§ 17. Тонколистовой металл и проволока. Искусственные материалы.
§ 17. Тонколистовой металл и проволока. Искусственные материалы
С технологиями обработки древесины ты уже знаком. А возможно ли сделать своими руками что-либо из металла? Трудно ли? Это ты узнаешь из следующих параграфов.
Посмотрите вокруг. Найдите предметы, сделанные из металла. Подумайте, почему для изготовления этих предметов был выбран этот материал. Можно ли его заменить на пластмассу?
Металлы– это вещества, которые обладают особым блеском, проводят электрический ток и тепло, намагничиваются, плавятся при сильном нагреве. Они могут изменять форму под действием внешних сил и при этом не разрушаться. Металлы гораздо прочнее и твёрже, чем древесина.
Ещё в давние времена люди использовали металлы для изготовления оружия, посуды, украшений, инструментов, а также для обработки земли и др. В настоящее время из металлов изготовляют самолёты, корабли, различные машины, предметы домашнего хозяйства.
Металлы и их сплавы являются, пожалуй, одними из самых главных конструкционных материалов современного мира. Они применяются как в различных отраслях народного хозяйства (рис. 1), так и в быту. Это объясняется замечательными свойствами металлов и сплавов: высокой прочностью, однородностью, электро- и теплопроводностью, ковкостью, блеском и другими.
Рис. 1. Применение металлов: а – Крымский мост в Москве; б – детали машин и механизмов
Металлы подразделяют на чёрные и цветные. К чёрным относят железо и сплавы на его основе: сталь и чугун. На их долю приходится около 95% производимых в мире изделий из металла.
Цветные металлы– это медь, алюминий, свинец, олово, цинк и др.
Металлургические предприятия производят заготовки из металла в виде листов, полос, труб, уголков, проволоки. Такая форма заготовок облегчает изготовление из них различных деталей.
Листовой металл получают из более толстых кусков металла, нагретых до высокой температуры, путём прокатки их между вращающимися гладкими валками (рис. 2). Чем меньше расстояние между валками, тем тоньше получается лист.
Вращающиеся валки прокатного стана бывают разные (рис. 3). Таким образом ему придают необходимые формы и размеры.
Рис. 3. Прокатка в валках:
а – гладких (получение листа); б – профильных (ручьях) (получение сортового металла); 1 – гладкие валки; 2 – ручьи
Существует два вида прокатки металла на листовых прокатных станах: горячая прокатка и холодная прокатка. Горячую прокатку используют для выпуска толсто- и тонколистовых металлов; холодную прокатку – для листовых, лентопрокатных и фольгопрокатных металлов.
В школьных мастерских ты будешь работать в основном с тонколистовой сталью, толщина которой составляет не более 2 мм.
Тонколистовыми называют стальные и цветные металлы толщиной до 2 мм. Они обладают хорошими пластичными свойствами, хорошо сохраняют форму после прекращения действия внешних сил (рис. 4).
Рис. 4. Изделия из тонколистовых металлов
Листы толщиной 0,5...0,8 мм называют кровельной сталью. Чтобы листы не ржавели, их покрывают тонким слоем цинка (оцинкованная сталь). Если же покрытие отсутствует, то кровельную сталь называют чёрной.
Тонколистовую сталь толщиной 0,2...0,5 мм называют жестью. При изготовлении металлической тары (консервных банок) применяют различные виды жести. Жесть — холоднокатаная низкоуглеродистая сталь, вы пускаемая в виде тонкой ленты или листов. Кроме того, производится особо тонкая жесть толщиной 0,08....0,1 мм. Для защиты от коррозии жесть покрывают специальными лаками, эмалями, пластмассовыми плёнками. Жесть без защитного покрытия называется чёрной (нелужёной), покрытая тонким слоем олова–лужёной (белой).
Из листового металла различной толщины изготовляют корпуса кораблей, самолётов, поездов и вагонов, автомобилей, различные ёмкости (цистерны, бочки, канистры), стиральные и посудомоечные машины, посуду и многое другое (рис. 5).
Рис. 5. Изделия из листового металла
Очень тонкие листы металла называют фольгой. Например, алюминиевую фольгу применяют для упаковки и хранения пищевых продуктов: шоколада, конфет, колбасных изделий и др., для запекания блюд в духовом шкафу кухонной плиты.
Кроме тонколистового металла, для изготовления различных изделий ты будешь использовать заготовки из проволоки.
Проволоку толщиной более 5 мм называюткатанкой, получают её прокаткой раскалённых заготовок между валками, в которых имеются полукруглые канавки (рис. 6). Чем меньше диаметр канавок, тем тоньше получается проволока.
