14.09.2021

ПРЕДМЕТ: " МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ".

Преподаватель Пархоменко Лариса Ивановна

ГРУППА № 411 Темы уроков: "Неметаллические материалы, применяемые в автомобиле-                                                                       строении"," Композиционные материалы",                                                                              "Свойства,  применение   неметаллических материалов".

К неметаллическим материалам относятся пластмассы, абразивные прокладочные материалы.

Пластмассы — это материалы высокомолекулярных органических соединений, способные при определенных температурах и давлении принимать заданную форму и сохранять ее в условиях эксплуатации.

Высокомолекулярные соединения (полимеры) являются главной составляющей пластмасс и делятся по происхождению на природные п синтетические. К природным принадлежат целлюлоза, дерево, натуральный каучук, натуральные смолы, шерсть, шелк и .др. Синтетические пластмассы могут состоять только из полимера, например: полиэтилен, полистирол и др.  Эпоксидные, полиамидные, силиконовые, битумные и другие смолы используют для заделки технологических разъемов, устранения вмятин, разрывов и коррозионных разрушений на деталях из тонколистового металла, устранения трещин и раковин.

Клеи фенольные, полиуретановые, эпоксидные, резиновые и другие широко применяют в авторемонтном производстве для соединения металлических деталей между собой, металлических деталей с резиновыми и пластмассовыми Деталями, пластмассовых деталей друг с другом, резиновых деталей между собой и в ряде других случаев.Пресспорошки представляют собой композиции, включающие тот или иной полимер и все необходимые добавки. Пресспорошки предназначены для переработки в детали методом прессования. Из различных пресспорошков изготавливают такие детали автомобилей, как ручка тяги центрального переключателя света, кнопка звукового сигнала и др.

Органическое стекло, или полиметилметакрилат, —-это пластмасса, обладающая высокой светопрозрачностью. Сочетание светопрозрачности с высокой механической прочностью, легкостью, стойкостью к воде, бензину делает этот материал особенно пригодным для остекления автомобилей. Органическое стекло легко штампуется .  

Абразивными материалами называют твердые, зернистые, порошкообразные и кристаллические материалы. При обработке такими материалами металлических деталей зерна абразива снимают с поверхности детали металл в виде очень тонкой стружки, при этом обеспечивается получение деталей с высоким классом шероховатости и высокой точностью поверхности. Абразивные материалы применяются для шлифования и доводочных операций (хонингование, притирка, суперфиниширование, полирование) деталей автомобилей из различных металлов и сплавов.

Абразивные материалы разделяются на Две группы — естественные и искусственные. К естественным относятся природный алмаз, наждак, И0Г)У 11д к искусственным — синтетический алмаз, электрокорунд, карбид’кремния и карбид бора.инимает любую форму при нагревании, а также хорошо склеивается .

Капрон — пластмасса, являющаяся продуктом переработки полиамидных смол. Капрон хорошо сопротивляется коррозии, абразивному износу, поглощает шум, отличается высокой прочностью, термической устойчивостью, может работать без смазки. Из капрона изготавливают рессорные втулки, втулки шкворней, различные шестерни, крыльчатки водяных насосов и ряд других деталей. Детали из капрона получают методом литья под давлением.

                                             КОМПОЗИЦИОННЫЕ  МАТЕРИАЛЫ.

Развитие автомобильной промышленности, повышение требований к качеству и безопасности используемых материалов требует создания и применения новых форм. Материалы из углеволокна наиболее полно отвечают современным требованиям, так как обладают рядом уникальных характеристик и демонстрируют наилучшее соотношение цены и качества.

Композитные материалы для автомобилей заметно потеснили на рынке привычный металл. Причём не только сталь, но и алюминиевые сплавы, которые до недавнего времени считались во всех отношениях лучшими. В настоящее время композиционные материалы используются при создании практически любого узла автомобиля. Выпускают даже концепт-кары, корпус которых целиком состоит из композитов.

Композиты в автомобилестроении.

Композиционные материалы и изделия на основе непрерывных волокон и армирующих тканей широко используются для производства внешних деталей автомобиля. Чаще всего из них делают:

Силовые конструкции – силовые структуры дверей и сидений, защитные элементы днища.

Элементы крепления бамперов и радиаторов.

Декоративные элементы – декоративные панели салона, внешние декоративные панели.

Крышки багажников, кузовные панели, тормозные диски, элементы кузова, термо- и звукоизоляцию.

Всё чаще кузова многих типов машин (в том числе тяжёлых грузовиков) полностью создаются из лёгких, прочных и недорогих углепластиков.

Углепластик в автомобилестроении.

Композитные материалы для автомобилестроения – это в первую очередь продукция из углеродного волокна. Она используется в автомобилестроении уже много лет, и с каждым годом объём его применения растёт. Наиболее важное преимущество углеволокна — небольшой вес и высокая прочность. Углепластик в 5 раз легче стали и в 1,8 раза легче алюминия. Использование композитов в автомобилестроении позволяет снизить массу транспортного средства на 20-25%. За счёт этого заметно повышается эффективность работы двигателя и снижается расход горючего.

