se fabrica din substante chimice ce se gasesc in petrol, gaze naturale, carbune sau din celuloza. Petrolul, carbunele si gazele naturale sunt materiale organice (pe baza de carbon) ce se gasesc in sol (sub forma de zacaminte), iar celuloza in peretele peretele celular al plantelor si in componenta lemnului.

Materialele plastice sunt substante sintetice de origine organica obtinute din polimeri.

Polimerii sunt formati din lanturi lungi de molecule (foto). Polimerii pot fi substante naturale (celuloza,proteinele, cauciucul natural) cat si sintetice (mase plastice tip polietilena, fire tip nailon).

Pentru obtinerea unor mase plastice cu proprietati si calitati superioare se adauga anumite substante, precum:

materiale de umplutura (faina de lemn, azbest, tesaturi de bumbac, fibre de sticla)

plastifianti, ce au rolul de imbunatatire a plasticitatii

stabilizatori, ce asigura pastrarea in timp a proprietatilor materialului plastic

coloranti (foto)

materiale de armare (fibre, microsfere, fulgi de sticla), cu rolul de a imbunatati proprietatile mecanice ale materialelor plastice

fungicide si insecticide, in scopul cresterii rezistentei materialelor plastice la actiunea microorganismelor

agenti de ignifugare, cu rolul de a mari rezistenta la foc a materialelor plastice

agenti de odorizare, in vederea corectarii mirosului.

Clasificare

Materialele plastice pot fi grupate in functie de comportarea la caldura astfel: termoplastice si termorigide.

Termoplastice pot fi supuse repetat procesului de incalzire si racire. Ele devin moi ori de cate ori se incalzesc modificandu-si forma, iar dupa racire devin rigide. Pot fi trase in foi (foto) si fire.

In industria maselor plastice se utilizeaza si alte materiale plastice cu proprietati superioare:

- mase plastice armate

- mase plastice stratificate.

Dupa forma de prezentare comerciala, materialele plastice se clasifica astfel:

materiale de formare (pulberi, granule, paste)

semifabricate (placi, foi, tuburi, tevi, filme, fire, fibre, profile, spume, articole celulare)

produse finite, care pot fi obiecte si piese obtinute prin diferite procedee: jucarii, articole de papetarie, etc.

Proprietatile materialelor plastice

Proprietati fizice si chimice

Culoarea variaza in functie de colorantii folositi.

Densitatea materialelor plastice este redusa,de aceea materialele plastice sunt considerate materiale usoare.

Dilatarea termica. Materialele plastice se dilata mai mult, dar se incalzesc mai greu ca metalele.

Conductibilitate termica este redusa si permite utilizarea materialelor plastice ca izolatori termici.

Stabilitatea termica a materialelor plastice se exprima prin temperatura pana la care pot fi utilizate fara sa se inmoaie sau sa se degradeze.

Proprietati electrice. Materialele plastice nu conduc curentul electric si se folosesc ca izolatori. Proprietatile dielectrice ale materialelor plastice depind de natura polimerului si a materialului de umplutura.

Proprietatile optice au importanta practica in obtinerea ambalajelor transparente si a lentilelor de destinatie diversa. Bune proprietati optice prezinta polistirenul "cristal" (transparenta asemanatoare sticlei) si plexiglasul.

Stabilitatea chimica a materialelor plastice este mare. Aceste materiale sunt rezistente la actiunea apei, a solventilor si a agentilor biochimici. De aceea pot fi utilizate la fabricarea tevilor si a conductelor pentru transportul apei si al lichidelor cu actiune chimica agresiva.

Proprietati mecanice

Proprietatile mecanice caracterizeaza capacitatea materialelor plastice de a rezista la actiunea fortelor exterioare.

Rezistenta la rupere a materialelor plastice este buna. Caracteristicile mecanice a materialelor plastice depind in cea mai mare masura de materialele de umplutura. Cea mai buna rezistenta o au materialele ce au ca umplutura tesatura din fibra de sticla, iar cea mai slaba rezistenta cele cu umplutura din rumegus de lemn.

