СТУДЕНТТІҢ ПƏНДІК ОҚУ-ƏДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ

Transcript

1 ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ Қ.И.СӘТБАЕВ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ Металлургия және полиграфия институты Металтану және металдарды термиялық өңдеу кафедрасы СТУДЕНТТІҢ ПƏНДІК ОҚУ-ƏДІСТЕМЕЛІК КЕШЕНІ «Материалдарды өндірудің технологиялық жабдықтары» пәні бойынша « Материалтану және жаңа материалдар технологиясы» мамандығы үшін Алматы 2009

2 Қ.И.Сәтбаев атындағы ҚазҰТУ студенттеріне арналған «Материалтану және жаңа материалдардың технологиясы» мамандығы бойынша «Материалдарды өндірудің технологиялық жабдықтары» пәнің оқу-әдістемелік кешені. Құрастырған: Туркбенбаев К.У., Ускенбаева А.М, Алматы: ҚазҰТУ, 2009 Құрастырушылар: Туркбенбаев К.У. «Металтану, металды термиялық өңдеу» кафедрасының. профессоры, техника ғылымның кандидаты. Ускенбаева Алма Муратбековна - «Металтану, металды термиялық өңдеу» кафедрасының оқытушысы. Аңдатпа (аннотация) Бұл ӨƏК « Материалтану жəне жаңа материалдардын технологиясы» мамандығында оқитын студенттерге арналған. Осы оқу əдістемелік нұсқау «Материалдарды өндірудің технологиялық жабдықтары» пəннін программасы бойынша сəйекес құрастырылған. Студенттерге бұл оқу əдістемелік нұсқау пəнді жақсы менгеру үшін толық методикалық нұсқаумен қамтамасыз етілген, бұнда курстін жұмыс программасы, дəрістердің тақырыптары, лабораториялық жұмыстар жəне студенттін өзіндік жұмыстары бар. Дəрістердің конспектілері берілген тақырып бойынша негізгі теориялық сұрақтарды қарастырады. Өзіндік жұмысты жеңілдету үшін дəрістердің сонында негізгі жəне қосымша əдебиеттер, бақылау сұрақтары берілген. Осы оқу əдістемелік нұсқауда əр тақырып бойынша лабораториялық жұмыстар, методикалық нұсқаулар, əдебиеттер, бақылау жұмыстар берілген. Өзіндік жұмыстар үшін СӨЖ, СОӨЖ тақырыптары, əдебиеттері, методикалық нұсқаулар көрсетілген. Аралық жəне қорытынды бақылауларға дайындалу үшін сұрақтар, тесттер құрастырылған. Қ.И.Сәтбаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті,

3 1 ПƏННІҢ ОҚУ БАҒДАРЛАМАСЫ SYLLABUS 1.1 Оқытушылар туралы мəліметтер: Сабақ жүргізетін оқытушы Туркбенбаев Камиль Уразбаевич оқытушы Ускенбаева Алма Муратбековна Байланыс түрі (7181) Кафедрада болатын уақыты 316, 317, 318 ГМК 1.2 Пəн туралы мəліметтер: Пән атауы Материалдарды өндірудің технологиялық жабдықтары Кредит саны 3 Өткізу орны 316, 317, 318 ГМК Оқу жоспарының көшірмесі 1-кесте Курс Семестр Кредиттер Лекция Лаб. сабақтар Аптадағы академиялық сағаттар Практикалық СРС* СРСП* Барлығы Бақылау сабақтар түрі Емтихан 1.3. Алдыңғы пəн реквизиттері: «Физика», «Химия», «Математика» 1.4. Кейінгі пəн реквизиттері: «Термиялық цехтарды жабдықтау», «Металдарды термиялық жабдықтау технологиясы» 1.5. Пəннің қысқаша сипаттамасы. Пəннің мақсаты студенттердің металлургиялық жəне жылту пештері жайлы білімін қалыптастыру. Пештердің жылу алмастыру, жəне жылу генераторларының құрылысымен танысу. Пəннің негізгі мақсаты: 1) білімділік: пештердің классификациясы (жіктеу) жəне көрсеткіштері (индексациясы); балқыту пештерінің негізгі сипаттамасы; көліктік-көтергіш жабдықтар. жабдықтардың жіктелуі қосымша жабдықтардың түрлері. 2) іскерлік: пештің технологиялық тəртібін (режимін) талдай білу; пештің жылу балансын құру; энергия, оттөзімділер көздерін жинау жəне есептеу; отынның жану параметрін есептеу Тапсырмалар түрі жəне оның орындалу графигінің тізімі: Тапсырмалардың түрі жəне тізімі: Практикалық тапсырма 7, аралық бақылау (контроль) 2, қорытынды бақылау емтихан (ауызша). 3

4 Тапсырмалардың түрлері жəне оларды орындау мерзімі 2-кесте Бақыла у түрі Ағымдағы бақылау Аралық бақылау Жұмыс түрлері 1-практ. жұмыс 2-практ. жұмыс 3-практ. жұмыс 4-практ. жұмыс 5-практ. жұмыс 6-практ. жұмыс 7-практ. жұмыс I тест II тест Жұмыс тақырыбы Əдебиеттерге сілтеме жəне беттерінің көрсетілімі Тапсыру мерзімі (апталық оқу нөмірі) Сəуле шығару жылуалмасу есебі 1 негізгі [20 25] 1 қосым. [15 18] 1 Конвекциялы жылу- алмасу 1 негізгі [20 25] есебі 1 қосым. [15 18] Домналық пештің құрылымы 6 негізгі [20 25] 1 қосым. [15 18] Мартен пешінің құрылымы 6 негізгі [28 31] Отын пешінің жылу балансы 2 негізгі [ ] 9 Электр пешiнiң жылу балансы 4 негізгі [ ] 1 қосым. 11 [ ] Көлемді штамповка (қалып) 1 қосым. Еркін соққылау [ ] 13 І модульдегі тақырып бойынша сұрақтар 7 ІІ модульдегі тақырып бойынша сұрақтар Қорытынды бақылау емтихан Пəннің барлық тақырыптары бойынша 1.7. Əдебиеттер тізімі Негізгі əдебиеттер 1. Вишняков Д.Я., Ростовцев Г.Н., Неустроев А.А. Оборудование, механизации и автоматизация в термических цехах. М.: Металлургия, Рустем С.Л. Оборудование термических цехов. М.: Машиностроение, Арутюнов В.А. и др. Металлургическая теплотехника. М.: Металлургия, Свенчанский А.Д. Электрические промышленный печи. М.: Энергия, Китаев Б.И. Теплотехнические расчеты металлургических печей. М.:Металлургия, Сучков М.Г. и др. Технология металлов и конструкционные материалы. М.: Металлургия, Қосымша əдебиеттер: 1. Рустем С.А. Оборудование термических цехов. Алматы: Жеті жарғы, Сатановский Л.Г. Об унификации термических печей. М.: Том, Туркбенбаев К.У. Оборудование термических цехов. Алматы: Жеті жарғы, Соломенцев В.М. Промышленные работы в мшиностроении. М.:Машиностроение, Шубин Р.П. и др. Технология и оборудования термического цеха. М.: Машиностроения,

5 1.8. Білімді бақылау жəне бағалау Мамандық бойынша оқу жұмыс жоспарына енгізілген әрбір пәннің рейтингі қорытынды бақылауға тәуелсіз пайызбен бағаланады. Әрбір пәнге келесі бақылау түрлері белгіленеді: ағымдық бақылау, аралық бақылау, қорытынды бақылау. 3-кесте Бақылау түрлеріне қарай рейтингтік % бөлу Қорытынды бақылаудың түрлері 1 Емтихан Бақылаудың түрлері пайыздар Қорытынды бақылау (емтихан) 100 Аралық бақылау 100 Ағымдық бақылау 100 Ағымдық бақылаудың тапсыру мерзімі пəн бойынша жүретін оқу процесінің күнтізбелік графигі 4-кестеде келтірілген. 4-кесте Бақылаудың барлық түрлерін өткізу бойынша күнтізбелік кестесі «Материалдар өндірісінің технологиялық жабдықтары» пəні бойынша Апталар Бақылаудың апталық саны Бақылау түрлері П1 ӨЖ П2 ӨЖ П3 ӨЖ АБ1 П4 ӨЖ П5 ӨЖ П6 ӨЖ П7 АБ2 Бақылау түрлері: П-практикалық жұмыс, ӨЖ-өзіндік жұмыс, АБ-аралық бақылау. Студенттердің білімін бағалау Баға Əріптік эквивалент Пайыз бойынша % Балмен Өте жақсы А А ,67 В ,33 Жақсы В ,0 В ,67 С ,33 С ,0 Қанағаттанарлық С ,67 D ,33 D ,0 Қанағаттанарлықсыз F кесте Модульдер мен аралық аттестация бойынша бақылау жүргізуге арналған сұрақтар тізімі Бірінші модуль бойынша бақылау жүргізуге арналған сұрақтар 1. Металл жəне қорытпалар жайлы өзіндік түсінік 2. Тербелмелі копер 3. Оттөзімді материалдар 4. Домна өндірістері 5. Домна пештері аумағындағы жүретін химиялық реакциялар 5

6 6. Домналық балқыту өнімдері 7. Болат балқыту кезіндегі химиялық процестер 8. Бессемер процесі 9. Томас процесі 10. Конверторлық өндіріс 11. Мартендік өндіріс 12. Электр пешінде балқыту 13. Болаттың қышқылсыздануы жəне тарата құю 14. Болат құймаларының құрылымы 15. Алюминий өндірісі Екінші модуль бойынша бақылау өткізу сұрақтары 1. Модельдік кешен 2. Жерқалыпта қалыпқа құю 3. Құдықпеш 4. Балқыту модулі бойынша құю 5. Үздіксіз құю 6. Илек 7. Илек орнақтарының классификациясы 8. Илекті сұрыптауы 9. Созу (сымдау) 10. Фильерлер 11. Престеу 12. Тікелей престеу 13. Кері престеу 14. Пневматикалық балға 15. Көлемді штамповка Аралық аттестация бойынша сұрақтар 1. Жайманы штамптау 2. Штамп типтері 3. Жайманы штамптау формаөзгерткіш операциясы 4. Жаймалық тарту 5. Газбен пісіру 6. Электрмен пісіру 7. Ацетиленді генератор 8. Оттектік редуктор 9. Пісіру оттықтары 10. Металды электрдоғамен кесу 11. Пісіру генераторы 12. Пластмассаны кесу арқылы өңдеу 13. Қысым арқылы пісіру 14. Оттектік баллон 15. Көлденең-созылу машиналары 16. Шекіп престеу 17. Кенеріксіз штамптау 18. Құйманың ақауы жəне оны жою 19. Құбырилекті орнақ 20. Ортааққыш құйманың сұлбасы 21. Литников жүйесі 6

7 1.9 Курстың саясаты мен процедурасы оқытушылардың студенттерден міндетті түрде сабаққа қатысуын, барлық бақылау түрі бойынша уақытында есеп беру, сабаққа қатыспаған күндерін қайта тапсыру тəртібін талап етуінен тұрады. Бақылау түрлерін тапсыру барысында оқытылатын пəннің бірізділігін сақтау қажет. Əрбір оқушы бақылау түрлерін бірізділікпен тапсырылуын негіздеуі қажет. 2 НЕГІЗГІ ТАРАТЫЛАТЫН МАТЕРИАЛДАР МАЗМҰНЫ 2.1 Курстың тақырыптық жоспары әрбір тақырып үшін қарастырылған тақырыптардың атауы және академиялық сағат саны көрсетілген кесте түрінде құрастырылады. 6-кесте Курстың тақырыптық жоспары Тақырып аттары Академиялық сағат саны Дəріс Практика. жұмыс СӨЖ СОӨЖ 1. Кіріспе. Қорытпа мен металдың қасиеттері Шойын өндірісінің жабдықтары Болат өндірісінің жабдықтары Алюминий өндірісінің жабдықтары Магний өндірісінің жабдықтары Титан өндірісінің жабдықтары Мыс өндірісінің жабдықтары Құйма өнімдерін өндіруге арналған жабдықтар Илектеу өндірісінің жабдықтары Созу бұйымы үшін өндірістің жабдықтары Престеу бұйымы үшін өндірістің жабдықтары Штамптау жəне соғу бұйымдары үшін өндірісінің жабдықтары Жайманы штамптау үшін өндірісінің жабдықтары Пресс өнімдері үшін өндіріснің жабдықтары Металл емес материалдар үшін өндіріснің жабдықтары Барлығы Дəріс сабақтарының конспектісі Дəріс 1 Тақырып: Қорытпалар мен металдардың қасиеті. Белгілі өндірістің технологиялық жағынан қалыптасып жетілуіне əр ұрпақтың еңбектенген еңбегі пайдаланып іске асады. Өндіріс орындары бұйымының негізі мен əдістері осыны нəтижелі қолданудан бастау алады. Өндіріс материалдарының біртекті жүйесі оның технологиялық жабдықталуына үлкен əсер етеді. Əсіресе, машинажасау саласының материалдарын алу үшін алдымен оның негізгі анықтамаларын, физикалық, химиялық қорытындыларын, оған қажетті қасиеттерін есептеп алған жөн. Бұл машинажасау өндірісінің қажетті деген технологиялық əдістеріне, дайындықтарына, шеберлігіне дəнекерлеу жабдықтарына ықпал етеді. Механикалық қасиеттері. Металдың механикалық қасиеті оның жұмысқа барынша қабілетті төзімділігін сипаттайды. Төзімділігі металдың сыртқы күштердің əсеріне 7

8 бүлінбеуімен айғақталады. Əрекет күштерінің тиуіне орай оның мықтылығын созылуынан, қосылуынан, иілуінен аңғаруға болады. Қаттылығы басқа дененің түйісуіне қарсы шыдамдылығы. Сыртқы күштің əрекетінен металдар өзінің көлемін, түрін өзгертеді, яғни деформацияланады. Деформацияның екі түрі бар. Бірі серпімділігі, онда əрекеттен кейін күші жойылып кетеді. Екіншісі пластикалық немесе қалыпты күйде болмады. Мұнда əрекеттен кейін күш металдың өзінде қалады. Серпімділік металдың деформациялық серпінді қасиетін айқындайды. Пластикалық металдың пластикалық деформациясын аңғартады. Осы қасиеттердің барлығы металдарға тəн. Себебі, осылар арқылы оның бойындағы қарсылық əрекеттер, тиімді өскелең күштер белгіленіп, металдың жалпы тұрақты қасиетін сипатталады. Осыған қарамастан металдың шұғыл, қажетті қалаған түрге енуі үшін үрдіс күштер болады. Тұтқырлық металдың соққы күшінен бүлінбей, шамасынша деформацияға түсу мүмкіндігі. Ал, морттылық металдың сыртқы соққыдан кейін деформацияланбай-ақ сынып кетуін білдіреді. Сондықтанда, барлық машинаның деталдары мен жабдықтары белгілі түрде қаттылық, серпінділік, оған қоса пластикалық жəне тұтқырлыққа ие болғаны дұрыс. Қаттылығы мен тұтқырлығы ең қажеттісі. Бұл қасиеттердің барлығы механикалық сынақпен дəлелденеді. Оның ішінде ең негізгісі тартып сынау, əрі соғып сынау. Соғу ол оның қаттылығын айқындайды. Беріктігі металдың деформацияға жəне жəне бұзылуға қарсылығы. Созылғыштығы металдың бұзылмаған қалдық деформацияға қабілеттігі. Металда созылғыштықтың аз болуы немесе мүлде болмауы морттық деп аталады. Металдың механикалық қасиеттері конструкторлар мен технологтарға қуат шегін белгілеуге жəне машиналарды пайдалану жағдайын анықтауға мүмкнідік береді. Механикалық қасиеттердің сипаттамасының манызын, яғни кернеудің немесе деформацияның манызың механикалық сынау нəтижесінде алады. Физикалық, химиялық жəне технологиялық қасиеттері. Металдың физикалық қасиеттеріне тығыздығы, жылуөткізгіштігі, электрөткізгіштігі, магниттелуге жəне магниттенусізге бейімділігі тағы басқалар жатады. Металды қажетті мақсатқа пайдалану бағытында механикалық қасиетімен қабат физикалық қасиеті де маңызды рөл атқарады. Мысалы, алюминийден оның балқымасынан жасалатын деталдар шағын салмақты. Сондықтанда ол авиацияда, автомобиль саласында, трактор жасауда жəне басқа салаларда кеңінен қолданылады. Мыс пен алюминий токөткізгіш материал ретінде қолданылады. Бұдан басқа мыс пен оның құймасы жылуөткізгіш ретінде пайдаланылады. Болат тұрақты магниттелуге өте бейім де, магнитсізденуге беріле қоймайды. Ал, трансформаторлы болат тез магнитсізденеді. Химиялық қасиеттері металл мен қорытпалардың қоршаған ортаға қарсы тиісті əрекеті. Осындай əрекеттері арқылы ол қоршаған ортамен химиялық əрекеттерге, еруге, тот басуға, демек бүлінуге əкеп соқтырады. Металдың қоршаған ортаға төзімділігінің артықшылығы оның химиялық əлсіздігінің жоқтығы, қышқылдарымайтындығы, тотқа қарсы тұра алатындығы. Бұл кейбір металдың жəне оның қорытпаларының бағалы қасиеті. Əртүрлі металдар тотқа қарсы əртүрлі жағдайда күресе алады. Алтын, күміс, мыс жəне тоттанбайтын болат, бүлініп тоттануға берілмейді. Жай болатпен алюминийдің көптеген қорытпалары жеңіл тоттанады. Технологиялық қасиеттері металдың технологиялық өңдеуге көнгіштігі, яғни өңделеді. Мұндағы мақсат металды белгілі пішінге (түрге енгізіп), көлемге келтіру қасиеттері тəсілі. Құйылу қасиеттері сұйық күйінде пішінге толтырып, ал суытылғаннан кейін қатты құймабұйым жасау əрекетіне берілу тəсілі. 8