                     СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ  НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ  МАТЕРИАЛОВ.

Неметаллические материалы широко используются в машино- и приборостроении; они разделяются на две основные группы: материалы неорганического происхождения (керамические материалы, минеральное стекло и силикаты, материалы на основе асбеста, слюды, каолина) и материалы органического происхождения. Последние имеют наиболее широкое распространение как конструкционные материалы. К ним относятся древесные материалы, уголь, кокс, графит (непластические материалы); пластические материалы — пластмассы, волокна, лаки на основе по-лимеризационных и конденсационных смол, а также асфальто-битум-ные материалы; материалы на основе каучука (резина и эбонит); лаки и краски; смазочные масла. Некоторые неметаллические материалы представляют композиции из веществ неорганического и органического происхождения (например, стеклотекстолит, асбовинил и др.), поэтому не все материалы можно всегда строго разделить по этому признаку.

Различные неметаллические материалы используются как конструкционные для изготовления из них полностью деталей и изделий (причем в ряде случаев с успехом могут заменять как черные, так и цветные металлы), в сочетании с металлическими деталями (например, в автомобильных покрышках), или как средство защиты от коррозии.

Натуральная древесина. Древесина различных пород (сосна, ель, кедр, пихта, береза, ольха, липа, дуб, бук, клен, самшит и др.) в машиностроении применяется в натуральном виде (после сушки) для изготовления модельных комплектов в литейном производстве, кузовов автомобилей, многих деталей вагонов и судов, различных сельскохозяйственных, текстильных, химических и других машин, аппаратов и приборов.

Широкое использование древесина находит в связи с ее дешевизной, достаточными для ряда деталей механическими, физическими и химическими свойствами.. Древесина имеет сравнительно высокую твердость, прочность, упругость, малый объемный вес (0,35—0,75, реже 1,0—1,25), она устойчива к органическим кислотам, их солям, спиртам, многим растительным и минеральным маслам. Кроме того, некоторые технологические свойства древесины обеспечивают получение из нее нужных изделий: она легко обрабатывается всеми видами режущих инструментов, хорошо изгибается (особенно в нагретом состоянии), поддается отделке и достаточно прочно удерживает покрытия (лаки, краски).

К недостаткам древесины относится ее анизотропность от волокнистого строения, гигроскопичность.

Пластические массы

Использование пластических масс в машино- и приборостроении имеет важнейшее народнохозяйственное значение. По семилетнему плану на 1959—65 гг. объем выпуска химической продукции увеличивается в три раза, а применение синтетических материалов в машиностроении — в пять раз при общем увеличении продукции машиностроения в два раза.

Пластическими массами (пластмассами) называют обширную группу конструкционных материалов, основу которых составляют связующие — искусственные (синтетические) или природные высокомолекулярные соединения. К искусственным относятся продукты полимеризации (винипласты, стиропласты, акрипласты) и поликонденсации (фенопласты, аминопласты, силипласты). К природным -относятся продукты обработки природных полимеров (целлопласты, например целлулоид), а также асфальты и пеки (битумопласты). Преимущественное применение имеют искусственные полимеры.менение ее свойств и формы изделия), резкое ухудшение свойств при температурах выше 120—13Различные сорта резины и эбонита обладают особыми по сравнению с другими материалами физико-химическими и механическими эксплуатационными свойствами. Применение резины и эбонита в различных отраслях машиностроения весьма распространено.Физико-механические свойства пластмасс и примеры их применения. Композиционные пластмассы содержат волокнистые, листовые или порошкообразные наполнители. Применение в качестве наполнителей волокнистых материалов (хлопковые очесы, асбестовое и стеклянное волокно), а также листовых материалов (бумаги, хлопчатобумажной и асбестовой ткани или деревянного шпона) позволяет получить изделия с механической прочностью и ударной вязкостью, не уступающими в отдельных случаях прочности бронзы, чугуна и других металлов. Волокнистые и листовые наполнители применяют чаще всего в сочетании с фенолоформальдегидными смолами.

Важнейшими техническими характеристиками резины являются высокая эластичность (удлинение при растяжении достигает 700— 800%); хорошая вибростойкость (поглощение колебаний); повышенная химическая стойкость против Щелочей, кислот и пр.; достаточная механическая прочность (сопротивление разрыву 200—250 кг/см2).

Резиновые изделия в машиностроении широко применяются для оснащения движущихся устройств (шины, ремни, ленты), передаточных устройств (напорные и всасывающие рукава, соединительные шланги), в качестве изделий, несущих нагрузку (подвески, опоры, буфера, резиновые подшипники), в качестве уплотнителей (сальники, манжеты, прокладочные пластины и кольца), для электроизоляции и пр.0°.

Смазочные масла являются продуктами растительного, минерального или животного происхождения, а также смесями различных масел. Они обладают способностью создавать между трущимися поверхностями деталей прочную пленку, выдерживающую без разрыва большие нагрузки; применяются для смазки узлов машин и механизмов с целью уменьшения трения. Наибольшее распространение имеют минеральные масла, получаемые путем перегонки мазута, после чего производится их очистка с целью удаления вредных для смазочных масел примесей.