Duritatea materialelor plastice este mica. Acestea au suprafata moale si sunt sensibile la zgariere. Polistirenul, unele tipuri de polietilena si de policlorura de vinil sunt dure.

Plasticitatea este proprietatea de baza a materialelor plastice. Prin incalzire acestea devin mai plastice decat materialele metalice.

Proprietati tehnologice

Desi numarul procedeelor de prelucrare este mare, acestea pot fi incadrate in cateva grupe si anume: extrudarea, injectarea, presarea, termoforarea, calandarea, sudarea, turnarea la rece.

Deformarea la cald Materialele plastice se prelucreaza sub forma de piese prin deformare plastica la cald (extrudare, injectare, presare). Maleabilitatea este proprietatea materialelor plastice de a fi trase in fire (foto) prin unul din procedeele: extrudare, injectare, suflare.(foto)

Capacitatea de turnare a materialelor plastice este buna. Acestea se inmoaie si curg, umpland golurile tiparului in care se toarna, la temperaturi relativ mici.

Sudabilitatea. Materialele termoplaste se imbina prin sudare, iar materialele termoreactive prin lipire.

Prelucrabilitatea prin aschiere reprezinta proprietatea materialelor plastice de a fi prelucrate prin aschiere: debitare, strunjire, frezare, gaurire si lustruire.

Caracteristici si utilizari

Materialele plastice pot fi topite, racite, intinse, transformate in foi sau fire, pot fi tesute rezultand o gama variata de produse. Aceste materiale se regasesc in diverse produse cum ar fi: paturi, perne, covoare, jucarii, calculatoare, automobile, aparatura medicala, etc.

Polietilena (PE) este un material termoplastic, permeabil la benzina si alcool, rezistent la agentii chimici, rezistent termomecanic, bun izolator electric. Se utilizeaza fie ca semifabricat, fie ca piese pentru instalatii. Se foloseste la fabricarea articolelor de uz casnic,aparatelor medicale, ambalajelor si a articolelor cosmetice.

Polistiren (PS) este un material termoplastic, transparent, dur, rigid si stabil dimensional. Nu este toxic, este usor colorat, prezinta bune proprietati electroizolante si optice. Se foloseste ca material de impregnare sau acoperire si pentru realizarea izolatiei termice si fonice a constructiilor.

Policlorura de vinil (PVC) este un material termoplastic, poate fi moale sau rigid, transparent sau opac, rezistent mecanic si chimic, rezistent la intemperii, nu rezista la lumina, caldura sau la soc, este un bun izolator.

Teflon. Este rezistent la temperaturi inalte, incasabil, impermeabil, rezistent la frecare si la coroziune. Este folosit mai nou in confectionarea obiectelor de uz casnic (foto).

Plexiglas. Este un material termoplastic, instabil dimensional, cu bune proprietati optice si electrice, rezistent la apa, dar instabil la benzina.

Poliester tip PET. Are proprietati magnetice. Transparent, rezistent mecanic,rezistent la caldura, bun izolator,rezistent la soc. Piesele din PET se pot asambla prin sudare sau lipire.

Se utilizeaza in industria electrotehnica (foto), industria auto, industria textila, industria ambalajelor alimentare si in constructii.

Poliuretan (PU) se foloseste ca spuma izolatoare si ca material de acoperire. Din poliuretan se confectioneaza perne si saltele, bureti de baie, burete de sters tabla.

Bachelita este un material plastic termorigid folosit la confectionarea de carcase, manere de tigai, izolatori electrici si la fabricarea vopselelor.

Cauciucul

Provenienta

Cauciucul este un produs natural de origine vegetala sau sintetic obtinut din reactii de polimerizare

Cauciucul natural se extrage sub forma de latex (seva) din scoarta arborilor de cauciuc (foto), originari din regiunea fluviului Amazon, cultivati mai tarziu si in alte zone ale globului. Latexul de cauciuc contine circa 35% produs util, 60% apa si substante minerale, zaharuri, proteine. Latexul este coagulat prin evaporarea apei, este presat si afumat pentru a impiedica degradarea sub actiunea unor microorganisme. Astfel se obtine cauciucul brut (crepul), o masa elastica de culoare galben - bruna care se inmoaie usor la caldura, se sfarama la temperaturi joase, se uzeaza si se dizolva in benzina.

