Конструкционные материалы, применяемые для технологического оборудования

Выбор материала для изготовления технологического оборудования начинается с изучения рабочих условий, в которых предстоит работать оборудованию: давления, температуры, коррозионной агрессивности среды и других факторов. При этом учитываются важнейшие свойства материала: прочность, тепловая и химическая стойкость, физические свойства – и также технологические характеристики, состав и структуру материала, стоимость и доступность.

В пищевом машиностроении для изготовления машин и аппаратов, наиболее часто, используются стали, чугуны, цветные металлы, пластмассы.

Стали должны обладать высокой механической прочностью, пластичностью, способностью штамповаться, коваться, свариваться. Наибольшее применение для изготовления машин и аппаратов нашли углеродистые стали марок Ст.1, Ст.2 и Ст.3.

Чугуны представляют собой многокомпонентные сплавы железа с углеродом, а также с кремнием, марганцем, фосфором. Чугуны применяются для изготовления, как отдельных деталей машин, так и целых аппаратов: цилиндров насосов и компрессоров, зубчатых червячных колес, труб и трубопроводной арматуры. Основным методом изготовления деталей из чугунов является - литье. Чугун хорошо сопротивляются нагрузкам, сжатию, плохо – изгибу и растяжению, а также скалыванию.

Цветные металлы, в основном аллюминий и медь, широко применяют в пищевом машиностроении. Алюминий обладает достаточной прочностью, низкой плотностью, хорошей теплопроводностью, легко штампуется и прокатывается. Для изготовления аппаратуры применяют марки АОО и АО с содержанием алюминия соответственно не менее 99,7 и 99,6 %. Медь, является ценным конструкционным материалом. Для изготовления пищевой аппаратуры используют марки М 2 и М 3. Медь, подобно алюминию хорошо тянется, штампуется, вальцуется как в горячем, так и в холодном состоянии. Неметалллические материалы неорганического и органического происхождения используются в пищевой промышленности достаточно широко. Из материалов неорганического происхождения для изготовления самых различных аппаратов используется стекло. Применение стекла, повышает санитарно – гигиенические условия производства продуктов питания. Из материалов органического происхождения применяются конструкционные пластические массы: полиэтилен, поликарбонат, полисульфон, полиамиды, фторопласт – 4, полистирол и т.д. Полиэтилен применяется для изготовления емкостей для пищевого сырья, футеровки и заполнения аппаратов и других целей.

Химическая стойкость материалов

Конструкционный материал для изготовления аппаратов, работающих в агрессивных средах, должен обладать высокой химической стойкостью. Преждевременный выход машин и ее деталей из строя часто является следствием неправильно выбора материала для их изготовления. Продукты коррозии являются причиной снижения качества продукта, загрязняя его. Они могут испортить цвет, ухудшить вкус, придать запах продукту. Кроме того, материал аппарата или машины может быть катализатором, интенсифицирующим течение побочных процессов. Контакт обрабатываемых веществ с коррозиенестойким материалом может, в некоторых случаях препятствовать проведению процессов, например биохимических.

Для защиты материалов от коррозии, их покрывают металлическими и неметаллическими пленками, облицовывают. Из металлов для этих целей применяют хром, никель, алюминий и др., из неметаллов – эмали, полимерные материалы и различные лаки.