Факторы, формирующие потребительские свойства МХТ

Основными факторами, формирующими потребительские свойства МХТ являются:

1 Исходные материалы;

2 Производство:

а) способы изготовления и соединения деталей;

б) обработка и покрытие поверхности;

в) отделка.

Для изготовления металлических бытовых товаров используют основные ( чёрные и цветные металлы, их сплавы) и вспомогательные материалы (древесина, пластические массы, лаки, краски, смазки и другие материалы). Основные материалы представлены на рисунке 2.

Рис.2 Металлы и сплавы

К чёрным металла принято относят железо.

Железо. В чистом виде железо представляет собой мягкий, пластичный и вязкий металл серебристо – белого цвета. Во влажном воздухе окисляется и покрывается ржавчиной. В чистом виде железо для производства различных товаров не применяют, а используют его сплавы с углеродом – чугуны и стали, которые, кроме углерода, содержат примеси других элементов.

Чугун. Сплав железа, содержащий свыше 2% углерода, называется чугун. Белые (предельные) чугуны имеют в изломе белый цвет, содержат углерод в виде карбида железа, поэтому они очень твердые, хрупкие, с трудом обрабатываются резанием, имеют плохие литейные свойства. Такие чугуны перерабатывают на сталь. Серые (литейные) чугуны имеют в изломе серый цвет, менее хрупки, чем белые, хорошо заполняют литейные формы и используются для изготовления изделий литьём.

Сталь. Сталь представляет собой сплав железа с углеродом, содержащий его не более 2%. Сталь поддаётся обработке ковкой, прокаткой, волочением, штамповкой, вытяжкой, резанием и другими способами, так как обладает способностью к пластической деформации. В производстве металлических бытовых товаров из цветных металлов применяют алюминий, медь, цинк, олово, свинец, никель, хром, частично серебро и их сплавы.

Алюминий. В чистом виде алюминий представляет собой лёгкий, пластичный и мягкий металл серебристо – белого цвета. На воздухе металл покрывается окисной плёнкой, защищающей его от дальнейшего разрушения. Он нестоек к действию соляной, серной кислот, едких щелочей и слабой уксусной кислоты. Алюминий в чистом виде обладает невысокими механическими свойствами, поэтому в производстве хозяйственных изделий используют его сплавы с медью, магнием, марганцем, кремнием, цинком, никелем, хромом и др. Одним из распространённых сплавов является дюралюминий, в состав которого входят медь (4 – 5%), магний (0,4-0,8%), марганец (0,4 – 0,8%), незначительные примеси железа и кремния. Дюралюмины применяют для бытовой металлической мебели, заклёпок и других изделий. Наиболее широко используют сплавы алюминий – кремний, называемые силуминами, обладающие хорошими литейными свойствами и устойчивостью против коррозии. Повышенной прочностью обладают сплавы алюминий магний. Они имеют лучшие механические свойства, чем силумины.

Медь. В чистом виде это сравнительно тяжёлый металл розовато – красного цвета, почти не окисляющийся в сухом воздухе, но быстро; окисляющийся во влажных условиях и покрывающийся зеленоватым налётом основной углекислотой меди; обладает высокой электро- и теплопроводностью; легко образует сплавы с другими металлами; хорошо обрабатывается прокаткой, волочением штамповкой. Латунь – сплав меди с цинком, их используют для изготовления (вытяжкой или литьём) посуды, духовых музыкальных инструментов, галантерейных и ювелирных изделий, рыболовных блёсен и т.д. Бронза – сплав меди с другими металлами (оловом, алюминием, железом и др.), кроме цинка. Оловянные бронзы имеют хорошие литейные свойства и противостоят коррозии. Из них отливают художественные изделия, письменные приборы, корпуса настольных часов и люстры. Мельхиор - медно–никелевый сплав – хорошо обрабатывается штампованием, отличается красивым внешним видом. Нейзильбер – напоминает сплав серебра. Мельхиор и Нейзильбер применяется для изготовления посуды, столовых приборов, галантереи, ювелирных изделий, часов.

