تبلیغات
وبلاگ حرفه و فن مدرسه شاهد حکیم - کار با فلز
تاریخ : چهارشنبه 10 فروردین 1390 | 09:42 ب.ظ | نویسنده : sadegh dashti

کار با فلز

یکی از اکتشافات مهم بشر در طول تاریخ کشف فلز بوده است. این کشف بر نحوه ی زندگی او تأثیر زیادی گذاشته و باعث اکتشافات و اختراعات دیگری شده است. فلزات انواع مختلفی دارند و هر فلز دارای خواص و ویژگیهایی است.


بقیه را در ادامه ی مطلب مشاهده کنید......

                                                        با تشکر از دانیال حاجی هاشمی


 

  فلزات چگونه قابل استفاده می شوند؟

 

فلزات عموماً به صورت سنگ معدن و در ترکیب با عناصر دیگری وجود دارند، لذا پس از استخراج از معدن بلافاصله قابل استفاده نیستند و باید کارهای مختلفی روی آنها صورت گیرد.

آهن: آهن به صورت سنگ معدن استخراج می شود. سنگ آهن را همراه سنگ آهک و کُک داخل کوره ی بلند در کارخانه ی ذوب آهن می ریزند. در اثر حرارت حاصل از سوخت کک، سنگ آهن ذوب شده و آهن خام به دست می آید.

مس: مس فلزی نرم است و در 1100 درجه سانتی گراد ذوب می شود و حرارت و الکتریسته را بسیار خوب هدایت می کند. برنج و برنز از آلیاژهای مس هستند.

آلومینیوم: آلومینیوم با رنگ سفید مایل به خاکستری، سبک و بسیار نرم و در 660 درجه ی سانتی گراد ذوب می شود. آلومینیوم به صورت آلیاژ به کار برده می شود. این فلز را از نوعی خاک رس، به نام بولیست به دست می آورند .

روی: روی فلزی است به رنگ خاکستری روشن که در مقابل تغییرات آب و هوا بسیار مقاوم است. این ویژگی باعث شده است كه از روی، به عنوان پوشش ورقهای آهنی، لوله های آب و ... برای جلوگیری از زنگ زدگی استفاده شود. 

 

  ابزار شناسی

 

1 – سوهان: سوهان، ابزاری است که برای بُراده بَرداری و ساییدن فلز مورد استفاده قرار می گیرد. بدنه ی سوهان از جنس فولاد است و بر روی آن دندانه هایی به نام آج ایجاد شده است.

2 – اره آهن بُر: از اره ی آهن بُر برای ایجاد شیار و قطعات و یا بریدن استفاده می شود.

3 – خط کش فلزی: خط کش فلزی مدرج برای اندازه گیری و خط کشی فلزات به کار می رود.

4 – سوزن خط کش: برای ترسیم خطوط روی قطعات فلزی از سوزن خط کش استفاده می شود.

5 – سمبه نشان: وسیله ای است برای نشان دادن مرکزی که باید سوراخ شود. برای هدایت نوک مته و یا ایجاد جا برای استقرار پایه ی پرگار نیز از سمبه نشان استفاده می شود.

6 – قیچی ورق بُر دستی: وسیله ای که برای بریدن ورقهای فلزی نازک با ضخامت کمتر از یک میلی متر به کار می رود.

7 – گونیا: برای کنترل عمودی بودن دو سطح و خط کشی روی سطوح استفاده می شود. 

 

  پرسش واحد 4 کار با فلز

1 – چند نوع فلز می شناسید؟

 

آهن، فولاد، چُدن، مس، آلومینیوم، روی، حلبی، قلع، برنز، برنج 

 

 2 – آیا از فلزات به همان شکلی که در معدن یافت می شود می توان استفاده کرد؟ چرا؟

 

خیر، زیرا اولاً دارای ناخالصی هایی می باشند و ثانیاً برای استفاده به ابعاد و اشکال گوناگونی تغییر شکل می دهند. 

