Skripta - Obrada Materijala i - i Dio

7/15/2019 Skripta - Obrada Materijala i - i Dio

1/83

OBRADA MATERIJALA2 . 4 . 18 .

zanimanje 010104 - strojarski tehniar

dipl. ing. strojarstva Ivo Slade


2/83

Obrada materijala

I. tehnika kola TESLA Ivo Slade 2

1.0 UVOD

Ova skripta je namjenjena uenicima I. tehnike kole TESLA u Zagrebu smjerstrojarski tehniar, za lake praenje predmeta Obrada materijala1. Raena je udva dijela, po jedan za svako polugodite.

Obrada materijala jedan je od temeljnih strunih predmeta u programunaobrazbe strojarskih tehniara. Skripta obuhvaa osnovne oblike oblikovanjamaterijala, njihov razvoj, obradu bez odvajanja estice, obradu s odvajanjem estice,postupke spajanja maretijala te zatitu materijala. Osim rune i strojne obradeuenici e biti upoznati s organizacijom proizvodnje, tehnolokim procesima ikvalitetom proizvodnje.

Sadraj skripte je u cijelosti prilagoen okvirnom nastavnom planu i programupredmeta Obrada materijalaza 1. Razred strojarskih tehnikih kola.

Kako su nastavni sadraji dosta loeni, gradivo je podijeljeno u tematskecijeline koje su pak podijeljene u manje podcjeline. Na kraju svake cjeline nalaze sepitanja i zadaci za provjeru usvojenosti sadraja.

Pri izradi ove skripte koristio sam se uglavnom mojim pripremama zapredavanja i materijalima pogotovo slikama, koje sam naao na internetu. Kakoslika govori tisuu rijei tako sam nastojao skriptu to vie oslikati fotografijama iilustracijama. Skripta nije komercijalnog karaktera, niti je zamjena za bilo kojiudbenik, ve je pomo mojim uenicima u savladavanju gradiva.

Zahvaljujem se svima koji su korisnim savjetima pomogli da se ova skriptaizradi. Takoer u biti zahvalan i na budui dobronamjernim prijedlozima i savjetimakako poboljati i osuvremeniti skriptu.

Slade Ivo


3/83

Obrada materijala


SADRAJ

1. Uvod 2

2. Sadraj I. dijela 3

3. Podjela i znaajke postupaka obrade materijala ........................... 53.1 Naini izvoenja obrade .......................................................................... 63.1.1 Alati ......................................................................................................... 63.1.2 Naprave .................................................................................................. 73.2 Postupci obrade ...................................................................................... 83.2.1 Izvorno oblikovanje ........................................................................... 93.2.2 Obrada odvajanjem estica ..................................................................... 113.2.3 Obrada bez odvajanja estica ............................................................... 123.2.4 Obrada spajanjem ............................................................................ 133.2.5 Toplinska obrada ..................................................................................... 14

3.2.6 Zatita materijala .................................................................................. 163.2.7 Mjerenje i kontrola ............................................................................ 183.2.7.1 Metar ....................................................................................................... 193.2.7.2 Pomina mjerka ...................................................................................... 193.2.7.3 Mikrometar .............................................................................................. 213.2.7.4 Komparator ............................................................................................. 223.2.7.5 Mikroskop ................................................................................................ 233.2.7.6 Kalibri ...................................................................................................... 273.2.7.7 Mjerne ploice - etaloni ........................................................................... 283.2.7.8 Mjerni listii .............................................................................................. 293.2.7.9 Mjerenje oblika ........................................................................................ 303.3 Pitanja ..................................................................................................... 32

4. Lijevanje ........................................................................................ 334.1 Ljevarstvo ................................................................................................. 334.2 Metalurgija ljevarstva ............................................................................... 344.3 Pjeani kalupi ......................................................................................... 354.4 Izrada kalupa i jezgre ............................................................................... 364.5 Dijelovi kalupa ......................................................................................... 384.6 Uljevni i odzrani sustav ........................................................................... 394.7 Suenje kalupa i jezgri ............................................................................ 414.8 koljkasti kalup ........................................................................................ 414.9 Metalni kalupi ........................................................................................... 424.10 Lijev bez dna ............................................................................................ 424.11 Tlani lijev ................................................................................................ 43

4.12 Centrifugalni lijev ...................................................................................... 444.13 Zavrna obrada i kontrola odljevka .......................................................... 454.14 Projektiranje tehnolokog procesa lijevanja ............................................. 484.15 Pitanja ...................................................................................................... 49

5. Osnove obrade materijala odvajanjem estica ............................ 505.1 Podjela obrade odvajanjem estica ......................................................... 505.2 Geometrija noa ...................................................................................... 515.3 Gibanja kod obrade odvajanjem estice .................................................. 535.4 Sile rezanja .............................................................................................. 545.5 Nastajanje strugotine ............................................................................... 555.6 Pitanja ...................................................................................................... 56


4/83

Obrada materijala


6. Rune obrade odvajanjem estica ................................................ 576.1 Sjeenje rezanje .................................................................................... 576.2 Piljenje ...................................................................................................... 596.3 Buenje .................................................................................................... 63

6.3.1 Spiralno svrdlo .................................................................................. 64

6.3.2 Builice .............................................................................................. 676.3.3 Svdlo s ploicom od tvrdog metala .................................................... 696.3.4 Ravno svrdlo ...................................................................................... 696.3.5 Zabuivala ......................................................................................... 70

6.4 Turpijanje ................................................................................................. 716.5 Bruenje .................................................................................................. 73

6.5.1 Runo bruenje ................................................................................ 736.5.2 Runi alat za bruenje........................................................................ 746.5.3 Finoa brusne trake .......................................................................... 756.5.4 Brusne ploe ..................................................................................... 766.5.5 Sastav brusne ploe .......................................................................... 77

6.6 Grecanje ................................................................................................... 796.7 Pitanja ...................................................................................................... 81

6.8 Pitanja ...................................................................................................... 82


5/83

Obrada materijala


3. Podjela i znaajke postupaka obrade materijala

FANNY, VENERA PLESAICA IZGALGENBERGA U AUSTRIJI:Figurica nainjena od zelenogkamena i stara vie od 30.000godina

PTICA MOVARICA NAINJENA ODMAMUTOVE BJELOKOSTI: Pticaje pronaena u njemakoj peini HohleFels, od repa do kljuna dugaje 4,7 cm i stara vie od 30.000 godina

Pronaeni alati izKamenog doba iudica stara vie od40.000 godina

Prapovijest je najdue razdoblje u prolosti ovjeanstva.Procjenjuje se ono traje od 1 800 000. godine p. K. pa sve

do 4000. godine p. K.Prvi uspravni ovjek naziva se Homo Erectus, a prvirazumni ovjek naziva se Homo Sapiens. Najstariji ostaciHomoSapiensanaeni su u Australiji i stari su oko 70 000godinaPrva ovjekova zadaa bila je sakupljanje.Prvi alatovjek je dobivao teui mekani kamen od kojeg jeizraivao rune klinove ili oblutke.ovjek je u tom dobu pronaao i vatru. Vatra je zasigurnonajvei pronalazak u povijesti. ovjek ju je najvjerojatnijeprimijetio onda kad je negdje udario grom i zapalio vatru.ovjek je tu vatru pokuavao zadrati to je dulje mogao jer

je primijetio da ona daje toplinu. Po hladnijem vremenu kadbi se sklanjao u peine i spilje uvijek je sa sobom ponio ivatru. ivot u peinama nije bio stalan nego samopovremen radi zatite od kie i hladnoe.Nakon ovoga javlja se i artikulirani govor, tj. pojavljuju seglasovi.

U svojoj povijesti ovjek je mukotrpno radio. Cijelo vrijemeje nastojao okolinu prilagoditi svojim potrebama te raznimizumima i inovacijama sebi olakati ivot i rad.

Postoji stara izreka Rad je ovjeka uinio ovjekom.

Od stanovanja u peinama do izrade prvih zemunica,sojenica do dananjih modernih kua i nebodera.Od pjeaenja, jahanja do automobila, brodova, aviona.Od crtanja ugljenom po stijenama peine do modernihraunala, od vikanja, bubnjanja, tranja kurira i golubovapismonoa do suvremenih naina komuniciranja raunalimai mobitelimaZa sve to bila mu je potrebna obrada materiajla i alatikako bi to ostvario.Kroz povijest su se alati i naini obrade materijala sve vieusavravali. To je najprije bilo usavravanje odnosnoprilagodba iskustvom, dok danas moderne raunalnetehnike omoguuju optimalizaciju izrade alata i postupakaobrade materijala.

Obrada materijala je promjena oblika, dimenzija ilisvojstava materijala kako bi se prilagodio daljnjojupotrebi.


6/83

Obrada materijala


3.1 Naini izvoenja obrade

Runi alat zamontau

Alati za obradu bez odvajanja estice runo kovanje

Alati za obradu

odvajanjem estice spiralna svrdla

Alati za obradu odvajanjem estice tokarski no

Alati za obradu spajanjem runaelektrina lemilica za meko lemljenje

Promjena oblika, dimenzija ili svojstava materijala i moe sepodijeliti na:

- runu ili- strojnu obradu.

Jednostavno za rei, ali teko za izvesti.Da bi se izvela obrada na bilo koji nain potrebi su nekipreduvjeti.

3.1.1 ALAT

Potrebno je imati alat. On je sredstvo u direktnom dodirus predmetom koji se obrauje.

Alati se dijele na rune ili strojne. Runi alati mogu biti i alatisa pogonom (elektrini pogon runa elektrina builica,pneumatski pogon runi pitolj za zatezanje iliotputanje vijaka, hidrauliki pogon- runa savijaica ipki,cijevi, profila).

Svaka se vrsta alata moe dalje podijeliti na alate zaobradu odvajanjem (svrdla, turpije, brusevi, tolarski noevi,glodala, igle za provlaenje,..) ili bez odvajanja estica(ekii, batovi, valjci, ...), za spajanje(alati za lemljenje,lijepljenje, zavarivanje), za montau(kljuevi viljukasti,okasti, odvijai, klijeta,.. ), za mjerenje (duljine, oblika,kvalitete povrine, tvrdoe ili vrstoe ili ilavosti materijala)

Alati se mogu podijeliti i prema vrsti obrade u alate za grubuobradu i alate za finu obradu

Takoer se alati mogu svrstati u podvrste.Alati za obradu odvajanjem estica su alati za piljenje, alati

za buenje, alati za turpijane, alati za bruenje, ...Alati za obradu bez odvajanja estica su alati za kovanje,alati za preanje, alati za savijanje, ...Alati za zavarivanje mogu biti za plinsko zavarivanje, zaelektroluno zavarivanje, za elektroptporno zavarivanje,..Alati za lemljenje se dijele u alate za meko i za tvrdolemljnje.


7/83

Obrada materijala


Naprava za stezanje - kripac

Naprava za stezanje kripac

Naprava za stezanje stolarska stega

Naprava za stezanje stezna glava

Primjeri razliitih vodilica

Stezna naprava - ablona za buenje

3.1.2 NAPRAVE

Kako je navedeno alat je sredstvo u direktnom dodiru s

obratkom. Sila kojom alat djeluje na obradak dovoljno jevelika da pomie obradak po radnom stolu. Zato je obradamogua samo ako obradak miruje.Takoer je potrebno zadrati obradak na istoj poziciji ako jepotrebno izvriti vie razliitih obrada. Za to boljepozicioniranje to toniju izradu potrebna su nampomagala koja su specijalno konstruirana za tu srhu.

Naprave - pomona sredstva koja se primjenjuju utijeku proizvodnje, ne obrauju direktno materijal, alisudjeluju u procesu proizvodnje i to kao samostalniureaji ili kao dio alatnog stroja.

