Trong lĩnh vực Công Nghệ Thông Tin nói riêng, yêu cầu quan trọng nhất của người học đó chính là thực hành. Có thực hành thì người học mới có thể tự mình lĩnh hội và hiểu biết sâu sắc với lý thuyết. Với ngành mạng máy tính, nhu cầu thực hành được đặt lên hàng đầu. Tuy nhiên, trong điều kiện còn thiếu thốn về trang bị như hiện nay, người học đặc biệt là sinh viên ít có điều kiện thực hành. Đặc biệt là với các thiết bị đắt tiền như Router, Switch chuyên dụng
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÀI TẬP NHĨM MƠN: VẬT LIỆU HỌC Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN VĂN THỨC Tên thành viên LÊ ĐỨC SƠN MSSV:12144097 (20%) LÊ VÕ TÂN MSSV:12144101 (20%) NÔNG ĐẮC CÔNG MSSV:12145016 (20%) LÊ ĐỨC TIẾN MSSV:12144121 (20%) NGUYỄN VĂN NGHĨA MSSV: 12144070 (20%) So sánh tổ chức tế vi, tính, ứng dụng loại gang: gang xám, gang cầu, trắng dẻo Gang kim loại dòn, có độ bền uốn, độ kéo so với độ bền nén Gang có tính đúc tốt thép có hàm lượng cacbon cao nên điểm nóng chảy thấp và độ chảy loảng tốt Nhưng tính hàn, tính rèn, tính nhiệt luyện, tính cắt gọt đều kém LOẠI GANG TỔ CHỨC TẾ VI TÍNH CHẤT Gang xám Gồm graphite dạng tấm phân bố nền Dòn, chảy loảng tốt ferrite hoặc pearlite Gang cầu Gồm graphite dạng cầu phân bố nên Cơ tính tốt gần tương ferrite hoặc pearlite, thường là đương với thép pearlite Gang trắng và Gồm các vùng cementite trắng xung Rất dòn hầu gang dẻo quanh là pearlite tấm; gang dẻo gồm không thể gia công graphite cụm phân bố nền cắt gọt ferrite hoặc pearlite Gang xám: Tổ chức tế vi: cấu tạo gồm graphite dạng tấm phân bố nền ferrite hoặc pearlite Cơ tính: có khả giảm rung chấn tốt, chống mài mòn cao, chảy loảng tốt nên có thể dùng đúc các vật có hình dạng phức tạp Ứng dụng: thường dùng đúc đế máy, thân máy, thân động lớn, gang xám được xem là một các loại vật liệu có giá rẻ nhất nên được sử dụng khá thông dụng Hình ảnh: Cấu trúc tế vi (Gang xám: tấm graphite máy phân bố nền ferrite) Gang cầu: [Type text] Page Đế Tổ chức tế vi: được bổ sung một lượng nhỏ các nguyên tố hợp kim Mg, Ce, gồm graphite dạng cầu phân bố nên ferrite hoặc pearlite, thường là pearlite Cơ tính: gang cầu bền và dẻo so với gang xám; thực tế gang cầu có tính gần bằng thép Ứng dụng: gang cầu dùng để chế tạo các van, thân bơm, trục khuỷu, bánh răng, phụ tùng xe và các chi tiết máy khác Hình ảnh: Cấu trúc tế vi (Graphite Trục khuỷu hình cầu nền ferrite) Gang trắng và gang dẻo: là gang có hàm lượng Si thấp, dưới 1% và được làm nguội nhanh hầu hết cacbon tồn tại dưới dạng liên kết cementite thay vì graphite làm gang có màu trắng Gang trắng là giai đoạn trung gian để tạo gang dẻo Để tạo thành gang dẻo người ta nung gang trăng lên nhiệt độ 950 -1000 0C, giữ nhiệt