9 Соғылғыштық суық немесе қыздырылған жағдайда металдың аз мөлшердегі жүктемеде бүлінбей пластикалық деформациялану тəсілі. Пісірілу металдың бөлінбестей біріктірілу тəсілі. Кесіп өңдеу металды кесу құралымен өңдеу тəсілі. Қасиеттерiнiң өзгеруiн жарықшақ жəне бұзылуға əкелетiн циклдық күш түсiрудiң əсерi арқылы материалда бүлiнулердiң бiртiндеп жинақталу процесi қажу деп аталады. Қажу жарықшағының таралуы, қимадағы əсер ететiн кернеулер жарықшақ күшейтетiндей жоғары болып, қима өте аз болғанға дейiн жалғасады. Өткiр кертпе бар болуынан, тез бұзылу процесi ұлғая тұседi. Қажу сынауларының мақсаты бұзылмауы, циклды күш түсiру жағдайларында материалдың жұмыс iстеу бейiмдiлiгiне санды бағалай бiлу. Деформацияланған металдың құрылымы мен қасиеттерiне қыздырудың əсерi. Пластикалық деформация металды құрылымы тұрақсыз күйге əкеледi (тойтарма). Шамалы ғана қыздырудың өзi (мысалы Fe үшiн С) дислокоациялардың өзара жойылуымен iшкi кернеулердiң азаю нəтижесiнде, олардың кескiнi бұзылады. Бұл процестi қайту немесе тынығу деп атайды. Нəтижесiнде қаттылық пен берiктiк азаяды (20-30%-ға), ал созылымдылық арта түседi. Тынығумен бiрге полигонизация процесi бiрге жүруi мүмкiн. Полигонизация түйiршiк iшiндегi ретсiз орналасқан дислокациялар бiр қатарға орналасып, қуысты, құрылысты құрайтын дислокациялар жиналады. Қысыммен өнделетін металдардың негізі. Қысыммен өңделетін металдар пластикалық қасиетке негізделеді. Демек, белгілі жағдайларда сыртқы күштің əсерінің деформациясы оның бүтіндігін бұза алмайды. Деформация, дайындықтың жаңа түрінен туындап пластикалық атқа ие болады. Бұл деформация жүктеменің күшімен іске асып серпінділігін үдетеді. Көптеген металдар мен қорытпалар пластикалық деформациялық қабілетке ие болады. Сондықтан оны қысыммен өңдеудің кеңінен қолдану мүмкіндігі бар. Осындай өңдеудің түрлері машинажасау өнеркəсібінде үзіліссіз өсе түсуде. Қысыммен өңдеу жоғарғы өнімділігімен сипатталады, ол көптеген детальдарды алуға мүмкіндік ашып отыр. Себебі, өңдеуді көп қажет етпей, металдың шығынына жол бермейді. Металдарды қысыммен өңдеу біртіндеп металл жоңқасын жоюға мүмкіндік береді. Пластикалық деформация процесінде металдардың құрылымы өзгереді, ал қысыммен өңдеу технологиясын дұрыс меңгерген жағдайда механикалық қасиеті жоғарылайды, металдың физикалық қасиетінің теңдігі өзгереді. Бүгінде металдарды қысыммен өңдеу, құю өндірісімен металды жону станоктарындағы өңдеумен қатар машиналар деталдарын, метал бұйымдарын дайындаудағы өндірістің үш негізгі əдісінің бірі болып табылады. Солай десекте барлық металдар сыртқы күштің көмегімен өзінің түрін өзгертеді дей алмаймыз. Қысыммен өңдеуге көнетін металдар мен балқымалар ішінде сығымдалуға келетіндері ғана өңдеуге келеді. Өйткені, тиісті жоғарғы температурада металдың деформациялануға қарсылығы төмендейді, ал пластикалық жағы артады. Болат қысыммен өңделгенде тиісті температураға дейін қыздырылады. Бұл кезде ол жоғары пластикалық жағдайға жетіп, оның деформациялануға қарсылығы азаяды. Температураның шегі t 1 (өңдеу басында), дейін t 2 (өңдеу аяқталғанда). Жоғарғы температурада өңдеу басында қатты қыздырылады, одан соң тым күйеді (тым қызумен аса күюдің түсінігін төменде келтіреміз). Көміртекті болаттың қысыммен өңделуіндегі қызудың температурасы ондағы көміртегі үлесіне байланысты. Қысыммен болаттан басқа алюминий, магний, мыс балқымалары өңделеді. Сұр шойын суытылған күйінде сынғыш. Қыздырған кезде оның төзімділігі төмендеп, пластикалығы артпайды. Бұл деген сөз оның сығымдылығының төмендігін көрсетеді. 9

10 Металдар мен қорытпалардың қысым арқылы пішіндерін өзгертуі тек қана температурамен өңдеуге ғана қатысты емес, олардың химиялық құрылымы мен құрамдарына да байланысты. Мысалы, болатты қысым арқылы өңдегенде көміртегінің кремнийдің, фосфордың, күкірттің жəне басқа үстем элементтердің теріс əсері болады. Осы элементтер көп болған сайын болат төменгі пластикалық дəрежеге ие. Болатта көміртегі көп болса оның деформацияға қарсылығы үлкен болады. Дайындаманы қысыммен өңдегенде сол əуелгі геометриялық пішін қайта бөліп тарату есебінен жаңа пішінге келеді. Сондықтанда дайындаманың көлемі тұрақты күйінде қалады. Мұның мағынасы металдарды кесіп өңдеу, ол қысым арқылы өңдеуге тіптен қарамақайшы. Себебі, металдарды кесу кезінде қажетті пішінді алғанша қаншама қалдық жоңқалар қалады. Тəжірибе көрсеткендей қысыммен өңдеуде қалдық пен металл жоғалту жолы тек технологиялық процестерді дұрыс жүргізбеуден туындайды. Металдың азаюы бір қыздыру кезінде 1,5 2%-ды құрайды. Сұрыптау илекті қыздырғанда 3 4%. Бұл қыздырылған металдың салмағына байланысты. Металдың азаюына қалдықтан басқа, шыңдалу кезіндегі жартылай фабрикаттар (кесінділер) дайындау да қалдықтың көбеюіне əкеледі. Металдарды қысыммен өңдеу прогрессивті əдіс болып табылады. Жаңа əдісті кең түрде пайдалану метал шығынын азайтады. Еңбек өнімділігі артады. Өңдеу уақыты қысқарады. Өндірістің рентабелділігі жоғарылайды. Сондықтанда қысыммен өңдеудің суық, онша ыстық емес жəне ыстық түрін ажырата, жетік білу қажет. Əдебиеттер: 1 негізгі [11 16], 6 негізгі [17 26] Бақылау сұрақтары: 1. Механикалық қасиеттерге не жатады. 2. Металдың қандай қасиетіне қысыммен өңдеу негізделген? 3. Металдардың қандай қасиеттерін білесіз? 4. Серпімді деформация жағдайларында сыртқы күштің əсері тоқтағаннан кейін не өтеді? 5. Пластикалық деформацияда сыртқы жүктемені түсіргеннен кейін. Дəріс 2 Тақырып: Шойын өндірісінің жабдықтары. Шойын өндіруге арналған жабдықтар. Металлургиялық процестер мен оттөзімді материалдар. Кеннен металл алу процесін металлургиялық деп атайды. Металлургиялық процестің екі түрі бар. Гидрометаллургия жəне күйдіруметаллургиясы. Гидрометаллургия (грекше гидро су). Демек, бұл процесте кенді сумен шайып өңдеу арқылы алады. (Ылғалдау əдісі). Мұндайда суда химиялық қосындылар металға бай ериді. Ең соңында металл топырағынан тазаланып, аршылады. Мұндай гидрометаллургиялық жағдайлар мыс, алтын, сонымен қатар марганец, кадмий, кобальт, күміс тағы басқа металдарды алуға көмектеседі. Металлургия (грекше пирос от). Металды алу процесі көбінесе кенді балқыту арқылы алынады. Жылудың негізгі көзі оттың, электр қуаты жəне экзотермиялықтың сұйық балқытылған түрдегі реакция. Күйдіруметаллургия тəсілімен темір, көбінесе мыс, алюминий кенінің кейбір стадиялары қайта өңделеді. Күйдіруметаллургия процесіне үш негізгі күш əсер етеді. 1) Бірінші, негізгі əрекет массасы заңы. Мұның басты күші əртүрлі процестерде химиялық реакциялар негізгі массаның жинақталуына тепе-тең əсер етеді. Яғни, химиялық процесс қандай ортада жүрсін оттегімен қосылып, қажетті элементтермен қышқылданады. Оның ішінде негізгі массамен қызу қышқылданады. 2) Белгілі болғандай барлық химиялық жəне физика-химиялық процестер (мысалы ерітілу) жылуды жұтып əрі шығарып отырады. Егер де тыстан оған əсер етіп, мысалы температурасын не қысымын көтеріп, түсіріп, өтіп жатқан процестерге əрекет етілсе, онда жүріп жатқан процестердің өзгеруіне соғады. Бұдан оның барлық тиімділігі төмендейді. Егер де ысытылған кезде (эндотермиялық) жылу реакциясы жұтылса, температура төмендетілген кезде, керісінше 10

11 (экзотермиялық) жылу шығарылады. Бұл температураны жоғары көтеріп жібереді. 3) Күйдіру-металлургия процесі кезінде атмосферамен (газды) қажетті түрде есептесу керек. Егер де атмосферада құрама оттегі бар болса, ол онда металмен көмір бірігіп тотықтандырады. Мұндай атмосфера тотықтандырушы деп аталады. Ал, құрама оттегі жоқ болатын болса, онда металлургиялық процестерде құрама көміртегі СО қышқылы көбірек болады. СО газы тотығып, оттегін ажыратып металды қалпына келтіреді. Сондықтан да, атмосферада СО құрама газы болатын болса, ол қалпына келтіруші деп аталады. Минералды зат ұнтағынан жасалынатын кірпіш жоғары температураға төзімді, ұнтақталмайды, балқымайды, сынбайды. Сондықтанда оны оттөзімді деп атайды. Оттөзімді кірпішпен металлургия пештерінің шегенін (ішкі қалауын) қалайды. Ұнтағымен кірпіштер арасындағы саңылауларды бекітіп, оттөзімді кірпіштің үстіңгі жағын сылап тастайды. Бұл оларды оттан сақтау үшін қажет. Оттөзімді материалдар өзінің мынандай көрсеткішімен сипатталады: Оттөзімділігі бұл жоғары температураға шыдайды, балқымайды, үгітілмейді. Жылу ұстағыштығы жоғары температураның қысымына шыдамдылығы; Химиялық беріктігі негізгі металлургиялық процестерде жүретін материалдардың алдыңғысымен химиялық қатынасқа түспейді. Айталық, шикіқұраммен шикіқұрам балқымаларымен араласып балқып кетпеуі. Қандай температурада болсын беріктігін сақтап, қажеттілігін өзгертпейді. Оттөзімді материалдар қышқылды, негізгі жəне төмен қышқылды болып бөлінеді. Оттөзімді қышқылды материалға кварцты құм жəне осы құмнан жасалынған династы кірпіш жатады. Құмның құрамына 92 96% SiO 2, қалғаны қосындылар. Балқу температурасы С. Династың құндылығына оның оттөзімділігін жəне жылу ұстағыштығын жатқызуға болады. Ал, кемшілігіне температура өзгерген шақтағы бүлінуге қарсы əрекетсіздігін айтуға болады. Негізгі оттөзімдісі магниезитті ұнтақ жəне кірпіш 91 94% MgO кірпіші. Мұның балқу температурасы С. Хроммагнезитті кірпіш 30 70% MgO жəне 10 30% Cr 2 O 3 құрамда болады. Балқу температурасы 2000 С жуық. Магнезит жəне хроммагнезит жоғары оттөзімділік қасиетке ие. Төмен қышқылды (төмен негізді) оттөзімді материал глинозем қышқағы. Балшықты кірпіштің құрамы % SiO 2, 42% дейін Al 2 O 3 жəне 1,5 3% Fe 2 O 3. Балқу температурасы С. Қышқақ материалдар негізінен оттөзімділігі жағынан төмен болады. Бірақта, температураның өзгеруіне байланысты өзгерісі шамалы, жəне қымбатқа түспейді. Сондықтанда оны кеңінен қолдануға келе береді. Шойын өндірудегі домна балқытудың алғашқы материалдары. Кен, кокс жəне қождама бастапқы материалдары яғни домналық болып саналады. Домналық балқытудың шикіқұрамы болып табылады. Кен деп табиғи минералды шикізатты айтамыз. Одан өндіріс қажеттілігінің металын алады. Темір кені өзінің химиялық құрамы жағынан кен материалдарынан өзгеше көрініп тұрады. Балқыту оты кокс пен табиғи газ. Кокс қатты кеуекті зат. Тас көмірдің құрғақ өнімі. Кокс құрамында 9 10% күл, 0,4 1,9% S, 0,8 1,5% ұшпа, 4% дейін дымқыл, көміртегі жəне басқалар. Күлдің құрамына SiO 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3, CaO жəне басқалар кіреді. Кокстің сапасы көміртегі көбірек болса жоғары болады да күкірт, күл жəне ұшпа элементері болса төмендеу келеді. Шикіқұрамнан бос жынысты алу үшін қождаманы қосып, əктің құрамын көбейтеді. CaCO 3, MgCO 3. Бос жыныстарда жою үшін шикіқұрамға қождама (флюсы) енгізеді CaCO3, MgCO3 əктен тұрады. Қождаманы құрайтын бос жыныстармен жəне күлмен химиялық қосылыста болып қож түзіледі. Домналық балқытуға шикіқұрам дайындау. Кенді балқыту алдында қождаманы кенін жəне коксті балқытуды тездету үшін арнайы дайындайды. Екінші жағынан қымбатқа түсетін кокстің шығынын азайтады. 11

12 Ұсатқыш бұл кенді ұнтақтау. Қождама мен кокс арнайы майдалаудан өтеді. Оның көлемі мм. Шикіқұрамды майдалағаннан кейін оны елеуіштен өткізеді. Елеуіштен өтпеген ірі кесектерін қайтара ұсатқыштан өткізеді. Ал, майда күл-шаңын күйдіріп агломерацияға айналдырады. Байыту кен минералының құрамын байытуға қолданады. Бұл үшін алдымен минералды жуып, күйдіріп, магнитті байытады. Жуған кезде су бос жыныстарды, жеңіл түрлерін шайып кетеді. Күйдірген кеннен су, көмірқышқылы, жартылай күкірт күйдіре жабындалады. Ал, оны магнитпен байытқанда магнитті тотығу темірі Fe 3 O 4 бөлініп шығады. Бұл электрмагнитпен тартылу есебінен магнит өрісі пайда болады. Кендердің осындай өрісте араластырылуынан, магнитті емес бөлшектерге бөлінеді. Агломерация бұл ұсақталған кокс араластырылған шаң мен ұсақ затты кесектендіріп, отқа жағу үшін күйежентектеп қою процесі. Ол С температурада іске асады. Агломерация кезінде кенді күйдіру жəне байыту процестері жүреді. Бұл кездерде шикіқұрамнан СО 2 Н 2 О бөлініп шығады, күкірт бөлшектері шамалап жанып кетеді. Аголомерация шикіқұрамына қождаманы не кенді қосады. Өйткені, агломерат өзінен-өзі қождамаға айналуға тиіс. Мұндай қождалған шикізат кокспен бірге, бүгінгі домна пешінің шикіқұрамын құрайды. Домналық өндіріс. Домна процесінің міндеті кен минералдарының темірін барынша қалпына келтіру. Ол шойын мен болаттың құрамының қасиетін төмендетіп, бос жыныстарды зиянды қоспалардан айырады жəне Mn, Cr, Ti жəне басқа пайдалы элементтерді қалпына келтіреді. Шойын мен болаттың құрамын арттыруға көмектеседі, ал қайсыбір шойында Si. Шойын шахталы пеш түріндегі домнада балқытылады. Яғни, ол тік боп келеді. Осында химиялық жəне металлургиялық процестер жүргізіледі. Шикіқұрам жоғарыдан беріледі. Өндіріс процесі үзіліссіз атқарылады. 1-суретте Домна пешінің тілігі көрсетілген. Жоғарғы жағынан шикіқұрамдар салынады. Оны мойын деп атайды (кокс мойыны: кокс үлесі кокс мойыны) 9. Шикіқұрым салу аппараты арқылы салынады 3. Мойыннан төменірек шахта 10 кесілген конус тəрізді. Ол төмен қарай кеңейтіліп салынған. Шахтаның бұндай түрі шикіқұрамның төмен қарай жылуына кедергі жасамайды. Қазандық 11, шахтаның астыңғы жағына орналасқан. Ол целиндрге ұқсас, колонналарға тірелген 6, ол ірге, тасқа бекітілген 8. Қазандықта шикіқұрам балқытылады, ол орналасқан көлем азаяды. Сондықтанда қазандық астындағы ілмешектер 12 конус формалы төменге жағы тарылған. 1-сурет. Домна пешінің сұлбасы 12

13 Мұндай формалар шикіқұрамның бытырап көріктің астына түсіп кетпеуден сақтандырады 13. Цилиндр тəрізді пештабанға 7 шойын жиналады, тығыздығы 7 г/см 3, сұйық шойындағы қалдықтың қалыңдығы 2,5 к/см 3. Мойынның төменгі жағында шойын ағынөзегі 1, одан тəулігіне сегізге дейін шойын ағызылады, одан сəл жоғарырақ қалдық ағынөзегі 5, əрбір сағат сайын қалдықтар ағызылады. Қалдық ағын өзегінің үстінде үрлеуіш сопласы 4 бар, одан ыстық ауа оттегі түсіп тұрады. Домна қышқат кірпішімен шегенделген. Домнаның жұмыс процесінде оның мойнында газ жəне шаң тұрып қалады. Олар кеннің ұсақ, майда бөлшектері жəне кокс пен қождардың шаңдары. Бұларды газ шығатын араның көмегімен тазартып отырады 2. Газдағы шаң тазарту кезінде бөлініп ұшады. Ол агломерацияға түсіп, қайра шикіқұрамға жеткізіледі. Домнаның газы ауаны ысытып, ауа-ысыйтын орыннан ол барлық қажетті істерге қолданылады. 2-сурет. Кауперлер əрекетінің сұлбасы. Домнаға берілетін ауа, ауажылытқыш арқылы ысытылады (2-сурет). Негізгі 3 камерада домна газы жанады. Жанған зат қышқаттың салмаларын қыздырады 2 жəне 4. Одан түтін шығатын құбырға барады 1. Қыздырылған салмағы 5, басқа ауақыздырғыш орнынан жеткізілетін 6, ауа арқылы үрлейді. Ол шеңбер 7 арқылы айнала қыздырылып, домна пешінің үрлеуішіне 8 беріледі. Бір уақытта үш ауажылытқыш жұмыс жасайды. Екеуі газ жағумен қыздырылады. Үшіншісі үрлеумен қыздырылады. Қондырманы (насадка) қыздыру 2 сағатқа созылса, қондырманы үрлеу бір сағат уақыт алады. Домна балқыту өнімі. Домналық балтқыту өніміне шойын, қож жəне домналық газы жатады. Домна пешінде қолданбалы өңдеу, құйма жəне арнайы (ферросплав) шойындар балқытылады. Қайта өңдеу шойыны дайындау жағынан қайта өңделіп мартен болаты (М1, М2, М3), бессемеров болаты (В1, Б2) болып екіге бөлінеді. Бұдан басқа қолданбалы шойынның фосфорлысы МФ1, МФ2, МФ3) жəне жоғары сапалы (ПВК1, ПВК2, ПВК3). Онда күкірт пен фосфордың құрамы төмен болады. Құйма шойыны (ЛК00, ЛК0, ЛК1, ЛК2 жəне тағы басқалар) өндіріске қажетті шойын құюға қолданылады. Арнайы шойын (ферросплав) жоғары құрамда (10% артық) болады, бір немесе бірнеше элементтерді құрайды. Мысалы кремний (СП90, СП75, СП45 жəне басқалар), марганец (МН1, МН2, МН3 жəне басқалар), хром (ХР0, ХР1, ХР2 жəне тағы басқалар). Олар балқымаға қондырғы ретінде қышқылсыздануға қажет болады. Қайта өңделетін шойын 75 80%. Құйма 15 20%. Ферросплавт 2 3%. Түйіршіктелген бумен немесе сумен қожды өндірісте цемент, қож-кірпіш, қожбетон жасауға пайдаланады. Құрамында 23 30% СО, 1 3% Н 2 домна газын отын ретінде ауажылытқыш не басқа қажет үшін қолданады. Бүгінгі домна пешіндегі 1 тонна қайта 13