Zadaci naprava su1. prihvat izratka,2. stezanje izratka i dranje izratka u definiranom poloaju

to znai da je odreen poloaj izratka, tj da je izradakoslonjen, prislonjen ili centriran, odnosno poloen naosnovicu te

3. odredivanje medusobnog poloaja alata i obratka4. osiguravanje voenja i hoda alata

Npr.: kod naprava za buenje

Naprave su:kripci,stezne glave,stege,vodilice,ablone za buenje,naprave za montau,..

Naprava za dodavanje i montau

Stega

Vodilica


8/83

Obrada materijala


3.2 Postupci obrade

Obrada izvornog oblikovanja - lijevanje

Obrada bez skidanja strugotine valjanje

Obrada skidanjem strugotine piljenje

Obrada spajanjem zavarivanjej

Obrada zatite materijala - eloksiranje

Izradak se najee moe izraditi na vie naina, odnosno

razliitim postupcima obrade tokarenjem, glodanjem,kovanjem, valjanjem, provlaenjem,..

Uvjek se nastoji odabrati proizvodnja koja u najkraemvremenu s to manje moguih operacija i zahvatazadovoljava postavljene uvjete.

Postupke obrade materijala dijele se u nekoliko skupina.

1. Obrada izvornog oblikovanja iz bezoblinog stanja (ruda, otpadni metal, strugotina,..) oblikuje se vrsto tijeloodredenog oblika ( najee lijevanjem )

2. Obrada bez skidanja estice nain obrade materijalakada se sirovac mijenja u eljeni oblik novih dimenzija ilisvojstava bez promjene volumena imase materijala (valjanje, kovanje, savijanje, sabijanje, ...)

3. Obrada odvajanjem estice nain obrade materijalakada se sa sirovca odvaja viak materijala lomljenjem sitnihdijelova materijala (piljenje, buenje, tokarenje, glodanje, ...)

4. Obrada spajanjem nain obrade kod kojeg se eljeniproizvod dobije spajanjem dva ili vie dijelova u jednu

cjelinu ( zavarivanje, lijepljenje, lemljenje, spajanje vijcima,zakovicama, ... )

5. Obrada zatite materijala nain obrade kod kojeg sena obradak nanosi materijal u svrhu poveanja kvaliteteproizvoda ( antikorozivna zatita, metalizacija, eloksiranje,bruniranje, kromiranje, bojenje, plastifikacija, ...)

6. Obrada promjenom svojstava nain obradematerijala kada se sirovcu mijenja struktura, a time injegova svojstva ( kaljenje, normalizacija, cementiranje,...)

Obrada promjenom svojstava -kaljenje


9/83

Obrada materijala


3.2.1 Izvorno oblikovanje

Vrhovi kopalja od bakra

Bronani ma

eljezne kare

Ulomak kalupa za lijevanje bronanihigala, Kalnik - Igrie

Ve je reeno da je prvi alat ovjek dobio teui mekanikamen od kojeg je izraivao rune klinove ili oblutke. U

svom razvoju prelazi iz kamenog doba u metalno doba.Kronoloki se pojavljuju bakreno, bronano i eljezno doba.

U bakrenom dobu ovjek nailazi na mekani metal koji jelako obradiv materijal i primitivnim kamenim alatom.Zbog svoje mekoe, bakar se u poetku koristio za nakit, nootkriem daljnjih obrada (hladne deformacije i lijevanja)koristi se za izradu alata i oruja.Sve vea upotreba bakra uzrokovala je promjene utadanjem drutvu. Pojavile su se skupine prvih specijalista- rudara, kovaa, lijevaa, metalurga.Do 3800. g. prije Krista upotreba bakra proirila po cijelom

Mediteranu, a paralelno s eksploatacijom bakra dolazi dootkrivanja i eksploatacije zlata, srebra, olova, arsena (oko3500. g. pr. Kr.). Poinje mijeanje metala i izrada prvihlegura (arsenova bronca), ime je otvorena slijedeastepenica u razvoju ovjeka - Bronano doba, kada je odslitine bakra i kositra dobivena bronca. U tom se razdobljuintenzivira proizvodnja bronanog oruja, orua i nakita.Nakon bronanog nastavlja se eljezno doba. Obradaeljeza hladnim kovanjem na Bliskom istoku poinje oko6000.g pr. Kr., ali do ope uporabe eljeza dolazi tek oko1000.g pr. Kr kada se znanje o taljenju eljeza proiriloBliskim istokom i Grkom i to se uzima za poetak

eljeznog doba.

Kalupi

Iskopana ruda se kopala metalnim maljevima, motikama ipijucima te se mljela i talila se u posebno graenim peima.Kalupi za lijevanje su u poetku bili jednodijelni, preteno subili kameni i glineni (jednokratni), rijetko kada metalni.Sluili su za lijevanje plosnatih odljevaka.

Razvojem metalurgije pojavljuju se dvodjelni kalupi. Sastojese od jezgrene upljine, ujevnog kanala, uljevne upljine -pojila, priljubnice razdjeln ravnine, na sebi imaju rupe kojeslue za meusobno privrivanje kalupa, dodatne rupiceza izlaz plinova, ...


10/83

Obrada materijala


Vuedolski kalupi

Skice pei Vuedolske ljevaonice uobliku rimske lampice

Vuedolska kultura koristi prvi puta viedjelne kalupe zalijevanje metala Razvijenost vuedolske metalurgijeoitovala se u serijskoj proizvodnji bakrenih alatki pomou

dvodijelnog kalupa.

Pei ognjita

Crte iz grobnice Rekhmire u Tebama iz vremena oko1500.g pr. Kr. prikazuje ognjite u lijevaonici sa radnicimakoji naizmjenino gaze po dva mijeha za raspirivanje vatre.

Pei iz Vuedolskogbazena koje se koriste za dobivanjetaline su najee u obliku rimske lampice, imaju jedan ili

vie kljunova za mjehove. Sve je raeno od debelog slojagline koja je pod visokim temperaturama dobila ciglastocrvenu boju.

Dananji naini lijevanja su u osnovi isti kao i u pradavnavremena materijal se rastali i nalije u kalup, ali postepenirazvoj tijekom godina doveo je do novih saznanja umetalurgiji koja se razvila kao zasebna znanost.Skoro svakodnevno se pojavljuju nove i poboljane vrstematerijala, razvijaju se novi postupci zagrijavanja i taljenja,proizvode se nove sloene vrste kalupa pojavljuju se novipostupci obrade materijala. Zato je u metalurgiji, kao i uostalim granama obrade materijala, potrebno praenjenovih tehnologija i cijeloivotno obrazovanje.


11/83

Obrada materijala


3.2.2 Obrada odvajanjem estica

Razliiti modeli nekadanjih pila

Piljenje

Obrada odvajanjem estice (ako se izuzme klesanje

kamena ili kostiju kamenom) poinje otkri

em metala kadase pojavljuju prve metalne pile i to od bronce i eljeza.

Vjeruje se da je pilarstvo staro oko 500.000 godina i da supile ovjekov najstariji izum, odmah uz otkrie koplja i vrhastrelice. ovjek je morao prilagoditi ono to je imao "priruci". Tako su ljudi sa otoja u Tihom oceanu koristili zubemorskog psa, a Aboriini sa Madeire - kljun ribe pilana.

Najprije se koriste rune pile od metala s neproirenimvrhovima zubaca. Da se takva pila ne bi ukljetila (jo nijebio razvijen princip razvraivanja), piljeni bi se komadiuetom natezali svaki na svoju stranu.

Egipatske metalne pile bile su podijeljene u dva tipa zapiljenje drva i za piljenje kamena.Jedan od velikih koraka pri unapreenju pile bio je razvojupotrebe eljeza i elika, negdje izmeu 9. i 5. st. pr. Kr.U eljezno se doba prvi puta poinju premetati (razvraati)zubi pile, kako bi se rez dobio pri gibanju pile samo ujednom smjeru i to povlaenjem, pa su zubi bili poravnatiprema drki.U poetku piljenje je bilo runo, alii sa sigurnou se moerei da su prve mehanike pilane postojala u XI stoljeukoje su bile pokretane mehanikom snagom vodenog tokapreko vodenog kola i sustava prijenosa gibanja

U Hrvatskoj, na podruju Hrv. Primorja i Gorskog Kotara,prva pilana potoara je podignuta 1428. god. krajCrikvenice, druga 1651. god. u abru, a trea 1685. god. uLokvama.

Pronalazak parnog stroja (J. Watt, 1778.god.) uvjetovao je irazvoj pilana na parni pogon. Prva parna pilana podignutaje 1803. god. u Engleskoj (Portsmouth). Prve parne pilane uHrvatskoj su se pojavile polovinom XIX. stoljea. Napodruju Hrv. Primorja i Gorskog Kotra podignute su parnepilane: prva 1849. god. u Prezidu, druga 1850. god. uCrnom Lugu, a trea 1860. god. u Ravnoj Gori.

Slian razvojni put mogao bi se napraviti za svaku obradumaterijala odvajanjem estice. Neke dananje obrade vukukorjene iz pradavnih vremena, dok su druge novijegdatuma.

Obrada odvajanjem estice je postupak promjene oblika idimenzija predmeta koji obraujemo odvajanjem sitnihdijelova materijala koje nazivamo strugotinom. Ti djeliimaterijala su vrlo malih dimenzija u odnosu na obradak i

specifinog su oblika te se vie ne mogu upotrebljavati.


12/83

Obrada materijala


3.2.3 Obrada bez odvajanjem estica

Nekadanji naini kovanja

Hrvatski frizatik hercega Andrije

Hrvatski kovani novac

Samurajski ma

Kovanje

Od prvih odlijevaka, kada se metal poeo koristiti, trebalo ihje doraditi. Udaranjem po sirovcu mijenja se (dorauje)oblik obratka obradom bez odvajanja estica. Tako kovanjepostaje jedan od najstarijih postupaka obrade materijalabez odvajanja estice u procesu dorade prvih odljevakanoeva, maeva, vrhova strelica.Zatim se pojavljuje potreba zamjene naina trampe utrgovini uvoenjem novca.Oko 8000 g. pr. Kr. pojavljuje seprvi kovani novac. Kovan je od razliitih vrsta metala, ali sepostepeno zamjenjuje plemenitim metalima - zlatom isrebrom koji preuzimaju ulogu novca.

U prvo su se vrijeme zlato i srebro vagali jer se robaprodavala za odreenu koliinu zlata ili srebra. Kako nijeposvuda bilo vage, unaprijed se rezalo zlato i srebro ukomade odreene teine. Jamstvo da je teina tonoodreena i da je komad novca od zlata i srebraodgovarajue istoe, bili su utisnuti - kovani - posebniznaci. Kako su vladari prvi poeli kovati svoj novac, obinoje iskovan novac s likom vladara. Kovani novac imao jerazliite oblike: okrugli, etvrtast ili u nekom drugom obliku.Naim najstarijim hrvatskim novcem smatra se onaj koji sekovao u Zagrebu oko 1200. Godine i omao je latinskinatpis: Andreas dux Croatiae(Andrija knez Hrvatske).

Danas je metalni novac skoro svuda u svijetu okrugla oblika(Rarliita prigodna izdanja i penny u Velikoj Britaniji imajuviekutni metalni novac).Zlatan i srebrn novac vrlo je rijedak i najei je sitan kovaninovac od nikla, bakra, aluminija, aluminijske bronce i drugihslitina metala.

