Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Anyagtechnológiák 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Szent István Egyetem Óbudai Egyetem Typotex.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Anyagtechnológiák 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Szent István Egyetem Óbudai Egyetem Typotex."— Előadás másolata:

1 Anyagtechnológiák 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Szent István Egyetem Óbudai Egyetem Typotex Kiadó TÁMOP /A/KMR-0029 Szerző: Borossay Béla Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR

2 Technológia ( τεχνολογια) 2  A technológia görög szó, jelentése mesterségtan. Műveletek sorrendjét jelenti, melyek hatására valamilyen előre eltervezett eredmény születik.  A technológiák jellemzésénél mindig feltehető a kérdés: „Miből, mit gyárt, milyen célra?”  A „Hogyan kell csinálni?” kérdésre adott válasz maga a technológia.  Az anyagtechnológia az alapanyagok előállításával és feldolgozásával foglalkozó tudományág. Például a nyersvasgyártás: Előkészített ércből folyékony nyersvasat… Acél- illetve öntvénygyártás céljára… Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

3 A kőkorszaktól a „polimer korszakig” 3 BIOANYAGOK növényi termés váz állati kültakaró KERÁMIÁK oxidos kristályos amorf nem oxidos egyatomos vegyület POLIMEREK természetes alapú hőre lágyuló elasztomer mesterséges alapú hőre keményedő FÉMEK vasötvözetek acélok öntöttvasak nem vasfémek könnyűfémek egyéb fémek KOMPOZITOK bevonat, szemcsés, szálas, réteges szerves szervetlen természetesmesterséges Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

4 A kerámiák 4  Közepes, ill. nagy szilárdság és hőállóság, jó korrózióállóság  Nagy ridegség, kis alakíthatóság, rossz hő- és villamos-vezetőképesség  Az alapanyag előállítása általában a formaadással együtt történik Karbon szálak Üveg megmunkálása Műszaki kerámiák A kerámiák a kőkorszaktól a nanotechnológiák koráig elkísértek bennünket Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

5 Miért a fémek? 5 Jégtörésre alkalmas tonnás tankhajó Vasércbánya távlati képe Kirunában (Svédország) (Forrás:LKAB prospektus)  Jól alakíthatók, jó elektromos- és hővezetők  Szilárdságuk és szívósságuk széles tartományban változtatható  Érceikből állíthatók elő, de újra feldolgozhatók, nem terhelik a környezetet A fémek éve szolgálják az embert Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

6 Az acéltermelés alakulása évente 6 Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

7 A világ legnagyobb acéltermelői 7 1.Kína 2.India (2010) 3.Brazília Az európai sorrend: Oroszország, Ukrajna Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

8 Az alumínium termelés alakulása 8 Az alumínium tömeges előállítása csak azután vált lehetségessé, amikor már megfelelő mennyiségű villamos energia állt rendelkezésre. Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

9 Hol gyártják a legtöbb alumíniumot? 9 1.Kína 2.Oroszország 3.Kanada Európában Norvégia vezet, de valamennyi fejlett ország jelentős alumíniumiparral rendelkezik. Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

10 A réztermelés éves alakulása 10 A réztermelés az elektronika fejlődésével kapott új lendületet Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

11 Hol állítják elő a legtöbb rezet? 11 1.Chile 2.Peru 3.USA Európában Oroszországban és Lengyelországban állítanak elő jelentős mennyiséget Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

12 Ha 1 évi termelés 1 m magasan állna… 12 Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

13 A fémek újra feldolgozhatók 13 Alakítás Érc Válogatás, osztályozás Használat MegszilárdításMetallurgia Összegyűjtés Hulladék A fémek teljes mértékben újra feldolgozhatók, így a környezetre a hulladékuk is veszélytelen. Az újra feldolgozott fém tulajdonságai teljesen azonosak az eredeti, ércből nyert fém tulajdonságaival. A leggyakrabban használt fémek esetén a metallurgiai folyamatba visszavezetett hányad korunkban 30-50%. Ezzel a nagyon előnyös tulajdonsággal sem a kerámiák, sem a polimerek nem rendelkeznek. Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

14 Polimerek 14  Jó kémiai ellenállás, kis sűrűség, jó alakíthatóság  Rossz hő- és elektromos vezetőképesség, alacsony alkalmazhatósági hőmérséklet  Az alapanyag előállítása a formaadással együtt történik 1907-ben szabadalmaztatták az első mesterséges polimert Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