14 балқытылған шойынға, 2 тонна қождама агломерат, 0,5 тонна кокс, 0,06 тонна қождама жəне 2 тонна дымқыл газүрлегіш қажет. Бұдан 1 тонна шойын, 0,5 тонна қож, 3 тонна мойындық газ, 0,06 тонна дымқыл мойыншаңы алынады. Шойын құю. Шойынды С температурада астау арқылы шөмішке құяды. Шөмішке мөлшерімен құйылған шойынды болат балқыту цехына немесе металды қалыпқа құяды да сұйық күйінде қажетінше болатқа алады. Құйма шойын жəне қолданбалы шойынның кейбір бөлігі басқа заводтарда қайта балқытуға арналған, ол құю машиналармен металл пішінге құйылады жəне шойын құймасы түрінде шығарылады. Əдебиеттер: 4 негізгі [11 16], 2 қос [17 26] Бақылау сұрақтары: 1.Технологиялық қасиеттерге не жатады. 2. Оттөзімді материалдар. 3. Кен, кокс, қож, қождама. 4. Агломерация. 5. Домналық пештің жұмысы жəне сұлбасы. Дəріс 3 Тақырып: Болат өндірісі үшін жабдықтар Болат өндірісі үшін жабдықтар. Болаттың сапасын көптеген факторлармен анықтауға болады. Оның ішінде ең бастысы: күкірт пен фосфордың құрамы, тотықтары FeO, SiO 2, газдар N 2 H 2. Бұлар оның механикалық қасиеттерін төмендетеді. Бұған қоса күкірт, болаттың морттылығын соққылау аралығындағы температура (қызусынғыштық) көтере түседі. Ал фосфор, болаттың морттылығын төменгі температурада арттырады (суықсынғыштық). Бір маркадағы болаттың химиялық құрамының өзгеруі маңызды орын алады. Яғни, біркелкілік дəрежесі болат машина саласында жұмсалатын деталдардың термиялық жəне механикалық өңдеуіне автоматты процесті енгізуге мүмкіндік беріп, өндірісте жоғары сапалы өнім алуға ықпал етеді. Болаттың химиялық құрамы шегіне жетті дегенше, оның біркелкілігі жоғарлай береді. Легірленуші элементтер Ni, Cr, W жəне басқалар. Бұлар болаттың механикалық жəне физикалық қасиеттерін арттырып, оны тотықпаудан сақтайды. Мұндай болаттар өте сапалы келеді. Сапасы жағынан классификацияланып бөлінген болаттар кəдімгі сапа, сапалы жəне жоғары сапалы болып бөлінеді. Болат балқытудың мақсаты, шойынды қайта балқыту жолымен болат алу. Конвертер өндірісі. Конвертер өндірісінде, конвертерде шойын қайта өңделіп балқытылады. Бұл процестер ауаүрлегіш арқылы, не сұйық қолданбалы оттегі бойынша жүргізіледі. Металдың қыздырылуы экзотермиялық тотығы реакциясы есебімен болады. Конвертердың болат бүркеніші. Оның сыйымдылығы г шойын (3-сурет), іші оттөзімді кірпішпен шегенделеді. Бүркеніштің ортасы 1, ішінен болат шығыршықтармен 2, подшипник цапфтарымен дəнекерленген, ол тұғырыққа орнатылып конвертерді механизмдер 3 көмегімен айналдырып тұруға мүмкіндік алады. Қуысталған цапф арқылы ауа жүретін 4 жəне құбыр 5, қорап 6, төменгі үрлеуіш тесігі 7, қысыммен ауа беріледі. Ол процестер былайша жүргізіледі. Конвертер айналып көлбеу тұрады. Оның аузынан жиынды, қождар мен шойынды құяды. Одан соң ауа беріліп, конвертер тік қалпына келтіріледі де үрлеу жүргізіледі. Үш процесті бөліп алуға болады. Бессемеровтік ашыған, томасовтық негізгі жəне оттекті конвертерлік, негізгіден де артықтау. Мартен өндірісі. Мартен пеші көлбеу орналасқан жұмыс кеңістікті жалын пеші. Мұнда сұйық шойыннан сұйық шойын сияқты болат балқытылады (сұйық опырылым). Сондай-ақ, жиындардан да (қатты опырылым) балқытылады. Пештің сұлбасы 4-суретте. Пештің жұмыс кеңістігі 4, табанмен шектелген 7, күмбезі 3, алдыңғы қабырға тиеу терезесімен 9, артқы қабырға ағын өзегімен жəне металл жəне қож ағатын астау. Екі жақтағы 14

15 жұмыс кеңістігінде басының 1 жəне 5 каналдары 2, жетекші регенераторлары 8 жəне 6, бұлар кигізілген камераларын айқындайды. 3-сурет. Конвертердың сұлбасы Алдын ала қыздырылған оң жақтағы регенераторлар (4 б-сурет) жіберілген газ бен ауаға жылу береді. Каналдар басынан шыққан газ қоспасы мен ауа жанады да ұзын алауланған жалынымен мартен (металл мен қож бар) пешінің астауын қыздырады. Жалын сол жақ регенератордан өтіп, қондырғыны қыздырады мин кейін қақпақшалар 10 ашылып өзінің тиісті орнына келеді. Ол 4-суретте көрсетілген. Газ бен ауа сол жақ регенераторда қызса, оң жақтағысы жанған өнімдермен қызады. Осындай алмаспалы жұмыстар регенераторды 1200 С-қа дейін қыздыруды қамтамасыз етеді. Пештің жұмыс кезіндегі температурасы С болады. Мазутпен жанатын пештің оң жəне сол жағында бір-бірден регенератор болады. Ол да келген ауаны қыздырады. Бүгінгі мартен пештері 1000 тонна сыйымдылыққа дейін салынады. Ондағы процестің ұзақтығы 5 12 сағат. Мартен процесінің екі түрі бар. Бірі негізгі. Екіншісі қышқыл. Негізгі процесс сұйықтағы сияқты (шойынның қолданбалы сұйық түріне), сондай-ақ, ол қатты (жиынтық жəне қолданбалы шойын құйымы шойындарға) опырылымдарға жүргізіледі. Сұйық опырылымға жүргізілген процесс кен жиынтығы деп аталады. (Шикі құрамға 55 75%) сұйық шойын, тотығатын жиынтықтармен кендер салынады). Ал, қатты опырылымға барлық жиынтық процестері жатады. Мартен пешінің жұмыс коэффициентін тəулік бойындағы алынатын болат тоннасы анықтайды. 1м 2 пеш табанына өлшеніп межеленеді. 4-сурет. Мартен пешінің сұлбасы. 5-сурет. Электрлі доғалы пеш сұлбасы. Электр пешіндегі болат балқыту. Электр пешінде балқытылатын болат қышқылтым əрі негізгі шегенде жоғары сапалы болат алуға мүмкіндік береді. Мұнда негізгі басты процестер қолданылады. Электр доғалы пеште болат балқыту кеңінен жүргізіліп тек кейбір арнаулы болаттар (химиялық құрамы ерекше дəлдікте) индукциялы жоғары жиіліктегі пеште балқытылады. 5-15

16 суретте электр доғалы пештің жобасы көрсетілген. Бұл үш электродты пеш 200в жұмыс істейді. Ол пештің сыйымдылығына қарай а одан да жоғары токпен атқарылады. Доға тəуелділігі көмірлі, графиттелген электродтармен 1 жəне металды табанды шахта. Пеш трансформаторының орамы 8 (5-сурет) қозғалмалы электр ұстағышпен 7 қосылған. Ол доғаның ұзындығын автоматты түрде өзгертіп тұрады. Пеш терезе 3 жəне есікше, оған қоса ағын өзек 6, науа 5, бұлармен металл ағызылады. Пештің күмбезі 2 алмалы. Шикіқұрам жоғарыдан түсіріледі. Осыған орай күмбез 2 қозғалмалы. Пештегі металды ағызу үшін оны арнайы механизмдермен 4 еңкейтеді. Электр балқыту қатты (болат жиынтықтар) опырылымдармен жүргізіледі. Ол үшін терезе мен саңылаулардан ауа кіріп алдымен тотығу процестері жүреді. Жоғары температура қождың шоғырлануын СаО тудырады. Бұл фосфор мен күкірттің қожын металдан мыңдаған үлесіне тең пайызда шығаруға көмектеседі. Балқытудың соңында көмір мен графиттің үлесі мол əк енгізіледі. Ол металдың тотығуына жоғары легірленген элементтердің күйіп кетпеуіне кедергі етеді. Басқалай процестерде бұған қол жеткізу қиынға соғады. Бұл осы процестің артықшылығын білдіреді. Ал, кемшілігі өте қымбат электр қуаты көп жұмсалады. Болаттың бір тоннасына квт сағат кетеді. Бүгінгі электр пешінің сыйымдылығы 400 т дейін. Балқыманы балқыту 2 6 сағат аралығында өтеді. Пештің өнімділігін тотығу кезеңінде оттегін үстеме беру арқылы арттырады. Индукциялы пеш сыртынан оралған оттөзімді отбақырыштан тұрады. Одан өткізілетін жоғары жиіліктегі ток гц, бұданда көп. Бұл Фуко тогы металды шикіқұрамды қыздыратын ерекше таза S жəне P құрайды. Металдың үстіңгі қабатында қож пайда болады. Барлық процесс 1 2 сағатқа созылады. Осының арқасында металл онша тотықпай, газымен қанықпайды. Балқыту соңында металл қышқылданады. Отбақыраштың сыйымдылығы бірнеше килограммнан бірнеше тоннаға дейін болады. Болатты құю жəне қышқылсыздандыру. Қышқылсыздану жағдайында болатты байыпты, жартылай байыпты жəне қайнаған деп бөледі. Байыпты болат қышқылсызданғанда Mn, Si, Al, жартылай байыпты Mn жəне Al, ал қайнағанға тек Mn жатқызылады. Қайнаған болат құйма қалыпқа құйылғанда СО газын бөледі. Ол құймада отырылған газ түрінде қалады. Байыпты болат құймақалыпта қалыпты күйінде болады. Ал, жартылай байыпты болат қайнаған жəне байыпты болат екеуі арасында орналасады. Болат балқытылатын пештен ағызылатын болат алдын ала қыздырылған шөмішке құйылады (6- сурет). Ол шөміш қышқат кірпішпен шегенделген. Шөміштің түбінде қышқат стақан 2, бар. Сол арқылы болатты құяды. Болат құйылып болғаннан кейін стақанның тесігі тығынмен жабылады 1. 6-сурет. Құю шөмішінің сұлбасы 7-сурет. Болатты құймақалыпқа құю сұлбасы а-жоғарыдан, б-сифонмен Болатты екі тəсілмен құяды. Құймақалыпқа тоқтаусыз құю əдісі. Кристализаторға тоқтаусыз құю əдісі. Құймақалыпқа (металды пішін) жоғарыдан немесе төменнен (сифон арқылы) құяды. Болатты жоғарыдан əрбір құйма қалыпқа бөлек құяды. (7 а-сурет), сифонды құюда болат сифонға құйылып, сол арқылы бірнеше құймақалыпқа барады. (7 б-сурет). Кристаллизатор 3 (8-сурет) бұл қос қабатты қабырғалы жоғарылы, төменді мысты ашық қорап. Олардың арасымен болатты суыту үшін су жүреді. Қораптың ішкі жағында құйманы 16

17 пішіндейтін қима болады. Шөміштегі болат 1, аралық шөміш арқылы 2, кристаллизаторға 3 құйылады. Кристаллизатордың қабырғасы тез суытылғандықтан құйма қабыршығы пайда болады да оның ішкі жағында сұйық металл 4 массасы қалады. Құйма айналмалы доңғалақшалармен 5 кристаллизатордан үзіліссіз суырылып отырады. Кристаллизатор мен доңғалақша арасындағы құймалар шашыраған сумен суытылады. Доңғалақшадан түскен құйма қажетті өлшемде кесіліп дайындамаға түседі. Дайындама жайма немесе сығымға жеткізіледі. Болат кристаллизациясы. Болат жоғарыдан құймақалыпқа (9-сурет) құйылады. Шұғыл суытылу əсерінен оның қабырғаларында бірқалыпты кристалдар 1, пайда болып перпендикуляр келген құймақалыпта діңгекті кристалл 2 созылады. Құйманың ішіндегі кристалл 3, баяу суытылады. 8-сурет. Үзіліссіз құйылатын болаттың сұлбасы 9-сурет. Байыпты болат құймасының құрылысы Олардың жылуды барлық жаққа бірдей бұрын жіберу мөлшері бағытының жоқ болуы салдарынан металл суытылғанда отырады (көлемі азаяды). Осыдан барып құймада бос қуыстар, отырылған ойық пайда болады 4. Болат кристаллиздану зонасында əртүрлі химиялық құрамға түседі. Бұл біртекті еместік балқибөліну деп аталады. Сұйық металда газдар ериді. Құйма суығанда газдардың еруі төмендейді де олар көпіршіктеніп жоғарыға көтеріледі. Осыдан барып ол отыратын ойығын ұлғайтады. Газбен бірге сұйық металдан метал емес кірінділер сыртқа шығады. Бұл отырылатын ойыққа қопсымалылық тудырады. Құйманың жоғарғы бөлігіне сəл төмендеу етіп отырылған қопсыманы кесіп тастап, қалдыққа жібереді де қалған бөлігін құйманы жаймаға немесе сығымдауға жөнелтеді. Қалдықтар құйма массасының 30%-ға дейін құрайды. Құйманың жоғарғы ақауларын кескішпен не зімпара таспен тазалап тастайды. Кристаллизатордан алынған құйманы тез суытып алу қиманың біртекті болуына келтіреді. Газдармен металл емес кірінділер тепе-тең бөлінсе, металдың жоғалуы бар болғаны 2 3% болады. Сондықтан да үзілмей құйылатын прогрессивті əдіс, металға үлкен үнем береді. Əдебиеттер: 6 негізгі [26-38], 1 қос [40-42] Бақылау сұрақтары: 1. Бессемеров жəне томасовтық болат балқыту əдісі. 2. Электр пешіндегі балқыту жобасы. 3. Болат құйманың құрылымы. 4. Болат құюдың жабдықтары. Дəріс 4 Тақырып: Алюминий өндірісі үшін арналған жабдықтар. Алюминийде мыс секілді таза болса, солғұрлым бағалы болады. Алюминий алынатын кен негізінен бокситтер, каолин жəне басқа түрлі балшықтар болып табылады. Al 2 O 3 бокситтерде алюминий бай. Оның құрамдары мыналар: 30 57% Al 2 O 3, 3 15% SiO 2, 2 4% TiO 2, 3% дейін CaO, 10 18% H 2 O. Ғылым мен тəжірибеде алюминий алудың екі əдісі бар. Алдымен глинозем Al 2 O 3, одан кейін глиноземнен алюминий алынады. Алюминий кенінен 17

18 біршама күрделірек, күйдіруметаллургиялық жəне химиялық процестер жолымен Na 2 OAl 2 O 3 алюминий натрийін алады. Na 2 OAl 2 O 3 ерітінділерінен суда тұнатыны Al(OH) 3. Мұны кептіріп, шынықтырып глинозем алады. Глиноземді майдалап электролизге жібереді. Ол электролиз былауында (10- сурет) болады. Болат бүркеніш астау 4 қышқақ кірпішімен 3 шегенделеді. Оның асты мен қабырғалары бұрышты плиталармен 2 көмкеріледі. Астына қатодты шиндер 1 жүргізіледі. 10-сурет. Электролизді алюминий астауының сұлбасы Анодтар блоктар бұрышы 6 анод діңгегімен 5 қосылған. Астау 7, криолитпен Na 3 AlF 6 жəне глиноземмен толтырылған. Ол тұрақты токты 4 6 в қуатты а дейін жібереді. Джоуль жылуының бөлінуінің арқасында астаудағы температура С ұстап тұрады. Осы температурада шикіқұрам балқиды. Электролиздің нəтижесінде астаудың түбінде алюминий сұйығы жиналады. Оны вакуумды сорғылармен шөмішке қотарып, шойын құймаға құяды. Бір тонна алюминий алуға электр қуатының квт С жұмсалады. Металды алюминий алу үшін электролизге глиноземді электролизді астаулардағы анодтың əр түрлі құрылысты бөліктерімен іске асырады. Электролиздің шарты: тұрақты ток, электрлік кернеу 4 4,5 В, анодтағы тоқтау тығыздығы 0,7 1,2 А/см 2. Электролиздегі балқытылған электролитте криолитпен глинозем молекуласының диссоциясы пайда болады. Катодта тек қана алюминийдің катионы сиретіледі, жəне осындай жолмен металды алюминий алу үшін тек қана глинозем жұмсалады. Электролиттің жұтаңдауына байланысты астауға глиноземді ауық-ауық салып тұрады. Электролиттің жұтаңдауын байқайтын белгі анодтағы əсер. Осы кезде кернеу 4 4,5 тен В дейін өседі. Теріс аниондар AlO 3 анодқа бағытталады. Анод процесінің 3 1/ 2 2 AlO 3-6e Al 2O3 + 1 O 2 көрсеткіші бойынша газ сықылды оттегі бөлінеді. Бұл көмір анодтың біртіндеп жануын тудырады. Балқытылған алюминий біртіндеп астаудың түбіне жиналады, сифон мен вакуум шөмішінің көмегімен ауық-ауық шығарылады. Бір тонна алюминий алу үшін 2 тонна глинозем, 0,6 тоннаға дейін көмір анодтары, 0,1 тоннаға жуық криолит жəне квт сағат электр қуаты жұмсалады. Электролиз арқылы алынған алғашқы алюминий қоспасы (темір, кремний, глиноземнің бөлігі тағы басқалар) оның қасиетін төмендетеді. Сондықтанда ол тазартуды қажет етеді. Хлормен тазартуда үрлеп балқытылған алюминий С температурада газтəрізді хлормен мин мерзімде ұстайды. Пайда болған хлорлы алюминий AlCl 3 бутəріздес жағдайда болады. Металдан бөліне ол оны ерітінді газдардан, қоспалардан тазартуды қамтамасыз етеді. Бұған тағы бір көмек балқыған алюминийдің шөміште не электр пешінде С температурада минуттай тұруы. Хлормен тазартылғаннан кейін жəне тұнғаннан соң алюминий тазалығы 99,85%-ға дейін болады. Жоғары таза алюминий алу үшін электролитпен тазартуды қолданады. Оны асты анодтан тұратын электролит астауларында жүзеге асырады. Қондырғының жоғарғы қабатында көмір катоды орналасады. Тазартылатын алюминийді мыспен қосып балқытады. 18