Samurajski ma ili katana je Japanski ma vrhunskekvalitete kojeg krase najvea dostignua kovakog zanata.Njegova otrica nadilazi sve poznate maeve svijeta upogledu tvrdoe, vrstoe, ilavosti i otrine.Sam proces kovanja otrice je vrlo kompliciran.

eline trake sa dva razliita stupnja tvrdoe kova zajednoukiva, vie puta trake savija, preklapa i ponovo ukiva.Postupak se ponavlja do nekoliko tisua slojeva.Zatim se dobiveni komad iskiva na originalnu duinu idebljinu (drka i ostrica).Za kovaku vatru se koristi riina slama i crnogorinodrvee da se metalu doda to vie ugljika (ugljik dajetvrdou).Po zavretku kovanja bilo je potrebno doraditi otricuhoblanjem, te najkritinijiem dijelu izrade - kaljenjem otrice.


13/83

Obrada materijala


3.2.4 Obrada spajanjem

Obrada spajanjem nerastavljivispoj - lijepljenje

Obrada spajanjem nerastavljivispoj - lemljenje

Obrada spajanjem rastavljivispoj - kinom

Obrada spajanjem rastavljivispoj vijani spoj

Veina predmeta koji nas okruuju nisu napravljena iz

jednog komada. U njihovom procesu nastajanja napravljenoje vie razliitih dijelova koji su kasnije spojeni i ine cjelinu.Sam proces spajanja je slijed uzastopnih i/ili usporednopovezanih operacija kojima se ugradbeni elementi dovodeu medusobni odnos i osiguravaju od rastavljanja sa svrhomostvarenja nove cjeline

Obrada spajanjem - moe se u osnovi podijeliti na dvanaina spajanja;

- spajanje u rastavljive i- spajanje u nerastavljive spojeve

Rastavljivi spojevi - smatraju se spojevi koji se mogurastaviti bez oteivanja materijala te se ponovo sastaviti uistu cjelinu. Tu spadaju

- vijani spoj- spoj zatikom i svornjakom- spoj klinom

Nerastavljivi spojevi - smatraju se spojevi koji se ne mogurastaviti bez oteivanja materijala. Tu spadaju

- zakovini spoj- zavareni spoj- lemljeni spoj

- lijepljeni spoj- punjeni spoj- spoj preoblikovanjem- spoj utiskivanjem- specijalni postupci spajanja

(npr. najlijevanje, galvanizacija, ..)

Vijani spoj

Vijak je cilindrian predmet s navojem koji slui u strojarstvukao element za rastavljivo spajanje. Uglavnom ima glavukoja, uz pomo odgovarajueg alata, prua mogunostpritezanja ili otputanja (odvijanja ili zavijanja).Prvi vijak se pojavljuje u Europi poetkom 15. Stoljea, alise zbog previsoke cijene proizvodnje ne prizvodi. Poekomindustrijalizacije u 18. stoljeu proizvodnja vijaka postajepristupana, te od tada do danas postaje roba irokepotronje. Poznato je preko 7000 razliirih vrsta vijaka.Vijani spoj je danas najvaniji rastavljivi spoj u strojarstvu.Spajanje vijcima moe biti runim alatom, ruim alatom spogonom, strojno ili pomou robota.


14/83

Obrada materijala


3.2.5 Toplinska obrada

Toplinska obrada arenje -

TOPLINSKA OBRADBA UVAKUUMU pe na FSB u Zagrebuza arenje, kaljenje i poputanjevisokolegiranih i alatnih elika

Dijelovi i nazivi katane

Jo od davnina je primjeeno da se zagrijavanjem ihlaenjem metala mogu promijeniti njegova svojstva.Npr. prije spomenuti samurajski ma katana - zahtjeva

nakon komplicirane obrade bez skidanja strugotine kovanja i komplociranu termiku obradu kako bi dobiozahtjevane karakteristikeVe je reeno da se za kovaku vatru koristi riina slama icrnogorino drvee da se metalu doda to vie ugljika.Kada bi kovaki dio bio zavren - rezultat kovakog procesanekaljeni dio otrice esto ima na sebi tragove slojevametala koji slie na godove drveta.Sada se dolazi do kaljenja otrice. Proces zapoinjenanoenjem na cijelu duinu maa tankog sloj gline, pijeskai pepela. Zatim se bambusovim tapiem uklanja taj slojcijelom duinom otrice (2-3cm) tako da se dobije valovita

linija. Izgled ove linije ovisi o kovau. Svaki kova je imaosvoje male tajne gdje i zato napraviti liniju uom, irom,manje ili vie zavojitom,...Nakon zagrijavanja u pei do oko 950C dio otrice zatienglinom bi imao oko 700-800C. Razlog uklanjanj smjesegline u blizini otrice je da se omogui samo kaljenjeotrice. Time se postie tvrdoa otrice, a izbjegava krutostcijelog maa da se smanji pucanje prilikom udaraca.Temperatura bi se odreivala prema boji metala i zatim bise uareni ma potapao u vodu kako bi se otrica maazakalila.


15/83

Obrada materijala


Fe-C dijagrami dijagram stanjaopisuje fazni i mikromolekularnisastav sustava eljezo - ugljik

Isprekidane i pune linije prikazujustabilni odnosno metastabilnisustav FeC

TTT dijagram - dijagramizotermike transformacije zaeutektoidni celik omogucuje dapredvidimo strukture, svojstva ipotrebne toplinske obradbe zaelikT- time (vrijeme s)T- temperature(C)T- transformation

Toplinska obrada metala je postupak obrade materijadjelovanjem topline na materijal u nekom odreenomvremenskom intervalu da bi se postigle promijene njegovemikrostrukture, a time i eljena svojstva - mehanika,fizikalna, kemijska.Osnova toplinske obrade elika je poznavanje Fe-CdijagramaEksperimentiranjem se dolo do vie naina i vrstatoplinskih obrada, a danas se koristimo svim timsaznanjima, ali na suvremeniji nain.

Podijela termike obrade je:

1. Postupci arenjaa) Normalizacijsko arenjeb) Rekristalizacijsko arenjec) Sferoidizacijsko ili meko arenje

d) arenje za redukciju unutarnjih napetostie) Poputanjef) Poboljanje

2. Kaljenje elikaPovrinsko kaljenje

3. Termodifuzijske obradea) Cementiranjeb) Nitriranjec) Karbonitriranjed) Sulfonitriranje

e) Boriranje

Temeljni parmetri postupka toplinske obrade sutemperatura i vrijeme.

Ovisno o ukupnom vremenu potrebnom za postizanjetemperature zagrijavanja (ugrijavanju, progrijavanju idranju) i hlaenja dobivaju se razliiti postupci termikeobrade. Takoer se pri zagrijavanju dodaju razliiti elementikako bi se poboljale karakteristike metala utermodifuzijskoj obradi.


16/83

Obrada materijala


3.2.6 Zatita materijala

Primjeri korozije

Primjeri zatite od korozije cinanje i bruniranje oruja

Iako su metali na prvi pogled vrsti i nesalomljivi onireagiraju sa okolinom u kojoj se nalaze i postepeno

propadaju. Na njih djeluje kia, sunce, vjetar, mraz, smog,sol,..

Korozija je najnegativniji utjecaj okoline na konstrukcijskemetale zbog vanjskih mehanikih, kemijskih ili biolokihutjecajnih faktora. Na sprijeavanje korozije u razvijenomsvijetu se troi oko 1000 $ po stanovniku (podaci premaistraivanjima u USA 2003. godine)

Korozijom se na znanstveni nain prvi poeo baviti MihailVasiljevi Lomonosov ruski znanstvenik jo 1756. godine.Utemeljitelj je Moskovskog sveuilita koje i danas nosi

njegovo ime.

Korozija se dijeli na kemijsku, fizikalnu, bioloku, elektrinui kompleksnu korozijuZa koroziju postoje razliiti vanjski i unutranji faktori.Najvaniji faktori su kisik i temperatura, dok su takoerutjecajni vlaha, sadraj soli, sadraj otopljenih plinova, pHvrijednost, i brzina strujanja, mehanika djelovanja, tlak,svjetlost, djelovanje ivih organizama (gljivice, plijesni,alge, mikrorganizmi), galvanske struje,...Korozija se prema obliku moe podijeliti na opu, lokalnu,selektivnu ili interkristalnu koroziju

Brzina i tok korozije ovise o metalu i njegovoj strukturi, ostanju povrine (glatke i iste povrine manje korodiraju),napetosti i naprezanjima u metalu, legirajuimkomponentama, povienij temperaturi,..Neki metali razvijaju u dodiru s okolinom zatitni sloj bakar pozeleni ili posmei, srebro, aluminij nikal i mjedpotamne. Time naprave tvrdu koru oksidnog sloja koja titiod daljnjeg propadanja materijala

Materijali koji se ne mogu sami zatititi moraju se zatititina neke do slijedeih naina:

1 zatita prevlakama ili premazima Metalne prevlakeimaju galvansko djelovanje i to su postupci cinanja,eloksiranja, bruniranja,... Zatitni premazi sujednokomponentni ili dvokomponentni, a ovise o vrstiveziva, pigmenta, boje, punila ili otapala.

Primjeri zatite od korozije zatita trupa broda premazom


17/83

Obrada materijala


Shematski prikaz anodne zatiteelinog spremnika

Katodna zatita metalnog broda

Primjer kromiranja

4 Anodna zatita - zatita s plemenitijim metalommoe osnovni metal prevesti u pasivno stanje (elici,nehrajudi elici, aluminijeve, kromove i titanove legureOdravanjem pasivnog sloja osnovni je metal zatien oddaljnjeg razvoja korozijskog procesa. Tako npr. anodnezatite elinog spremnika za 99 % sumpornu kiselinu(katoda je ugljikova elektroda).

5 Katodna zatita - je tehnika zatite metala odkorozije iji je osnovni princip polarizacija metalnekonstrukcije na potencijal kod kojeg proces otapanjametala prestaje ili se odvija prihvatljivo malenom brzinom.Katode mogu biti aluminijske, cinkove i magnezijeve legureza zatitu elika.

Za zatitu bakra koriste se eljezne katode.

6 Zatita inhibitorima je zatita tvarima koje dodaneu korozijski okoli smanjuju brzinu korozije do tehnolokiprihvatljivih iznosa, a dodaju se povremeno ili kontinuiranou zatvorene sustave (iznimno u otvorene sustave).Premaz djeluje tako da stvori koru koja usporava koroziju.

Osim zatite metala od propadanja antikorozivna obradamoe imati i veliki udio u estetici samog proizvoda.

Estetski primjeri zatite od korozije:

Primjer eloksiranjapoluge pedale bicikla

Primjer bojanja


18/83

Obrada materijala


3.2.7 Mjerenje i kontrola

Osnovne SI jedinice

Izvedene jedinice s posebnimnazivima i znakovima

Izvedene jedinice bez posebnihnaziva i znakova

Doputene jedinice izvan SI sposebnim nazivima i znakovima

Meunarodni prototip metra

Dananji imperativ proizvodnje je sto vie, to bre i tojeftinije proizvoditi zbog to vee profita. Ali svi proizvodi

moraju biti isti unificirani, moraju zadovoliti izgledom,kvalitetom, pristupani cijenom, udovoljiti ekolokimzahtjevima,..

Kada zavri proces izrade nekog predmeta on se moraprovjeriti da li odgovara nacrtu.Provjera mjerenje je jedan od vanijih segmenataproizvodnje. Da bi se osigurala kvaliteta proizvoda onmora bit precizno izraen.Openito, mjerenje je postupak usporeivanjanepoznate veliine poznatom.Kod mjerenja koriste se meunarodno priznate jedinicemjerenja - jedinice Meunarodnog sustava (SI-sustav).