Daca la vulcanizare se foloseste o cantitate mare de sulf, se obtine un produs rigid, dur, electroizolant cu buna rezistenta mecanica, numit ebonita, folosit in special in electrotehnica.

Cauciucul sintetic se obtine industrial sub forma unui latex sintetic care este prelucrat ca si cel natural. Rezulta un cauciuc sintetic brut cu proprietati asemanatoare celui natural si care se foloseste dupa vulcanizare.

Clasificare

Cauciucurile se clasifica, tinand cont de diferite criterii si anume:

dupa modul de obtinere, cauciucul se imparte in:

- cauciuc natural;

- cauciuc sintetic;

in functie de operatiile la care este supus, cauciucul este:

- cauciuc nevulcanizat(cu aspect spongios);

- cauciuc vulcanizat(industrial).

Cauciucurile sintetice se clasifica dupa domeniile de utilizare, astfel:

cauciucuri de utilizare generala, folosite la fabricarea pneurilor, benzilor transportate, incaltamintei etc.;

cauciucuri cu utilizari speciale, intrebuintate la fabricarea produselor care trebuie sa reziste la diferiti agenti chimici, la temperaturi ridicate sau scazute.(exemplu: cauciuc utilizat la fabricarea costumului de scafandru-foto).

Proprietati. Caracteristici. Utilizari

Utilizarea cauciucurilor este strans legata de proprietatile acestora. Cauciucul se remarca prin elasticitate deosebita si prin duritate mica de revenire dupa deformare. Cauciucul are rezistenta la rupere, la frecare si la actiunea substantelor chimice. Densitatea cauciucului este mica, deci este un material usor.

Cauciucul natural este stabil in apa, nu se dizolva in alcool sau acetona, dar se dizolva in benzina. Reactioneaza cu oxigenul sub actiunea radiatiei ultraviolete sau a agentilor chimici.

Cauciucul brut, fiind sensibil la actiunea oxigenului din aer, prezinta fenomenul imbatranirii (crapa si se degradeaza).

Cauciucurile nevulcanizate (spongioase) se folosesc pentru fabricarea materialelor de acoperire: cleiuri, unsori, lacuri, paste de etansare.

Cauciucul natural vulcanizat isi pastreaza elasticitatea pe un domeniu mult mai larg de temperatura. Prezinta rezistenta mecanica buna, stabilitate chimica, amortizeaza socurile si vibratiile.

Proprietatile cauciucului sintetic sunt determinate de compozitie si de tehnologia de prelucrare.

Principalul domeniu de utilizare a cauciucului este industria pneurilor (foto). Este utilizat la fabricarea benzilor transportoare, membranelor si a racordurilor elastice, furtunurilor, amortizoarelor, in productia bunurilor de consum (incaltaminte,mingi, jucarii - foto), a produselor sanitare si farmaceutice.

Ebonita este un material dur, rigid, bun electroizolant, cu rezistenta mecanica buna. Aceste caracteristici se datoreaza continutului mare de sulf folosit la vulcanizare.

Se utilizeaza sub forma de placi, bare, tuburi, piese fasonate prin presare la cald, manere pentru unelte (foto) si aparate de uz casnic.

Materii prime si materiale din sticla

Provenienta

Sticla este unul din cele mai vechi materiale cunoscute si folosite de oameni. Originea fabricarii sticlei nu este cunoscuta, insa inainte de a o fabrica, oamenii au folosit sticla naturala sub forma de ,, obsidian . Obsidianul de culoare neagra, bruna sau rosie era utilizat pentru podoabe sau pentru unelte taioase.

La inceput era destul de greu de obtinut sticla, datorita faptului ca necesita temperaturi mari si multe etape de lucru.

Sticla este un material cu structura necristalina (amorfa) obtinut prin racirea pana la solidificare a unui amestec de oxizi, aflat in stare topita.