19 Балқытылғаннан кейін астаудың төменгі жағында сұйық қабатты балқытылған (анод) пайда болады. Оның тығыздығы 3 3,5г/см 3. Ал, жоғарғы жағында балқытылған электролит қабаты болып, ол BaCl 2 жəне басқа тұздарды құрайды. Оның да тығыздығы 2,7 г/см 3. Ток өткізгеннен кейін алюминий анод балқымасы жəне иондар пайда болып Al 3 + катодқа бағытталады. Осы арада таза алюминий бөлініп шығады. Пайда болған жоғарғы қабат тығыздығы 2,4 г/см 3. Бұл əдіспен ерекше таза 99,999% алюминий алынады. 1 тонна алюминийді тазартуға квг сағ. электр энергиясы шығады, ол металдың құнын жоғарылатады С температураға дейін суытылғанда ең таза алюминий 99,999% бөлініп шығады. Мұндай таза алюминийді зоналық балқыту əдісімен де алуға болады. Кеспелтек боп құйылған (шағын құймаларды), яғни салмағы 5 15 кг болатын алюминийді шойын қалыпқа үзіліссіз құюмен алуға да болады. Жаймалық жəне басқа түрлерінің құймаларын өңдеу үшін жартылай үзіліссіз құю əдісімен алады. Əдебиет 6 негізгі [26-38], 1 негізгі [40-42] Бақылау сұрақтары: 1.Бессемеров жəне томасовтық болат балқыту əдісі. 2.Электр пешіндегі балқыту жобасы. 3.Болат құйманың құрылымы. 4.Глинозем (алюминий тотығы). 5.Алюминий алудың тəсілдері. Дəріс 5 Тақырып: Магний өндірісіне арналған жабдықтар. Магний жеңіл металл. Оның тығыздығы 20 С температурада 1,74 г/см 3, (1, кг/м 3 ), балқу температурасы 651 С, қайнау температурасы 1107 С. Магний ауада қышқылданады да оның жоғарғы қабатына қышқыл қабыршығы пайда болады. Бұл қабыршық оның одан əрі қышқылдануына жол бермейді, қорғайды. Магний ұнтақ немесе жұқа таспа түрінде болса тез тұтанады. Сондықтан оны өндірісте жарық ракета, жарылғыш бомба ретінде қолданады. Магний өзінің химиялық активтігі арқасында көптеген қышқылдардан оттегін жəне хлоридалардан хлорды ажыратады. Магнийдің осы қасиеттерін пайдаланып титан, бор, цирконий, уран жəне басқаларды алуға қолданады. Магнийді балқытудың осы қасиеттері бағалы конструкциялық материал болғандықтан оны машинажасау мен аспаптар жасау өндірісіне пайдаланады. Олар жеңіл, мықты, тербеліске, соққыға жəне химиялық əрекеттерге төзімді. Магний тау жыныстарының құрамында көп кездесетін көптеген минералда, сондай-ақ, теңіз суларында, тұзды өзендерде еріген түрінде болады. Ең негізгісі шикізат түрінде, өндіріске қолдану ретінде кен болып табылады. Кендік минералдар, магнизит, карналлит, доломит. Заводтарда магнийді, хлорлы магнийді электролиздеу жолымен балқытудан магний тұзынан алынады. Мұның ең көбі карналлиттен түседі. Магний алудың жолдары мынандай процестерді қамтиды. 1. Карналлитті байыту. Майдаланған кенді сумен араластырады əрі оны С температурада қайнатады. Осындай жағдайда MgCl 2 жəне KCl ерітінділерге айналады. Ал, NaCl жəне басқалары ерімей қалдық ретінде шөгеді. Оны елеуішпен елеп бөлектейді. Бұдан соң ерітіндіні вакуумды-кристаллизаторда алдымен 60 С, одан кейін 20 С температураға дейін суытады. Қорытындысында ерітіндіден жасанды карналлит түрінде MgCl 2, KCl, 6H 2 O кристаллы алынады. Оларды сүзгіден өткізіп айырады. Алынған карналлиттің құрамы мынандай болып келеді. 32%, MgCl 2 ; 26% KCl, 5% NaCl, 37% H 2 O. 2. Қайнаған пештегі карналлитті сусыздандыру. Пеш (11-сурет) тік шахта іспетті, болат бүркенішті (1) жылу өткізбейтін мақта қожынан (2) жасалған. Ішкі жағынан (қайнау жететін қабаттың жоғарғы жағына дейін) қышқақ кірпішпен (3) шегенделген. Пеште карналлитті тиейтін жəне түсіретін бөгетсіз қондырғы газтаратқыш тұғыр орналасқан. Қондырғы астындағы болат қалқа (8) барлық кеңістікті үш камераға бөліп тұрады. Ол 19

20 камераларға (9) үш жерден ыстық газ келеді. Жасанды карналлит қондырғыға сол жақ шеттен тиеледі. Ыстық газ жіберілетін тесіктен (5), қондырғыға баратын одан кеңірек тесіктен газ қысым күшімен карналлитке жетеді. Карналлит жоғары көтеріледі. Оның биіктеуі мм. Бұдан соң төмен түсіп, газдың ағынымен араласады. Осындай тоқтаусыз қозғалыс арқасында қайнайды. Ол материалдың қозғалысын оңға қарай бұрып, қондырғы астында орналасқан қалқа (7) тесігіне өтеді. Осындай карналлит қабаттарының температурасы əуелгі кезде 120 С дейін, одан соң 200 С 210 С болады. Жылудың əсерінен карналлит сусызданып 3 4% дейін ылғалы қалады. Пештің терезесі (6) арқылы карналлит төгіліп, екінші сусыздану кезеңіне өтеді. Карналлиттің орташа құрамы: 47,5 50% MgCl 2, 39% KCl, 4% NaCl, 3,5% H 2 O, 2,5 3% MgO, 0,1% қоспалар. Ұшырынды газ карналлит шаңының 15 18% əкетеді. Сондықтан оны құйындатқыштан өткізіп, карналлитті ұстайды. 11-сурет. Карналлитті сусыздандыру пешінің қайнау қабаттары 12-сурет. Магний алуда электролиз енетін электролиттің ұясы 3. Сусыз карналлитті алудың жолы оны балқыту пешінде балқыту немесе хлораторда. Одан соң қыздырылған миксер. Камералы электр пеш жəне миксер электр пештің кедергісін атқарады. Мұнда да болатты электродтар арқылы трансформатордан ток келеді. Қыздыру элементіне балқытылған карналлит қызмет етеді. Пештің күмбезіндегі тесік арқылы карналлит шнектің көмегімен қоректенеді жəне балқиды. Камералы пеш қышқақ кірпішпен шегенделген. Ол жұмыс процестерінде балқытылған 520±30 С карналлитпен толтырылады. Пештегі балқыту деңгейі көтеріліп, одан артылғандары тоқтаусыз ағынөзекпен астаулар арқылы екі миксерге кезек-кезек құйылады. Толтырылған бірінші миксерді 840 С 860 С дейінгі температурамен тұндырады. Осыдан миксерде шлам отырады. Карналиттің сусыздануы аяқталғанша ол процесс тұрады. Сусыз карналиттің құрамы мынандай боп келеді, 47,4% MgCl 2, 42,7% KCl, 8,5% NaCl, 0,4% MgO жəне 1% басқа қоспалар. 4. Магнийді электролитпен алу электр пешін жоғары анодты енгізу арқылы алынады. Электролизер болат бүркенішпен қаптаған тік бұрышты формада келеді. Ішінен жылу өткізбейтін жəне қышқақ кірпішпен шегенделген. Электрлизер астауын балқытылған электролитпен толтырып, температурасын 720±10 С күйінде ұстап тұрады. Электролиздердің жоғарғы бөлігінде графитті анод жəне болат катод орналасқан. Электролизерде бірнеше электр ұя болады. Əрбір ұя (12 сурет) электролитке тік түскен (1) жəне жан-жағынан екі болатты катод (2) орналасады. Анод пен катодтың жоғарғы бөлігі арасында диафрагма (5) орнатылған. (Қышқақ кірпішпен бөлінген, төменгі жағынан электролитке тереңдетілген, ал жоғарғы жағында анод бекітілген (4) тіреуіш бар. Анодтың шеткі кеңістігінде тесік бас (3), сол арқылы хлор сорылады. Диафрагма хлор бөлінетін кеңістікті ажыратып тұрады, сол сықылды магний бөлінетін кеңістіктен. Себебі, олардың қарым-қатынасын болдырмауы керек. Электролизер түгелдей атмосферадан оқшау. Электролит MgCl 2, KCl, NaCl жəне басқа тұздар мен қышқылдардың қоспаларын құрайды. 20

21 Процестің мақсаты хлорлы магнийді электролит арқылы таратып магний жəне хлор алу. Бұл үшін электролит арқылы кернеулі тұрақты тоқты жібереді. Ол хлорлы магнийді қажетті температурада ыдыратады. Электролитке жіберілген қажетті кернеу болса қосындылардың ыдырауына хлорлы магнийден бұрын əсер етеді. Электролит арқылы ыдыраған хлорлы магнийдің ионы анодқа жылжиды да анодтан бөлінгеннен кейін хлордың көпіршіктері пайда болып электролиттен көтеріле шығып электролизден сорылады. Магнийдің ионы катодқа жылжиды. Одан бөлініп, катодтың жоғары жағында металды магнийдің ұсақ түйіршігін құрайды. Магний электролиттен жеңіл болғандықтан, катод кеңістігінде жеңіл жүзіп, сол жерден вакуумды ожау арқылы сүзіледі. Электролиз үзбей жүріп тұрғандықтан электролиздерден үзіліссіз хлор жəне магний-шикізаты алынады. Электролитте хлорлы магнийдің мөлшері біртіндеп азая 3%-ға дейін жетеді. Осы кезде өңделген электролитті астаудан біртіндеп алып, хлорлы магниймен сусыздандырылған карналлиттің бай балқымасын құяды. Сондай-ақ, оған карналлиттің кесектерінде қосады. Электролиздерде шлам пайда болады. Ол магнийдің қышқылданған тұнбасы жəне басқа электролит қоспалары (темір, сульфид, кремнезем жəне басқалар). Шламды астаудан жиі-жиі алып отырады. 5. Электролизден бөлінген магний-шикізатын тазарту. Бұл электролиттегі қосындыларды алу үшін жүргізіледі. Олар магнийдің қасиетін төмендететін магний қышқылы, нитрид пен силицид жəне басқалар. Магний-шикізатындағы қоспалардың мөлшері 2 3% дейін жетеді. Тазартудың мақсаты магнийді қождамалардан ажырату. Ол үшін вакуум-ожаумен магнийді мұқият тазаланған болат бақырашқа құяды. Əдебиеттер: 6 негізгі [50-92] Бақылау сұрақтары: 1. Магний кені. 2. Карналлит, магнийді тазалау. 3. Магний қандай металл? 4. Магнийді қандай жолдармен, тəсілдермен алады? Дəріс 6 Тақырып: Титан өндірісі үшін арналған жабдықтар. Техникалық титан мен оның балқымалары бағалы конструкциялық материал болып келеді. Олар өте мықты, жеңіл жəне қандай бір температуралардың барлығында тотқа берік. Титан жоғары ( С жəне одан да жоғары) температурада балқиды. Өзінің сапасымен қасиеті жағынан титан жəне оның балқымалары көптеген оңтайлы деген болат пен түсті металдардан артық. Сол үшін де титан ракета құрылысына, кеме құрылысына, химиялық машинажасау құрылыстарына қолданылады. Титан құрамы жағынан 70-тей минералдың ішіне кіреді. Оның ішінде ең көп тарағаны рутил % TiO 2 жəне ильменит FeO TiO 2 құрайды. Ильменит пен титан-магнетиттің ішінде титан кенінің үлкен қоры бар. (Ильменит қоспасы темір магнитті болып келеді). Кеннен титанды айыру, титандыметалл алу жоғары температураның өзінде химиялық белсенділігінен қиынға түседі. Температура жоғарылаған сайын оның белсенділік жағы өсе түсе балқыту маңызды рөл атқарады. Титан оттегін қатты сезіне мықты қышқылдарды жиынтықтайды. (TiO, Ti 2 O 3, Ti 3 O 5 жəне TiO 2 ). Титан химиялық қосындыларды құрап жəне көптеген элементтердің ерітінділерімен бірігіп кетеді. Ол барлық металдардың тіпті отқа төзімді материалдардың құрамына енетіндерді де сезіне реакцияға түседі. Сондықтан да титан өндіру ерекше жағдайларды, шығарылатын металдың жеткілікті тазалығын қалайды. Бұлай болмаған жағдайда ол өзінің қасиетін жоғалтады. Бүгінгі кездерде титан алу үшін өндірісте магнитермикалық əдісті қолданады. Ол реті мынадай жүйеде жүргізіледі. 1. Титан концентратын алу. Титан кені байытылады. Соның арқасында жоғары концентратты TiO 2 алынады. Ильменит кенін өңдеу арқасында TiO 2 мөлшерінің концентраты 60% дейін жетеді. 21

22 Шамамен йльменит концентратының құрамы; 50,8% TiO 2, 36,40% FeO, 7,86% FeO 3, 1,18% Al 2 O 3, 0,05% Cr 2 O 3, 1,86% SiO 2, 0,69% MgO, 0,68% MnO, 0,18% CaO. 2. Титан қожы өндірісі. Бұл процестің негізгі мақсаты қос тотықты титаннан темір тотығын бөлу. Осы мақсатта концентратты (ағаш көмір, антрацит жəне басқалармен) қалпына келтіру үшін араластырып, алынған қоспаларды кесекшелеп престейді. Осыдан кейін оны доғалы электр пешіне салып балқытады. Балқу процесінің температурасы дейін көтеріледі. Мұның əсеріне көміртекті материалдар темір тотығы, титанмен жұғысып реакция жағынан қалыптасады (FeO TiO 2 )+4C=3Fe+Ti 3 O 5 +4CO. Қалпына келген темір көміртектеніп шойын құрап пештің түбіндегі астауға жиналады, сол себепті, қалған қож массасы бөлектенеді олардың айырмашылығы үлес салмағында. Алынған шойын қождан бөлек пештен құйылып алынады. Балқу кезінде қостотықты титан төменгі деңгейдегі тотығымен қалпына келеді. Алыну, сақтау жəне қайта өңдеу процесінде қожда қайыра тотығу болып титанның қос тотықтығына дейін жеткізіледі. Қождың құрамы; 80% 90% TiO2; 2 5% FeO қалғаны SiO 2, CaO, MgO, Al 2 O 3 Cr 2 O 3. Қож өндірісінде шойын қосымша зат өндіру болып есептеледі. 3. Төрт хлорлы титан өндірісі. Металды титан алу өндірісіндегі хлорид титан ерекше қосынды түрінде болып есептеледі. Сондықтан титан қожы хлорланады. Титан қожын хлорлау процесі. Көміртегін қалпына келтірудің дұрыс жолы болып табылады. Майдаланған қожды көмірмен немесе мұнай коксімен жəне байланыстырушымен араластырады. Алынған қоспаны кеспек етіп престейді. Содан кейін оны герметикалық пеште С температурада қыздырады. Олар осыдан барып мықты жəне кеуекті болады. Кесектер, титан қожын жəне 20 25% көміртегін құрайды. Олар шахталы пеште хлорланады. Пеш (13 сурет) болатты цилиндрлі ыдыс болып келеді де қышқақ кірпішпен шегенделеді (6). Төменгі бөлігі көмір салмамен толтырылады (4). Ол электр тогына кедергі келтіреді жəне электр тогы жүрген кезде қызады. Электр қуатын қолдануда графитті электродтар қызмет етеді (2). Пештің осы бөлігіндегі хлорлы шеңберге (5) жəне үрлеуішке (3) суық хлор немесе ауа арқылы араласқан анодты хлоргаз түседі. Бұлар электролиз магнийі процесінде алынған. Пештің жоғарғы бөлігінде тиейтін қондырғы (11) бар. Ол кеспек шикіқұрамды тиеп қамтамасыз етуге арналған. 13-сурет. Титан қожын хлорлайтын шахталы электр пешінің сұлбасы 14-сурет. Төртхлорлы титан магнийін қалпына келтіретін пеш реакторының сұлбасы (Конус арқылы шикіқұрамды бөліп тұрады 10). Бұдан қоса пештің жақсы қымталуына көмек етеді. Пештің жұмыс істеуіне мынандай температура режимі қойылады. Төменнен жоғарыға дейінгі көлемдегі көмір салмасына С, салмадан жоғары (реактивті аймаққа) С. Пешке толтырылған кесек (7) төменге түсіп ыстық газдың ағынына кездеседі де хлормен əрекеттеседі. Хлорланған процесс реакцияланып, төртхлорлы титанды құрайды. TiO 2 +2C+2Cl 2 =TiCl 4 +2CO. Жанама заттар есебінде басқада металдар хлорланады. (CaCl 2, 22

23 MgCl 2, MnCl 2, FeCl 2, CrCl 3, AlCl 3, SiCl 4 ) жəне газдар (СО, СО 2 тағы басқалар). Пеште дамыған, жоғары температурада əрекеттенген хлорлану жолдары бутəріздес жəне конденсатты жағдайда болады. Булы-газ қоспасы пен күмбезіндегі (8) тесік (9) арқылы шығып, қалған жанама заттары балқыған түрінде көмір салмасынан пештің төменгі жағында орналасқан ағынөзек арқылы шығады. 4. Төртхлорлы титан магниінің қалпына келуі арнайы реакторда жүзеге асады (14- сурет). Реактордың (4) болат стаканы (7) хлорлымагнийді араластырады. Қақпақпен (5) жабылған реактор жылу қорғап (3), одан ауаны ығыстырып шығарады. Одан кейін реактор тесік (2) арқылы аргонды толтырып пешті (9) С дейін қыздырады. Қызған реактор төртхлорлы титанды тесік арқылы беріп магниймен қосады. Бұл процесс титанды реакция бойынша қалпына келтіреді: TiCl 4 +2Mg=Ti+2MgCl. Реактор стаканының қабырғасына кеуектене массаны (10) жасап металды титан отырады. Ал, хлорлы магний балқыған түрде ауық-ауық құбыр (8) арқылы астауға (6) төгіледі. Реактордағы осы процесс аяқталып салқындатылғаннан кейін оны пештен алады. Реактордың стақанында реакцияланған масса қалады. Ол титанның пісірілген блок кеуегі. Кеуекке магниймен, хлорлы магний сіңірілген. Реакцияланған массаның орташа құрамы мына шамалас: 55 60% Ti, 25 30% Mg, 10 15% MgCl. 5. Редакциялы вакуумды тазартуды көбінде титан кеугінен магнийді жəне хлорлы магнийден бөлектеу мақсатында жасайды. Вакуумды тазарту процесі стаканды С электр қыздыру пешінде (15-сурет) герметикалық құрылғыда қыздырғанда вакуум тудырады. Мұндай кезде хлорлы магнийді сұйық күйінде өткізеді. Ал, қалған хлорлы магний мен магний буланып конденсаторда конденцияланады (2 жəне 3). Титан кеуегі стаканға арагідік жабысып қалған кезде оны пневматикалық кескішпен бөлшектеп алады. Бұл процестер ауасы конденцияланған бөлмеде жүргізіледі. Титан кеугінің кесектерін жабық ыдыстарда ұстап, оны алып жүруде жəне көп сақтауда ұзақ ұстамайды. 15-сурет. Вакуумды тазартуға арналған титанның кеуекті массасы пешінің сұлбасы 6. Доғалы пеште титан кеуегін балқытып оның құймаларын өңдеу ең негізгі тəсілі болып табылады. Титан кеуек сумен суытылатын герметикалық мыс құйма қалыпқа салып, вакуумды балқыту процесімен іске асырады. Вакуумнің бар болуы титанды тотығудан сақтап қана қоймайды, ол титанды кеуек жұтатын қоспаларынан тазалап тұруға əсер етеді. (сутегі, дымқылдан, магний, хлорлы магнийден). Доғалы-вакуумды балқыма жағдайында электронды-ионды плазмасы құймақалыптың барлық кеңістігіне таратылады. Ол металдың қайнауына жағдай жасап, қоспалардың булануына əрекет етеді. Вакуумды доғалы разряд жанындағы бөлінген анодтағы жалпы жылу мөлшері кəдімгі атмосферадағы разрядтан едəуір көп. Бұл металдың астауда жақсы қызып, алынатын құйманың сапасын арттырады. Доғаның беріктігін арттыру үшін соленоид қолданылады. Ол да балқу процесінде металдың араласуына көмек етеді. 23