Zakonite mjerne jedinice razvrstane su u 4 grupe:1. Jedinice Meunarodnog sustava SI:

osnovne izvedene s posebnim nazivima i znakovima izvedene bez posebnih naziva i znakova

2. Iznimno doputene jedinice izvan SI3. Decimalne jedinice4. Sloene izvedene jedinice.

Decimalne jedinice

Razvoj definicije jedinice duljine 1 metra:1791.-1799. Meridijanski metar - Metar se definira kao 1/10000 000 udaljenosti od pola do ekvatora (kroz Pariz)1799.-1889. Arhivski metar - Prametar izraen iz platinedefinira metar udaljenoi krajnjih ploha tapa1889.-1960. M-prototip Meunarodni prototip metra izraenod legure platine i iridija definira duljinu od metra izmeusredinjih crtica graviranih na tapu1960.-1983. Valni metar - Definicija metra zraenjemkriptona 86 u vakuumu duljina metra je 1650763,73 duljinevala1983. Laserski metar Definicija metra brzinom svjetlosti u

vakuumu - metar je jednak duljini puta koji svjetlost prijee uvakuumu za vrijeme 1/299792458 dijela sekunde


19/83

Obrada materijala


U Dubrovniku je u 15.stoljeu mjerabila Orlandov lakat 51.2 cm zamjerenje tkanina.

Metar (30 50 m ) za mjerenja ugraevinarstvu.

Mjerenje vanjske dimenzijeuniverzalnom pominom mjerkom

Mjerenje unutarnje dimenzijeuniverzalnom pominom mjerkom

Mjerenje dubine univerzalnompominom mjerkom

Mjerenjem se dobije rezultat mjerenja - broj poznatihjedinica u nepoznatoj veliini. Ovisno o tome to mjerimoi kolika je potrebna preciznost mjerenja koristimoadekvatan alati za mjerenje.

Mjerenje duljina - mjerna jedinica 1mm :

Za mjerenje duljina koristi se mjerilo koje zadovoljavatraenu preciznost

1. Metar slui za gruba mjerenja (dovoljnoprecizna u graevinarstvu).

2. Pomina mjerka

Koristi se kod preciznih mjerenja (do stotinke milimetra)krutih tijela. Sastoki se od tijela (tapa) po kojem klizikliza.Na klizau je vijak konica koji moe blokirati potrebnipoloaj krakova. Krakovi (eljusti) za mjerenje se nalazejedna na tijelu i druga na klizau. Konstruirane su tako damogi mjeriti unutarnje ili vanjske dimenzije te dubinu.

Na tapu se nalazi milimetarska skala, a na klizau jeposebna skala - nonijus


20/83

Obrada materijala


Oitanje D=5.0 mm

Oitanje D=5.1 mm

Oitanje D=5.5 mm

Pomina mjerka s urom

Pomina mjerka DIGIMATIC spojena

na Pocket PC (Dlanovnik)

Portugalac Pedro Nunez (latinski Nonius) je 1542.godine osmislio skalu koju je francuski matematiarPierre Vernier je 1631. Usavrio. Ona olakava preciznomjerenje sitnije od milimetraNa klizau je napravljena podjela manju od 1mm ododreene duljine milimetarske skale.

Kada je kliza i poetnom poloaju poklapaju se 0 satapa i 0 sa klizaa.

Pomakom klizaa poklopiti

e se samo jedna crtanonijusa sa jednom crtom na milimetarskoj skali tapa.

Poetna 0 sa nonijusa mjeri duljinu u milimetrima, dokpoklopljena crtica nonijusa i tapa daju oitanje udijelovima mm. Tonost oitanja ovisi o podjeli nonijusakoja moe biti

N=0.1 na nonijusu 10 crtica preciznost 0.1mmN=0.05 na nonijusu je 21 crtica preciznost 0.05mmN=0.02 na nonijusu je 51 crtica preciznost 0.02mm

Osim univerzalnih pominih mjerki postoje i drugeizvedbe:

- Pomina mjerka s urom- Digitalna pomina mjerka

- Dubinomjer


21/83

Obrada materijala


Oitanje mikrometra po milimetarskojskali 7 mm, po nonijusu bubnja 38dijelova mjerena duljina 7.38 mm

Oitanje mikrometra po milimetarskojskali 8.5 mm, po nonijusu bubnja 12

dijela mjerena duljina 8.62 mm

Digitalni mikrometar

Dijelovi mikrometra:

1 Tijelo luni okvir2 Zatita s logom firme3 Graninik4 Nepokretni mjerni trn5 Ploice od tvrdog metala6 Poluga konice7 Vijak konice8 Ploasta opruga9 Pritezna ahura10 Vijak mikrometra11 Bubanj mikrometra12 Matica za podeavanje13 ahura nonijusa14 Kuglini leaj15 Mjerni bubanj

16 Providni prsten od pleksiglasa17 Pritezni vijak18 Zatitna ahura19 Ploa za upravljanje20 Ploice s brojkama21 Nosa ploica22 Velika ploasta opruga23 Vijak24 Podeavajui vijak25 Zatitni poklopac26 Prstenasti graninik27 Opruga spojnice egrtaljke28 ahura egrtaljke29 Vijak egrtaljke30 Milimetarska podjela31 Oitanje nonijusa32 Nonijus podjela

3. Mikrometar

Preciznije mjerenje od pomine mjerke mogue jepomou mikrometra. Tonost oitanja standardnogmikrometra je 0.01 mm dok se kod digitalnih mikrometara

poveava do 0.001mmIsto kao i pomina mjerka mikrometar se sastoji od

krutog tijela i klizaa. Kod mikrometra kliza - ahurarotira oko nepominog dijela - bubnja preko utisnutemilimetarske skale. ahura ima navoj od 0.5 mm pookretaju i na njenom rubu je utisnuta 50 djelna podjela.Dok se bubanj okree mogue je oitati s preciznosti od0.01 mm

Kod mjerenja predmet se stavlja izmeu nepominogoslonca (nepominog mjernog trna) i pominog mjernogoslonca (pominog trna, vijka) nasloni na nepomianoslonac. Dodir pominim trnom mora biti lagan te sepribliavanje vijka obavlja iskljuivo pomou egrtaljke (

sila ispod 10 N/m2 ).


22/83

Obrada materijala


Mehaniki komparator

Digitalni komparator

Komparator na stalku

Meunarodni prototip metra

Mjerenje oblika pomoukomparatora mjeri se odstupanje odidealne krunice

4. KomparatorKomparatori su mjerni instrumenti koji pokazujuodstupanje od neke mjere (npr. etalona).Mehaniki komparator se sastoji od ticala sa zubnomletvom i zupastog prijenonog mehanizma.

Mala kazaljka pokazuje vrijednosti u milimetrima, dokvelika kazaljka pokazuje vrijednosti dijelova mm.

Rade se u rasponimamjerenja od 0.25 do 300mm(mala kazaljka) teoitanjima dijela od 0.01 do0.001 mm (velika kazaljka).

Magnetni stalak se lako

postavlja na radni stol te jekoritenje komparatoramogue u svakom trenutkuna radnom mjestu

Iako su vrlo precizni imaju sistemske uzroke greke.

Greke nastaju zbog- Greaka u izradi zubne letve i zupanika- Nema idealne paralelnosti osi- Ekscentrinosti mehanizama- Zranost izmeu dijelova, ....

Primjer depnog komparatora


23/83

Obrada materijala


Leeuwenhoek-ov mikroskopA vijak za odreivanje visimepromatranog objektaB tijelo mikroskopa (metalna ploa)C osovina na kojoj je nabijenpromatrani objekt i koja ga moerotiratiD sferna lea

Svjetlosni mikroskop sa ogledalomkao izvorom svjetlosti

Svjetlosni mikroskop sa vlastitimizvorom svjetlosti.

5. Mikroskop

Mikroskop je optiki ure

aj za gledanje sitnih predmetakoji nisu vidlivi golim okom. Pronaao ga je nizozemski

znanstvenik Antony van Leeuwenhoek u 17. stoljeuMikroskopom se takoer moe precizno mjeriti. Potrebnoje postaviti mjernu ploicu.U tubusu se izmeu okulara i leepostavlja mjerna ploica prozirnaploica na kojoj su urezanemjerne crtice potrebnog rastera

Poveanja koja se mogu dobiti optikim svjetlosnim mikroskopom

su kod okulara: 1x, 2x, 5x, 10x, 15xDok se objektivi izrauju za poveanja od:- malo poveanje (10x)- srednje poveanje (40x)- veliko poveanje (100x)

Ukupno poveanje je umnoak poveanja okulara ipoveanja objektiva. Najea poveanja se kreuizmeu 40x do 1600x

Za jo vea poveanja koristi se elektronski mikroskop.Poveanja su 1000 puta vea od svjetlosnogmikroskopa.


24/83

Obrada materijala


Elektronski mikroskop uI. tehnikoj koli TESLA u Zagrebu,Klaieva 7

Upravljaka konzola

Top mikroskopa

Nosa pripremka

Otvoreni Philipsov SEM 505

Prikaz poveanjaelektronskog mikroskopavidljiv je na slijedeoj serijislika

1. Oteenje zupanika

2. 4 x poveanje oteenja



5. 407 x poveanjeoteenja


25/83

Obrada materijala


6. 1326 x poveanje

7. 6.632 x poveanje

8. 29.000 x poveanje


26/83

Obrada materijala


9. 136.000 x poveanje

10. 1.411.000 x poveanje

10. poveanje preko14.000.000 x


27/83

Obrada materijala


Crte vanjskog i unutarnjeg IDE NEIDE kalibra

Vanjski IDE NE IDE kalibar i njegovedimenzije

Vanjski jednostrani IDE NE IDEkalibar s jednim raljama koje supodijeljene u dio IDE te nakon toga udio NE IDE

Kalibar trn D=23mmH11

IT11 ima veliinupolja 130

Rupa mora biti utolerancijiD=23mmAd=0mAg=130m

6. Kalibri

Osim mjerenja u proizvodnji je potrebna i kontrola odnosno odstupanje od nazivne (zadane) mjere.Kalibri se koriste za kontrolu mjera i to najee zaslijedee mjere:

- unutarnje promjere i dubinu rupe- vanjske promjere (mjere)- duljinu i debljinu- vanjske i unutarnje navoje- rupe i ljebove na osovinama- zakoenja- zaobljenja- kuteve

Za kontrolu vanjskih mjera rave

Raljasti kalibri slue za brzu kontrolu toleranci promjeraosovina. Dvostrani modeli imaju dvije ralje - stranu IDE(oznaena zeleno) i stranu NE IDE (oznaena crveno).Ako osovina ulazi u stranu IDE znai da stvarna mjeraosovine nije vea od tolarancije nazivne mjere dokstrana NE IDE znai da je stvarna mjera vea odtolerancije nazivne mjere.

Osovina D=10mm u toleranciji h6IT6 ima veliinu polja 9 - odnosnoAg=10.000 Ad = Ag - IT

Ad=9.991Osovina mora biti izraena unutarovih dimenzija.Kod kontrole osovina mora ui ustranu IDE i ne smije ui u NE IDE.

U sluaju da je loe izraena i vea je od10 mm ne ulazi u ralje IDE niti NE IDE.Ako je manja od 9.991mm ulazi u raljeIDE i NE IDE to takoer znai da nije dobro napravljena.

Za kontrolu unutarnjih mjera trnovi

Trnovi slue za brzu kontrolu toleranci promjera rupe

Ako trn ulazi u stranu IDE znai da stvarna mjeraosovine nije manja od tolarancije nazivne mjere dokstrana NE IDE znai da je stvarna mjera manja odtolerancije nazivne mjere.


