З дисципліни «Логістика: раціональне ресурсопотребленіе».
завдання 8
1. Значення і шляхи раціонального використання металу на підприємствах - виробниках та споживачах металопродукції
Метал (назва походить від лат. Metallum - шахта) - один з класів елементів, які мають характерні металевими властивостями. Металами є більшість хімічних елементів (приблизно 80%). Найпоширенішим металом в земній корі є алюміній.
Велика частина металів присутній в природі у вигляді руд і з'єднань. Вони утворюють оксиди, сульфіди, карбонати та інші хімічні сполуки. Для отримання чистих металів і подальшого їх застосування необхідно виділити їх з руд і провести очистку. При необхідності проводять легування і іншу обробку металів. Вивченням цього займається наука металургія. Металургія розрізняє руди чорних металів (на основі заліза) і кольорових (в їх склад не входить залізо. Всього близько 70 елементів). Винятком можна назвати близько 16 елементів: т. Н. благородні метали (золото. срібло та ін.), і деякі інші (наприклад, ртуть. мідь), які присутні без домішок. Золото. срібло і платина відносяться також до дорогоцінних металів. Крім того. в малих кількостях вони присутні в морській воді, рослинах, живих організмах (граючи при цьому важливу роль).
Метали і їх сплави повсюдно використовуються для виготовлення конструкцій машин, обладнання, інструменту і т. Д. Не дивлячись на широке коло штучно створених матеріалів (кераміки. Клеїв), метали служать основним конструкційним матеріалом і в доступному для огляду майбутньому, як і раніше будуть домінувати.
Метали широко використовуються завдяки своїм властивостям: металевий блиск, хороша тепло - і електропровідність, можливість легкої механічної обробки (наприклад, пластичність), висока щільність. висока температура плавлення, велика теплопровідність
Метали і їх сплави - одні з головних конструкційних матеріалів сучасної цивілізації. Це визначається, перш за все, їх високою міцністю, однорідністю і непроникністю для рідин і газів. Крім того, змінюючи рецептуру сплавів, можна змінювати їх властивості в дуже широких межах.
Метали використовуються як в якості хороших провідників електрики (мідь, алюміній), так і в якості матеріалів з підвищеним опором для резисторів і електронагрівальних елементів (ніхром і т. П.).
Метали і їх сплави широко застосовуються для виготовлення інструментів (їх робочої частини). В основному це інструментальні стали і тверді сплави. Як інструментальних матеріалів застосовуються також алмаз. нітрид бору, кераміка.
Основними показниками якості металу є: хімічний склад; мікро- і макроструктура; основні і технологічні властивості; розміри, геометрія і якість поверхні металопродукції. Вимоги до якості металу і продукції з нього обумовлені в національних стандартах. технічних умовах фірм (підприємств) або окремих угодах між споживачем і постачальником. Якість металу і надійні методи визначення його основних показників є головними в технологічному ланцюгу виробництва. Якість металопродукції, що надходить на підприємство, визначається при вхідному контролі (ВК).
Вхідний контроль - контроль продукції постачальника, що надійшла до споживача, призначеної для використання при виготовленні, ремонті або експлуатації продукції.
Вхідний контроль металопродукції є обов'язковим на фірмах (підприємствах), які розробляють або виготовляють промислову продукцію, а також здійснюють її ремонт. Цей контроль організовується і проводиться відповідно до ГОСТ 24297-87, а також зі стандартами та іншої нормативно-технічною документацією (НТД) підприємства.
Здатність металів приймати значну пластичну деформацію в гарячому і холодному стані широко використовується в техніці. При цьому зміна форми тіла здійснюється переважно за допомогою давить на метал інструменту. Тому отримане виріб таким способом називають обробкою металів тиском або пластичної обробкою.
Обробка металів тиском являє собою важливий технологічний процес металургійного виробництва. При цьому забезпечується не тільки надання зливка або заготівлі необхідної форми і розмірів, але разом з іншими видами обробки істотно поліпшуються механічні та інші властивості металів.
Існують різні види обробки металів тиском: прокатка. волочіння, пресування. кування, штампування.
Характеристика, область застосування і значення використання металу даними видами обробки представлені далі в таблиці (таблиця 1).
Таблиця 1.
Характеристика, область застосування і значення використання металу при обробці тиском
Прокатка металів - спосіб обробки металів і металевих сплавів тиском, що складається в обтисненні їх між обертовими валками прокатних станів.
Даним способом виробляють вироби, придатні для безпосереднього (в стані поставки) використання в будівництві та машинобудуванні (шпунт, рейки, профілі сільськогосподарського машинобудування та ін.). Прокаткою отримують також різноманітні види заготовок, які є вихідним матеріалом для інших способів обробки. Так, гарячекатаний і холоднокатаний листовий сталь, смуги і стрічки у великих кількостях йдуть для листового штампування.