24 16-сурет. Электродтар жұмсалатын вакуумды доғалы пештің сұлбасы: 1-табандық; 2-құймақалып; 3-құймаметалл; 4-соленоид; 5-жұмсалатын электрод; 6-ток тарататын нүкте; 7-көру терезесі; 8-ток əкету контактісі; 9-əперу механизмі; 10-жылжымалы тығыздау; 11-келтелі құбырнасос Титан кеуегінің алғашқы балқымасын графитті электродтың шығынсыз немесе титан кеуегінің престелген кеуегін электродымен шығыны бар пеште балқытады. Бірінші жағдай титан кеуегінің майдаланған түрі дозалағыш арқылы түсіп балқиды. Бұл кезде доға графитті электрод пен металл арасында жанады. Екінші жағдайда доғада титан кеуегі электродымен металл арасында жанады. Бұдан доғада жану процесі электрод арқылы біртіндеп балқиды. Титан кеуегі балқымасының алғашқы титан құймасы қабыршық түрінде ақау алуы мүмкін. Сондықтан оны екінші рет шығынды электрод сатысында басқа доғалы пеште балқытады. Екінші рет балқытудан алынған титан құймасы сығымдауға, жаймаға, басқада материалдарға жарамды болады. Титанның фасонды құймасы мен балқымасын дайындау үлкен қиындыққа түседі. Бүгінгі күндері титан жəне магний өндірісі бір ғана завод жүйесінде жүргізіледі. Хлорлы магний титан өндірісінде қосымша зат есебінде болғанымен магний алудың шикізаты болып табылады. Сол сықылды хлорда электролит арқылы титан алуға əсер етеді. Əдебиет 6 негізгі [50-92] Бақылау сұрақтары: 1.Магний кені. 2.Карналлит, магнийді тазалау. 3.Төртхлорлы титан. 4.Титан қожы. 5.Титан концентраты. Дəріс 7 Тақырып: Мыс өндірісі үшін жабдықтар. Құю өндірісіне қажетті жабдықтар. Белгілі болғандай мыс 1083 температурада балқиды. Ол жоғарғы электрөткізгіштік, орнықты жылу өткізгіштік жəне көптеген химиялық ортада беріктік қасиетке ие. Мыс, əсіресе электротехникада кеңінен қолданылады. Машинажасау саласында мыстың құймасы қола мен жез жиі пайдаланылады. Мыс минералы жəне оттегімен химиялық бірігу түрінде кездеседі. (Cu 2 O; CuCO 3 Cu(OH) 2 ; CuSiO 3 2H 2 O тағы басқа) жəне күкірт (Cu 2 S; CuS; Cu 3 FeS 3 ; CuFeS 2 тағы басқалар). Өндіріс мағынасына үлкені сульфид кені. Мыс кенінде 0,5-ке дейін не 0,8-ге дейін мыс болады. Оның құрамында темір, күкірт, кремнезем, глинозем, ал кейбір кендерінде цинк (1 8%), қорғасын (1 5%), никель (0,3 4%), алтын (5 г/т дейін), күміс (60 г/т дейін), сондай-ақ сирек металдар жəне платоноидтар бар. Мыс кенінің барлығыда флотация əдісімен байытуға келе береді. Флотация дегеніміз құрамында мыс немесе басқа да металдардан басқа да кен 24

25 массаларынан минералдардың бөлінуі, ол су ерітіндісінен кеннің бірінші қалқып шығатын химиялық реагент қатысуымен негізделген. Флотацияға енген минерал флотация реагенттерінің əсерімен суға дымқылданбай, оның ауа көбіршігіне жабысып, көбік тəрізді жоғары көтеріледі. Ал, флотациялануға епсіз минералдар суға дымқылданып ерітіндінің түбіне шөгеді. Ағаш астауларға (2) флотация машинасына (20-сурет) қойыртпақты құяды. Құбыр арқылы қойыртпақтың қыртысына сығылған ауа жіберіледі. Ауа қойыртпақтың бір бөлігін араластырады да оны жоғары ығыстырады. Бұдан қойыртпақ жиі-жиі араласып көбіктенеді де астаудың табалдырығынан (1) науаға құйылады. Қатты концентратты судан бөлу үшін қатты бөлікті шөктіреді, сол үшін қойыртпақ қоюлатқышқа жіберіледі. Қоюланған концентрат 30 60% суды ұстайды. Сондықтан оны сүзгі-вакуумде сусыздандырып, кептіргіш пешке жібереді. Мыс кені мен концентратын тотықтырып күйдіру мақсаты, одан күкірттің бөлшектерін ажырату. Ыстық пештегі материал қабттары ( С) жоғары температура бірден қызып, ауадағы оттегімен тотығады. Қыздыру кезінде сульфид бөлшектеніп күкірт пен сульфид тотығын шығарады. Бұл күкірттің қатты бөлінген жылудан жануына жағдай жасайды. Алынған затта (өртең) күкірттің құрамы азаяды да балқымадан бай мыс қорын алуға болады. Барлық мыстың 90%-ын күйдіру металлургиялық əдісімен алынады. Оның барлық жолы жоғарыдағыдай тəсілмен жүргізіледі. 1. Шарпыма пештегі балқыту процесі мыс концентраты мен кенді өңдеудің негізі болып табылады. Қазіргі кезеңдегі шарпыма пештің (21-сурет) жұмыс кеңістігінің (2) ұзындығы м, ені 6,5 9 м. Пештің іші отқа төзімді динас кірпішпен шегенделген. Майдаланған шикі-құрамды пеш шанапына (1) пештің күмбезіндегі тесік арқылы салып, пештегі ыстық газдың əсерімен балқытады. Балқу температурасы 1450 С. Пештен алыну температурасы 1200 С. Пеш төмен тотығу атмосферасын ұстайды. 17-сурет. Флотация машинасының сұлбасы 1-Көбік құюға арналған науаға еңтейтілген табалдырық; 2-ағаш астау; 3-4-тосқауылдар; 5-маңдайша; 6-қойыртпаққа ауа жеткізетін құбыр; 7- сығылған ауаның жолдары 18-сурет. Мыс кенін балқытатын шарпыма пешінің сұлбасы Пештегі балқу кезінде штейн пайда болады. Оның құрамында негізінен мыс сульфиді (Cu 2 S) жəне темірсульфиді (FeS) бар. Штейн пеш қабырғасының іргесіндегі шпурлы тесіктен ағызылып, қож арнайы тесіктен шығарылады. 2. Мыс штейнін сығылған ауаны үрлеу жолымен конвертерлейді. Көлбеу конвертер (22-сурет) цилиндрлі бүркеніш (1) сияқты келеді. Ол ішінен магнезитті кірпішпен (3) шегенделген. Конвертер ішіне 120 т. дейін штейн сыяды. Штейнді жəне кремнезем қождамасын кварц тағы басқалар) құю конвертердің аузы (4) арқылы жүргізіледі. Одан кейін үрлеуіш (2) арқылы конвертерге жағалай орналасқан сығымдалған ауаны айдайды. Конвертерды жұмыс істеу жағдайына қосқаннан кейін, сығымдалған ауа балқыған штейнге араласады. Əуелі темір сульфидінің тотығуы жүреді де темірдің шалатотығы қожға кетеді. 25

26 Реакцияланған аймақтан конвертер газы үзіліссіз шыққан сайын тотыққан мыс металдық жағдайға жетіп реакция толық аяқталады. Алынған қара мысты конвертердан шөмішке құяды да оны құйма құятын машинаға жеткізеді. Конвертерлі мыстың жоғарғы маркасы МК1 кемінде 99,35% мысты құрайды. Оның ішінде алтын мен күмістің қоспасы бар. Сондай-ақ кемінде 0,65% күкірт, темір, оттегі, сурьма, висмут, никель, мышьяк, мырыш, алюминий жəне басқалар бар. 3. Мысты отпен тазартуды жүргізудің мақсаты тығыз анодты алу. Ол келесі элекролит арқылы тазартумен қоспаларды жою. Мысты тазарту үшін тұрақты шарпыма пеші қолданылады оның сыйымдылығы 400 т. Сонымен қабат еңкейтілген цилиндрлі пеш. Мұның диаметрі 4м-ге жуық, ұзындығы 9м, т мыс сыяды. Тазарту мынандай процестен тұрады. 19-сурет. Көлбеу конвертер. 20-сурет. Электролитпен мысты тазалауға арналған астау сұлбасы. Астауға түсірілген құбыр арқылы ауаны үрлегенде, сұйық мыстың тотығуы пайда болады. 2Cu+0,5О 2 =Cu 2 O+39,84 ккал (166,77 кдж). Мыстың қышқылдануынан сұйық мыс та ерітіледі (1170 С температурада 8%) қоспаларымен өзара əрекеттесіп жəне (Me) жалпы жоба бойынша, Cu 2 O+Me MeO+2Cu құрайды. Металдың қышқылдануынан (MeO) қож жойылады немесе ұшып кетеді. Мыста артық шала тотықты мыс қалады. Онда қалатын қиын қалыптасатын қоспалар (Ni, As, Sb, Bi). Сонымен қатар қымбат металл мен газдар. Мыстың шала тотығын қалпына келтіріп жүргізетін процесті қыздыру деп атайды. Ағаш кеспелтектің бір ұшын пештің табалдырығынан металға батырады жəне, астауды араластырады. Бұдан барып мынандай реакция туындайды. Cu 2 O+C=2Cu+CO; Cu 2 O+CO=2Cu+CO 2. Бір жолы астаудан газ шығарылады. Отпен тазартудан кейін 99,0 99,5% таза мыс Cu алынады. Оны қалыпқа құйып құймалар алады. Анодты плита түрінде келесі электролит тазартуына немесе одан кейінгі балқымаға кеспелтек түрінде мыс балқымасын алу үшін жібереді. Электролитпен тазартуды қоспалардан бөлек таза мыс алу үшін жүргізеді. (Оның тазалығы 99,95% дейін). Темір бетонды астау 1 (23-сурет), ішінен винипластпен қапталған (2) оған кезегімен плиталарды (4) мыстың отта тазаруынан кейін іледі. Қалыңдығы мм (анод). Электролит мысының жұқа жаймасы (5) электролизге катод есебінде қызмет етеді. Астаудағы электролит (7) айналып жүріп тұрады С температурада. Электролит өзін су ерітіндісі ретінде көрсетеді. CuSO 4 (10 16%) жəне H 2 SO 4 (10 16%). Бүкіл тізбектен жүретін тұрақты ток анод бағытынан электролит арқылы катодқа жүргенде мыстың еруі болады, анодтан жəне мыстың шөгуінен катодта реакция жүреді Cu e Cu. Қоспалар қымбат металдармен астаудың түбіне шөгіп, пайда болған шлам (6) тесік (3) арқылы төгіледі. Катод біртіндеп қалыңдай, жеткілікті салмақта (60 90 кг) астаудан шығарылады. 26

27 Əдебиет: 4 негізгі [92-96], 3 қос [ ] Бақылау сұрақтары 1. Мыс кені. 2. Шарпыма пешінің балқымасы. 3. Мыс штейні. 4. Күндік тазаланған мыс. Дəріс 8 Тақырып:Құйма өнімдерін өндіруге арналған жабдықтар. Құю өндірісіне қажетті жабдықтар. Құю өндірісі деп сұйық металдың үлгі құймасы ретінде дайын қалыпқа құйылған металдың қатқылданған түрін айтады. Құю көмегімен двигатель блоктарын, цилиндр бастарын, поршын жəне поршын сақинасын, беріліс қорабының тысын жəне артқы мосты, басқада қиын детальдарды, əсіресе трактор мен автомобильдерге, ауыл-шаруашылығына қажетті машинаға құрал-саймандар дайындалады. Құю тəсілінен басқаша оны дайындау қиынға соғады. Құю арқылы дайындалатын детальдардың технологиялық процесі негізінен мынандай кезеңдерден тұрады. 1) Негізгі жəшіктерімен үлгіні дайындау; 2) пішінді дайындау жəне өзекті қоспаны əзірлеу; 3) өзекті жəне құйма қалыпын дайындау; 4) балқытылған металды дайындау; 5) пішінге металды құю; 6) пішіннен шөгіндіні алып тастау; 7) құйманың сапасын бақылап оны тазалау, оңдау. Құю өндірісінде құйманы тұрақты жəне бір реттікпен де алады. Бір реттіліктер бір ғана пішіндегі болса, тұрақты құюға бірнеше мыңдаған пішіндегі құймалар жатады. Кей кезде жартылай түрдегі құю да болады. Ол пішіндерге қышқақтан, графиттен, қышкерамикадан жасалған ондаған құймалар жатады. Құйма моделінің жинақтамасы. Құйма моделі жинақтамасына үлгі мен өзекті жəшіктер жатады. Модель құйма үлгісінің сыртқы контурын қалыптастырады. Егер де құйылатын детальдарда тура тесік болатын болса, немесе ойық, қуыс бар болса, онда пішінге өзекше орнатылады. Ол арнайы өзекше дайындалған жəшікте болады. Модельді құйма əдібінен үлкен етіп жасайды. Себебі, ол механикалық өңдеуге, отырғызуға байланысты. Шойын құймасының өңдеуге түсетін əдібі 2 20 мм дейін. Болатта 4 28 мм дейін. Мұның өзі құйманың мөлшері мен өндіріс түріне байланысты (көп, сериялы немесе бір-екілі) əртүрлі металдың отыруының мөлшері 1-ден 2,5%-ға дейін болып келеді. Модельдер бүтін не алмалы-салмалы болады. Алмалы-салмалы модель екі не үш, тіпті одан да көп бөлшектерден тұрады. Олар бүтін модельдер қолданыла алмайтын қалыпқа орай жасалынады. Қалыптан модельді алу үшін, жоғарғы бүйірін шағын құюға еңістеу етіп дайындайды. Мұның көлемі қалыптың түріне байланысты (қолмен қалыптауда еңіс 1 2 С-қа дейін болады, машинамен қалыптауда 0,5 1 С). Құю үлгісінің моделінде өзекшелерді орнату мен белгілеу таңба есебінде болады. Ол өзекшенің көлемі таңба размерімен сəйкес есептеліп жасалынады. Модельді ағаштан дайындайды. Модель дайындау үшін ең жақсы ағаш емен. Сонда да болса ағаш модельдер мен өзекті жəшіктер ылғал тартқыш жəне ұзаққа бармайды. Олар тек жеке, майда сериялар мен ірі құймаларға ғана қолданылады. Модельдерді ылғалдан сақтап, топырақ жабысып қалмау үшін бояп қояды. Металдан жасалған моделдер ұзақ мерзімді болып келеді. Бірақ ол қымбатқа түседі. Сондықтан оны тек көп құйылатын құймаларға қолданады. Мұндай модельдер шойын, мыс құйма, алюминийден жасалынады. Бүгінгі күндері пластмассалы модельдер кеңінен пайдаланылуда. Олар өзінің төзімділігі, тот баспайтындығы, жеңілдігі əрі қолдану процесінде майыспайтындығы жағынан ерекшеленеді. Қалыптау жəне өзектеу қоспалары. Қалыптау қоспасы белгілі ылғалда болады. Ол кварцты құмнан, оттөзімді топырақ жəне арнайы қоспалардан жасалады. Қалыптау құмы кварц түйіршігі мен топырақтың қоспасынан тұрады. Оттөзімді топырақ бұл жақсы 27

28 біріктірілетін қасиеті бар, майдаланған, көптеген силикат жыныстарынан жасалынады. Арнайы қоспалар оның қалыптау қоспаларының маңыздылығын арттыру үшін қосылады. 21-сурет. Өзекше жəшігі жəне модель (үлгі): 1-құю; 2-алмалы-салмалы модель; 3-өзекше; 4-өзек жəшігі 22-сурет. Алмалы-салмалы модель бойынша екі қалыпта төлкені қалыптау: а-құю; б-алмалы-салмалы модель; в-төменгі қалыпты қалыптау; г-жоғарғы қалыпты қалыптау; д-өзек; е-дайын құйма пішіні Жоғары сапалы құйма алу үшін қалыптау қоспаларының мынандай негізгі қасиеті болуы керек: бөлінбейтін, сыртқы күштер əсеріне төтеп беретін беріктілігі, үлгі мен модельдің пішінін дəл сақтап өзіне əсер еткізбейтін пластикалығы қабылдауға икемділігі модель пішінін қанық сақтау; газдарды шығарып жібере алатын газөткізгіштігі; балқыған металдармен балқымай жəне бірікпей тұра алатын күймейтін қарсылығы; металдың отырып, қысылуына берілгіштігі; қайыра қолдану шағында өзінің қасиетін сақтаудағы мерзім ұзақтығы. Қалыптау. Құйма пішіні қалыптау қоспасының модельге тығыздалып жасалу жолымен дайындалады. Бұл процесті қалыптау деп атайды. Қалыптауды қолменен не машина жасау тəсілі арқылы атқарады. Қалыптауға қолданылатын арнайы темір қорапты қалып деп атайды. Қалыптар ағаштан не металдан жасалады. Қолменен қалыптау екі қалыпта орындалады. Үлгімен жəне басқада тəсілдермен атқарылады. Екі қалыпта қалыптау ең көп қолданылатын түрі (22-сурет). Модельдің жартысын (2) модель астауындағы тақтайға орналастырады да қалыпты қалыптайды (1). Одан соң оны аударып, үлгінің екінші жағын орналастырады (1). Осыдан барып қалыптағы модельдің құю жүйесі мен сөгуін бірге қалыптайды. Одан кейін қалыпты шешіп, үлгіні алады да өзекті орнатып, пішінді жинақтайды. Өзектің беріктігін жоғарылату үшін оны сымнан қаңқасын дайындайды. Дайын болған өзек кептірілуге жіберіледі. Қалыптау құрал-саймандарына күрек, таптағыш аспап (қол жəне пневматикалық) пішінді бөлектейтін пышақша, пішіннің ішіне түскен қоспаларды алатын ілмешек, пішінді тегістейтін тегістеуіш, пішіннен газдар шығатын каналдарды дайындайтын жылытқыштар, модельді алатын, суыратын көтергіштер тағы басқалар жатады. Пішінге сұйық металл арнайы каналдар арқылы литник жүйемен құйылады. Литник жүйесінен пішінге сұйық металл үзіліссіз келіп, құймаға отырып, қатады. Сондай-ақ, құю жүйесі қождардың пішінге өтіп кетпеуін қадағалап, сұйық металдың ағыны бұзып кетпеуін ескертіп отырады. Машинамен қалыптау еңбек өнімділігін шұғыл өсіре, оның құнын төмендетіп, құйманың сапасын жақсартады. Қалыптау машинасының классификациясы үш белгіден тұрады. Бірінші, модельді қалыптан шегесіз көтеру əдісіне айналмалы, созылыңқы қабырғалар, алмалы-салмалы үстелдер жатады. Екінші, қоспаларды тығыздау əдісіне, таптағыш, қағу, құмүйгіштер жатады. Үшінші, қуатқа келтіріліп қолданылатын пневматикалық, гидравликалық, механикалық машиналар. Құймадағы отырған ойықтарды анықтап ескерту үшін асымдармен мұздатқыштар орнатылады. 28

29 Асымдар сұйық металдың бояу қатуындағы құйманың жеткілікті болуын реттейді. Мұздатқыштар металды астарлар. Ол қалыптандырылған пішін қабырғасында болады. Мұның басты қызметі құйманың жұқа əрі қалың бөлігін біртіндеп суытуға арналған. Кепкен пішіннің жоғарғы қабаты күйіп кетпеу үшін оны бояумен бояйды, немесе оттөзімді материалмен бүркейді. Жоғары төзімді материалдар таза шынытас құм, хромды темір араласқан оттөзімді балшық жəне басқалар. Əдебиет 6 негізгі [92-96], 3 негізгі [ ] Бақылау сұрақтары 1. Модельді кешен. 2. Жер қалыптағы қалыптау сабы. 3. Қалыптаудын түрлері. 4. Қую технологиясы. Дəріс 9 Тақырып: Илек өндірісінің жабдықтары. Илек орнақтарының айналып тұратын біліктері арасына түскен металдар сығымдау илек деп аталады. Илектеуде металл жоғарғы біліктер мен металдың үйкелісінен қозғалып жылжиды. Илектеу жылдамдығы 35 м/сек дейін жетуі мүмкін. Илектеу жүргізілген сайын дайындаманың қалыңдығы азайып, ұзындығы мен ені өсе түседі. Дайындаманың соңғы ұзындығы l 1, алғашқысы l 0. Бұл бір мезгілгі созылу коэффициенті деп аталады. Оның тербелуі 1,1-ден 2-ге дейін. Мұның өзі металдың тегіне жəне қалыңдығына, температурасы мен илектеу жылдамдығына байланысты. 23-сурет. Илектеу процесінің сұлбасы. Илекке дейінгі дайындаманың əрқилы қалыңдығы Н, одан кейінгісін абсолютті қысым мөлшері деп атайды. Илектің өте аз қысымынан илектеу ұзаққа созылып, металл суый түседі де оны илектеу үшін көп күш жұмсалады. Ал, қатты қысым салса металда жарықшақтар пайда болады. Илек орнақтары. Металды илектеу, илек орнағында орындалады (24-сурет). Электродвигатель (9), беріліс механизмдер жүйесі арқылы (муфта 6 жəне 8) редуктор (7), тісті доңғалақ шабағы (5) жəне шпиндел (4) илек біліктерін (2) жұмыс көтермесі бағытына қарай айналдырады (10). Жұмыс көтермесі илек орнағының ек басты бөлігі болып саналады. Ол екі орнақтың (1) бір-бірінің көлденеңнен қосылуы (3) жəне жұмыс біліктен (2) тұрады. Жұмыс біліктері металл илеудің құралы болып саналады. Ол цилиндр тəріздес легірленген болаттан немесе шойыннан жасалынған. Жайма илегі үшін біліктің тілімі мен жалпақ тілігі үсті цилиндрі тəрізді болады (3 а- сурет). Фасонды жəне сортты илек алу үшін калибрлеу біліктері қолданылады (3 б-сурет). 29