thời gian dài khí quyển trung tính sẽ làm cho cementite phân hủy thành graphite tồn tại dưới dạng cụm Tổ chức tế vi: gang trắng gồm các vùng cementite trắng xung quanh là pearlite tấm; gang dẻo gồm graphite cụm phân bố nền ferrite hoặc pearlite Cơ tính: + Gang trắng: rất cứng và dòn, hầu không thể gia công cắt gọt + Gang dẻo: có độ cứng và độ dòn thấp gang trắng Ứng dụng: + Gang trắng: vì quá dòn nên bị giới hạn về mặt ứng dụng, chỉ dùng các bề mặt cần chịu mài mòn cao ít va đập, lăn dàn cán hoặc nghiền + Gang dẻo: có thể dùng để chế tạo truyền, bánh truyền động, vỏ hộp vi sai, mặt bích, khớp nối ống, các bộ phận đường sắt, hàng hải và các máy móc khác [Type text] Page Hình ảnh: Cấu trúc tế vi (Gang trắng: cementite màu trắng xung quanh là pearlite tấm) Cấu trúc tế vi (Gang dẻo: graphite cụm nền ferrite) [Type text] Con lăn cán Mặt bích Page So sánh tính, thành phần hóa học, tính cơng nghệ hợp kim nhôm đúc biến dạng Hợp kim nhôm biến dạng: gồm loại hợp kim nhôm biến dạng hố bền được nhiệt luyện và hợp kim nhơm biến dạng khơng hố bền nhiệt luyện Hợp kim nhơm biến dạng hố bền được bằng nhiệt luyện: Cơ tính: Độ bền cao, chống mài mịn, có tính gia cơng cao, tính hàn tốt, khả định hình tốt Dùng cho linh kiện tự động hố khí, khn gia cơng thực phẩm, khuôn gia công chế tạo Độ bền kéo, giới hạn chảy độ dẻo cao so với hợp kim nhơm đúc Thành phần hóa học: hợp kim nhơm 6061 (1.0 Mg, 0.6 Si, 0.3 Cu, 0.2 Cr, lại Al) Hợp kim nhôm 7075 (5.6 Zn, 2.5 Mn, 1.6 Cu, 0.23 Cr, cịn lại Al) Hợp kim nhơm 2024 (4.4 Cu, 1.5 Mg, 0.6 Mn, cònlạilà Al) … Ứngdụng: HK nhôm 2024 dùngtrongkếtcấumáy bay, vành bánh xe tải, ốc vít… HK nhơm 6061 dùng phương tiện giao thông, đường ống công nghiệp HK nhôm 7075 dùng kết cấu máy bay thiết bị chịu lực lớn Hợp kim nhơm biến dạng khơng hố bền nhiệt luyện: [Type text] Page Cơ tính: Hợp kim có độ bền trung bình, có khả chống ăn mịn tuyệt vời, định hình hàn tốt, có khả định dạng cực tốt Độ bền kéo giới hạn chảy thấp hợp kim nhôm biến dạng nhiệt luyện có độ dẻo cao Thành phần hóa học: HK nhơm 1100 (0.12 Cu, 99.88 Al) HK nhơm 3003 (0.12 Cu, 1.2 Mn, 0.1 Zn, cịn lại Al) HK nhôm 5052 ( 2.5 Mg , 0.25 Cr, cịn lại Al) Ứng dụng: HK nhơm 1100 dùng làm dụng cụ thiết bị chứa thực phẩm, hóa chất cầm tay, tản nhiệt… HK nhơm 3003 dùng làm dụng cụ nấu ăn, van ống chịu lực HK nhôm 5052 dùng làm ống dẫn nhiên liệu, bồn chứa nhiên liệu Hợp kim nhôm đúc: Là loại hợp kim với khoảng Si rộng (5-20%) có thêm Mg (0,3-0,5%) để tạo pha hố bền Mg2S Cơ tính: có độ bền kéo, giới hạn chảy độ dẻo thấp so với hợp kim nhôm biến dạng Hợp kim giịn, khơng thể biến dạng dẻo Khả hóa bền nhiệt luyện nhóm có khơng cao khơng có biến đổi mạnh tổ chức nung nóng Thành phần hóa học: Hợp kim nhơm đúc hợp kim với nhiều hợp kim HK nhôm 295.0 ( 4.5 Cu, 1.1 Si, cịn lại Al) HK nhơm 356.0 ( 7.0 Si, 0.3 Mg, lại Al) … Ứng dụng: HK nhôm 295.0 dùng làm vành bánh xe tải nặng, trụckhuỷu… HK nhôm 356.0 dùng làm phận máy bơm máy bay, block xilanh làm nguội… [Type text] Page So sánh tính, thành phần hóa học, tính cơng nghệ đồng brơng la latông Đồng latông (đồng thau) Đồng brông (đồng thanh) ► Thành phần hóa học - Đồng latơng (đồng thau): hợp kim đồng mà thành phần Cu va Zn, ngồi cịn có ngun tố khác Pb, Sn, Ni,… Được ký hiệu chữ L sau ký hiệu nguyên tố hóa học thành phần - Đồng brơng (đồng thanh) : hơp kim đồng với nguyên tố khác trừ Zn ( thành phần hợp kim có Zn thi đóng vai trị ngun tố hợp kim phụ) Được ký hiệu chữ B, tên gọi phân biệt theo nguyên tố VD: Brơng thiếc , Brơng nhơm… ► Cơ tính tính cơng nghệ đồng latơng đồng brơng • Đồng latông - - Latông đơn giản : thành phần chi có nguyên tố Cu va Zn Hợp kim có độ dẻo cao , độ bền độ cứng phụ thuộc vào lượng Zn , % Zn tăng độ bền , HB tăng Thường dùng LCu90Zn10, LCu70Zn30 làm ống tản nhiệt, ống dẫn chi tiết dập sâu (vì có tính dẻo cao) Latơng phức tạp: hợp kim ngồi Cu Zn đưa them số nguyên tố Pb, Sn, Al, Ni… để làm cải thiện tính chất hợp kim VD : Pb làm tăng tính cắt gọt; làm tăng tính chống ăn mịn; Al, Ni làm tăng tính có ký hiệu: [Type text] Page LCuZn29Sn1 , LCuZn40Pb1 • Đồng Brơng - Brơng thiếc: hợp kim đồng với nguyên tố phi kim Sn, có độ bền cao, tính dẻo tốt, tính chống ăn mòn tốt, thường dung BCuSn10Pb1; BCuSn5Zn2Pb5 để làm ổ trượt bánh răng, lị xo… - Brơng nhơm: hợp kim đồng với nguyên tố phi kim nhơm Brơng nhơm có độ bền cao thiếc, tính chống ăn mịn tốt có nhược điểm khó đúc Thường dùng BCuAl9Fe4; BCuAl10Fe4Ni4 - Brông berili: hợp kim đồng với nguyên tố phi kim chinh la Be, cịn gọi là đồng đàn hồi Hợp kim có độ cứng cao, tính đàn hồi cao, tính chống ăn mòn độ dẫn điện tốt thường dùng làm loxo thiết bị điện Thường dùng với ký hiệu BCuBe2 [Type text] Page So sánh tính chất, tìm ứng dụng loại polymer thơng dụng Tìm quy trình chế tạo ống nước nóng, ống nước thường, bánh răng, chai nước ngọt, vỏ nhựa bút bi Loại PE (poly etylen) PP (poly propy len) PA (poly vinyl clorua) [Type text] Tính chất Màu trắng, Khơng dẫn điện,khơng dẫn nhiệt,khơng cho khí nước thấm qua ứng dụng Đồ chơi ống nước nóng bao nilong không màu không mùi không vi không độc cháy sáng với lửa có màu xanh nhạt Có tính chống thấm oxy,nước Hộp đựng đồ chơi Vỏ ac_quy ống tiêm thuốc có dạng bột màu trắng hay màu vàng nhạc tính mềm dẻo dai nên dễ gia công ống nhựa dây cáp dẫn điện Page Hình ảnh ABS PA (poly amide) BR (poly buta dien) PBT PC cứng rắn khơng giịn độ bền nhiệt,độ va đập cao làm vỏ tivi,nút tivi,vỏ máy giặt dụng