15 A polimerek elterjedése 15 Napjainkban a leggyorsabban növekvő mennyiségben előállított anyagok. Az ábra a térfogatokat hasonlítja össze. Mivel a polimerek sűrűsége kb. egy nagyságrenddel kisebb mint az acélé, tömegben kifejezve ma is mintegy ötször annyi acélt gyártanak, mint polimert. Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

16 A világ kőolajtermelése 16 A kitermel kőolaj ötödrészéből lesz polimer, a többiből energiát termelnek. A föld kőolajkészlete kb. 50 évre elég. Millió hordó/nap 1 hordó=169 liter Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

17 A műanyagok életútja 17 energiakőolaj használat monomerek Polimer tartalmú hulladék elégetés polimerek Hulladéklerakó A polimerek csak részlegesen dolgozhatók fel újra, így hulladékuk többnyire csak elégetéssel hasznosítható. Újabban előírásokat vezetnek be, hogy országonként a termelt energia mekkora hányadának kell polimer elégetéséből származni. Az újra feldolgozás során polimerek kémiai bontása – monomerré alakítani, majd újra polimert létrehozni belőle – nem lehetséges. A polimerek természetes lebomlása nagyon lassú folyamat. kőolaj 200 millió év Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

18 Kompozit anyagok 18  Több komponensből tudatosan felépített szerkezetű anyagok. Eredő tulajdonságaikkal egyik alkotóelemük sem rendelkezne önállóan  Az előre gyártott komponensek „összedolgozásával”, a formaadással együtt történik az előállításuk. Szálas erősítés Réteges szerkezet Szemcse szilárdítású kompozit Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

19 A technológiák felosztása 19 IPARI termelő tenyésztő bányászati kitermelő kerámiaipar: agyag > tégla homok > üveg ElsődlegesMásodlagos 1. ALAPANYAGGYÁRTÓ TECHNOLÓGIÁK malomipar: búza > liszt textilipar: gyapjú > fonal, stb… MEZŐGAZDASÁGI 1. ALAPANYAGGYÁRTÓ TECHNOLÓGIÁK petrolkémia: olaj > benzin olaj > polimerek alapanyagai kohászat : érc > fémötvözet FELDOLGOZÓ TECHNOLÓGIÁK Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

20 A technológiák felosztása FELDOLGOZÓ TECHNOLÓGIÁK  Kerámiák – az alapanyag előállításával együtt történik a formaadás  Polimerek – a formaadás közben történik a polimerizáció, poliaddició vagy polikondenzáció  Kompozit anyagok – az egyes komponensek előállítása a saját anyagcsoportjukra jellemző technológiával történik  Fémes anyagok – több lépésben, egymásra épülő technológiákkal történik az alakadás Fémes anyagok alakadó technológiái Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

21 A technológiák felosztása 21 Fémes anyagok alakadó technológiái Elsődleges alakadó technológiák Az olvadt állapotban előállított ötvözet megszilárdítása Álötvözetek készítése (porkohászati technológiák) Másodlagos alakadó technológiák Szilárd állapotban alakadás általános célra: Rúd, lemez, profil, cső gyártása Harmadlagos alakadó technológiák Szilárd állapotban alakadás speciális célra: Konkrét alkatrész, vagy előgyártmány készítése Kohászati technológiák Gépipari technológiák Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

22 A technológiák felosztása 22 Fémes anyagok elsődleges alakadó technológiái Miből?Mit?Milyen célra? Tuskóöntés, tömböntés Olvadt ötvözetből Tuskót, tömböt Hengerlés, kovácsolás, újra olvasztás Folyamatos öntés Olvadt ötvözetből Pászmát, brammát Hengerlés Alakos öntvény készítése Olvadt ötvözetből Alakos tárgyakat Kész alkatrészek, dísztárgyak PortechnológiákFémporokból Alakos tárgyakat, extra minőségű tuskót Kész alakatrészek Hengerlés Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

23 A technológiák felosztása 23 Fémes anyagok másodlagos alakadó technológiái Miből?Mit?Milyen célra? Meleg hengerlés Tuskóból, pászmából Szélestermékeket hosszúterméket, profilokat Hideghengerlés, rúd-, huzal-, csőgyártás Hideg hengerlés Melegen hengerelt szélestermékből Szalagokat, lemezeket, fóliákat Általános célú további fel-használásra Húzás Melegen hengerelt hosszútermékből Rudakat, huzalokat Kisajtolás Tuskóból, melegen hengerelt rudból Profilokat, csöveket CsőgyártásHengerelt termékből Csöveket (varrat-nélküli, hossz- vagy spirálvarratos) Kovácsolás Tuskóból, melegen hengerelt hosszútermékből Alkatrész elő- gyártmányokat Speciális célú további felhasználásra Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