30 Олардың жан-жағы жонылып, тегістеле қалаған пішінге келтіріледі. Көлденең қимасының кейінгі аумағы, алдағы аумағынан аздау болады. Соңғы біліктердің калибрі металл илеудің пішінімен бірдей келеді. 24-сурет. Илек орнағының сұлбасы Илек орнақтарының классификациясы. Жұмыс клетінде орналасқан біліктердің саны орналасуына байланысты орнақтың мындай топтарын ажыратуға болады. Екі білікті орнақ екі білікті клеть (36 а-сурет), үш білікті орнақ үш білікті клеть (4 б-сурет), қос қабатты екібілікті орнақты (36 в-сурет), клеть жəне клеттегі екі білікті жұп, оған қоса көп білікті орнақ, төрт, алты жəне одан көп білікті (36 г-сурет). Олар жан-жақты, көлбеу ғана емес, тік білікті де болып келеді (36 д-сурет). 25-сурет. Илекке қажетті біліктер. Илек орнақтары шығаратын мүліктеріне байланысты мынандай түрлерге бөлінеді: Сығу, дайындау, рельсбелағаштық орнақ, сұрыптау, сымдау, жаймаилектеуші, құбырилекті жəне арнайы заттарға бағытталған илектер. Сығымдау орнағы болат құймасының 25 т. ірі дайындығын (блюм мен сляб) сығымдауға арналған. Қыспа орнақ болат құймасын сығымдауға массасы 25-тоннаға дейін ірі дайындамаға (блюм жəне сляб) арналған. Қыспа орнаққа блюмингтер, төртбұрышты профиль дайындамасын өндіруге блюмдер (бұдан əрі блюм сұрыптау илегін дайындау) жəне слюбингтер, төртбұрышы илек слябтар (жайма дайындау үшін) арналған. Рельсбелағаштық орнақ кең рельс жолына арналған. Одан басқа ірі блоктарға, швеллерлерге қолданылады. Сұрыптық орнағы сортты жəне фасонды; төртбұрыш, алтыбұрыш, бұрыштың жəне басқа түрлерді дайындауға арналған. Сымдық орнақ диаметрі 5 10 мм қалыңдықтары сымдарды илектеуге арналған. Жайма илектеуші орнақ қалың жəне жұқажаймалық болып бөлінеді. Қалың жаймалық орнақ қалыңдығы 4 мм одан да артық болып келетін жаймаға арналған. Құбыр илегіш орнақ өндірісте жіксіз жəне пісірілген құбыр ретінде қолданылады. Арнайы орнақтарда дайындаманың арнайы өнімдерін, (шарлы подшипниктерге шығыршық, теміржол доңғалағы, тісті доңғалақтарға тəж жəне басқалар алады. 30

31 Илектің сорттары. Металлургиялық завод илектеу металының əртүрлі сорттарын шығарады. 26-сурет. Біліктердің орналасу нұсқалары 27-сурет. Илектеу сорттары: а) илектің қарапайым көрінісі; б) фасондық жобаның жалпы белгілері; в) арнайы илектің белгілері. Илектеу бұйымын негізгі мынандай топтарға бөлуге болады; 1) сортты болат; 2) жайма болат; 3) илектің арнаулы түрі; 4) құбырлар; 5) мезгілдік илектеу. Мезгілдік илектеу металл өңдеудегі жоғары дəлдікті туғызатын жаңа үдемелі жоғары өнім өндіретін əдіс. 37-суретте илек сорттарының əртүрлі профилі келтірілген. Əдебиет: 6 негізгі [ ] 3 қос [ ] Бақылау сұрақтары: 1. Илектеу орнақтары. 2. Илектеу орнағының классификациясы. 3. Илек сорттамалары. 4. Созу процестері. 5. Созылғы орнағының сұлбасы. 31

32 Дəріс 10 Тақырып: Созу үшін жабдықтар Созу үшін жабдықтар. Металды қысыммен өңдеу процесін созу деп атайды. Металдың бастапқы дайындық қимасынан төмен көлемдегі тесік арқылы созылуы жатады (38-сурет). Созуды білікті, шыбықтарды, əртүрлі құбыр профилдерін калибрлеуге қолданады. Диаметрі 0,01 4 мм дейін сымды алуға болады. Созу кезінде металл пластикалығын төмендетіп, бекемделуі арқасында беріктігі артады. Металдың пластикалығын қалпына келтіру үшін оны күйдіреді. Созудың технологиялық процесі негізінен мынандай операциялардан тұрады; 1) алдын ала жүргізілген термиялық өңдеу оның пластикалығы мен беріктігінің құрылымын жақсартады; 2) таттан тазарту улау жолымен жүргізіледі; 3) созу; 4) үстіңгі жағын өңдеу. 28-сурет. Созу процесінің сұлбасы: 1. Тақтай созғыш; 2. дайындама Металдың үстіңгі жағын таттан қорғауға бөлектейді. Созудың кішірек профильдерге жылдамдығы м/мин. Ал, үлкен қималарға 2 6 м/мин. Созу құралына созғыш тақтайы қызмет етеді. Ол көміртекті, хромды, хромды вольфрамды болаттан дайындалған. Созғыш тақтайында көз деп аталатын тесік бар. Онымен дайындаманы тартады. Созу тақтайының кең тарағаны салынған көздері (тесік) бар түрі: ол фильер деп аталады. Олар алмаздың қатты балқымасынан жасалынған. Сымдар алу үшін арнайы созылғы орнағы қолданылады (29-сурет). Онымен бір немесе бірнеше рет созуға болады. Алғашқы дайындама соңы (1) үшкірленіп, созу тақтайының тесігіне өткізіледі (2) айналатын барабанға (3) бекітіледі. Барабанды сыммен орап, созу тақтайы арқылы тартады. Дайындаманың қажалуы болмас үшін оны минералды маймен майлайды. Металды сүйретуі дөңгелек немесе фасонды профильді, созу тесігінен сүйрету. Ол тесіктің қима ауданы шығатын бұйымның қима ауданынан кіші болады. Сүйрету өңделетін дайындаманың алдыңғы жағынан ауыр жігерімен жүргізіледі. Тап осы тəсілмен сымнын барлық түрлерің, шыбықшаларды жəне əр түрлі қималардың құбырларын алады. 32

33 29-сурет. Созылғы орнағының сұлбасы Сүйретуді көбінесе бөлме температурада өткізеді, себебі металдардың көпшілігі пластикалық деформациясы кезінде бекемдеу қасиеті жүреді. Бұл қасиет термиялық өңдеу процессімен бірге металдардың механикалық қасиеттерін арттырады. Мысалы дəл осылай созу кезінде, көміртекті конструкциялы, болаттынан (0,70...0,90%) жасалған арматуралық сымның беріктік шегі МПа жəне аққыштық шегі МПа қамсыздандырады. Сүйрету, механикалық өңдеудің басқа түрлерінен əлде қашан артық (сүргілеумен, фрезамен өңдеумен,-жəне тағы да басқа, өйткені теміржоңқалар болмайды, ал процесстін өзі өнімді болады). Сүйретумен басқа тəсілдермен алынбайтын дайындамаларды алуға болады (мысалы жіңішке бұйымдар, шыбықшалар). Профильдердің сүйретуі (квадрат, үшбұрышты, алты бұрышты жəне басқа) кезінде құрама сүйретпелерді қолданады, олар жоғары универсалды өйткені профилдің тесігін ауыстыра отырып профильдын əр түрлі өлшемі бар профильдарды алуға болады. Құрама сүйретпелерден басқа шыбықшалар жəне құбырлар дайындайтын шарикті жəне доңғалақтық сүйретпелерді қолданады. Күрделі профильдерді алуы үшін диск тұлғалы сүйретпелерді қолданады. Сүйретуге, созылған жəне пресстелген дайындамаларды қолданады. Алюминий, мыс жəне басқа сымдарды дайындаған кезде, қортпа пешінен шыққан созбаны қолданады. Алдын ала алынған созбаны мұқият дайындайды - мысалы термиялық өндеуді өткізеді, отқабыршықтарды жояды т.б. Бұл операциялар пластикалық деформацияның жақсы өтуіне ықпал етеді, бұйымның сапасын арттырады, сүйрету аспабын тоздыртпайды. Металды сүретудін алдындағы термияляық өндеу операциясы бекемдеуді түсіреді, керек пластикалық қасиетін қамтамасыз еткізеді, оптималды құрылымды алғызады. Сондықтан термиялық өндеу түрін керек механикалық қасиеттерін қамтамасыздандыратын етіп тандайды. Металдың химиялық құрамына жəне сүретудің бұйымына байланысты күйдіру, нормалдау, шынықтыруды қолданады. Сүретуден кейін дайын бұйымды термиялық өндеу түрлерін қолдануға болады, керек механикалық қасиеттерін арттыру үшін. Əдебиет: 6 негізгі [ ] 3 негізгі [ ] Бақылау сұрақтары: 1. Илектеу орнақтары. 2. Илектеу орнағының классификациясы. 3.Илек сорттамалары. 4. Созу процестері. 5.Созылғы орнағының сұлбасы. 33

34 Дəріс 11 Тақырып: Престеуге арналған жабдықтар. Престеу деген металды қалыпты күйінде, металдың шығу тесігінде, цилиндрлі ауызда сығымдау процесі. Престеу түсті металдарды жəне сирек болатты өңдеу үшін қолданылады. 30-сурет. Престеу əдісінің сұлбасы: а) түзу; б) қайыра; 1-матрица; 2-құйма; 3-жүкқорап; 4-пуансон; 5-пресс тығырық; 6-беріктеу шығырығы (шайбасы). Металды престеудің екі əдісі бар. Түзу жəне кері. Түзу престеу əдісіне (30 а-сурет) жүкқорапқа салынған құймаларды пуансон арқылы түсіреді, металдың қалып тесігі арқылы пуансонға бағытталған қозғалыста сығымдайды. Осы операцияның соңында жүкқорапта металдың аздаған бөлігі қалады. Оны пресс қалдығы деп атайды (18 20% дайындама массасы). Кері престеу əдісінде (40 б-сурет) металл пуансон қозғалысы қарсысына жылжығанда сығымдалады. Осы əдіспен престегенде пресс қалдығы кішірейеді (5 6% дайындық массасы). Түзу престеу əдісінде престің көтерілуі жоғарылап оның кері оралуындағы престеуге аз күш жұмсалады. Металды плунжердің орналасуына қарай гидравликалық престің күшімен көлбеу немесе тік престеуге болады. Металды престеу ол алдынғы дайындаманың металын пуансон арқасында ығыстыру, контейнерде орналасқан матрицаның тесігі арқылы жүргізіледі. Бұл пластикалық өңдеу тəсілі өте кең таралған - металдарды ыстық жəне суық күйде деформациялау кезінде, сонымен қатар металды жəне металемес ұнтақтарды өңдеу кезінде қолданады. Престеумен диаметрі мм шыбықшаларды əзірлейді, диаметрі мм құбырларды, қуыс профилдерді дайындайды. Машина бөлшектерінде, конструкцияларда, басқада бұйымдарда қолданатын престеу тəсілімен алынған профилдері экономикалы болып келеді прокаттау немесе құюмен алынған профильдерге қарағанда. Престеумен тағыда күрделі бұйымдарды алуға болады, басқа тəсілдермен алуға болмайтын жағдайда. Металды престеудің артықшылығы ол пластикалық өңдеуді жақсартады; пластикалық қасиеті шамалы болатын метал мен қортпалардың пластикалық қасиетін арттырады; бұйымның əр түрлі көлденен қимасын алуға болады; бұймдардың кен сотраментін алуға болады. Престеу мен алынатын бұйымның кемшіліктері: металдын бір бөлігіне металдын шығыны көбірек; бұйымның ұзындығы бойынша механикалық жəне басқа қасиеттердін тегісеместігі; пресс жабдығынын құны қымбаттырақ. Престеу процессі металды жан-жақты қысу арқылы өтеді, бұл оның пластикалық қасиетіне жақсы əсер тұғызады. Сондықтан престеумен пластикалық қасиеті төмен металдар 34

35 мен қорытпаларды өңдеуге болады. Бірақ үш ості қысу процессі өндеу кезінде біраз күш кетіреді. Сондықтан престеу кезінде деформацияланатын бірлік дене көлеміне, энергияның көп шығынының талап етеді. Престеу кезінде контейнердің матрицаға өтетін жерінде өлген бұрыштар пайда болады, яғни серпімді деформациясы бар аймақтар. Өлген аймақтарда металдың ағуы болмайды, пресс-қалдықтын өлщемі азаймағанша. Осы өлген аймақтар, ұзын шыбықшаларды престеу кезінде жақсы роль атқарады, өйткені фильтрация өтеді: өлген аймақтарда əр түрлі ластанулар кіреді, бұл бұйымның бет қабатының бөтен қоспалардын сақтайды. Прес-қалдықтын өлшемі дұрыс емес таңдаған кезде ластанған өлен бұрыштар бұйымға кіруі мүмкін, бұл сапасын төмендетеді. Престеу технологиялық процессі кезінде осының бəрін еске алу қажет. Тəжрибе бойынша, бұйымның престеудің жақсы жағдай болған кезінде прес-қалдықтын биіктігі 0,10...0,30 диаметрін құрайды. Престеудің күш жағдайлары деформацияға ұшыраған металдың қасиетімен анықталады, температура режимімен, дайындаманың өлшемімен, деформацияның жылдамдық пен дəрежесімен, ұйкелістің мағынасымен, аспап геометриясымен жəне т.б. Əдебиет: 4 негізгі [ ], 1 қос [ ] Бақылау сұрақтары: 1. Түзу жəне кері престеу жүйесі. 2. Престеу процесі. 3. Еркін соғу. 4. Көлемді штамповка. 5. Шекіме.Штамптардың типтері Дəріс 12 Тақырып:. Штамптау мен еркін соғу үшін жабдықтар. Еркін соғу Штамптау мен еркін соғу үшін жабдықтар. Еркін соғу. Металды балға, сом балға соққысымен əрекет етіп соққылау процесі еркін соққылау деп аталады. Еркін соққылаумен əртүрлі салмақтағы бірнеше грамнан, бірнеше тоннаға дейінгі орамдарды дайындауға болады. Еркін соққы негізінен жекелей не көп сериялы өндірісте қолданылады. Еркін соғу қол жəне машина арқылы атқарылады. Қолмен атқарылатын соққылауда шағын дайындамалар өңделіп, оларды жеңіл немесе сом балғалармен соққылайды. Қолмен атқарылатын соққылау колхоз бен совхоздың шеберханаларында кеңінен қолданылады. Балғамен преспен еркін соққылау. Қазіргі кезде еркін соққылауға жетекші балға мен престі пайдаланады. Бұл еңбек өнімділігін арттырып, ірі дайындама бұйымдарын өңдеп жасауға əсер етеді. Балға мен пресс арқылы болатын соққының негізі қолмен атқарылатын балғаның жұмысындай. Преспен балғаға қолданылатын құрал, қолмен атқарылатын соққылау құралдарына қарағанда анағұрлым артық жəне бөлекше. Мысалы кесу мен шабуда ұста балтасын қолданады. Ол сындырып жəне тесуге арналған. Сонымен қатар еркін соғуда əртүрлі қысуға, домалатуға келе береді. Бұған қоса онымен ауыр дайындамаларды ығыстырып итеруге, ауыстыруға қолдануға болады. Соққы балғасы жетекті жəне бу-əуелі боп екіге бөлінеді. Жетекті балға өз кезегінде серіппелі тетікті пневматикалы жəне фрикционды келеді. Бу-əуелі балға бір не екі əрекетті істі атқарады. Балғаның бір бөлігі дайындамаға тірек қызметін атқарып етіп шой балға аталады. Шой балғаның төменгі жағының соққы кезінде дайындамаға тиіп тұруын тоқпақ деп атайды. Балғаның ауыр салмақпен түсуі оның биіктігі мен жылдамдығына байланысты. Осы сəттерде оның соққысы ауыр болады. Балғаның негізгі сипаттамасы оның құлау массасын бөліктерінде білдіреді. Мұның салмағы түсу кезінде 150 км-нан, 16 тоннаға дейінгі салмақты қамтиды. Пневматикалық балға (31-сурет) екі паралель цилиндрі болады. Жұмыс атқарушы (4) жəне компрессор (5). Жұмыс атқаратын цилиндрге поршень жылжыйды (3). Ол шой балға 35

36 тоқпағымен байланысқан (2). Поршень (8) кривошипті шатун механизмін қозғалысқа түсіреді (9). Ол сору цилиндріндегі компресс арқылы ауаның ықпалымен жоғары, төменгі көтеріліп, түсе ауаны кезегімен цилиндр жолымен (6) іске қосып, ерсілі-қарсылы соққы жасайды. Цилиндрден шығарылатын ауаға шүмек (7) қойылады. Бұл арнайы педальмен (1) басқарылады. Пневматикалық балға жекелеген соққыларды автоматты түрде беріп шой балғаны жоғары көтеріп тұрады. Сондай-ақ, дайындамаға жабысып тұра береді. Пневматикалық балғаның түсу салмағы 50-ден 1000 кг дейін болады. Бу-əуе балғасы жай жəне қосақты əрекетте қызмет атқарады. Олар қозғалысқа буменен не сығылған ауамен келеді. Оның қысымы 0,4 0,8 Мн/м 2 (4 8 кг/см 2 ). Балғаның жай əрекетіне бу шой балғаны көтеру үшін қолданылады. Шой балғаның дайындамаға əрекеті салмақ ауырлығымен байланысты. Қос əрекетті іске бу шой балғаны көтеріп қана қоймайды, ол соққы күшін үдетуге əсер етеді. Бу-əуе балғасының массалы соққысы 16 т. дейін болады. Гидравликалық соққылау пресі құймалардан ауыр шыңдалған бұйымды алуға қолданылады. Оның массасы 250 г дейін жетеді. Сондай-ақ бұл штамптау өндірісіне де пайдаланылады. Пресс металдың тепе-тең деформациясын сақтайды. Ол қымбат негізді құрылымды қажет етпейді əрі қарапайым басқарылып, қатты дыбыс шығармайды. Гидравликалық престің қысымы т. дейін болады. 31-сурет. Пневматикалық балға: а-жалпы көрінісі; б-сұлбасы Көлемді штамптау. Штамптауда арнайы құралдар көмегімен бұйымдарды қысым арқылы əзірлейді. Оның жұмыс көлемін дайындаманың өңделмек түрінде анықтайды. Штамптау əдісімен алынған шыңдалған бұйым өзінің көлемі мен пішіні жағынан дайын детальдарға жуықтайды. Бұл металл кесетін станоктарда оның механикалық өңделу көлемін азайтады. Штампталған бұйымның механикалық қасиеті еркін соғумен алынған бұйымнан əлдеқайда жоғары. Демек, штамптауда металдың талшықтары деталдың механикалық қасиетін жақсартып, жұмыс барысында түскен салмаққа шыдамды келеді. Штамптау көлемді жəне жайма түрінде болады. Көлемді ыстық штамптау. Металдың пластикалығын арттыру үшін оны шөміш температурасында қыздырады. Штамптауды ашық жəне жабық қалыпта жүргізеді. Штамптар жылғалы болат тоқпақ тəрізді, оның көрінісі дайындалған бұйымның конфигурациясына сай болатындай көрінеді. Олар екі бөліктен тұрады. Жоғарғысы 1 (32-сурет) преске немесе шой балғаға бекітілген болса, төменгі жағы штампты ұстағышқа орнатылған. Штамптың төменгі қуысына ыстық дайындаманы салады да, оны жоғарғы штамппен соққылайды. Қорытындысында металл барлық қуысты (3) толтырып артығы арнайы өзекшемен (4) ағып түседі. 36