Sticla obisnuita se numeste ,,sticla calcosodica si este utilizata la fabricarea geamurilor, vaselor sau diferitelor obiecte decorative (foto).

Componentul de baza al sticlelor este dioxidul de siliciu care se prezinta sub forma cristalina pura (cuart) si sub forma de nisip.

La fabricarea sticlei se utilizeaza atat materii prime principale, dar si materii prime auxiliare. Materiile prime principale sunt:

nisipul cuartos raspandit in natura sub forma de zacaminte (foto). In nisip pot exista resturi vegetale sau oxizi de diferite metale.

carbonatul de sodiu, produs industrial scump;

carbonatul de calciu ce se gaseste in natura sub forma de zacaminte de marmura (foto), creta si calcar;

materii prime complexe (feldspatul, caolinul, dolomita)

cioburi de sticla rezultate din procesul tehnologic sau recuperate de la consumatori.

Materiile prime auxiliare sunt reprezentate de substante ce se introduc in sticla in cantitati foarte mici influentand aspectul si proprietatile sticlei. Ele sunt:

afinanti, ce au rolul de a limpezi sticla topita

decoloranti, cu rolul de a inlatura culoarea imprimata

acceleratori, ce reduc durata procesului de topire in cuptor

coloranti care determina culoarea sticlei si cuprind un numar mare de substante.

opacizanti, ce servesc la obtinerea unor sticle netransparente care difuzeaza lumina.

Clasificare

Sticla se fabrica in sortimente foarte variate, o clasificare a acesteia fiind foarte laborioasa. De aceea, luand drept criteriu de clasificare compozitia chimica se intalnesc diferite tipuri de sticla.

Sticla de cuart sau sticla pura contine numai dioxid de siliciu poate fi mata sau transparenta. Este un material electroizolant si deosebit de rezistent la actiunea agentilor chimici.

Sticla calcosodica comuna se utilizeaza pentru sticle de menaj, geamuri sau oglinzi; are in continut dioxid de siliciu si alti oxizi. Poate fi transparenta sau colorata.

Sticlele grele contin oxizi de metale grele cum ar fi oxidul de plumb. Sticlele grele se utilizeaza la fabricarea cristalului (foto).

Sticlele rezistente se obtin prin metode speciale si au proprietati mai bune decat sticlele obisnuite. Astfel sticlele se utilizeaza la fabricarea termometrelor, fiolelor sau sticlei de tip Yena (foto).

Strassul este un tip de sticla ce are un continut mare de plumb, este foarte dens si are mare putere de refractie. Se utilizeaza in decorarea bijuteriilor (foto) imitand foarte bine diamantul.

Fibrele de sticla se obtin din sticla topita trecuta prin orificii foarte mici. Au proprietati foarte bune in comparatie cu alte materiale fibroase naturale sau sintetice; sunt rezistente mecanic si electric, nu absorb apa, rezista la temperatura si la actiunea substantelor chimice.

Proprietati

Proprietatile sticlei depind de compozitia chimica si determina domeniul ei de utilizare. Sticlele nu au o compozitie chimica unitara, fiind un amestec de oxizi de siliciu si oxizi ai altor metale. Proprietatile sticlei sunt cele care determina domeniile ei de utilizare.

Proprietati fizice

Densitatea sticlei variaza in functie de compozitie. Astfel, sticlele cu continut ridicat de in oxizi ai metalelor grele au densitati mai mari.(foto)

Conductibilitatea termica este proprietatea materialelor de a conduce caldura. Sticla nu este buna conducatoare de caldura.

Dilatarea termica se refera la alungirea unei unitati de lungime prin cresterea temperaturii cu un grad. Dilatarea este importanta pentru sudura unor sticle de compozitii diferite sau pentru sudura sticla -metal.

Stabilitatea termica se refera la capacitatea sticlei de a suporta variatii mari si rapide de temperatura fara sa se distruga.

Rezistenta la soc termic este rezistenta pe care o poate suporta un obiect din sticla fara sa se sparga atunci cand este incalzit brusc. Sticla nu are punct fix de topire, ci un interval de temperatura, deoarece nu este o substanta pura.