28/83

Obrada materijala


112 dijelni set elinih etalona

112 dijelni set keramikih etalona

8 dijelni set elinih etalona

8 dijelni set keramikih etalona

7. Mjerne ploice Etaloni

Precizne mjerne ploice su primarni i vitalni standard ukvalitetnom mjerenju u proizvodnji. Najese seproizvode kao pravokutne ili kvadratne prizme, odposebnih vrsta elika ili keramike, mjere metriki ili uinchima.

Izrauju se u vie kvalitetnih razreda:

Razred 0 je namjenjen za najviu tonost kodkalibriranje drugih etalona i preciznih mjernihinstrumenata i zahtjeva rad u kontroliranoj okolini saposebno osposobljenim strunjacima.

Razred I se upotrebljava kod provjere povrina da bise potvrdila preciznost drugih etalona, kod proizvodnjepreciznih dijelova, kao i za postavljanje mjernog sustavaelektronikih mjernih ureaja

Razred II koristi se za rad u radionicama za kontrolustrojnih dijelova, alata, izradu etalona, podeavanjemjernih instrumenata

Razred K blokovi etalona se koriste za rad utemperaturno kontroliranoj atmosferi ili za laboratorijskakalibriranja i ispitivanja. Koriste se kao master kalibri uproizvodnji drugih etalona za radionice.

Mikro ispitiva moe povezati vie ploica etalona u fiksni spoj za kontrolu mjerenja ipreciznost. Moe se koristiti za kontrolu horizontalnih i vertikalnih mjera.Dodatni instrument je set za mjerenje paralelnosti ploica.


29/83

I. tehnika kola TESLA

Mjerni lilstii - zakoeni

Mjerni lilstii paralelnih rubova

Shematski prikaz mjerenja zventila motora

Prikaz mjerenja razmaka elek

svjeica

Obrada materijala

Ivo Slade

zora

roda

8. Mjerni listii

Mjerni listii sujednostavan alat koji seupotrebljava zamjerenje razmaka.Najee seupotrebljavaju ustrojarstvu.

Sastoje se od vietankih metalnih listiana kojima je upisananjihova debljina. Listiisu dosta fleksibilni i mogue je vie njmjerenje udaljenosti.

Izrada debljine listia je najea u stmilimetra. (npr 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.Oblici su zakoeni ili paralelni listii

Tipino mjerenje je kod podeavanja

motoru te kod razmaka elektroda svje

29

ih kombinirati za

tim dijelovima5, .....)

azor ventila na

ica.


30/83

Obrada materijala


Kutnik za mjerenja pravog kuta

Set (garnitura) kutnih mjernih ploica

18 dijelna garnitura kutnih etalona

9. Mjerenje oblika

Osim mjerenja i kontrole duljina u strojarstvu je estopotrebno mjeriti i razliite kutove, konuse, radijuse,navoje i oblike. Dok se u istraivanjima, laboratorijimakoriste specijalni mjerni instrumenti, u praksi uproizvodnji se najee koriste razliiti etaloni, ablone,listii,...

9.1 Mjerenje kutova

Mjerenje kutova pomou kutomjera:analognih ili digitalnih

Garniture kutnih mjernih ploica slue za brzu kontrolu uradionicama. Postavljena ploica kontrolira izraeni kut.Ploice se mogu kombinirati tako da se kut poveava ilismanjuje

Primjer:

Ploicama od 15i od 5 modu se dobitikutevi:

zbrajanjem 20ilioduzimanjem 10(obrnuto okrenuta ploica)

Ploice i etaloni za mjerenje kuta izrauju se u razliitimoblilcima. Na svakoj ploici je utisnuta vrijednost kuta.


31/83

Obrada materijala


ablone za kontrolu radijusa

Primjer setova za kontrolu radijusa

Primjer mjerenja navoja

ablona za M-navoje

Dimenzije Set Kutmjerenja

1 7 mm 34 kom 1807.5 15 mm 32 kom 18015.5 25 mm 15 kom 1800.4 6 mm 18 kom 900.5 13 mm 26 kom 90

9.2 ablone za radijuse

ablone za radijus se koriste kod kontrole ili ucrtavanjakonkavnih ili konveksnihradijusa. Pojedinane ploiceza svaku dimenzijuomoguuju jednostavniju, brii mnogo efikasniju provjeruradijusa ili zaobljenja.

9.3 ablone za navoje

ablona za navoj se upotrebljava kao referentni alat zaodreivanje koraka navoja na vijku ili matici. ablona nijeprecizan mjerni instrument, ali omoguuje brzoodreivanje profila i koraka navoja, ime tedi vrijemekoje bi inae trebalo za proraun navoja.

ablona za navoje

Kontrola navoja


32/83

Obrada materijala


Pitanja 1 uz poglavlje 3

1.1 to je obrada materijala ?1.2 to je alat ?

1.3 Koje vrsta alata poznaje ?1.4 to je naprava ?1.5 Koji su zadaci naprava ?1.6 Kako se dijele postupci obrade ?1.7 to je izvorno oblikovane ?1.8 to je obrada odvajanjem estica ?1.9 to je obrada bez odvajanjem estica ?1.10 to je kovanje ?1.11 to je obrada spajanjem ?1.12 Kakvo se dijele spojevi ?1.13 to je vijani spoj ?

1.14 to je termika obrada ?1.15 Koji su postupci termike obrade ?1.16 to je Fe-C dijagram ?1.17 to je TTT dijagram ?1.18 to je ukupno vrijeme zagrijavanja ?1.19 Zato se provodi zatita materijala ?1.20 Koji su naini zatite materijala ?1.21 to je mjerenje ?1.22 Koje su zakonske mjerne jedinice ?1.23 Pomou ega se sve moe mjeriti ?1.24 Koji su osnovni dijelovi pomine mjerke ?

1.25 to je nonijus i emu slui ?1.26 Kakvih ima vrsta pominih mjerki ?1.27 to je mikrometar ?1.28 Koji su osnovni dijelovi mikrometra ?1.29 to se mjeri komparatorima ?1.30 Koji su osnovni dijelovi komparatora ?1.31 to je mikroskop ?1.32 Koji su osnovni dijelovi mikroskopa ?1.33 Kako se mjeri mikroskopom ?1.34 ime se u proizvodnji kontrolira odstupanje od nazivne mjere?1.35 Koja je razlika izmeu ravi i trnova kod kalibara ?1.36 emu slue mjerne ploice etaloni ?1.37 Koja je namjena mjernih listia ?1.38 emu slue mjerenje oblika ?1.39 Koji se oblici najee mjere i ime?


33/83

Obrada materijala


4 Lijevanje

Rastaljleni metal se lijeva upjeani kalup

Primjeri odljevaka- hrvatska kulturna batina zvono sv. Ladislava

- blok motora Golf VR6 2.8

- automobilski dijelovi kljetahidraulike konice

- odljevci kuita ventila

Lijevanje je postupak obrade materijala kod kojegmaterijal u rastaljenom stanju ulijevamo u za to pripremljenekalupe.Lijevanje se moeodvijati slobodno - podutjecajem gravitacije iliprisilno - podutjecajem neke vanjskesile.Ulijeva se u kalupe kojimogu biti jednokratni iliviekratni (stalni)Nakon lijevanjapotrebno je priekati da se talina skruti, kako bi se odljevakmogao izvaditi iz kalupa.

4.1 LjevarstvoLjevarstvo je jedan od najstarijih zanata, ije se poeci

smjetaju u mlae kameno doba (prije otprilike 6000 g.).Najstariji pronaeni metalni odljevi su bakreni te je po njimacijela jedna epoha dobila ime bakreno doba.Ljevarstvo kao gospodarstvena grana u Hrvatskoj imaviestoljetnu povijest (u Zagrebu postoji Degenova ulicakoja je dobila ime po neko najpoznatijem ljevau zvona).

No, kao i neka druga zanimanja koja su se oslanjala nafiziki rad i spretnost ljudi (poput kovaa ili uara), ljevaesu s vremenom sve vie zamjenjivali strojevi.Industrijske ljevaonice (one koje proizvode vie od 100 tonagodinje i zapoljavaju vie od 50 radnika) ine preko 90posto ukupne proizvodnje i broja zaposlenih. Ostataksu obrti, koji se uglavnom bave lijevanjem umjetnina,metalne galanterije i suvenira.Proizvodi hrvatskog ljevarstva ponajvie se koriste uautomobilskoj industriji (svjetski poznate marke, poputBMW-a, Mercedesa, Peugeota ili Citroena). Uglavnom su todijelovi motora ili prijenosnog mehanizma.Znaajan dio proizvodnje ine i armature, vodovodni i

kanalizacijski odljevi, kao i pei za kruta goriva, tednjaci ikotlovi te dijelovi za loita i radijatori, te ukrasna

galanterija.


34/83

Obrada materijala


Bronani odlijev I. hrvatskogkralja Tomislava

Ispitivanjelivljivosti

4.2 Metalurgija ljevarstva

iri pojam metalurgije obuhvaa znanost i vjetinuizdvajanja metala iz njihovih ruda, te pripremu metala za

koritenje.Kod lijevanja, ovisno o vrsti materijala koji se prerauje,razlikujemo lijevanje sivoga lijeva, lijevanje elika, telijevanje obojenih metala (aluminija, bronce, mjedi i drugihneeljeznih metala.

Najpoznatiji su odljevci od bronce. Od bronce se izraujudijelovi strojeva koji moraju biti otporni na agresivnekemikalije (leajevi, kuita, zupanici), zvona, spomenikikipovi, razni ukrasni i sitni uporabni predmeti

Znaajani faktor kod lijevanja ima livljivost. Livljivost jesposobnost taline da popuni kalupnu upljinu prijeskruivanja. Prije samog lijevanja eksperimentalno jemogue ispitati livljivost nekog metala ili slitine.Ona ovisi o temperaturi taline kod ulijevanja, brziniulijevanja, temperaturi kalupa, kemijskom sastavu taline,viskozitetu,..

Takoer vaan faktor kod lijevanja je stezanje materijala.Prilikom hlaenja taline u kalupu dolazi do skruivanja, asamim time do stezanja materijala (kod veine matala.Samo kod sivog lijeva s velikim postotkom ugljika dolazi dopoveanja volumena)

Shematski prikaz nastajanja stezanja metala prilikomhlaenja

U tablici je prikazana vrijednost stezanja pojedinih metala u

postocima


35/83

Obrada materijala


Pijesak za lijevanje

Otvoreni kalup

Zatvoreni kalup

4.3 Pjeani kalupi

Najei oblik lijevanja je u pjeane kalupe. Oni omoguujulijevanje malih odljevaka od nekoliko grama do odljevakaizrazito velikih dimenzija od vie stotina kiligrama. Liti semoe samo jedan komad, ali se mogu raditi i milijunskeserije.

Pijesak mora biti vatrootporni materijal koji podnosi visoketemperature - kvarcni pijesak se tali kod 1710C.Pjeani kalupi se izrauju u kalupnjacima pomouljevakog pijeska.

Ljevaki pijesak je smjesa kvarcnog pijeska i vezivnogsredstva (gline-bentonita) te dodatka vlage. Tipian omjer

mjeavine je 90% pijeska, 3% vode i 7% gline i dodataka.Dodaci slue za poveanje vrstoe ili propustnosti.

Veliina granula kvarcnog pijeska se kree od 0,06 do 3mm: 11 grupa i to: 3 1,5 1 0,6 0,4 0,3 0,2 0,15 0,1 0,75 0,06 mm).to je pijesak sitnijeg zrna odnosno manje granulacije boljaje kvaliteta povrine odljevka. Obrnuto kod velikegranulacije bolja je propusnost za plinove. Ako se koristimjeavina zrna pijeska kalupi su vri, ali je manjapropusnost na plinove.