37 Штамптар бір құймалы не көп құймалы келеді. Көп құймалы штамптарда бірден алу мүмкін емес күрделі конфигурациялы бұйымдар өңделеді. Сол үшінде, маңызына қарай дайындау, штамптау жəне кесу түріне бөлінеді. Дайындау түрінде алғашқы дайындама қамтамасыз етіліп штампталған бұйым алынады. Штамптың аумағы бұйымды оңай алуға ыңғайластырылып көлбеулеу жасалынған. Штамптау ашық түрінде кенерікпен байланыстырылады 4 (42-сурет). Дайындаманы таңдағанда металдың қосымша көлеміне назар салу қажет. Кенерлікті кескіш штамппен кесіп тастайды. Кенерліктің негізгі міндеті штампқа металдың жеткілікті баруын белгілейді де дайындаманың көлеміне қарай бұйымның да бірдей болып шығуына ықпал етеді. Жабық штампта (кенеріксіз) штамптау жасауды көлденең-созу машинасы жасайды. Процестің мəні мынаған тірелді, дайындама штамптың бір бөлігіндегі қуысында шығатын екінші басқа бөлігіне бағытталған болып деформацияланады. Мұндай жағдайда қуыстан штамп еркін шығып кете алмайды. Бұл үшін оны итеріп жіберетін түйін орнатады. Жабық штамптауда ең қажеттісі дайындаманың көлемін дəл, нақ есептеп алу. Ыстық штамптауда штампты арнайы болат маркасынан жасайды. 3 В8, 5 НМ, 5 НТ, 7 3, 5 ГС, У7. Штамптайтын балға өзінің құрылысы жағынан соғу балғасына ұқсас. Тек қана айырмашылығы оның тұғыры іргетасқа табанға (шаботқа) бекітілген. Ал, соғу балғасының тұғыры іргетасқа орнатылып, бекітіледі. 32-сурет. Көлденең-созғыш машинасының жұмыс сұлбасы 1-сурет. Ашық штамп сұлбасы. 2-сурет. Жабық штамп сұлбасы. 3-сурет. Бу-əуе бесшабот балғасы сұлбасы. 4-сурет. Көлденең-созғыш машинасының жұмыс сұлбасы. Тұғырық пен табанның сəйкес келіп орнатылуы жоғарғы штамптың төменгіні соққанда көлемі мен пішіні жағынан штампты бұйымның дəлдікпен алынуын қамтамасыз етеді. 3-суретте (32-сурет) булы-əуе бесшабот (табансыз) балға көрсетілген. Оның табаны төменгі екінші шой балға мен (6) ауыстырылған ал, жоғарғы шой балға (4) механикалық немесе басқалай байланысқан. Балғаны басқарып тұру саппен (7) жүзеге асады. Жоғарғы шой балға (4) лентамен (5), блоктар (2) арқылы төменгі шой балғаға (6) қозғалысты білдіреді. Содан кейін барып екі балғаның соғылуы болады. Қылыштəріздес рычаг (3) золотниктің (1) орта нысанда тұруын қадағалауға арналған. Көлденең-созғыш машинасы негізінен кривошипті көлденең пресі. Көлденең-созғыш машинасы штампының негізгі айырмашылығы оның қолма-қолдығы. 32-суретте көлденең- 37

38 созғыш машинасының жұмыс жүйесі көрсетілген. Алғашқы престе пуансон (1) жəне матрицалар (3 жəне 5) жазылған күйінде тұрады (32 а-сурет). Метал шыбығы (4) матрицаның қозғалмайтын бөлігіне, түбіне (2) дейін салынады. Одан кейін матрицаның қозғалмалы бөлігі (5) шыбықты қысады. Ал, тиянақ (2) кейін жылжиды (32 б-сурет) да пуансон шыбықтың ұзын жинағын түсіреді. Осыдан барып дайындама қуыс пішінін алады (32 в-сурет). Бұдан кейін пуансон (1) жəне матрицаның жылжымалы бөлігі (5) кетіп, шыңдалғанды жояды. Суық көлемді штамптау. Өндірісте металды штамптау суық күйінде де жүргізіледі. Суық штамптау тегіс жəне көлемді калибрлі, суық сығымдау, суықтай шығару жəне кесу болып бөлінеді. 33-сурет Шатунды калибрлеу: а) тегіс; б) көлемді Тегіс калибрлікке дəл өлшемдегі екі жазықтықтың арасы алынады (33 а-сурет). Көлемді калибрлікке шыңдаудың үстіңгі бөлігін өңдеудің барлық өлшемдері бірдей болу үшін қолданады (33 б-сурет). Тегіс жəне көлемді калибрлеуді шарнирлі-рычагты пресс орындайды. Суық сығымдау престелген сықылды түзу жəне кері тəсілмен атқарылады. Негізінде түсті металл мен балқымаларды осы əдіспен өңдейді. Суықтай шығару өндірісте майда бұйымдарға кеңінен қолданылады. Мысалы; гайка, бұранда, шұрыптар, шеген, шеге жəне тағы басқалар. Суықтай шығару жоғары өнімділікке жеткізеді. Мұнда металл қалдығы аз болады. Аса дəлдікпен алынған бұйымдар 0,03 0,04 мм, жоғары сапада атқарылады. Шекіме процесіндегі дайын детальдар томпақтау-иілген күйінде болады. Оған мысал ретінде мыналар жатады; тиын, белгілер, медальдар жəне басқалары. Əдебиет: 2 негізгі [ ], 1 негізгі [ ] Бақылау сұрақтары: 1. Түзу жəне кері престеу жүйесі. 2. Престеу процесі. 3. Еркін соғу. 4.Көлемді штамповка. 5. Шекіме.Штамптардың типтері Дəріс 13 Тақырып: Жайма штамптау үшін жабдықтар. Пісіру үшін жабдықтар. Металдарды өңдеудегі үдемелі əдіспен қысым арқылы штамтау көмегімен престеу, жайма штамптауға жатады. Жайма штамптаумен автомобиль, трактор жəне басқа ауыл-шаруашылығы машиналарына қажетті детальдарды дайындайды. (Шанақ, қанат, қалқан, радиатор деталі, фарлар, дөңгелек дискілері жəне басқалар). Жайма штамптау ыстық жəне суық болып бөлінеді. Жайма металдың қалыңдығы 10 мм-ден асса ыстық штамптауға жатады. 10 мм-ден төмен болса суық жаймаға жатады. Жайма штамптау операциясынан оның жеке бөлшектері немесе жайма бөлігі, бүтін жаймадан бөлініп тұрады. Жайма штамптаудың операциясы технологиялық негізінде бөлектеу жəне пішін өзгертуші болып екіге бөлінеді. 38

39 Бөлектеу операциясына: 1) жаймадан кесу арқылы алғашқы дайындамадан алынатын (жайма немесе тілімдер) бөлігінің контурлары; 2) жаймадан бөлек деталдарды бүтіндей бөліп алу; 3) тура тесу тесігі; 4) тесіп өту əр түрлі пішінде дайындаманы дайындау металдарды, қалдықтан бөлу. 34-сурет. Жайманы штамптау операциясы а) иілгіш; б) тарту; в) пісіріп немесе тойтарып жабыстыру (отбортовка); г) қысым; д) қалыптау. Пішінді өзгертуге мынадай операциялар жатады (44-сурет): 1) иілу берілген контур бойынша дайындамаға иілген пішін түрінде (44 а); тартып алу тегіс дайындамадан диаметрі D берілген пішіннен размері d жəне h (44-сурет б), тойтарып жабыстыру бұрынғы тесілген тесікті кеңейту жолымен (34-суерт в) берілген борт пішіннің пайда болуы (диаметрі d, биіктігі h); қысу дайындаманың шеткі бөлігінің кішірейту операциясы. D дай. диаметрі d бұй. (34-сурет г); 5) қалып дайындама пішінін өзгерту операциясы (34-сур., д) жергілікті деформациялап созу (қатты қырын дайындау). Жайма штампқа бір тіреулі не екі тіреулі кривошипті престі қолданады. Кривошипті престің қарапайым қозғалысы кинематикалық жүйеде жайма штамптың көлемдісін жасайды. Соққылау мен штамптау. Металды соққылау мен штамптау процессіне бұйымды соққылау мен, көлемді ыстық штамптаумен жəне беттік, шыбықша материалдарды суық күйінде штамптау. Соққылау кезінде дайындаманын деформациясы бойка аспабымен өтеді. Бойка көбінесе жалпақ болады, бірақ кеспелі немесе домаланған бойкаларды қолданады. Астынғы бойка тұрақты, ал үстінгісі жылжымалы. Осы аспаптын үздіксіз əсерінен дайындаманың керекті пішіні мен өлшемі шығады. Осындай əдіспен металдан, пластмасаддан жəне басқа материалдардан жасалған əр түрлі дайындамаларды алуға болады. Сондықтан соққылау-штамптау өндірісі машинажасау, жабдықжасау жəнеде басқа өндірісте кең таралған. Соққылау мен штамптаумен өндірілген бұйымдарды дайындаманың алғаш пішінен дайын бұйымнын өлшемдерін алуға көп мүмкіндік береді. Бұл жағдай қымбат тұратын операциялардын метал жонқаларын болдырмаун жасайды. Əдебиет: 6 нег [ ], 6 нег [ ] Бақылау сұрақтары: 1. Жайма штамптау жəне созу 2. Пішін өзгерту операциясы 3. Соққылау кезінде қандай порцесстер өтеді? 4. Штамптау кезінде қандай процесстер өтеді? 39

40 Дəріс 14 Тақырып: Пісіру үшін жабдықтар. Пісіру үшін жабдықтар. Пісіру процесі деп атомдардың өзара əрекетінің арқасында бөлінбейтін бірлігін, тұтастығын айтады. Пісіру тəсілінің көптеген түрін екі топқа бөледі. 1) балқытып пісіру (сұйық фазада пісіру), 2) қысым арқылы пісіру (қатты фазада пісіру). Балқытып пісіргенде металдың қосылған жері балқытылып өзінен-өзі бір бүтін болып қосылады да қатқан кезде дəнекерленіп бірігу пайда болады. Қысым арқылы дəнекерлеуде қыздырылмай немесе металды пластикалық дəрежесіне дейін балқытып қосылатын жерін біріктіре қысу дəрежесімен іске асады. Бүгінгі күндері өнеркəсіптің барлық түрінде пісіру технологиялық процестердің негізі болып саналады. Пісірусіз машина жасап шығару мүмкін емес. Тəжірибе жүзінде жөндеу жұмыстарының барлығында пісіру қолданылып, алдыңғы орын алады. Өнеркəсіпте, жөндеу жұмыстарында ең кең қолданылатыны газбенен жəне электрдоғалы дəнекерлеу. Газбенен пісіру жəне кесу процесіне қажетті материалдар. Газбен пісіруде металды балқытып немесе оны пластикалық дəрежеге дейін жеткізу үшін жылу қолданылады. Осыдан оттегі қоспасы бар ыстық газ жанып пайда болады. Демек, өндірісте газбенен пісіріп не кесу үшін ең қажетті жанатын газ, оттегі, отырғызатын не жапсыратын материалдар, қождамалар керек. Газбен пісіруде жəне кескенде жанатын газ үшін қолданылатыны ацетилен, сутегі, табиғи газ, бензин буы жəне керосин жəне т.б. Оттегі қалыпты температурада газ секілді түссіз, иіссіз болады. Ол ауадан біршама ауыр келеді. Таза оттегінде газдың жануы өте тез болады. Техникалық оттегін су электролизі арқылы немесе атмосфералық ауадан алады. Сұйық металға қосатын материал металмен пісіру кезінде пайда болатын сұйық былауды балқытуда металмен толтыру үшін қажет. Əдетте сұйық металға қосылатын материал (присадка) үшін сым диаметрі 1 мм-ден 6 мм-ге дейінгі сымды пайдаланады. Ол дəнекерленетін металға құрамы жағынан ұқсас келеді. Сымның жоғары (үстіңгі) жағы таза, қабыршықсыз, тотсыз, майсыз жəне басқалай кір болмауы қажет. Егер де сым болмай қалатындай жағдай болса, түсті металдың дəнекеріне сол маркалы металдың жаймасынан кесіп алып пісіруге болады. Қождарды балқыған металдың тотығып немесе дəнекерленген жердің тігісі тотығып кетпеуі үшін пайдаланылады. Қождың құрамында дəнекерленетін металдың құрамына байланысты іріктеп алады. Қож металдан бұрын балқып тігіске жақсы барып, металдың тігістеріне зияндық əрекет жасамауы қажет. Көміртекті болат қождарын қолданбайды. Себебі, пісіру жалыны балқыған металды тотығудан сақтап тұрады. Шойынға жоғары легірленген болатқа мыс пен оның қоспаларына, алюминий жəне оның қоспаларына, магний қоспаларына дəнекерленетін металдың тотын шығару үшін қожды қолдануға болады. Сондай-ақ қожды легірленген жікке де пайдалануға болады. Газбен пісіру үшін жабдықтар жəне құрылымдар. Газбен пісіруді ұйымдастыру үшін мынандай жабдықтар мен құрылымдар аса қажетті. Ацетиленді генератор (немесе ацетеллинді баллон), оттегі баллоны, оттегі редукторы (ацетиллинді баллонға ацетеллинді редуктор қолданылады), дəнекер жанарғысы (газбен кескенде ацетелинді оттекті кескіш), оттегі мен ацетелин жүретін түтік. Ацетилен генераторлары. Ацетиленді генератор карбид кальциінен газ алып қызмет ететін аппарат. Қысыммен жасалған ацетиленге байланысты генератор екі топқа (ГОСТ ) бөлінеді; төменгі қысымды 0,1 мн/м 2 (1 кг/см 2 ) дейін; орташа қысымды 0,1 1,5мн/м 2 (1 15 кг/см 2 дейін). Жөндеу шеберханаларында ацетиленді генераторлар кеңінен қолданылады. Олардың төменгі қысымдағысы АНВ-1-66 жəне орташа қысымдағысы АСМ- 1,25-3. АНВ-1-66 генераторының өнімділігі 1,25м 3 /с жəне жұмыс барысындағы қысымы 0,025 0,03 мн/м 3 (0,25 0,3 кг/см 2 ). Карбидтің ажырауы мен газдың шығуы автоматты түрде реттеліп тұрады. Бұл да генератордан ацетиленнің іріктелуіне байланысты. Генератор қыс айында тоңазымай 25 С температураға дейін жұмыс істей береді. Себебі, оның су жүйесі корпустың ішкі жағына орналасқанда, əрі жылу реакциясының арқасында қызып тұрады. 40

41 Дəнекерлеу жанарғысынан шыққан жалын қайыра соққанда генераторды жарып жібермеу үшін оған сулы қақпақ орнатылған. Жарылу қауіпі тек газ шығар тесіктің бітеліп қалуынан болады. Егер де мундштук бітеліп қалса, жанарғының қызуы қоспалардың жануын ұлғайтып ондағы оттегін ұлғайтып жібереді. Баллондар. Баллондар сығылған газға арналған. Ол цилиндр тəзірді болат ыдыс. Жоғарғы ауыз жағы жіңішкелеу келіп, түп жағы шығыңқы болады. Мойны аузында винтельді тығын бар. Оттегі баллоны (35-сурет) 15 мн/м 2 (150 кг/см 2 ) қысымға есептелген жəне 22 мн/м 2 (220 кг/см 2 ) гидравликалық сынақ қысымына шыдайды. Оттегі баллонын көгілдір түспен бояп, қара бояулы əріппен «оттегі» деп жазып қояды. Баллондар əрбір бес жылда сынақтан өтеді. Баллондағы оттегінің есебін білу үшін оның нақты сыйымдылығын (литрмен) атмосфералық қысымына көбейтеді. Оттегі баллоны өте сақтықты қажет етеді. Жарылу қаупінен сақтану үшін металды затқа соқтықпауын, жанып тұрған оттың қасында болмауын қадағалау керек. Ацетилинге арналған баллонды арнайы активтендірілген көмірмен немесе көмір қоспаларымен кеуектаспен не инфузорлы топырақпен толтырады. Осы массаларды ацетонмен қанықтырып алады. Ацетилен жақсы еріп жарылмау қауіпін сақтайды. Баллондағы ацетиллин қысымы 1,5 1,6 мн/м 2 (15 16 кг/см 2 ). 35-сурет. Оттегі баллоны: 1-қақпақ, 2-вентиль, 3-мойны, 4-шығыршық, 5-түбі, 6-башпақ. Ацетиллин баллонында оттегі баллоны тəріздес келеді. Оның сыртын ақ түспен бояп қызыл бояулы əріптермен «Ацетиллин» деп жазып қояды. Редукторлар. Редукторлар баллонға толтырылған газ қысымын бəсеңдету үшін қолданылады. Екінші жағынан осы қысымды балллондағы газдың қысымына қарамастан тұрақты ұстап тұрады. Оттегіне арналған редуктор қысымды 0,1-ден 1,5 мн/м 2 (1-ден 15 кг/см 2 ) дейін, ацетилендісі 0,02-ден 0,15 мн/м 2 (0,2-ден 1,5 кг/см 2 ) дейін ұстап тұра алады. Оттекті редукторлар бір сатылы (ДКП-1-65) не екі сатылы (РКД-8-11) болып келеді. Екі сатылы редуктор екі белдікті келіп, ол газдың үзбей үзіліссіз шығып тұруын қамтамасыз етеді. Түтікшелер. Түтікшелер газдың жанарғысына немесе кескішіне газды жеткізіп тұруға қызмет етеді. Олар барлық жағынан мықты, мерік, икемді келіп дəнекерлеушінің қимылына кедергі келтірмейді. Оны ысталған резинадан бір не екі қабатты кендірмен немесе қағазды матамен қаптап жасайды. Қолданылу ретіне қарай түтікшелер үш түрлі келеді. 1 ацетиленге жəне қала газдарының жұмыс істеу 0,6 мн/м 2 (6 кг/см 2 ) қысымына қарай; 2 сұйық отынға (бензин, керосин) 0,6 мн/м 2 (6 кг/см 2 ) қысымынан артық емес болса; 3 оттегі үшін, жұмыс істеу қысымы 1,5 мн/м 2 (15 кг/см 2 ) осыдан артық болмаса. Барлық түтікшелердің сырты түсті болып келеді. Оттегі үшін көк, ацетилен үшін қызыл, сұйық отын үшін сары. 41