Proprietatile electrice sunt foarte importante deoarece sticla se utilizeaza in industria electrotehnica si electronica.

Proprietatile optice ale sticlei au o deosebita importanta pentru utilizarea ei in majoritatea domeniilor tehnicii. Sticla poate fi transparenta, mata sau opaca. datorita evolutiei procesului tehnologic de obtinere, sticla trece prin toate etapele de la transparenta totala la opacitate absoluta.

Proprietati mecanice

Duritatea este importanta atat in procesul de prelucrare prin slefuire si polizare, cat si la utilizarea sticlei. proprietatea este influentata de compozitia chimica.

Rezistenta termica se exprima prin marimea fortei care provoaca distrugerea sticlei. Sticla este fragila si nu rezistenta la socuri mecanice. Factorii ce influenteaza rezistenta mecanica sunt compozitia chimica, defectele din interiorul sticlei, eventualele zgarieturi de pe suprafata sticlei.

Elasticitatea este proprietatea materialelor de se deforma reversibil. Sticla nu este elastica. Sticla este rigida si nu poate fi indoita.

Fragilitatea. Sticla este un material fragil,se distruge complet atunci cand asupra ei actioneaza o forta. Sticla s-a imbunatatit cu noi functii pentru a raspunde exigentelor moderne de confort, securitate, protectie la spargere si protectie contra efractie.

Caracteristici. Utilizari.

Sticla este un material cu un potential de utilizare foarte mare in diferite domenii: industrie, transporturi, medicina, constructii, arta (bijuterii, vitralii-foto), design interior.

Produse din sticla pentru constructii. In aceasta categorie intra o multime de produse cu proprietati si caracteristici deosebite:

- placi din sticla pentru geamuri

- placi din sticla ornament imprimate

Sunt intrebuintate la usi, pereti interiori sau la placarea cladirilor(foto).

- placi sticla armate ce au inclusa in grosimea lor o retea de sarma de fier

- oglinzi obtinute prin argintarea placilor de sticla

- caramizi din sticla utilizate pentru pereti interiori

- conducte din sticla utilizate in industria chimica

Ambalaje din sticla Acestea cunosc o gama larga de raspandire si utilizare datorita calitatilor lor: transparenta, posibilitatea de a fi inchise ermetic, fabricarea in forme si dimensiuni variate, pret redus.

Sticla de menaj cuprinde o varietate foarte mare de produse (pahare, farfurii, glastre, platouri, obiecte de decor - foto); principala calitate ceruta fiind aspectul exterior placut.

Sticla optica se utilizeaza pentru lentile de microscop (foto), telescoape, camere de luat vederi. Sticla optica trebuie sa fie perfect transparenta si omogena.

Fibrele de sticla se aseamana cu fibrele textile, sunt subtiri si lungi, din ele rezultand tesaturi utilizate la izolatia termica a navelor cosmice sau ca material electroizolant.

CAP.II ANALIZA DE PRODUS

Produsele sunt obiecte realizate din diferite materiale printr-un proces de productie. Produsele nu sunt singulare, ele se incadreaza intr-o gama de produse(foto). Orice produs trebuie sa satisfaca doua insemnate aspecte ale necesitatilor umane: latura utilitara si latura estetica.

Gama de produse semnifica o grupa de produse ce se aseamana prin materia prima folosita, tehnologia de fabricatie si utilizari.

Pentru a analiza un produs sau gama de produse se tine seama de urmatoarele aspecte:

denumirea produsului;

domeniul de utilizare;

materiale folosite pentru obtinerea produsului;

alcatuire si forma constructiva;

prezentare;

pret;

disfunctionalitati posibile;

Prezentarea produselor se poate face in magazin, prin expunerea lor in scopul vanzarii, dar si in targuri(foto) si expozitii.

Analiza produselor din materiale metalice

Gama de produse

Diversitatea materialelor metalice si a produselor obtinute din acestea este foarte mare; practic, nu exista domeniu care sa nu foloseasca materiale metalice. In materialele metalice si gama de produse utilizate.