Величезне значення прокатного виробництва в народному господарстві підтверджується щорічним збільшенням випуску прокату. Через валки прокатних станів проходить 75-80% усього, що виплавляється.
Поряд з безперервним зростанням прокатного виробництва розширюється сортамент, збільшується випуск ефективних металовиробів, таких, як холоднокатаний лист, гнуті профілі, прокат з зміцнюючої термічної обробкою, високоміцні труби, в тому числі з захисними покриттями, розширюється випуск мідної катанки, алюмінієвої стрічки, фольги та ін .
Широкий розвиток одержує комплекс заході щодо поліпшення споживчих властивостей прокату: міцності, пластичності, жаростійкості і морозостійкості, надійності і довговічності та інших шляхом легування, термічної обробки, лудіння, цинкування, нанесення неорганічних і органічних покриттів і ін.
Волочіння металу - це протягування вироби круглого або фасонного профілю через отвір волочильного очки (волоку), площа вихідного перетину якого менше площі перетину вихідного вироби.
Даним способом отримують дріт всіх видів, прутки з високою точністю поперечних розмірів і труби різноманітних перетинів. Волочінням обробляють стали різноманітного хімічного складу, прецизійні сплави. а також практично всі кольорові метали (золото, срібло, мідь, алюміній, і ін.) і їх сплави.
Вироби, отримані волочінням, мають високу якість поверхні і високою точністю розмірів поперечного перерізу. Якщо виробу потрібно надати в основному ці характеристики, то такий вид обробки називають калібруванням.
Збільшення виробництва виробів, одержуваних волочінням, досягається удосконаленням окремих операцій виготовлення і всього технологічного процесу. застосуваннямшвидкісного автоматизованого обладнання, вибором відповідного волочильного інструменту і методів підведення і якості мастила.
Пресування металу - це витіснення за допомогою пуансона металу вихідної заготовки (найчастіше циліндричної форми), вміщеній в контейнер, через отвір матриці.
Цей спосіб пластичної обробки знаходить широке застосування при деформації як в гарячому, так і в холодному стані металів, що мають не тільки високу конфлікту, але і володіють значною природного жорсткістю, а також в однаковій мірі можна застосувати для обробки металевих порошків і неметалічних матеріалів (пластмас та ін .).
Процеси пресування отримують величезне розвиток. оскільки дозволяють виготовляти профілі практично з необмеженими можливостями по формі їх перетину, особливо при обробці труднодеформіруемих металів і сплавів.
Профілі для виготовлення деталей машин, несучих конструкцій та інших виробів, що отримуються пресуванням, часто виявляються більш економічними, ніж виготовлені прокаткою. штампуванням або відливанням з наступною механічною обробкою. Крім того, пресуванням отримують вироби вельми складної конфігурації, що виключається при інших способах пластичної обробки.
Кування і штампування
При куванні деформування заготовки здійснюється за допомогою універсального подкладного інструменту або бойків. В результаті багаторазового і безперервного впливу інструмента заготівля поступово набуває необхідну форму і розміри.
При об'ємної штампування надання заготівлі заданої форми і розмірів здійснюється шляхом заповнення металом робочої площини штампа.
Область застосування кування і штампування в сучасному масовому і великосерійному виробництві безперервно розширюється і має тенденцію до впровадження спеціальних інструментів і штампів, механізації ковальських і транспортних операцій, спеціалізації ковальських цехів на випуск однотипних виробів, що дає можливість здійснювати автоматизацію процесів. створювати потокові і автоматичні лінії виробництва поковок в поєднанні з автоматизацією внутрішньоцехового транспорту. У ковальському і штамповочном виробництві продовжують удосконалюватися способи нагріву металу шляхом застосування електронагріву - індукційного і контактного.
Значно зростає виробництво виробів листовим штампуванням, особливо в поєднанні зі зварюванням, клепкою, закачуванням, що при скороченні трудомісткості складальних робіт знижує масу машин без зменшення їх міцності. Отримують подальший розвиток холодна висадка, холодна об'ємна штампування, калібрування, видавлювання та ін.
Листове штампування є таким видом пластичної обробки металу, коли для отримання деталей типу ковпачків, втулок та інших в якості вихідного матеріалу використовують лист або стрічку. При цьому обробка виконується без значної зміни товщини заготовки.
Даними способами отримують досить різноманітні за формою і розмірами вироби з металу, пластмас та інших матеріалів з різними ступенем точності розмірів, механічними та іншими характеристиками і якістю поверхні. Тому ковочно-штампувальне виробництво знаходить широке застосування в машинобудуванні та приладобудуванні, у виробництві предметів народного споживання та інших галузях народного господарства. Отримання виробів куванням і штампуванням дозволяє максимально наблизити вихідну форму заготівлі до форми і розмірам готової деталі і тим самим зменшити або повністю виключити дорогі операції з втратою металу в стружку.