Цинк. Это хрупкий металл, на воздухе постепенно покрывающийся плёнкой белого цвета, защищающей его от дальнейшего разрушения. Легко растворяется во многих пищевых продуктах и частично в кипячёной воде образуя ядовитые соединения, в связи с чем её нельзя употреблять для приготовления пищи и хранения большинства пищевых продуктов. Но цинк хорошо защищает металлы от коррозии, поэтому применяется для их покрытий, для получения различных сплавов, цинковых белил, гальванических элементов.

Олово. Представляет собой пластичный металл, обладающий высокой коррозионной устойчивостью к действию органических кислот, содержащихся в пищевых продуктах поэтому используется для лужения пищевой металлической посуды, изготовления белой жести, а также для получения сплавов (бронз, припоев и др.). При температуре ниже минус 20⁰С олово рассыпается в порошок, поэтому изделия покрытые оловом, следует хранить зимой в отапливаемых помещениях.

Свинец. Этот металл очень мягок, на бумаге даёт серую черту, на воздухе быстро становиться мутно – серым вследствие образования на поверхности слоя окисла. Соединения свинца ядовиты, его не применяют для изготовления изделий, в которых приготавливают или хранят пищевые продукты. Используют свинец для получения сплавов (бронз, припоев), пломб, пигментов и др.

Никель. Металл обладает высокой устойчивостью против коррозии и к действию щелочей, легко растворяется в сернистой и азотной кислотах, хуже в соляной и серной, не растворяется в органических кислотах. Никель широко применяют для защитно–декоративных покрытий (столовые приборы, посуда, металлическая мебель, инструменты и т.д.), для получения медно – никелевых сплавов, хромоникелевых сталей. На основе никеля вырабатывают сплав монель металл (включающий медь, железо и марганец) с особо высокой коррозионной стойкостью, позволяющей применять его в ювелирном производстве, для изготовления химической аппаратуры и т.д. Кроме того, получают нихромы – сплавы никеля с хромом, отличающиеся высоким электросопротивлением; их применяют для изготовления электронагревателей.

Хром. Твердый (царапает стекло), хрупкий, тугоплавкий металл, более лёгкий чем никель, хорошо полируется и отличается высокой коррозионной стойкостью. Хромом покрывают части машин и приборов, часы, инструменты, посуду, детали пишущих машинок, используют также как легирующий компонент в производстве коррозионностойких, жаропрочных и электротехнических сплавов.

Технологические операции связанные с изготовлением металлических изделий, могут быть подразделены на три группы:

-формование изделий, обработка, покрытие поверхностей.

Формование изделий, простых по конструкции, и деталей сложных изделий осуществляют литьём, прокаткой, ковкой, волочением, листовой штамповкой. Сложные изделия собирают из отдельных деталей, соединяя их сваркой, пайкой, сшиванием, клёпкой и другими способами.

Литьё – из чугуна, вторичного алюминия, сплавов меди - бронзы, латуни и др. Используют для получения несложной посуды, колосников, конфорок, плит; литьё в металлические формы под давлением для деталей с точными размерами; центробежное литьё труб, соединительных деталей к ним, колец и др.

Прокатка - получают листовую сталь, жесть, проволоку – катанку толщиной более 5 мм, сортовую сталь с различным поперечным сечением, трубы и т.д.

Ковка - нагретомуметаллу придают форму изделия ударами молота (свободная ковка) или сжатием между штампами, в которых имеются выемки или углубления (горячая объёмная штамповка). Горячую штамповку применяют чаще, так как изделиям можно придать высокую точность размеров и хорошую чистоту поверхности. Ковкой изготовляют часть приборов для окон и дверей, ножи, ножницы, многие виды инструментов, детали замков и др.

Волочение - получают тонкую проволоку, тонкие прутки и трубы небольшого диаметра.

Листовая штамповка - этим способом вырабатывают изделия из листового металла на прессах с помощью сердечника (пуансона) и матрицы (гнезда), причём плоские изделия – вырубным способом, а полые - вытяжными.