Materiale metalice pentru:

- industria alimentara: recipienti, coloane de distilare, conducte etc.;

- electronica: conductori, rezistoare, condesatoare, bobine, circuite integrate etc.;

- vase de bucatarie, tacamuri, aparate si dispozitive confectionate din otel inoxidabil;

- instalatii de alimentare cu apa: conducte, racorduri, coturi;

- instalatii de canalizare: conducte: conducte, racorduri, rezervoare, instalatii(foto).

Produse metalice pentru:

- constructii: poduri(foto), sine de cale ferata etc.;

- constructii de masini: caroserii, sasiu, transmisii, bloc motor;

- instalatii cu cablu: telescaune(foto), telecabine, funiculare, cabluri metalice;

- transportul si distributia energiei electrice: cabluri, profile pentru stalpi de sustinere;

- aparatura electrocasnica: carcasele aparatelor, conductori electrici, motoare electrice pentru actionarea aparatelor.

Fisa de analiza a produsului

Denumirea produsului: FOARFECE

Utilizare: taierea diferitelor materiale (tesaturi, hartie,cartoane)

Materiale folosite: otel pentru scule

Alcatuire: doua parti lamelare terminate prin ,, urechi'' de prindere

Forma: in pozitie deschisa au forma literei X,urechile pot fi in forma ovala sau cerc. Varfurile pot fi ascutite sau rotunjite

Schita constructiva: foto

Prezentare: vitrina magazinului de profil, rafturi etc.

Pret orientativ: 9 RON

Disfunctionalitati:

jocul lamelor generat de nefixarea corespunzatoare a nitului de prindere;

fisuri in manerul de prindere din material plastic;

tais necorespunzator

Analiza produselor din materiale plastice

Gama de produse

Produsele din materiale plastice joaca un rol important in viata cotidiana, fiind utilizate in diverse domenii: medicina, transport, constructii.

Articolele din material plastic se grupeaza in urmatoarele clase:

produse semifinite(placi, folii, pelicula,filme, benzi, bare, profile) si produse finite( tuburi, conducte).

produse de ambalare, stocare, transport(pungi, saci, butoaie, canistre)

articole pentru constructii(usi, ferestre-foto, obloane, bazine, rezervoare, pardoseli) si articole sanitare(cazi, chiuvete, accesorii bai).

articole de menaj (yase de bucatarie-foto, capace, dopuri).

produse de uz medical, farmaceutic si cosmetic(seringi, perii, periute de dinti).

produse pentru industria chimica, industria electrotehnica si electronica (cabluri, carcase aparate electrice), pentru agricultura si zootehnie, industria optica, foto si cinema(film foto)

diverse (casti de protectie, rechizite scolare sau de birotica- foto, articole de imbracaminte, articole de mercerie, jucarii,manechine pentru magazine, articole pentru decorari).

Fisa de analiza a produsului

Denumire produs: Cutie alimentara

Utilizare: pastrarea alimentelor (de exemplu: iaurt,smantana, inghetata)

Materiale folosite: poliester tip PET

Alcatuire: corpul propriu-zis si capac

Forma: tronconica sau cilindrica

Schita constructiva: foto

Prezentare: in vitrina magazinului de profil, pe rafturi expuse ambalate in folie transparenta formand seturi de diferite dimensiuni.

Pret orientativ: 3 RON

Disfunctionalitati posibile: deformare generata de depozitare sau pastrare in conditii necorespunzatoare, neinchidere ermetica.

Analiza produselor de cauciuc

Gama de produse

Industria de prelucrare a cauciucului, ca si cea a maselor plastice se caracterizeaza prin materiile prime utilizate. Datorita proprietatilor sale, cauciucul este de neinlocuit in unele aplicatii tehnice (de exemplu, pentru pneuri auto); se utilizeaza in constructii ca elemente de transportoare, a membranelor si a racordurilor elastice si la protejarea chimica a unor instalatii.

