Характеристика конструкционных материалов

Практическая работа№1

Задание классу: Подберите подходящий материал для изготовления проектного изделия.

Мы используем множество материалов, без которых не представляем сейчас нашу жизнь.

На разных этапах исторического развития человечества мы видим, что одни материалы применялись с древнейших времён до наших дней, другие материалы начинали использоваться человеком по мере их открытия и приобретения навыков их обработки и использования в своих целях. Таким образом, с ростом уровня развития науки и технологий растёт количество применяемых человеком материалов. Это так называемые конструкционные материалы.

Конструкционные материалы – это материалы или сырьё, из которого изготавливают изделие (древесина, металл, ткань, кожа, стекло, резина, бумага, пластмасса, нетканые материалы и т.п.). Некоторые изделия изготовляют из одного конструкционного материала, а некоторые из нескольких.

Длительный период в своем развитии человеческое общество использовало для своих практических нужд ограниченный круг материалов: дерево, камень, натуральные волокна, обожженную глину, стекло, железо и др. Промышленный переворот XVIII в. и дальнейшее развитие техники, особенно создание паровых машин и двигателей внутреннего сгорания, электрических машин и автомобилей, усложнили требования к материалам их деталей, к их прочности, температурной стойкости и т. п. В то время основными конструкционными материалами были сплавы на основе железа (железо, сталь, чугун), меди (бронза, латунь), свинца и олова. Существует огромное количество различных конструкционных материалов.

Конструкционные материалы подразделяются по природе материалов на металлические, неметаллические и композиционные.

Композиционные материалы - это материалы, из которых изготавливаются детали конструкций (машин и сооружений), воспринимающих силовую нагрузку и отличающихся износостойкостью. Композитный материа́л (КМ), компози́т — искусственно созданный неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов.

 

1.Металлические конструкционные материалы это различные сплавы, выполненные из различных металлов, которые выпускает наша металлургическая промышленность. Но в природе металлов в чистом виде существует очень мало (самородки золота, серебра, железа…) Поэтому сырьём для получения металлов служат всевозможные геологические руды (полезные ископаемые, залегающие в недрах земли). Из добываемой руды по определённым технологиям и плавят различные металлы и получают различные сплавы. Таким образом, металл, как конструкционный материал это сплавы на основе различных металлов:

Сталь и чугун это сплавы на основе железа из него выпускают основную массу металлических заготовок и конструкций для машиностроительной промышленности, строительных материалов.

Алюминиевые сплавы – служат для изготовления корпусов самолётов, вертолётов, ракет, морских судов и различных строительных конструкций, пищевую фольгу и фантики для конфет.

Никелевые сплавы, титановые сплавы и кобальтовые сплавы применяют в авиационных и ракетных двигателях, паровых турбинах.

Магниевые сплавы применяются преимущественно в виде литья в конструкциях летательных аппаратов, в автомобилестроении, в текстильной и полиграфической промышленности.

Неметаллические конструкционные материалы.

Включают в себя множество материалов. (Пластики, полимеры, керамика, стекло, резина, кожа, древесина, ткань, бумага и др.

Характеристика конструкционных материалов

Разнообразная по свойствам.

Тонкая, пористая, хорошо скручивается, сминается, легко режется, пропускает воздух, впитывает влагу, сохраняет тепло. Прочность разная в зависимости от строения

Сравнительно низкая прочность, легковоспламеняющаяся, под действием воды и высоких температур изменяет размер

Для изготовления швейных изделий, оформления интерьеров, обивки мягкой мебели и т.п.

Конструкционные материалы характеризуются механическими и технологическими свойствами. Наиболее общими являются механические свойства – твердость, упругость, пластичность, мягкость, прочность, жёсткость и т.д. Некоторые из перечисленных свойств, способны изменяться под действием влажности, смены температур.

Технологические свойства материалов неодинаковы, специфичны для каждого конкретного материала. Например, к технологическим свойствам тканей относятся свойства, проявляющиеся в процессе выполнения ручных, машинных и влажно-тепловой обработки (ВТО). Это скольжение, осыпаемость нитей, раздвижка нитей в швах, усадка и т.д.

Для изготовления любого изделия необходимые знания о свойствах конструкционных материалов. Это дает возможность создавать изделия, которые будут иметь необходимые качества. Все конструкционные материалы характеризуются свойствами, среди которых определяющие и менее важные.