Ljevaki pijesak mora imati slijedee karakteristike:- Laku sposobnost oblikovanja koja ovisi o sadraju gline (6 30 %) i vlage (5 10%)- to jednoliniju veliinu zrna prema eljenoj kvalitetipovrine- Dobru propustljivost za plinove (ovisi o koliini gline,veliini zrnaca i sabijenosti smjese)- to veu vrstou- Veliku vatrostalnost (koja pada s poveanjem udjela gline)

Vezivna sredstva mogu biti :Anorganska (glina, vodeno staklo, cement, fosfati, silikati)

Organska (laneno ulje, fenolne smole, ulja koja se samaskruuju)DodaciUgljena praina se dodaje pijesku kako bi se sprijeiloprigaranje pijeska po povrini odljevka. Grafit sprijeavaprigaranje i povrinu odljevka ini glaom (min 80% C)

Priprema pijeska:1. Ako je novi pijesak

Suenje sijanje mijeanje sa vezivom uz dodatakvlage - rahljenje2. Ako se koristi upotrebljeni pijesak

Drobljenje odvajanje metalnih neistoa sijanje mijeanje sa vezivom uz dodatak vlage - rahljenje


36/83

Obrada materijala


1. Kalupnjaci i pijesak

2. U kalupnik se postavlja model

3. Punjenje kalupnjaka pijeskom

4. Okretanje kalupnika

5. ienje razdjelne linije

kalupnika

4.4 Izrada kalupa i jezgre

Kalupnici slue za prihvat kalupnog materijala (smjeselijevakog pijeska) te za prihvat sila metalostatskog pritiskakod lijevanja.

Kalupnici se dijele:prema namjeni za- strojno i runo kalupljenjeprema rukovanju za- runo i kransko rukovanjeprema materijalu izrade od- sivog lijeva, elinog lijeva, elinog lima, drva itd

Postupak izrade upljine odljevka u pjeanom kalupusastoji se od nekoliko faza. Bio odljevak u otvorenom ili

zatvorenom kalupu mora se izraditi jedan po jedan kalupnik.U kalupnik se postavlja model ili modelna ploa te se nanjega postepeno nasipava pijesak. Pijesak je potrebnodobro nabiti kako kod lijevanja ne bi dolo do uruavanjastijenki kalupne upljine.Tada se kalupnjak okree, laganose oisti pijesak s gornje povrinei poravna se po rubovimakalupnjaka. Model se opreznovadi kako se ne bi otetio otisak.U donjem kalupu se dodatnooprezno izdube potrebne udubine

za lijevanje - pojila.ovim je donjak donji dio kalupa zavren.

Analogno donjaku mora se izraditi i gornjak gornji diokalupa koji u sebi mora imati sistemulijevnih i izlaznih kanala kroz kojese talina ulijeva u kalup.

7. Izrada gornjaka

Okretanjem gornjaka i tonimpostavljanjem na donjakdobiveni je gotovi dvodjelnipjeani kalup i spreman jeza ulijevanje taline

8. Gotov kalup

6. Zavreni donjak


37/83

Obrada materijala


Shematski prikaz izradejednostavnijeg pjeanog kalupa:

1. postavljanje modela donjaka naradnu plou

2. nabijanje pijeska oko modela

3. okretanje donjaka

4. postavljanje modela gornjakana donjak s sistemom uljevnih

kanala

5. nabijanje pijeska

8. vaenje modela donjaka

Jezgra slui za izradu upljina u odljevku.Odljevci mogu bit jednostavni ili sloeni. Prilikom lijevanjaodlijevak kod nekih predmeta mora imati i unutranjugeometriju te se za to koriste jezgre.Kalupna upljina daje vanjsku povrinu odljevka, dok jezgradaje unutarnju povrinu odljevkaKod pjeanik kalupa i jezgre su pjeane

6. vaenje ulijevnih kanala iodvajanje gornjaka i donjaka

9. umetanje jezgri i zatvaranje kalupa

7. vaenje modela gornjaka

10. optereivanje (uvrenje)kalupa prije lijevanja


38/83

Obrada materijala


Proces lijevanja u pjeani kalup

1. lijevanje taline u kalup

2. pravilno ispunjen kalup

3. odvajanje gornjaka i donjaka

4. vaenje odljevka

Jednodijelnimodel za izradukalupne upljine

Dvodijelni model

viedjelnogmodela na

jednoj modelnoj ploi i posebnona svakoj ploi

4.5 Dijelovi kalupa

Kalup se sastoji od gornjaka gornjeg dijela kalupa idonjaka donjeg dijela kalupa.

Kalupnik je okvir ili posuda u koju se nabija pijesak iutiskuje model.

Linija dijeljenja ili razdjelna linija je linija koja dijeli gornjakod donjaka. Mora biti precizno obraena kako bi se donjak igornjak tono dodirivali. Inae dolazi do podlijevanja ilidrugih oteenja i netonosti odljevka

Odljevak nastaje u kalupnoj upljini koja mu daje vanjsku

povrinu.

Jezgra slui za izradu upljina u odljevku i daje muunutarnju povrinu. Povrina jezgre se esto premazujegrafitom zbog zaglaivanja i sprijeavanja prigaranja

Pojilo je izvor taline za odljevak. Odljevak se prilikomhlaenja skuplja smanjuje mu se volumen. Da bi seosigurao potrebni dodatni materijal (talina), koji enadopuniti odljevak zbog smanjenog volumena, koristi sepojilo. Pojilo mora biti konstruirano tako da se poneskruivati nakon odljevka.

aka je proirenje ulaznog kanala zbog lakeg lijevana.

Spust je dio ulaznog kanala koji umiruje prolaz taline iomoguuje jednolino punjenje kalupa.

Razvodnik je sistem kanala kojima prolazi talina do ua ukalupnu upljinu.

Kalupna upljina moe se izraditi pomou jednodjelnogmodela, viedjelnog modela najee dvodjelnog modela,

viedjelnog modela na jednoj modelnoj ploi za gornjak idonjak ili na posebnoj modelnoj ploi za gornjak i donjak.


39/83

Obrada materijala


Runi alat za izradu pjeanogkalupa

Izrada donjaka na automatskimlinijama

Izrada donjaka sa jezgrama

Uljevni sustav

Pjeani kalupi se mogu izraivati runo ili strojno.

Kod rune izrade potreban jespacifian alat potreban zanabijanje pijeska te za finudoradu kalupne upljine.

Poveanje produktivnosti zahtjeva to bri rad pa se osimrunog rada kod serijske izrade pjeanih kalupaprimjenjuju strojevi za kalupljenje - kalupilice:

Pritiskalice Upotrebljavaju se kod plitkih kalupa.Sabijenost je vea uz modelnu plou i pri vrhu, dok je usredini manja.Kalupna smjesa se sabija: preko polunog sistema

komprimiranim zrakom ili

hidrauliki

Treskalice Kalupna smjesa se sabija treskanjem kalupa smodelom ili modelnom ploom (200 -300 udaraca / min) opodlogu. Najvea sabijenost je uz model, dok na vrhu nijedovoljna te vrh se optereuje utegom za dosabijanje.

Treskalice Pritiskalice - Nakon treskanja kalupna sesmjesa dodatno sabija i time se dobije gotovo jednolinasabijenost kalupa.

Pjeskomati Kalupna smjesa se ubacuje u kalup velikom

brzinom (slino pjeskarenju), sabijenost je jednolina pocijelom kalupu, ali se troe modeli zbog abrazije.

4.6 Uljevni i odzrani sustav

Uljevni sustav je mrea kanala kojima talina ulazi u kalupniprostor i ispunjava upljinu. Da bi lijevanje bilo to efikasnijeuljevni sustav mora omoguiti:- to bre popunjavanje kalupne upljine- minimalnu turbulenciju taline- ne smije doi do oteenja ili uruavanja pjeanogkalupa ni jezgrene smije deformirati odljevak- mora omoguiti povoljan gubitak topline- mora se lako odvojiti od odljevka- mora biti kompatibilan sa postojeim nainom kalupljenjai lijevanja


40/83

Obrada materijala


Koritasta uljevna aa

Ljevkasta uljevna aa i spust

Spust

Shematski prikaz poloaja uakod lijevanja u pjeane kalupe

Ue gore brzolijevanje, pravilnoskruivanje, velikamogunost erozijekalupa

Ue na diobenojravnini najeaprimjena,jednostavna izradakalupa,

Ue dole komplicirana izradakalupa, miran nainpunjenja, neprirodnoskruivanje

Pei za suenje

Dijelovi uljevnog sustava su:

- Uljevna aa

- Spust

- Dno spusta

- Razvodnik

- Ue

- Odzranik

Uljevna aa koritasta olakava izdvajanje troske i oksidaiz taline, dok ljevkasta aa samo olakava punjenje kalupa.

Spust je vertikalni kanal krunog presjeka koji se suavaprema dolje kako bi se smaljile turbulencije i mogunostusisavanja zraka. Time se umiruje prolaz taline i omoguujejednolino punjenje kalupa.

Razvodnik je nastavak uljevnog sustava kroz koji prolazitalina. Oblikovan je tako da smiruje turbulencije. U gornjemdijelu kanala omoguuje izdvajanje oksida, troske i drugih

razliitih nepotrebnih ukljuaka u talinu isplivaju. Voditalinu prema uu.

Ue je spoj razvodbika i kalupne upljine. Mora biti takokonstruirano da osigura pravilno ravnomjerno punjenjekalupne upljine bez turbulencja te da se nakon skruivanjametala lako odlomi od odljevka.

Vrste uljevnih sustava

Prema izradi kalupa odnosno prema diobenoj liniji (linijidijeljenja) uljevni sustavi mogu biti horizontalni ili vertikalni.U praksi se ee koriste horizontalni.

Prema poloaju ua uljevni sustavi se dijele u tri skupine:

- Direktni uljevni sustavi s uem gore

- Indirektni uljevni sustavi s uem na diobenoj ravnini(diobenoj liniji ili liniji dijeljenja).

- Uljevni sustavi s uem dole


41/83

Obrada materijala


Shematski prikaz tunelske pei zasuenje

Modelna ploa

Odvojena koljka od modelneploe

4.7 Suenje kalupa i jezgri

Da bi se poveala vrstoa kalupa i propustljivost za plinovete smanjio sadraj vlage kalupi se moraju suiti.Reimi suenja ovise o veliini kalupa te o vrsti i udjeluveziva.

Temperatura ovisi o vezivuKalupi s glinenim vezivom 300 - 350CKalupi s uljanim vezivom 200 - 225CJezgre sa smolama 200CKalupi za elini lijev 400 - 600CKalupi za obojene metale 350 - 400C

Vrijeme suenjaVolumen Trajanje (h)

jezgre (dm3)Organskaveziva Anorganska veziva

-1 1 2 2 - 31 - 15 2 3 4 - 515 - 25 3 4 6 - 725 - 50 4 5 8 - 950 - 100 5 6 10 - 11

4.8 koljkasti kalupi

koljkasti lijev CRONING osnova je uzrada odljevaka ukoljkama umjesto u pjeanim kalupima. koljka seizrauje od kremenog pijeska i bakelitnog veziva koje senasipaju na zagrijanu metalnu modelnu plou (200 -300C). Pri tom se stvara zapeeni sloj debljine 3-5 mm.koljka se jo pee te se zatim odvaja od modelne ploe itime se dobiva koljka za lijevanje. Polovice se spajaju ucjelinu.