24 A technológiák felosztása 24 Fémes anyagok harmadlagos alakadó technológiái Miből?Mit?Milyen célra? Forgácsoló és képlékenyalakító eljárások, leválasztó- és kötéstechnológiák Másodlagos alakadó technológiai termékből Kész alkatrész, vagy annak közvetlen előgyártmányát Konkrét felhasználási célra A konkrét alkatrésznek meg kell felelnie a funkciójának, és gazdaságosan gyárthatónak kell lennie. Fémes anyagok szerkezetváltoztató technológiái Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

25 A technológiák felosztása 25 Fémes anyagok szerkezetváltoztató technológiái Miből?Mit?Milyen célra? Termikus, termokémiai kezelések, felületi technológiák Előnytelen szerkezete miatt funkciójának meg nem felelő alkatrészből, vagy további technológiára nem alkalmas féltermékből Funkció megfelelő alkatrészt, vagy további technológiára alkalmas félterméket Konkrét felhasználási célra Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

26 Technológia anyagtulajdonságok 26 Anyag (tulajdonság)  Kémiai összetétel  Szerkezet  Feszültségállapot Alkatrész (elvárások)  Feleljen meg a funkciójának  Érje meg adott valószínűséggel a tervezett élettartamát  Legyen gazdaságosan gyártható TECHNOLÓGIA A technológia alkalmazása során az anyag tulajdonságai akkor is változhatnak, ha a technológiának nem ez volt a célja! Az alkatrészhez a megfelelő anyagot az alkatrésszel szemben támasztott követelmények, és az anyag tulajdonságait összevetve választjuk ki. Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

27 Technológia anyagtulajdonságok 27 Acélok melegalakítása során szerkezetük megváltozik, ezért tulajdonságaik is változnak. Az alkatrész tulajdonságait alapvetően az alakítás befejező hőmérséklete, és a lehűlés sebessége határozza meg. Ezen kívül hatással lesz a tulajdonságokra a darab mérete, az alakváltozás mértéke, és annak térbeli eloszlása is. Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

28 Technológia anyagtulajdonságok 28 A fémek hidegalakítás hatására az alakítás mértékének megfelelően monoton függvény szerint növelik a szilárdságukat, keményednek. Ezt tekinthetjük hasznos hatásnak (nagyobb szilárdságú anyagot/alkatrészt akarunk gyártani), de lehet előnytelen is, hiszen azt jelentheti, hogy egy bizonyos mértékű alakváltozásánál nagyobbat nem tudunk létrehozni. Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

29 Technológia anyagtulajdonságok 29 A forgácsolás során (például nagyoló esztergálás) is változnak a tulajdonságok. A forgács leválási helyén nagymértékű hidegalakítást szenved az anyag. Ez természetesen kis térfogatban megy végbe, de bizonyos esetekben befolyásolja a további technológiákat, de akár a kész alkatrész minőségére is hatással lehet. Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

30 Technológia anyagtulajdonságok 30 A hegesztő eljárások során helyi olvadás történik, egyúttal az olvadt zóna melletti anyagrészek is felhevülnek. A dermedési folyamat, és a különböző hőmérsékletű részek különböző sebességű lehűlése következtében rendkívül változatos szerkezetek alakulnak ki a fémekben a hőhatásövezetben. A hegesztési technológiák helyes tervezésének előfeltétele az anyagok viselkedésének pontos ismerete. Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029

31 Gondoljuk át még egyszer… 31 1.Melyek az egyes anyagcsoportok előnyös és hátrányos tulajdonságai? 2.Mivel foglalkozik az anyagtechnológia tudományág? 3.Miben különbözik alapvetően a fémek és a többi anyag feldolgozásának technológiája? 4.Melyik anyagcsoportnál tudjuk a technológiákkal a legváltozatosabbá tenni a késztermék tulajdonságait? Anyagtechnológiák – 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése - TÁMOP /A/KMR-0029


Letölteni ppt "Anyagtechnológiák 1. Az anyagtechnológiák általános áttekintése Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Szent István Egyetem Óbudai Egyetem Typotex."

Hasonló előadás


Google Hirdetések