Так, например, основными свойствами стекла является его прозрачность и плотность. Поэтому стекло пропускает свет, но не пропускает воздух. При этом хрупкость не умаляет важности стекла как конструкционного материала, что является одним из основных материалов, используемых в строительстве.

Широкое использование стекла обусловлено неповторимым и своеобразным сочетанием физических и химических свойств, не свойственным никакому другому материалу. Например, без стекла не существовало бы обычного электрического освещения. Оптические элементы микроскопов, телескопов, фотоаппаратов, кино- и видеокамер выполнены из стекла.

Постоянно совершенствуется один из важнейших для себя конструкционных материалов - ткань. Ткани чрезвычайно разнообразны по внешнему виду и свойствам Они разные по толщине, цвету, фактуре. Существуют ткани, которые пропускают воздух и не пропускают его. Есть ткани, которые впитывают влагу, и такие, что ее не впитывают. Большинство тканей - легковоспламеняющиеся. Прочность тканей бывает разной в зависимости от их строения. Такое разнообразие свойств обусловлено свойствами сырья, из которого изготовлены ткани.

Ткани изготавливают на ткацких станках из ниток. Нити, в свою очередь, производят скручиванием пряжи. Пряжа изготавливается из маленьких, тонких, гибких волокон различного происхождения.

Ткань, как конструкционный материал, в настоящее время используется очень широко. Её применяют в быту, в качестве отделочных материалов стен помещений, как текстиль для дизайна комнат. Из неё изготавливают спортивную обувь и одежду, для изготовления парусов и различного туристического снаряжения, специальной защитной одежды.

Древесина, как конструкционный материал один из самых древних материалов используемых человеком. Древесина это материал, являющийся сырьём для производства множества изделий. Это натуральный и экологичный материал не утратил своей актуальности и сегодня. Но область его применения значительно сузилась, в основном оно используется в строительстве и производстве мебели. Технологические свойства древесины – это способность удерживать крепления (гвозди, шурупы), сопротивляемость раскалыванию, износу при трении.

Бумага (предположительно от итал. bombagia < лат. bombacium ‘хлопок’) — волокнистый материал с минеральными добавками. Представлен в виде листов для письма, рисования, упаковки и прочего, получаемый из целлюлозы: растений, а также вторсырья (тряпья и макулатуры). Лучшие сорта бумаги изготавливаются из химической целлюлозы, приготовленной вышеприведенным способом, а газетная бумага и другие дешевые сорта бумаги изготавливаются из древесной массы, производимой механическим способом без химической обработки, и состоят из древесных волокон.

Пластмасса (пластическая масса)[пластики] - материалы, полученные из природных или искусственных высокомолекулярных соединений, способные под влиянием нагревания и давления формоваться и затем устойчиво сохранять приданную им форму. Большой класс полимерных органических легко формуемых материалов, из которых можно изготавливать легкие, жесткие, прочные, коррозионностойкие изделия.

Кожа В последнее время кожа широко используется для изготовления обуви и кожгалантерейных изделий. Композиционная кожа представляет собой материал из измельченных кожевенных волокон, спрессованных при высоком давлении с добавлением связующего агента или без него. Композиционную кожу в соответствии с принятой классификацией полимеров можно рассматривать как искусственный материал – подвергшуюся обработке натуральную кожу. Синтетическую кожу на тканевой, нетканой или трикотажной основе также применяют в качестве кожеподобного материала, имитирующего или заменяющего натуральную кожу.

Ответьте на вопросы:

- От чего зависит выбор конструкционного материала для изготовления изделия?

- Какие конструкционные материалы мы можем использовать для работы на уроках технологии?

- Что называют конструкционным материалом?

- Какие виды конструкционных материалов вы знаете? Где их используют?

Подобратьматериалы для выполнения практической работы «Выполнение аппликации» (ткань, кожа, пряжа)

Список литературы для составления конспекта урока:

1. http://www.coolreferat.com

2. http://slovari.yandex.ru/

3. http://slovari.yandex.ru/книги /БСЭ/Конструкционные материалы

4.http://alnam.ru/book_e_tech.php?id=184

5.http://festival.1september.ru/articles/505471/

6.ru.wikipedia.org›Бумага

7.http://dic.academic.ru

8. Большая советская энциклопедия http://bse.sci-lib.com/article064053.html

9.https://ru.wikipedia.org/wiki/

10. http://docplayer.ru/282369-1-konstrukcionnye-materialy-klassifikaciya-metody-analiza-stroeniya-ocenka-svoystv-1-1-klassifikaciya-konstrukcionnyh-materialov.html