cụ làm vườn,vỏ điện thoại màu trắng sữa,độ kết tinh cao Cách điện tốt,chống ma sát bôi trơn tốt Lưới đánh cá,bánh ổ trượt,màng mỏng bao bì cho loại sản phẩm độ chịu lạnh,độ kháng mòn,độ nẩy cao Độ dính thấp Đế giày,băng truyền,dây curoa Sản xuất vỏ xe Kháng nhiệt cao Hấp thụ nước thấp,cách điện tốt Kháng mòn cao Công tắc ổ điện,vỏ động điện Tay nắm xe oto,nắp thùng chứa nhiên liệu Trong suốt,tính bền độ bền cứng cao Khả chiu nhiệt cao Bình,chai,nắp chứa thực phẩm cần tiệt trùng Nón bảo hiểm,kính đĩa hát ► QUY TRÌNH CHẾ TẠO [Type text] Page a Chai nước b Ớng nước thường Nhiên liệu thơ Làm cứng bề mặt cách phun Phủ mặt mặt [Type text] Lò đứng(14300 C) Kiểm tra khả chịu lực Lò sấy Lò điện puromat Đúc li tâm Mài bên Làm nguội In nhãn Page 10 Đóng gói sản phẩm c Vỏ bút bi Phôi ban đầu Nhựa nóng Phủ nhẵn mặt mặt ngồi In nhãn Kiểm tra [Type text] khuôn Mài bên áp lực Lưu kho Page 11 Thổi phôi Làm nguội d Bánh Nhiên liệu Phụ gia lưu hóa Làm chảy nhiên liệu khn Chọn cơng thức phù hợp Làm nóng khn Cân lượng xác Bơi chất tháo khn Gia nhiệt lị Hút chân khơng Điều chỉnh nhiệt độ lượng cân Trộn Hút chân không Đổ khuôn + lưu hóa Tháo khn [Type text] Page 12 e Ớng nước nóng Nguyên liệu Thiết bị kéo Máy cắt định lượng [Type text] Máy đùn trục vít đơn Khn Phun làm mát Máy in Giá xếp ống Ống thành phẩm Page 13 Máy tiếp liệu chân khơng Định hình chân khơng Hình ảnh ,cấu tạo sơ ,quy trình hoạt động thiết bị đúc áp lực, đùn, ép phun , cán, thổi 5.1 Thiết bị đúc áp lực Đúc áp lực là một ngành sản xuất phơi nhằm tạo ra các chi tiết có kích thước chính xác do những chuyển động của dịng lưu chất kim lọai lỏng dưới tác dụng của ngọai lực tạo nên dịng áp suất vào trong khn kim loại. Đúc áp lưc là một nhánh của ngành đúc tồn tại rất lâu đời, các nhánh cịn lại là ngành Đúc trọng lực và đúc áp lực thấp. Có những bằng chứng khảo cổ học cho thấy rằng Đúc trong lực đã có thời thời kỳ Đồng Thiếc được người ngun thủy dùng để đúc các dụng cụ lao động như: rìu, nỏ,… HÌNH ẢNH :KHN ĐÚC ÁP LỰC Cấu tạo đúc áp lực gồm có: kết cấu khuôn vật liệu làm khuôn Kết cấu khuôn bao gồm :1 Nửa khuôn cố định ,nữa khuôn di động ,3.chốt đẩy 4.vật đúc 5.tấm đẩy Máy đúc áp lực có loại gồm có: + Máy đúc áp lực pittong có buồng ép nguội + Máy đúc áp lực pittong có buồng ép nóng QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY ĐÚC ÁP LỰC BUỒNG NGUỘI [Type text] Page 14 + Giai đoạn thứ : Giai đoạn cấp liệu: Sau khố khn lên bàn máy, hệ thống xy lanh thuỷ lực làm nhiệm vụ khố khn hoạt động, hai nửa khuôn ép chặt vào với Trong giai đoạn cốc rót kim loại lỏng rót kim loại lỏng vào xy lanh ép, sau kim loại lỏng điền đầy cốc rót, pittơng ép qua bịt lỗ rót, vận tốc pittơng ép áp lực buồng ép lúc nhỏ Vì