42/83

Obrada materijala


Dvodjelna metalna kokila

Ingoti zlata (zlatne poluge)

Lijev bez dna

Primjeri odljevaka kodkontinuiranog lijevanja

4.9 Metalni kalupi

Za razliku od pjeanih jednokratnih kalupa u proizvodnjise upotrebljavaju i metalni viekratni kalupi kokile.Kokile su metalni kalupi za viekratno lijevanje najepeobojenih metala.Ingot je komad metala koji se dobije lijevanjem taljevine uneki oblik, najee ipke ili bloka, prije daljnje obrade.

Karakteristike metalnog kalupa su- Dobra tonost- Glatka povrina- Finozrnata povrina zbog brzog skruivanaj taline- Ekonominost kod kompliciranih odljevaka- Skupi kalupi

Obino se koriste za

lijevanje aluminja, bakra,mangana, olova i njihovihlegura te za lijevanje sivoglijeva.

Metalni kalup i odljevak

4.10 Lijev bez dna je razvijen zbog kompliciranepripreme kokila za ingote. Koristi se kod ljevanja u metalnukokilu bez dna (najee bakrenu). Kokila se intenzivnokladi i iz nje izlazi tjestasti metal kontinuiranog presjeka(ipkastog okruglog, kvadratnog, esterokutnog,...) koji je

konano oblikovan u traku ili gredicu. Traka se ree napotrebnu duinu. Ovim postupkom se mogu proizvoditi

aluminijske i bakrene legure, ali se na ovaj nain najvielijeva elik (80 90% pro izvodnje na zapadu).

Velika produktivnost i dobivanje konanih oblika za daljnjuproizvodnju su glavna prednost ove vrste kontinuiranoglijevanja


43/83

Obrada materijala


Princip tlanog lijevanja u hladnojkomori pod velikim tlakom

Princip tlanog lijevanja u hladnojkomori pod velikim tlakom

Princip tlanog lijevanja u toplojkomori

4.11 Tlani lijev je postupak lijevanja taline pod vrlovisokim pritiscima u kalupe viekratne upotrebe. Kalupi seizrauju najee od legiranih elika, jer moraju izdrativelika neprezanja. Primjenjuje se kod lijevanja odljevakavrlo visoke tonosti i visoke kvalitete povrine.Za ljevanje se koriste:- strojevi s toplom komorom za lijevanje- hladnom komorom za lijevanje

Stroj za tlano lijevanje u hladnoj komori

Odljevak dobiven lijevanjem u kladnoj komori

Kod strojeva za lijevanje sa hladnom komorom talina senalazi u vanjskoj komori (vanjskom spremniku) te nakonpunjenja cilindra alat - klip tlai talinu u kalup. Ovimpostupkom se liju odljevci od aluminija, mjedi ili magnezija ikoriste se vei tlakovi (14 - 140 Mpa)

Stroj za tlano lijevanje u toploj komori

Strojevi za lijevanje sa toplom komorom koriste alat uronjenu talinu i zato se ovim postupkom izrauju dijelovi odmaterijala nieg talita (olovo, kositar, cink, magnezij) i tlakje manji (7 35Mpa).

Odljevci dobiveni

lijevanjem u toplojkomori


44/83

Obrada materijala


Princip lijevanja u centrifugalnomlijevu

Horizontalno centrifugalnolijevanje

Vaenje ingota iz vertilalnogcentrifugalnog lijeva

Odljevci centrifugalnog lijevanja

4.12 Centrifugalni lijev je postupak ulijevanja taline urotirajue vertikalne ili horizontalne kalupe.

Brzina rotacije mogu varirati i najee iznose od 300 3000 o/min. Talina zbog centrifugalne sile prijanja uznajudaljenije stjenke kalupa i tu se skruuje. Ovim senainom ljevaju cilindrini rotaciono simetrini odljevci.

Lijevanje u vertikalnicentrifugalni kalup

Bronani odljevakcentrifugalnog lijeva

Aluminijsku odljevakcentrifugalnog lijeva


45/83

Obrada materijala


Ljevaka lica za runo lijevanje ukalupe

Ljevaki lonac za runo lijevanje ukalupe

Usahlina

Greka nedolivenosti

Mjehuravost

Greka nestaljenosti - pukotina

4.13 Zavrna obrada i kontrola odljevka

Nakon hlaenja odljevka u kalupu slijedei korak je vaenjekalupa iz odljevka. To se moe izvesti razbijanjempjeanog kalupa i ienjem odljevka ili razdvajanjemkokile.Kontrola odljevka obavlja se prema karakteristikama kojesu potrebne za njegovu daljnju upotrebu. Ovisno o namjenirazliiti su i zahtjevi kvalitete.

Vizualna kontrola zahtjevi osnovnog oblika

Kontrola mjerenjem zahtjevi za tonost dimenzija i oblika

Laboratorijska kontrola zahtjevi za tonim kemijskimsastavom, mehanikim svojstvima, potrebnomstrukturom, ...

Greke na odljevcima u veini sluajeva se izbjegavajupravilnom izradom uljevnog sistema. Dijele se u dvije grupe prema postupku lijevanja ili prema izgledu pogreke

Greke prema postupku lijevanja su

Greke do kojih moe doi kod bilo kojeg postupkalijevanja

Nedolivenost odljevka nepotpuni odljevak

Talina se skrutila prije nego je popunila kalupnu upljinu.Nestaljeno podruje odljevka prekid mase odljevkaKod ulaza taline iz vie smjerova nije dolo do spajanjataline prije skruivanja.

Usahlina upljinaPojavljuje se kao uleknue na povrini odljevka. Nastajeprilikom hlaenja zbog skruivanja i stezanja materijala uznedostatak taline koja bi nadomjestila potreban materijal

Nemetalni ukljuci

U povrinu ili ak po cijelom presjeku odljevka mogu se naizrna pijeska ili troske u mjehurastim nakupinama ili u oblikustrija.

Greke karakteristine za pjeani lijev

MjehuravostDolazi zbog visoke temperature taline koja u dodiru skalupom stvara mjehure plina iz kalupne mjeavina lijevakog pijeska

Penetracija talineMetali malog viskoziteta i visoke temperature mogupenetrirati u pjeane kalupe


46/83

Obrada materijala


Nemetalni ukljuci

Izrasline

Mjehuravost naranina kora

Pomak kalupaPrilikom sklapanja donjaka i gornjaka dolo je do pomaka

Deformacija odstupanje od oblikaKontura odljevka i mjere su pravilne, ali odljevak imadeformacije u cjelini ili samo na pojedinim djelovima

Izrasline odstupanje od oblikaSuvian manji ili masivan dio, plosnat dio, lako uoljiv.Nepravilno odebljanje na povrini ili u upljini odljevka

Zavrna obrada odljevka poinje odvajanjem -odsjecanjem ua od odljevka. U samoj ljevaonici potom sekoriste bruenje, samarenje i dotjerivanje.Kasniji postupci koji se mogu primjeniti na obradu odljevkasu sve obrade bez odvajanja strugotine (kovanje, preanje,valjanje, savijanje,..) i obrade s odvajanjem estica (tokarenje, glodanje, buenje, bruenje,...)

Neobraeni i obraeni odljevak


47/83

Obrada materijala


Metalizacija

Kitanje karoserije vozila

Stroj za runo kontroliranuimpregnaciju metala

Elektroluno zavarivanje

Popravljanje obratka

Greke na odljevcima ne znae neminovno i njihov kart.Greke se prvenstveno moraju ispraviti pravilnomkonstrukcijom odljevka i uljevnog sustava, ali se isti takomogu neke greke naknadno popraviti slijedeimpostupcima:

Metalizacija - je postupak nanoenja tankog sloja metala urastaljenom stanju. Metal se rastali i pomou pitolja zananoenje u z pomo komprimiranog zraka se nanosi naosnovni materijal.

Kitanjeje namijenjeno estetskim popravcima, kada prisutnegreke ne smanjuju mehanika svojstva odljevaka donedoputenih granica. Koriste se razliiti kitovi plastine

mase ili mjeavine metalnih prahova i plastinih masa.

Impregnacija slui za izradu nepropusnosti poroznihodljevaka. Slui za zaepljivanje kapilarnih veza kojima sluzitekuina. Impregnacijom se ne mogu popraviti odljevci sgrubim poroznostima niti odljevci nezadovoljavajuih

mehanikih svojstava. Obavljase tlaenjem i postupak

impregnacije ovisi o koritenomsredstvu te detalje provedbepostupka propisuje proizvoasredstva za impregnaciju.Nema dugotrajno djelovanje.

Impregnirani odljevak

Zavarivanje se koristi za popravke odljevaka. U pravilu sekoriste elektroluni postupci zavarivanja, kod kojih je uepodruje grijanja nego kod postupaka plinskog zavarivanja


48/83

Obrada materijala


4.14 Projektiranje tehnolokog procesa lijevanja

Samo proces lijevanja npr u pjeani kalup opisan je na slijedei

nain:

Ljevanjem - postupkom taljenja metala proizvode se raznipredmeti.

Na temelju skica, tehnikih crtea ili uzoraka odabiru se

kalupnici, modeli, potreban alat i strojevi.

Nakon toga poinje se izraivati kalup.

Kalupiranje je priprema za lijevanje, ali ujedno najkompliciraniji i

najstruniji dio ljevakog posla, jer o njemu najvie ovisi kakvoa

odljevaka.

Kalupi se izrauju u kalupnicima po odgovarajuim drvenim,

aluminijskim ili plastinim modelima.

Najprije se namjesti model u kalupnik, a nakon toga se oko

modela rukama ili strojno utisne ljevaki pijesak. Kodkompliciranijih odljevaka koriste se viedijelni modeli za izradbu

kalupa.

Ljevake jezgre slue za izradu potrebnih rupa i otvore u odljevku.

Talina (litina, rastaljeni metal) priprema se u ljevakim peima na

temperaturama do 1400C, i kada je kalup pripremljen, poinje se

lijevati. Pri lijevanju manjih odljevaka koriste se lice, tave i runi

lonci, a kod veih odljevaka veliki lonci na dizalicama.

Lijevanje se obavlja timski, tako da iskusni majstor ljevaima pomonike. On odreuje redoslijed, brzinu i nainlijevanja.Nakon lijevanja prieka se potrebno vrijeme potrebno zahlaenje odljevka te se pristupa ruenju kalupa.Slijedei korak je odstranjivanje uljevnog sustava, bruenjespoja te kontrola odljevka.

Shematski prikaz


49/83

Obrada materijala



1. to je lijevanje ?2. to je ljevarstvo ?

3. Koji se proizvodi najvie lijevaju u Hrvatskoj ?4. to je metalurgija ljevarstva ?5. to je lijevaki pijesak ?6. Koja svojstva mora imati lijevaki pijesak ?7. Koje su operacije pripreme lijevakog pijeska ?8. Kakva se koriste vezivna sredstva kod pripreme lijevakog pijeska ?9. Koji su dodaci u lijevakom pijesku i emu slue ?10. to su kalupnici ?11. Kako se kalupnici dijele ?12. Objasniti postupak izrade kalupa !13. Nabrojiti dijelove pjeanog kalupa !

14.emu slui pojilo kod kalupa ?15.emu slui razvodnik kod kalupa ?16. to je jezgra i emu slui ?17. Kako se izrauje kalupna upljina ?18. Na koje naine se moe izraditi pjeani kalup ?19. Koji su strojni naini izrade pjeanog kalupa ?20. Nabrojiti dijelove ulijevnog sustava ?21. Koje su vrste ulijevih sustava ?22. Koja je svrha suenja pjeanog kalupa ?23. Objasniti koljkasti lijev !24. Kakvi su metalni kalupi i kakve su im karakteristike ?25. Objasniti lijev bez dna !26. Koje su vrste tlanog lijeva ?27.emu slui centrifugalni lijev ?28. Zato se odljevci moraju kontrolirati ?29. Koje su najee vrste greaka na odljevcima ?30. Objasniti postupke popravljanja odljevka ?