Соединение деталей (сборка) изделия: сварка (электрическая и реже газовая), пайка (с применением припоев - мягких (оловянно – свинцовых) и твёрдых (медно – цинковых, серебряных); сшивка – соединение тонколистовых деталей путём загибания их краев, совмещения и уплотнения шва, швы (боковые и донные) дополнительно пропаивают соединение получается прочное, но трудоёмкое и связано с избыточным расходом металла; клёпка – соединение деталей с помощью отверстий, которые пробивают в деталях, совмещают, вставляют заклёпку (стержень с головкой на одной стороне) и осаживают её для образования второй головки.

Способы обработки и покрытия поверхностей изделий

Обработка необходима для изменения некоторых свойств материа­лов, выявления заданной формы, конструкции, размеров, повышение эсте­тических свойств изделий. Различают обработку:

• термическую - отжиг (для придания пластичности), закалка (для твердости и прочности), отпуск (для снятия внутренних напряжений и по­вышения вязкости);

• термохимическую - цементация, азотирование (для получения изделий с мягкими внутренними и твер­дыми наружными слоями);

• механическую - крацовка (заметные круги), шлифо­вание (гладкая поверхность), полирование (зеркальный блеск);

• химическую - травление (ровная матовая поверхность);

• электрохимическую - высокая отражательная способность.

Покрытия поверхностей изделий улучшают их эргономические и эстетические свойства, повышают надёжность. Различают покрытия ме­таллические и неметаллические (рисунок 3).

Металлические покрытия производятся цветными металлами:

• цинком ( серо-матовая поверхность). Оцинковывают различные изделия, кроме посуды для пищевых продуктов, т.к. цинк, растворяясь в кислых пищевых средах, может вызвать отравление.

Рис.3 Виды покрытий МХТ

• оловом (лужение) покрывают изделия из чёрных и цветных ме­таллов различного назначения, в том числе посуда для пищи.

• хромомирование (с голубым оттенком) и никелирование (с желтоватым оттенком) покрывают посуду тонкой блестящей плёнкой. Эти покрытия безвредны.

Покрытие дюралюмина чистым алюминием, стали - медью или ла­тунью методом горячей прокатки называют плакированием (видны слои металлов).

К неметаллическим покрытиям относят:

• окрашивание, лакирование, эмалирование (покрытие красками, эмалями, лаками, закрепляемыми при обжиге);

• оксидирование - процесс создания на поверхности окисных плё­нок - воронение (обрабатывают изделия из чугуна и стали, в результате получается пористая плёнка обычно чёрного цвета), на алюминии - анодирование (плёнка - не прочная, не прозрачная, окрашенная в различные цвета, чаще под золото) и эматалирование (прочная, непрозрачная, эмалевидная, тёмно-серая плёнка).

Антипригарные покрытия - политетрафторэтиленом (ПТФЭ или тефлоновое. Покрытий созданных на основе ПТФЭ великое множество: «Тей1», «Сталофлон», «Адиласт» (изобретение отечественных производителей). Чем толще антипригарный слой, тем он надёжнее и дол­говечнее. Антипригарное покрытие очень уязвимо, а «израненное» - стано­вится бесполезным.

Для повышения эстетических свойств эмалированные изделия укра­шают деколью, трафаретом, крытьём и др., а изделия их сплавов меди и алюминия подвергают декоративной обработке.

Для декорирования металлической посуды применяют чеканку, гравировку, золочение, серебрение, декоративное оксидирование, покрытие чернью.

Чеканка – процесс получения рельефного рисунка на поверхности металлических изделий с помощью штампов на чеканочных прессах или вручную. Чеканку используют при декоративной отделке посуды из алюминия, нержавеющей стали, медно – никелевых сплавов.

Гравировка металлических изделий заключается в нанесении рисунка в виде узких линий или росписи с помощью режущего инструмента. Гравировкой украшают посуду из медно никелевых сплавов.

Золочение и серебрение – нанесение тонкого слоя золота или серебра на поверхность готового изделия толщиной от десятых долей до нескольких микрометров. Чернение - нанесение сплава, состоящего из серебра, меди, серы и других компонентов в углубление рисунка, полученного гравировкой.