áp lực cần đủ để thắng lực ma sát + Giai đoạn thứ hai: Giai đoạn điền đầy hốc khuôn Kim loại điền đầy buồng ép, giai đoạn tốc độ pittông tăng lên,và đạt giá trị cực đại v2, đồng thời áp suất p2 cũng tăng lên nhanh đạt giá trị cực đại, lúc pittông ép ép kim loại lỏng vào lịng khn, với tốc độ dịng chảy kim loại lớn, nên khoảng thời gian điền đầy nhanh, kim loại khuôn hình thành nên hình dạng vật đúc,sau khoảng thời gian ngắn, hình vật đúc hình thành, lúc kim loại làm nguội nhờ hệ thống làm mát khuôn + Giai đoạn thứ ba: Giai đoạn mở khuôn Nửa khuôn di động đựơc mở nhờ hệ thống hệ thống đóng mở khuôn, đồng thời lúc cấu side code rút Lúc vật đúc nằm phía khn động +Giai đoạn thứ tư: Giai đoạn đẩy sản phẩm Lúc hệ thống đẩy sản phẩm làm nhiệm vụ đẩy sản phẩm rơi khỏi khuôn đúc, đồng thời pittông ép lúc di chuyển phía buồng ép Sau sản phẩm rơi phần khn di động hệ thống đóng mở khn ép vào phần khn tĩnh Một chu trình lại bắt đầu QUY TRINH HOẠT ĐỘNG MÁY ĐÚC ÁP LỰC BUỒNG NÓNG Máy đúc áp lực buồng nóng, dùng phổ biến nay, kiểu buồng ép nóng kiểu thẳng đứng sử dụng rộng rãi Đúc áp lực buồng nóng, lúc pittơng ép kim loại theo phương thẳng đứng bạc rót nối trực tiếp với lị nung [Type text] Page 15 Hình 1.5: Sơ đồ nguyên lý máy đúc áp lực buồng nóng Nguyên lý làm việc máy đúc áp lực buồng nóng, bao gồm giai đoạn, máy đúc áp lực buồng nguội + Giai đoạn thứ nhất: khuôn gá máy, hai nửa khn đóng chặt nhờ cấu kẹp chặt máy Lúc kim loại rót vào lị nung + Giai đoạn thứ hai: Pittơng ép ép kim loại lỏng từ lò nung vào khn, tạo nên hình dạng chi tiết vật đúc + Giai đoạn thứ ba: Lúc nửa khuôn động mở nhờ cấu đóng mở khn, đồng thời cấu side code rút Lúc vật đúc nằm nửa khuôn động + Giai đoạn thứ tư: Các cấu đẩy sản phẩm, đẩy chi tiết ngoài, sau sản phẩm đẩy ngồi, nửa khn động đóng lại Đồng thời pittơng ép di chuyển lên phía lị nung, để chuyển bị cho q trình ép 5.2 Thiết bị đùn Nhiệm vụ thiết bị dùn tạo nên áp suất đủ lớn để đẩy vật liệu qua khuôn Áp suất phụ thuộc vào:cấu trúc hình học của khn, tính chất dòng chảy vật liệu tốc độ chảy Hình ảnh máy đùn [Type text] Page 16 A:trục vít ,B:thân máy đùn (xylanh),C:thiết bị gia nhiệt ,D:đầu đo nhiệt ,E:họng cấp liệu,F;Phễu cấp liệu ,G:giảm áp lực đẩy ,H: giảm tóc bánh răng, I: motor , J : vùng cấp liệu , K:Vùng nén ,L:vùng đẩy Quy trình hoạt động máy đùn Cung cấp làm nóng chảy vật liệu nhờ chuyển động trục vít tăng khả trộn đồng phụ gia nhựa Đưa vật liệu vào tới giới hạn gia công.Vùng phối liệu nhiệt độ phức tạp, độ nhớt vật liệu thay đổi tuỳ theo vận tốc.Trục vít có thêm cánh phụ dịng chảy nhựa xylanh phức tạp, bù lại nó giúp tăng khả trộn, ngày có loại máy đùn cuối trục vít có cánh phụ kết cấu để tăng khả làm đồng vật liệu Mức