Produsele de baza din cauciuc sunt:

anvelope pentru vehicule (foto), echipamente si masini mobile (camere de aer interioare, benzi de rulare pentru pneuri, benzi pentru reconditionarea anvelopelor);

curele de transmisie si benzi transportoare;

tuburi, conducte si furtunuri;

articole de igiena si farmacie;

articole de imbracaminte;

covoare si presuri;

echipamente electroizolante si de protectie;

fire si tesaturi cauciucate;

inele si garnituri pentru ermetizare(foto);

articole pentru uz medical(foto), veterinar si de laborator;

articole sportive;

plute pneumatice si ambarcatiuni;

ebonite sub forma de placi, bare, tuburi si piese fasonate.

Fisa de analiza a produsului

Denumire produs: Covor din cauciuc pentru autoturism

Utilizare: protejarea podelei

Material folosit: cauciuc sintetic de utilizare generala

Alcatuire: corpul propriu-zis

Forma: dreptunghiulara, pe fata produsului fiind prezente diferite modele in relief

Schita constructiva:foto

Prezentare: se expun in seturi de 2 sau 4, pe rafturi se etaleaza ambalate in folie de polietilena

Pret orientativ: 19 RON buc; 35 RON set format din 4 bucati

Disfunctionalitati posibile: fisuri,crapaturi

Analiza produselor din sticla

Gama de produse

Sticla este un material multifunctional si rafinat, puternic si elegant, fiind un material foarte util.

Progresul tehnic,evolutia tehnologiei de obtinere a sticlei au determinat o larga paleta de utilizari. Sticla se produce astazi intr-o gama variata de produse:

sticla de silice;

sticla pentru geamuri, oglinzi, articole comune de menaj, pentru becuri electrice ;

sticla de plumb, numita sticla cristal este un tip de sticla mai grea si mai stralucitoare decat sticla obisnuita;

sticla pentru fiole si obiecte de laborator (foto);

sticla pentru termometre (foto);

sticla tip strass, intrebuintata la imitarea diamantului si altor pietre pretioase;

sticla tip Yena, care rezita la temperaturi inalte;

sticla utilizata in domeniul artistic ce contine diversi coloranti (foto);

sticla pentru constructii;

sticla pentru tehnica nucleara;

fibre optice.

Fisa de analiza a produsului

Denumirea produsului: BORCAN

Utilizare: ambalaj din sticla pentru produse solide sau semilichide

Materiale folosite: sticla transparenta sau colorata

Alcatuire: peretii borcanului,gatul(peste 30mm diametrul interior), baza

Schita constructiva: foto

Prezentare: magazine, rafturi

Pret orientativ: 0,8 RON

Disfunctionalitati: neinchidere ermetica, fisuri, crapaturi datorita manipularii si depozitarii incorecte

Realizare unui produs simplu din materiale

metalice

C1: Care sunt operatiile ce trebuie efectuate in vederea realizarii unui produs din materiale metalice?

C2: Ce sunt operatiile de pregatire?

C3: Ce sunt operatiile de preluare?

C4: Ce sunt operatiile de finisare?

C5: Care sunt masurile de protectie a securitatii muncii ce trebuie respectate la realizarea operatiilor?

Evaluarea si valorificarea produselor

C1: Ce este evaluarea?

C2: Ce este valorificarea?

C3: Ce se intelege prin calitatea produselor?

C4: Cum influenteaza aspectul tehnicii calitatea produsului?

C5:Cum influenteaza aspectul ergonomic calitatea produselor?

C6: Cum actioneaza aspectul estetic asupra calitatii produsului?

C7: Cum actioneaza produsul asupra sanatatii?

C8: Cum actioneaza produsul asupra mediului

inconjurator?

C9:Care sunt cele mai

raspandite metode si mijloace publice?

Activitati si meserii specifice realizarii produselor

(din materiale plastice,cauciuc,sticla)

C1: Ce este ocupatia?

C2: Ce este meseria?

C3: Ce este profesia?

C4: Ce este COR-ul?

C5: Care sunt activitatile specifice, functie de meserie specifice realizarii produselor din materiale metalice, plastice, cauciuc, sticla?