Тонкую проволоку получают протягиванием катанки через фильеры–специальные детали из твёрдого материала с просверленными небольшими отверстиями. Этот метод получения проволоки называют волочением(рис. 7).
В промышленности из стальной проволоки изготовляют гвозди, шурупы, металлическую сетку и др., а алюминиевая и медная проволока идёт на изготовление электрических проводов и заклёпок.
Искусственные материалы
В настоящее время, помимо металлов, широко используются искусственные материалы, получаемые на предприятиях химической промышленности.
Искусственные материалы–это материалы, состоящие из сложных веществ, получаемых на предприятиях химической промышленности. К этим материалам относятся пластические массы (пластмассы). При нагревании пластмассы размягчаются, что позволяет изготовлять из них изделия различной формы. Пластмассы обладают как положительными, так и отрицательными свойствами. Положительными свойствами пластмасс являются прочность, малый вес, низкая электрическая и тепловая проводимость, устойчивость к коррозии и действию химикатов.
Пластические массы могут быть не только твёрдыми, но и эластичными, как каучук. Из пластмассы легко сделать изделия самых разных форм. Это связано с тем, что пластмасса легко прессуется, отливается, шлифуется, полируется, сваривается, окрашивается, вытягивается в нити и плёнки. Именно поэтому пластические массы широко используются в технике, медицине, сельском хозяйстве и в быту.
Основные виды пластмасс
Полиэтилен служит для изготовления плёнок для парников, бутылок и др. Органическое стекло применяют в автомобилестроении и для линз очков.
Из капрона делают рыболовные сети, изготовляют нити, ткани и др.
Гетинакс (слоистый материал из спрессованной бумаги, пропитанной смолой) применяют, например, для внутренней облицовки пассажирских вагонов.
Пенопласт–— лёгкий пластический пористый материал в виде застывшей пены, широко применяется в качестве теплоизоляционного и звукоизоляционного материала в строительстве зданий, на транспорте, в самолёто- и судостроении, при изготовлении спасательных средств, в производстве бытовой техники; изготовляют декоративные элементы для потолков помещений, используют как утеплитель, упаковку и др.
К отрицательным свойствам пластмасс можно отнести выделение ядовитых газов при их горении, изменение размеров и формы изделий из пластмасс в процессе использования, низкую теплостойкость, малую прочность, проблемы, связанные с утилизацией и переработкой.
Полезная информация
Слоистые пластмассы — искусственные материалы, состоящие из чередующихся слоёв листового наполнителя (бумаги или ткани) и связующего компонента (эпоксидной смолы). Слоистыми электроизоляционными пластмассами являются гетинакс, текстолит и стеклотекстолит. В электротехнике листовой текстолит применяется для изготовления печатных плат, в автомобилестроении — для прокладок к карбюраторам.
Знакомимся с профессиями
Вальцовщик – специалист, обслуживающий на заводах прокатные станы. Он выполняет наладку и настройку оборудования для прокатки, хорошо разбирается в свойствах металлов.
Волочильщик– специалист, обслуживающий волочильные станы для изготовления проволоки. Он знает конструкцию волочильных станов, умеет регулировать их устройства для захвата прутков, следит за качеством получения проволоки.
Лабораторно-практическая работа"Ознакомление с образцами тонколистового металла, проволоки и пластмасс"
Рассмотрите предложенные учителем образцы тонколистового металла, проволоки и искусственных материалов.
Определите цвет образца и название металла или сплава.
Измерьте толщину образца металла и проволоки.
Проведите такой опыт: согните стальную и медную проволоку одинакового диаметра. Сделайте выводы.
Запишите результаты наблюдений в таблицу. Напишите, где применяется материал образцов.
Рассмотрите и исследуйте предложенные учителем образцы пластмасс (полиэтилен, органическое стекло, гетинакс, пенопласт). Запишите результаты исследования в таблицу.
Чем защищают поверхности кровельной стали и жести, чтобы они не ржавели?
Какого цвета медь, алюминий, свинец?
Какие изделия изготовляют из проволоки?
Почему пенопласт такой лёгкий?
Назовите виды пластмасс.
Перечислите положительные и отрицательные свойства пластмасс.
На даче рядом с домом установлен ручной пластмассовый рукомойник без крышки. Из чего лучше изготовить крышку — из фанеры толщиной 6 мм или из листового текстолита толщиной 2 мм? Обоснуйте свой выбор
Задание:
Найди в Интернете информацию о том, какие ещё искусственные материалы человек применяет в научно-исследовательской деятельности, технике, повседневной жизни.