độ hình thành áp lực xy lanh tuỳ thuộc vào cấu trúc trục vít: bước vít việc tính tốn chiều sâu rãnh vít Ngồi áp lực xy lanh phụ thuộc vào độ lớn momen quay, mức độ dòng chảy, khe hở trục vít xy lanh, sức cản dịng chảy.Trên máy đùn trục vít thường có lắp đặt đồng hồ đo áp suất nhựa nóng chảy xy lanh, từ theo dõi áp suất máy đùn đồng thời điều chỉnh áp suất kịp thời 5.3 Thiết bị ép phun Hình ảnh máy ép phun [Type text] Page 17 Cấu tạo máy ép phun 1- Hệ thống kẹp, 2- Hệ thống khuôn, 3- Hệ thống phun, 4- Hệ thống hỗ trợ ép phun 5- Hệ thống điều khiển Hệ thống hỗ trợ ép phun có 04 hệ thống chính: + Thân máy (Frame) + Hệ thống thủy lực (Hydraulic system) + Hệ thống điện (ELectrical system) Hệ thống làm nguội ((Cooling system) Quy trình hoạt đợng máy ép phun -Chu trình hoạt động máy ép phun sau: +Bước 1: Piston A (mang khn di động) vào đóng khn lại.Đến cuối hành trình dừng lại.+Bước 2: PistonB (liên kết với trục vít) vào vào để phun vào [Type text] Page 18 khuôn, đồng thời kết thúc bước , động dầu làm quay trục vít khởi động Đến cuối hành trình ,piston B dừng lại, động dầu dừng +Bước 3:Sau phun nhựa vào khuôn, pistonB lùi ra.+Bước PistonA lùi để mở khuôn.+Bước Piston C(piston dùng để loi sản phẩm),tiến vào +Bước Piston C lùi lại.Khi bước kết thúc, nút khởi động tác dụng chu trình lặp lại 5.4.THIẾT BỊ CÁN Cán cho phôi qua trục quay theo hướng khác ,làm cho phôi bị biến dạng dẻo, kết chiều dày phôi bị bội giảm, chiều dài tăng lên nhiều, hình dạng , mặt cắt phôi thay đổi Phân loại cán: tùy theo hình dáng ,sản phẩm cán chia thành bốn nhóm: hình, tấm, ống đặc biệt Cấu tạo máy cán Một máy cán gồm có phận sau: Hộp cán, Cơ cấu thiết bị truyền lực, Động truyền động Quy trình hoạt động máy cán Ban đầu tập kết ngun liệu vào cán gồm thép thỏi hoặc phơi, sau khi làm xếp đặt lên xe nạp liệu chuẩn bị vào lị nung. Lị nung phải được kiểm tra (nhiên liệu, vật liệu có liên quan) và chạy thử máy móc thiết bị lị trước khi sản xuất. Tùy theo dây truyền thíêt kế lắp đặt mà phơi được xếp thành 1 hoặc 2 hàng trên xe nạp liệu, máy đẩy sẽ đưa phơi vào lị nung. Lị nung phản xạ đốt ba mặt, xung quanh lị được trang bị hệ thống ống dẫn dầu và quạt gió. Phơi được nung trong lị qua ba vùng nhiệt độ (vùng sấy, vùng nung, vùng đều nhiệt). Nhiên liệu nung phơi thường là Fo (dầu cơng nghiệp), được phun vào lị dưới dạng sương mù và cháy mọi nơi trong lị. Từ vùng nung sơ bộ nhiệt độ tăng dần cho đến vùng đều nhiệt. Khi phơi đạt nhiệt độ theo u cầu thì được máy tống ở phía sau lị đẩy ra khỏi lị và đưa vào đường con lăn rồi nhờ hệ thống con lăn phơi được đưa vào hệ thống các máy cán. Đầu tiên là máy cán thỏi, cán thơ, cán vừa, sau cùng là máy cán tinh. 5.4 Thiết bị thổi [Type text] Page 19