 

3 – آهن را همراه با چه عناصر دیگری به صورت آلیاژ در می آورند؟

کربن، گوگرد، فسفر، سیلیسیم، کُرُم، نیکل 

 

 4 – مس چه نوع فلزی است و آلیاژهای آن را نام ببرید؟

 

مس فلزی است نرم در 1100 درجه سانتی گراد ذوب می شود و حرارت الکتریسته را به خوبی هدایت می کند. برنج و برنز از آلیاژهای مس هستند. 

 

5 – چرا در ساختن سقف و ستون ساختمان از تیرآهن استفاده می شود؟

 

به خاطر استحکام فلز آهن که بسیار زیاد است (در مقایسه با سایر فلزات). 

 

 6- چرا درب و پنجره های آهنی را رنگ می زنند ولی درب و پنجره های آلومینیومی نیازی به رنگ کردن ندارد؟

 

درب و پنجره های آهنی را به دلیل بالا بودن مقاومت در برابر زنگ زدگی، رنگ و ضد زنگ می زنند، در حالیکه آلومینیوم نسبت به زنگ زدگی مقاوم است و همچنین دارای رنگ نسبتاً زیبایی است. 

 

7 – از ابزارهای زیر چه استفاده هایی می شود؟

 

سوزن خط کشی: برای ترسیم خطوط روی قطعات فلزی استفاده می شود.

سمبه نشان: برای نشان زدن مرکزی که باید سوراخ شود و برای هدایت نوک مته و ایجاد جا برای استقرار پایه ی پرگار استفاده می شود.

گونیا: برای کنترل عمودی بودن دو سطح و خط کشی روی سطوح، استفاده می شود.

اره ی آهن بُر: به منظور بریدن و ایجاد شیار در قطعات، به کار می رود.

جوشکاری یکی از کارآمد ترین راههای اتصال فلزات است و جوشکاری تنها راه اتصال دو یا چند قطعه فلز برای یکپارچه ساختن آنها است . جوشکاری به طور وسیعی برای ساخت یا تعمیر تمام محصولات فلزی به کار برده می شود و بیشتر وسایل پیرامون ما ، جوش داده می شوند . جوش یک اتصال دائمی است لذا چنانچه لازم است اتصال ، گاهگاهی جدا شود ، نبایستی جوش داده شود برای اتصال دو عضو با پرچ ، سوراخ کردن قطعات ضروری است این سوراخ ها تا 10 درصد مساحت مقطعی عرضی قطعات متصل شونده را کم می کنند . اتصال مزبور ممکن است به دو قطعه ورق کمکی نیاز داشته باشد ، بنابراین وزن مواد لازم تمام شده اتصال بالا می رود . در صورتیکه با استفاده از جوش این هزینه حذف می گردد. در جوشکاری تمام مقطع عرضی قطعه برای تحمل نیرو بکار می رود و وزن به مقدار قابل ملاحظه ای کم می شود.در لوله ها نیز اگر با جوش متصل گردند صرفه جویی مشابهی صورت می گیرد؛ضخامت لوله بایستی به اندازه کافی باشد تا بار لازم را تحمل نماید . حال اگر لوله بوسیله رزوه متصل گردد ، ضخامت بیشتری لازم دارد ولی برای جوشکاری ضخامت کمتری کفایت می کند و به این ترتیب وزن فلز و هزینه برای اتصالات رزوه ای بیشتر از اتصالات جوشی است ، سطح داخلی اتصالات جوش داده شده نیز هموارتر است . طراح اگر قطعات ریخته ای را به جوشی تبدیل کند ، با کم کردن ضخامت لازم در درون فلز صرفه جویی می کند ، استفاده از جوش به جای ریخته گری به طراح آزادی عمل بیشتری می دهد ؛ هرجا که لازم است از ورق های ضخیم استفاده می کند و در جاهای دیگر ورقهای نازک در نظر می گیرد . یکی دیگر از کاربرد های جوشکاری ، روکشی و ترمیم سطح فلزات با فلز مخصوص است که می تواند مقاوم به خورندگی و یا سایش باشد و از این طریق سالیانه میلیاردها دلار در دیر تعویض کردن قطعات صرفه جویی می شود.