50/83

Obrada materijala


5 Osnove obrade materijala odvajanjem estica

Obrada skidanjem strugotine (odvajanjem estice) je postupak promjene oblika predmetakoji obraujemo odvajanjem sitnih dijelova materijala koje nazivamo strugotinom. Ti djelii

materijala, koji su vrlo malih dimenzija u odnosu na obradak i takvog specifinog oblika da sevie ne mogu upotrebljavati u nastavku obrade.

5.1 Podjela obrade odvajanjem estica

Runo piljenje matala

Runi alat za grecanje

Stolna brusilica

OBRADA ODVAJANJEM ESTICAPrema ISO 8580

1. RUNA OBRADA

Obrada runim alatima i alatima s pogonom- Odsjecanje- Piljenje- Buenje- Glodanje- Turpijanje- Grecanje

2. STROJNA OBRADA

2.1 Obrada s vrstom otricom

2.1.1 Obrada s definiranom otricom

- Piljenje- Tokarenje- Glodanje- Buenje- Uputanje- Razvrtanje- Blanjanje- Dubljenje- Provlaenje

2.1.2 Obrada s nedefiniranom otricom

- Bruenje

2.2 Obrada slobodnom otricom

- Poliranje- Honanje- Lepanje- Super fini

2.3 Obrada bez otrice

- Kemijska- Elektro kemijska

- Elektroerozija- Mehanika obrada mlazom- Laserska

Rotacijski no za odrezivanje

Igla za provlaenje

Honanje cilindra motora


51/83

Obrada materijala


Proizvod dobiven elektroerizijom

Tokarski no

5.2 Geometrija noa

Obrada materijala odvajanjem estice bazira se na alatu nou koji prodire u osnovni materijal i lomi komadiematerijala. Da bi alat mogao odvajati estice potreban mu jeprigodni oblik koji se definira povrinama alata bruenim podspeciginim kutom i brzina gibanja alata kroz materijal.

Primjer noa za obradu skidanjem estice je tokarskino. Sastoji se u osnovi od dva dijela radnog i drala (drke)Na radnom dijelu se lako uoe sve povrine, rubovi i kutovialata.

Kod noeva postoje dvije osnovne povrine prednja(grudna) povrina (ploha) po kojoj klizi strugotina i glavnaslobodna (lena) povrina koja je okrenuta obraivanojpovrini obratka. Spoj te dvije povrine stvara otricu alata -

glavnu otricu.No osim glavne ima i pomonu (sporednu) otricukoja se nalazi izmeu prednje i pomone (sporedne)slobodne povrine.

Kod noa razlikujemo dvije vrste kutovakutove alatakutove obrade (rada)

Oblik i otrina noa se odreuje kutovima alata.

1. Slobodni (leni, stranji) kut aaaa (alfa) - kut izmeuslobodne (lene) povrine alata i obraene povrine

obratka.2. Kut otrenja (kut klina, kut noa) bbbb (beta) - kut izmeu

slobodne (lene) povrine alata i prednje povrine alata3. Prednji (radni, grudni) kut gggg(gama) - kut izmeu prednje

povrine alata i okomice naobraivanu povrinu. Kutmoe biti pozitivan, negativanili jednak nuli ovisno omaterijalu koji se obruje.

4. Kut rezanja (delta) - kut definiran kao zbroj slobodnogkuta i kuta otrenja (kuta klina).

= + = + = + = +

Ovi kutovi se nalaze na presjeku okomitom na glavnu otricu.

5. elni kut eeee (eta) - (vrni) kut izmeu glavne i sporedneotrice alata

eoni kuteeeenajee iznosi 90o, to odgovara posmaku do 1

mm/ okretaju. Kod veih posmaka poveava se i vei eonikut. Kod odabira kuta od 90o do 110o no je otporniji i trajniji.


52/83

Obrada materijala


Tokarski noi shemamontaeploice

Tehnolog prema planu rezanjaodluuje koji se alati morajukoristiti i prema tome odreuje ikutove namjetanja kkkk.

Smjer klizanja strugotine ovisi okutu llll.

- Prvi je kut koji nastajekosim stezanjem alata zakut rrrr (ro) i time uvjetujepromjenu svih kutova alata.

6. Kut namjetanja kkkk (kapa) - (prisloni) kut izmeu glavneotrice i paralele sa obraivanom povrinom Mijenja sepromjenom privrenja alata.

Kut namjetanjakkkkje najee u rasponu 30o do 65o.Manji kut kkkk povisuje trajnost alata, ali mu je potrebna veasnaga stroja, te su vee vibracije i trenja.Vei kut kkkk smanjuje trajnost alata, ali daje miran rez bez

vibracija i trenje.Na slici su prikazane su tri mogunosti:I. - veliki kut namjetanja, mala irina strugotine, kratki vijek

trajanja noaII. - mali kut namjetanja, velika irina strugotine, dugi vijektrajanja noaIII. normalni kut namjetanja (45o), normalna irinastrugotine, normalni vijek trajanja noa.

(lambda) kutnagiba rezneotriceKut nagiba moebiti negativan,neutralan (nula) ilipozitivan.On odreuje smjer i izgled strugotine .Ako je nula(llll=0) strugotina je spiralna i odlazi na obje strane.Kod llll0 strugotina odlazi na desno od noa.

Kutovi obrade su kutovi koje dobivamo razliitimnamjetanjima i privrenjima alata za alatni stroj. Ti se kutovijavljaju kada se vrh alata ne nalazi tono u visini iljka alatnogstroja, tj ako radimo u uvjetima koji nisu normalni (standardni).

- Drugi jekut gggg(gama) koji nastaje zbog podizanja ili sputanjaalata za neku odreenu visinu od vrha iljka konjia.


53/83

Obrada materijala


Gibanja alat i obratka kod tokarenjaG- glavno gibanje rotacija -obradak,P posmak pravocrtno - alatD dostavno gibanje translacija alatPomona gibanja obavlja alat

Gibanja alat i obratka kodkratkohodnog blanjanjaG - glavno gibanje pravocrtno -alat,P posmak pravocrtan - obradakD dostavno gibanje pravocrtnoalatPomona gibanja obavlja alat

Gibanja alat i obratka koddugoohodnog blanjanjaG - glavno gibanje pravocrtno -obradak,

P posmak pravocrtan - alatPomona gibanja obavlja obradak

Gibanja alat i obratka kod buenjaG- glavno gibanje rotacija - alat,

P posmak pravocrtno alatD Pomona gibanja obavlja alat

5.2 Gibanja kod obrade odvajanjem estica

Gibanja alata ili obratka kod obrade odvajanjem estica sutranslacija, rotacija odnosno pravocrtna ili kruna gibanja tesloena gibanja dobivena iz osnovnih.Sva gibanja mogu biti kontinuirana ili diskontinuirana.

Gibanja se u osnovi dijele na :- Glavno gibanje vc gibanje koje formira strugotinu i na kojese troi najvea snaga stroja. Mjeri se u okretajima u minuti(npr kod konstantnog broja okretaja - 3500 o/min) ili u metrimau minuti (npr kod konstantne brzine rezanja - 120 m/min)- Posmino gibanje vf odrava stalno skidanje strugotine.To je relativno gibanje alata prema obratku. Mjeri se umilimetrima u minuti (npr kod glodanja - 256 mm/min) ili umilimetrima po okteraju (npr kod tokarenja 0,17 mm/o) ili umilimetrima po prolazu (kod blanjanja ili dubljenja

1mm/prolaz)...- Dostavno gibanje ap je gibanje koje daje dubinu reza- Povratno (pomono) gibanje sva gibanja koja nisu vezanadodirom obratka i alata i slue za povratak i pozicioniranjealata.

Svaki postupak obrade ima gibanja, ali oblik gibanja jespecifian za nain obrade.Strojevi se moguu dijeliti prema nainu glavnog gibanja:- glavno gibanje pravocrtno (blanjalice, dubilice, provlailice,..)- glavno gibanje rotaciono (tokarilice, builice, glodalice,..)

Podjela se moe napraviti i prema nainu gibanju alata iliobratka.- Glavno pravocrtno gibanje alata (kratkohodne blanjalice,dubilice i provlailice)- Glavno pravocrtno gibanje obratka (dugohodna blanjalica)- Glavno kruno gibanje alata (builica, glodalica)- Glavno kruno gibanje obratka (tokarilica)

Gibanja alat i obratka kod eonog glodanjaG - glavno gibanje kruno - alat,

P posmak pravocrtan - obradak

Gibanja alat i obratka kod obodnogglodanjaG - glavno gibanje kruno - alat,P posmak pravocrtan - obradak


54/83

Obrada materijala


Sile rezanja kod tokarenja

Sile rezanja kod buenja

5.4 Sile rezanja

Prilikom konstruiranja alata potrebno je osim poznavanjageometrije alata dobro razumjeti i sile koje djeluju na no. Koduzdunog i poprenog tokarenja javljaju se sile prikazane naslici.

- Fs - poprena ili posmina sila djaluje u smjeru posmaka- Fa - natrana ili odrivna sila - otpor prodiranja u materijal u smjeru pomonog (pripremnog) gibanja alata- Fh - glavnu silu rezanja u smjeru brzine rezanja

Rezultantna sila - F - je sila rezanja potrebna da bi se kodtokarenja uspjeno odvojila strugotina.Kod tokarenja konusnih ili nepravilnih oblika javljaju sekomplicirani oblici sila. Tu je oteano rastavljanje sila jer se silemogu rastaviti prema razliito odabranim koordinatnim

sustavima:1. prema ve obraenoj povrini predmeta2. prema alatnom stroju3. prema drku noa4. prema otrici noa

Nekoliko jednostavnijih primjera rastavljanja sila kod osnovnihpostupaka obrade odvajanjem estica prikazano je na slikama.

Sile rezanja kod obodnog glodanja ravnim zubima


55/83

Obrada materijala


No u zahvatu

Oblici strugotine

Mrviasta

Nasjeena

Trakasta strugotina

5.5 Nastajanje strugotine

Strugotina nastaje odvajanjem sitnih dijelova materijala, vrlomalih dimenzija u odnosu na obradak i specifinog oblika kojise vie ne moe upotrebljavati u nastavku obrade.

Strugotina - odsjeeni dio materijala nastaje u tri faze:

I FAZA - prodiranje alata prednjom povrinom i postepenadeformacija dijela materijal iznad te povrine

II FAZA - naprezanje u materijalu dostie granicu loma i ispredotrice noa nastaje pukotina.

III FAZA - lom u smjeru ravnine klizanja i odvajanje strugotineuzdu prednje povrine alata

Oblik strugotine ovisi o materijalu obratka, brzini rezanja,obliku alata kutovima, vibracijama za vrijeme obrade, ...Prema strukturi strugotina moe biti- lomljena (mrviasta)- nasjeena (rezana)- tekue (trakasta)

Prednosti obrade odvajanjem strugotine su najvee tonosti,najbolje stanje povrine najmanja hrapavost kod svih oblika,veliina i dimenzija, najue tolerancije, izrada kompliciranihvanjskih i unutarnjih profila, otrih rubova, mogua primjena nasvim materijalima,

Nedostaci su u velikom udjelu potroene energije, strugotinaje otpad koja moe biti opasna za okolinu, duga pripremapostupka koji je esto u vie faza na vie alatnih strojeva,..


56/83

Obrada materijala



1. to je obrada materijala odvajanjem estica ?2. to je strugotina ?3. Kako se dijeli obrada materijala odvajanjem estica ?

4. to je runa obrada ?5. to je

Documents

Skripta - Obrada Materijala i - i Dio