Работы по металлу. Материалы

Помимо металлов, в этой главе мы будем вести разговор и о неметаллических материалах, которые обрабатываются теми же способами, что и металлы: пластмассах, гетинаксе , текстолите и т. д.

Металлы. Все металлы и их сплавы делятся на две основные группы: черные (железо и сплавы на его основе) и цветные (все прочие металлы и сплавы).

Черные металлы. Доминирующее положение в обработке черных металлов занимают сталь и чугун. В домашних условиях чаще приходится использовать сталь — сложный сплав железа с углеродом и другими металлами и примесью кремния, марганца, серы и фосфора. Этот материал, как и многие цветные металлы и неметаллические материалы, посредством соответствующей обработки — литья, проката, прессования, волочения — превращают в профилированный, что облегчает изготовление деталей. Основными профилями металлов являются стержни различных сечений, проволока, листы, трубы и прокат. Стержни бывают плоские, квадратного сечения, шестигранного, круглые. В листовом металле различают толстолистовой, тонколистовой и металл средней толщины.

У проволоки сечение может быть прямоугольным, круглым, квадратным. Поверхность проволоки бывает неизолированная, оцинкованная, луженая, омедненная . Различают проволоки мягкие и упругие.

Трубы из чугуна (серого) используются главным образом в водоканализациоиных системах. Стальные трубы производят сварные (внахлестку) и бесшовные (цельнотянутые). Последние известны как паровые и газовые трубы.

Кроме упомянутых сортов металлов и изделий, имеются и другие детали, необходимые в слесарных работах: винты, гайки и заклепки. Они изготовляются как

из стали , так нередко и из цветных металлов и неметаллических материалов. На рис. 31 изображены типы винтов, прокладочных шайб, гаек и заклепок.

Цветные металлы подразделяются на легкие (алюминий, магний) и тяжелые (медь, цинк, олово, свинец), Удельная масса легких металлов менее 5 г/см3, тяжелых — соответственно больше этой величины.

Сплавы цветных металлов могут обладать более ценными свойствами, нежели металлы, из которых они состоят. Существуют следующие сплавы: на основе легких металлов — дюралюминий, силумин (Al — Si ), электрон (Mg — Mn , Mg — Al — Zn ); на основе тяжелых металлов: бронза, припои, латунь, нейзильбер (Си — Ni — Zn ).

Тенденции технологий производства таковы, что во многих случаях металлы и их сплавы заменяются более дешевыми искусственными материалами, которые дешевле в производстве и зачастую обладают более подходящими свойствами.

Неметаллические материалы. Пластмассы получают на основе органических природных или синтетических полимеров. При термической обработке под давлением они способны принимать заданную форму и сохранять ее после охлаждения. Свойства пластмасс изменяют, добавляя в них такие компоненты, как наполнители, красители, стабилизаторы, пластификаторы и др.

Пластмассы обладают (в основном) небольшой плотностью, высокими изоляционными свойствами, стойкостью в химически агрессивных средах, высокой механической прочностью.

По физическим свойствам пластмассы могут быть разделены на термопласты иреактопласты . Пер вые характерны тем, что после формовки их можно по вторно подвергать переработке, так как они способны многократно переходить из кристаллического или стек лообразного состояния в холодном виде в вязко текучее или пластическое при нагревании. Формовкатермопла стов происходит при температуре 130—150 °С.

Термопласты в твердом состоянии обрабатывают (если это необходимо) режущими инструментами, в пластичес ком их можно гнуть, выдувать, в жидком — вспенивать и отливать под давлением. Наиболее известными тер мопластами являются материалы на основе полиэтилена, винипласт, пластикет , полиамидное волокно, поли стирол и т. д.

Реактопласты образуются при повышенной темпера туре, после остывания затвердевают и при последующем нагревании не плавятся и не размягчаются. Их можно обрабатывать теми же способами, что и термопласты, но нельзя формовать и сваривать в нагретом состоянии. Ре актопласты содержат значительное количество наполни теля: бумагу, стекловолокно, ткань, мел, сажу, металли ческие порошки и т. д. Самыми распространенными являются реактопласты на основе фенольных смол; по мимо них, широкое применение находят дисперсионно-наполненные и армированные термопласты, в которых связующими являются эпоксидная, мочевино-формаль дегидная и другие смолы. Среди них в первую очередь следует отметить слоистые пластики: текстолиты (напол нитель — ткани, гетинакс (бумага), стеклопластики (стекловата, стеклоткань), древесно-слоистые пластики.

Инструмент для обработки металлов и пластмасс

Дадим пояснения по некоторым видам инструментов в порядке расположения в списке.

Угольник с упором. Точность определения перпендикулярности зависит от длины ножки угольника: чем она длиннее, тем выше эта точность.

Угломер — транспортир, снабженный поворотной стрелкой-указателем и прижимным винтом для ее фиксации (рис. 32). С его помощью измеряют углы, наносят на детали и контролируют правильность их нанесения на размеченной детали.

Защитные губки. Предназначены для предохранения деталей при их закреплении в тисках. На рис. 33, а показаны защитные губки из твердой древесины, предохраняющие металлические заготовки; на рис. 33, б — защитные губки из алюминия, позволяющие предохранить резьбу болтов,

шпилек и стальных прутков. Трубы зажимают в тиски с помощью призменных деревянных губок, изображенных на рис. 33, в. Тонкие пластины зажимают между деревянными планками (рис. 33, г).

Крейцмесель — вид зубила, используемого для рубки металлов и прорубания узких канавок.

Труборез — ручной инструмент для резки труб.

Сверлильная стойка — по существу представляет собой сверлильный станок в миниатюре: в стойке зажимаются электрическая дрель и обрабатываемая деталь.

Смазочно-охлаждающая эмульсия применяется для смазки и охлаждения рабочих частей металлообрабатывающих инструментов с целью снижения их износа, облегчения обработки заготовок и повышения точности изготовления деталей. Применение эмульсии в 10 раз снижает трение.

Вороток (рис. 34) служит для закрепления метчиков (рис. 35) — инструмента для нарезания резьбы. Хвостовая часть метчика при работе зажимается в вороток.

Плашка —  инструмент для нарезания наружной резьбы на металлических деталях — болтах, шпильках и др. (рис. 36)

Существует несколько разновидностей плашек — круглые цельные (лерки ), раздвижные, круглые разрезные и т. д.

Плашкодержатели — служат для крепления плашек (рис. 37). Вставляемую плашку центрируют и зажимают установочными винтами. Для каждого вида плашек существует свой плашкодержатель .

Винты-саморезы используются для резьбового соединения деталей из листового металла. Внешне они похожи на шурупы. При ввинчивании в заранее просверленное отверстие винт-саморез нарезает в деталях резьбу и прочно фиксируется за счет пружинящего эффекта соединяемых листов.

Кончик винта обязательно должен выступать за поверхность нижнего листа. Диаметр отверстия под такой винт должен соответствовать внутреннему диаметру его резьбы.

Натяжка, обжимка и подкладка (поддержка) — инструменты для ручной клепки (рис. 38).