فرآیند های جوشکاری

1) جوش قوس الکتریکی با الکترود روکشدار : جوش قوس الکتریکی با الکترود روکشدار یکی از متداولترین ، ساده ترین و شاید کارآمدترین روشهایی است که برای جوش فولاد ساختمانی بکار میرود . حرارت با برقرار نمودن قوس الکتریکی بین یک الکترود روکشدار و فلز پایه ایجاد میگردد.

2) جوش قوس الکتریکی زیرپودری : در جوشکاری به روش زیرپودری ، ماده حفاظت کننده بصورت یک نوار پودری در روی درز ریخته می شود ، سپس قوس الکتریکی توسط الکترود لخت در زیر این پودر برقرار میگردد . در حین جوشکاری قوس زیرپودری برقرار شده و دیده نمی شود.

3) جوش قوس الکتریکی تحت حفاظت گاز : در این روش الکترود یک مفتول لخت ممتد است که از میان گیره ی الکترود گذشته و با یک قرقره تغذیه می شود . حفاظت در این روش بطور اصولی با سپری از گاز فعال دی اکسیدکربن یا گازهای خنثی مثل آرگون و هلیم و غیره صورت می گیرد .

4)جوش قوس الکتریکی با الکترود توپودری:این روش شبیه جوشکاری به روش تحت حفاظت گاز است،با این تفاوت که الکترود ممتد فلزی آن لوله ای شکل بوده وموادحفاظتی را در داخل خود دارا می باشد.

دستگاههای جوشکاری

منبع یا مولد نیرو در جوشکاری با قوس الکتریکی از دو نوع جریان جهت تشکیل قوس میتوان استفاده کرد : جریان متناوب و یا جریان مستقیم دستگاههای جوشکاری برق معمولا" با این دو نوع جریان کار می کنند و کلا" به چهار نوع تقسیم شده اند :

 الف ) ترانسفورماتور : این دستگاه از برق شهر تغذیه کرده و معمولا" برق را با همان فرکانس و متناوب جهت جوشکاری پس می دهد تنها کار این دستگاه تغییر اختلاف سطح و شدت جریان میباشد که وظیفه اصلی دستگاه محسوب میشود به این معنی که دستگاه هنگام شروع بکار ولتاژ را تقلیل داده و شدت جریان را افزایش می دهد.

ب ) رکتیفایر ( یکسو کننده ) : رکتیفایر دستگاهی است برای تبدیل جریان متناوب به مستقیم ، ماشین های یکسو کننده دارای طرحهای متعدد برای مقاصد مختلف می باشند ، انعطاف پذیری یکی از دلایل پذیرش گسترده این دستگاه در صنعت جوشکاری می باشد . این ماشین ها قادر به تحویل جریان با قطبیت مستقیم یا معکوس می باشند همه این ماشینها دارای دو قسمت اصلی هستند : مبدل  و  یکسو کننده

ج ) دینام : اگر فرکانس یا تناوب برق را از بین ببریم یک جریان مستقیم حاصل خواهد شد به این منظور از دستگاه دینام استفاده می شود که بطور کلی به دو بخش محرک و متحرک تقسیم میشود و دارای ویژگیهای زیر است :

دارای قوس نفوذی و قوی میباشد دارای دوام و عمر طولانی میباشد تنوع کابردی زیادی داشته و میتواند برای کلیه فلزات قابل جوشکاری با قوس الکتریکی به کار رود .

د ) موتور جوش : موتور جوش با دو نوع سوخت میتواند تولید برق کند که عبارتند از :

1- موتور جوش دیزلی      2- موتور جوش بنزینی

بوسیله موتور جوش می توان جریان متناوب یا مستقیم تولید نمود .




طبقه بندی: تحقیقات دانش اموزان،