42 Дəнекерлеуші еркін жұмыс жасауы үшін түтікшелердің ұзындығы 8-ден 20 метрге дейін келеді. Пісіру жанарғысы. Пісіру жанарғысы оттегімен жанатын газды араластырып, тұрақты жалынды қалыптастырады, дəнекерленетін металды қыздырып жəне балқытуға қызмет етеді. Пісіру жанарғысы өзінің əрекетіне қарай инжекторлы жəне инжекторсыз болады. Инжекторлы жанарғыда (36-сурет) оттегі құйылымы ацетиленнің берілуімен сорылып, инжектордың тесігімен үлкен жылдамдықпен ағады. Инжекторлы жанарғы ГС-2 жəне ГС-3 ацетиленнің орташа жəне төменгі қысымында пайдаланылады. Жанарғыға ауысымды ұштық жинақтамасы болады. Онымен əртүрлі қалыңдықтағы металдарды пісіруге бола береді. Инжекторлы жанарғының жақсы, тиімді жұмыс істеуі үшін оттегінің қысымын 0,3 0,4 мн/м 2 (3 4 кг/см 2 ), ацетиленнің қысымын 0,001 0,02 мн/м 2 (0,01 0,2 кг/см 2 ) етіп алуға болады. Жанарғыға газды оттегі мен ацетиленді реттейтін вентиль (қақпақша) реттеп тұрады. Ацетилен оттегі кескіші (Пламя-62), «РУ-1-66» металды кесуге арналған. Кескіштің конструкциялы бөлігіндегі араласқан қоспалар дəнекер инжекторының жанарғысынан артықшылығы жоқ, бірақ кескішке (37-сурет) кесетін оттегін беру үшін қосымша құбыр орнатылған. 36-сурет. Инжектор жанарғысының сұлбасы: 1-ацетилен жүргізетін ниппель; 2-оттегін жүргізетін ниппель; 3-ацетилен беретін вентиль; 4-оттегін беретін вентиль; 5-инжектордың соплосы; 6-жапқыш бұранда; 7-араластыратын камера; 8-ұштық; 9-мундштук 37-сурет. УР газды кескіш сұлбасы: 1-кескіштің басы; 2-кесетін оттегінің каналы; 3,4,5-вентильдер (қақпақшалар). Мундштуктерді шеңберленген қыздырғыш жалын жəне көпұшқынды пайдаланады. Шеңберлі мундштуктар ішкі жəне сыртқы мундштуктан тұрады. Олар кескіштің басын дөңгелентіп тұрады. Шеңбердің айналасындағы саңылауларынан ыстық қоспа ағылып кесу кезінде ыстық жалын пайда болады. Мундштуктың ішкі орталық каналынан кесетін жерге таза оттегі түседі де металды жандырады. Көпұшқынды ұштық анық емес, олардың диаметрі (0,7 1 мм) каналдары орталық каналдың айналасына орналасқан. Көпұшқынды мундштуктар табиғи мұнаймен, коксті газ арқылы жану жылдамдығы төмен қолданылатын жұмысқа қолданылады. Электрдоғалы пісіру жəне кесу. Электрдоғамен пісіргенде дəнекерленетін детальдың балқуына электр доғасынан шыққан жылу пайдаланылады. Электр доғасы дегеніміз ұзақ əрі күшті газды ортадағы электр ұшқыны. Бұл екі электродтың ортасынан шығады. Тұңғыш рет электр доғасын 1802 ж. В.В. Петров ашқан. Ал, дүние жүзінде электр доғасын бірінші рет пісіріп металл балқытуға, дəнекерлеуге орыс инженері Н.Н. Бенардос 1882 жылы қолданған. Ол көбіне көмірлі электрод əдісін пісіруге пайдаланады. Бұл тəсілмен электр тогы дəнекерленетін металға, жəне көмір электродына беріледі. Доға негізгі металл 42

43 мен электродтың түйісуі арқылы жанып əрі ажырайды. Пайда болған доға негізгі металл мен жабыстырылған сымды балқытады жылы Н.Г. Славянов доғалы дəнекерге металды электродты қолданды. Бұл арада электрод жапсырылатын металл ретінде де пайдаланылатын болды. Бүгінгі күндері бұл тəсіл техникада ең көп тараған түрі болып есептеледі. Пісіруді тұрақты не ауыспалы токпен жүргізе беруге болады. Тұрақты токта доға орнықты жанады. Сондықтанда бөлінген жылу есебі (анодта) жағымды жағында көп болып (катодан) артықшылық танытады. Қара металдарды пісіргенде (электродтың маркілеріне де байланысты) бірден ашық көрінеді. Анод бұйымға қосылып, катод электродқа қосылады. Жұқа жайма болатты пісіргенде керісінше болады. Электродқа анод, ал бұйымға катод қосылады.өндірісте жəне жөндеу шеберханаларында пісіруге ауыспалы ток кеңінен қолданылады. Себебі, электр қуатымен электр пісіруші жабдықтардағы шығын тұрақты тоқты пайдаланғанан төмен. Доғалап пісіру үшін жабдықтар жəне құрылымдар. Қоректендіру көзі. Доғалап пісіру қорегіне арнайы тоқ көзі қолданылады. Ол белгілі техникалық ұсыныс-талапқа жауап береді. Ток көзінің маңызды бағасы сыртқы вольт-ампер сипаттамасы. Қарапайым мақсатқа (жарық, электрдвигатель қорегіне жəне басқаларға) жұмсалатын ток көзі сыртқы көлбеулік сипаттамаға ие. Пісіруге жұмсалатын ток көзі жоғары немесе қатаң түрде болып келеді. Бұл белгілі тұрақты токта доғаның үзіліссіз, берік жануына мүмкіндік жасайды. Жұмыс сəтіндегі токтан, қысқа үзіліс кезіндегі ток 1,5 еседен аспауы керек. Пісіру кезіндегі ток ыңғайлы əрі жеткілікті басқарылуы қажет. Электрдоғалы пісіруде тұрақты ток көзі қолданылады. Оған пісірудің қайта жасақталуы, генераторлар, түзетулер жатады. Ауыспалы тоққа, дəнекерлеу трансформаторы жатады. Пісіруді қайта құрау үлгісіне ПСО-300-3, ПСО-500 біркорпусты қолданыстағы қолданылатын автоматты жəне жартылай автоматты пісіру пайдаланылады. Қайта құраудағы жұмыстың негізі өздігінен туындап жəне сыртқы əсердің əрекетінен де болады. Пісірудің қайта құрау үлгісіндегі ПСГ-300, ПСГ қатаң түрдегі вольтамперлі түрде болады. Ол доғаны автоматты не жартылай автоматты пісіру түрінде болсын тұрақты токпен қамтиды. Пісірудің қайта құрау үлгісіндегі ПСУ-500, шұғыл жəне қатаң вольт-амперлі режимде жұмыс істей береді. Сондай-ақ пісіруші түзету үлгісі ВВС-300-3, ВКС-500-1, ВД-302 тұрақты токпен доғалап пісіруші қолменен жүргізуге арналған. Пісіру трансформаторы ауыспалы токпен дəнекер жүргізуге қолданылады. Пісіруді дұрыстап тұратын қондырғылар. Қорек көзінен басқа, дəнекер жүргізу өндірісі үшін электрод ұстағыштар, дəнекерге түсетін сымдар, қорғаныс қондырғылары басқа да қажетті дегендер керек. Электродты ұстағыштар электродты бекітуге жəне оны қозғап, ауыстырып тұруға, токтың оған келіп түсуіне арналған. Электрод ұстағыштарды оның бекітетіндігіне қарай, айырлы серіппелі, қысушы деп бөледі. Дəнекер сымдары ыңғайлы, жеңіл, мықты оқшауланған қаптамалы (ПРГД немесе ПРГДО маркалы) келеді. Токтың келу мүмкіндігіне қарай пісіру сымдардың қимасын мына түрде алады. Ток, а Пісіру сымдарының қимасы, мм Дəнекерлеушінің көзін, бетін қорғап сақтау үшін телпек, қалқа қолданылады. Оған қажетті деген материал фибра мен фанера. Доғаны көріп, бақылап тұру үшін телпек пен қалқанның бет жағына төртбұрышты ойық мм жасайды. Ойықтың жан-жағы əйнек салынып, ультракүлгін жəне инфрақызыл сəулелер жібермейтін жарық сүзгі салады. Əдебиет: 5 нег [ ], 2 қос [ ] Бақылау сұрақтары: 1. Жайма штамптау жəне созу 2. Пішін өзгерту операциясы 3.Газбен пісіру 4.Электрмен пісіру 5. Ацетиленді генератор. Қысыммен пісіру 43

44 Дəріс 15 Тақырып: Метал емес материалдар үшін өндіріс жабдықтары. Машинажасау өндірісіне қажетті пластмассадан детальдар жасау əдістері. Полимер материалдарын қолдану технологиялық процестерді жылдамдатып əрі жақсартып, конструкцияны жетілдіре түсуге əсер ете, бұйымның өзіндік құнын төмендетіп, еңбек өнімділігін арттыруға көмектеседі. Бұл полимер материалдарының қасиетін анықтап, өндірісте оның арзандығын, практикада шектеусіз шикізат қоры екендігін дəлелдейді. Пластмасса өзінің жоғарғы химиялық беріктігімен, тот баспайтындығымен, радиацияға төзімділігімен ерекшелене өндірістің қажетті деген салаларына техника ретінде пайдаланылады. Салыстырмалы түрде жоғарғы механикалық мықтылығы, басқалармен салыстырғанда жеңілдігі оны металдармен еркін бəсекеге түсіре алады. Пластмассадан дайындалатын детальдарды табиғи материалдарға қарағанда технологиялық жағынан дайындаудан ерекшелігі бар. Кейбір жағдайларда машинажасау детальдарын алу процесінде бір уақытта бірғана пішін дайындау процесі жүреді. Ол конструктивті материал ретінде алынады. Бүгіндері пластмасса детальдары қолданылып, өндірілетін əдістер көптеп саналады. Əрбір əдістерді жеке-жеке топқа бөліп, біріктіруге болады. Престеу (компресті жəне құйма), құю əдістері, экструзия, қалыптау жəне басқалар. Жекелеген кездейсоқтықта кесу арқылы өңдеу өндіріс деталінің жеке жұмыс əдістеріне жатады. Əсіресе, бұл жекелеген жұмыспен, жетілдіріп орындау жұмыстарына жүргізіледі. Аражіксіз біріктірілген пластмассаны алу əдісі де пісіру жəне желімдеу арқылы болады. Пластмасса деталін престеу əдісі арқылы технологиялық жолмен дайындау. Компресс арқылы престеу өндіріс деталінің термореактивті жəне термопластикалық материалдарының шағын көлемін қарапайым кескін үйлесімен де қолданады. Негізінен бұл əдіс мынандай жолдардан тұрады: Ыстық пресс пішінді жиегіне дейін материалдарымен толтырып, пуансон арқылы гидравликалық престің плунжеріне қысым түсіреді. Температура мен қысымның əсерінен пресс-материал сұйыққа айналып пресс пішінді толтырады. Ол қатқаннан кейін жəне қысымды пресспішіннен босатқан соң дайын деталды алуға болады. Термореактивті пластмасса деталін алу үшін бір уақыттағы қыздыру жағдайына бірқалыпты қысым қажет етіледі. Бұйымның суып қалыптасуы полимерлену реакциясының көрсеткіші болып есептеледі. Демек, термопластикалық пластмассадан деталь дайындау үшін алдын ала тек қысым ғана емес жəне қыздыру ғана емес, одан кейінгі суыту да керек екен. Ол қажет пішіннің кескінін сол қалпында сақтайды. Престеу технологиялық процесі мынандай біртіндеген операциялардан тұрады. Пресс пішін У-ға пресс-материалды тиейді. Компресті престеу де пресс-материал ұнтақ, кесек немесе таблетка түрінде пайдаланылады. Дозалауды көлеміне байланысты өлшеммен не санап салу ретімен жүргізеді. Егер де деталь конструкциясы металды элементтерді қажет ететін болса, онда металды жентектер преспішінге пресс-материалға дейін орнатылады. Престеу. Компресті престеу тиімділігі болып (38-сурет) матрицадан тұратын преспішін 1, құрсама 6, бекітілген пуансон 7, қыздыру элементі 5, оқшаулағыш 4. Преспішін бір ұялы болуы не көп ұялы болып келуі де мүмкін. Əрине, бұл престің қуаты мен деталдың көлеміне де байланысты. Пресс-материалды белгілі температурада тиеу кезінде немесе преспішіннің өзінде қыздырып алады. Алдын ала осындай қыздырып алуды термошкафтарда жоғары ток жиілігінде, ыстық плиталарға токты қосу ретінде іске асырады. Алдын ала қыздырудың ерекше тиімділігі жоғары ток жиілігіне қатысты. Ол детальдің түсірмесін 20 90% ұлғайтып, қыздыру уақытын қысқартады. Престеу кезінде ең қажеттісі тұрақты температура ұстап отыру. Бұған автоматты термореттеушінің дəлдік ±5 реттеуімен қол жетеді. Қыздырылған пресс-материалда еріген смола қатты бөлшектерді орап толтыра жабыстырады. Пресс-материалдың маркісіне байланысты материалға қысымды біртіндеп ұлғайтып, пішінді қалаған көлемге жеткізуге болады. 44

45 Пресс астына қою. Қыздыру кезінде жəне пресс-материалды қысым біртіндеп ұшатын заттар мен дымқыл бөлініп шығады. Бұл кей кездерде бұйымның ісінуіне, сызат жəне газ қабыршықтары пайда болуына əкеп тірейді. Сондықтан пресс пішіннің қалыптасуынан-ақ пуансонды 2 4 сек көтеріп ұшпа заттар мен дымқылдың шығып кетуіне мүмкіндік беру керек. Бұл операцияны екі-үш рет қайталауға болады. 38-сурет. Компресті престеу үшін преспішін 39-сурет. Құйып престеу үшін пішіннің сұлбасы Ұстау. Полимерлеу процесінің жүруіне, кеуектің пайда болуын ескертуге, прессматериалға физика-механикалық қасиет беру қажеттілігіне байланысты материалды белгілі бір уақытта преспішінде қысым астында ұстап тұрады. Барлық технологиялық цикл бойынша ұстап тұру уақыты аса үлкен процент алады. Профессор А.И. Зиминнің басқаруымен жасалынған құлыпты преспішінді қолдану престің жұмысын біршама ұлғайтып, еңбек өнімділігін арттырды. Сондай-ақ престеу машинасы ұстауының бос уақытын азайтты. Түсіру. Материал ұсталып болғаннан кейін қысым түсіріліп, дайын деталь (5), итергіш көмегі нəтижесінде (2) преспішіннен шығарылады. Қажеттілігіне орай (таралау, қабыршықтан босату тағы басқа, осы сықылды) жекелей операциялар жүргізеді. Преспішінді мұқият тазалап жəне майлайды. Келтірілген жоба бойынша электрлі жылытулар термопластикалық пластмастан бұйымды престеуге жол бермейді. Мұндай конструкция бойынша суыту кезеңі қиынға соғады. Ол үшін бұйымды қатырып алу аса қажет. Сондықтан термопластикалық пластмассадан деталдар дайындауға жылу көзі ретінде буды қолданады. Суытылған бұйымға құбыр арқылы бу емес, су жеткізіледі. Престеудің технологиялық параметрі (қысым, материалды қыздыру температурасы, ұстау уақыты) өңделетін материалдың түріне байланысты. Пресс пішінді шыңдалған жəне хромдалған желінбейтін болаттан дайындайды. Престеуді арнайы гидравликалық престе іске асырады. Құйып престеуді жұқа қабырғалы тесігі терең қуысты күрделі конвигурациялы жəне пластикалығы жоғары болып келетін пластмасса өндірісінде пайдаланады. Бұл əдістің компрестік престеуден артықшылығы бүйірлеріне жұқа қондырғылар орнатуға мүмкіндік бар. Бұдан алынған деталдар жоғары дəлдік өлшемде біржақты құрамда келеді. Құю арқылы престеуде материалдың пластикалануы пішінделетін матрица қуысынан тыс жеке камераларда жүргізіледі (53-сурет). Пуансонның (1) бұл сəттерде деталды пішіндеуге қатысы болмай, оны пластифицирленген материал преспішіннің жұмыс қуыста 5 сығу үшін қолданады. Құю пресінің технологиялық процесі бірнеше операциялардан тұрады. Пресс-материалды тиеу камерасына тиеу (2) жəне оны жартылай сұйық қалпына жеткенше қысымдау. Пресс-материалды пуансонмен (1) литник жүйесі арқылы 4 жабық матрица 3 қуысына жаншу жəне қысым астында бұйымды қатқанша ұстау. Пунсон көтерілуі преспішіннің ажырауы, детальді жою (6) итергіш көмегімен шығарылады. Пресс-материал құйма канал арқылы жаншылып барлық аумағы бойынша бірдей жұмсарады. Бұл бұйымның біркелкі құрамын арттырады. Құю арқылы престелгенде қысым қуысының жұмыс пресспішіні кг/см 2 ( Мн/м 2 ), яғни компрестік престен анағұрлым артық. Құю престелуіне де гидравликалық пресс қолданылады. 45

46 Құю пресінің компрестік престен біршама артықшылығы бар. Металл арқаулары деформацияға жəне ығысуға жатпайды. Преспішіннің жұмыс қуыстары біртіндеп толтырылады. Бірқалыпты қыздырылған пресс-материал жақсы аққыштыққа ие болады да терең тесікшелермен əртүрлі қалыңдықтағы детальдарды алуға мүмкіндік тудырады. Сондай-ақ алынатын деталдың деформациясы мен кернеулігі төмендейді. Бірақта, құю арқылы престелуде материал шығыны артып, преспішін күрделі конструкцияға ие болады. 40-сурет. Қабатты престің сұлбасы: 1-жоғарғы қозғалмайтын плита; 2-жұмыс плитасы; 3-колонналар; 4-төменгі плита; 5-жылжымалы стол; 6-жұмыс плунжері; 7-алдын ала қысатын қосымша плунжер; 8-қосымша плунжердің цилиндрі; 9-жұмыс цилиндрі Жаймаларды престеу жəне пластмасса қатпарларынан жасалған плита. Қатпарлы пластмассалар (гетинакс, текстолит, шыныталшық жəне тағы басқалар) пластикалық материалдардан, яғни оны толықтыратын талшықтардан, мақта-матадан, қағаздан, шыныматадан дайындалады. Матаның жаймаларын смоламен қанықтырып жəне кептіріп пакет түрінде металды пластиналарға төсейді. Арнайы маймен майланған жаймалар бір-бірінен алшақ бірнеше пакетте пресс қабатының плиталарына орналастырылады (40- сурет). Престің булы жұмыс плитасы престелетін материалға жылу үшін бу жіберіп қосымша плунжермен пакетті алдын ала қысып престейді. Қысымды қажетті керегінше көтере түседі. Смола температурамен қысымның нəтижесінде еріп жаймалар мен плитадағы қатпарлы маталар желімделеді. Маңызды химиялық реакциямен бірмезгілде смола суып қата бастайды. Пакеттерді қысып ұстағаннан кейін С температурада сумен суытады. Осыдан кейін престі босатып, пакеттерді аралық пластинкалардан бөліп, бөлек-бөлек кесектеп кесуге дискілі арамен жартылай автоматты қайшыны қолданады. Құю əдісімен пластмасса детальдарын дайындау технологиясы. Престеу технологиясының режимі (қызу температурасы, қысым, тұру уақыты жəне де басқалар) престелетін жайманың қалыңдығы мен біріктірілетін материалдардың қасиетімен қанығуына жəне маркасына байланысты болады. Қатпарлы пластмассаны престеуге көп қабатты гидравликалық 500-ден 3000 т ( кн) дейінгі престер қолданылады. Қысым арқылы құю термопластикалы пластмассадан бұйым алу үшін пайдаланылады. Ол арнайы термопластавтомат құю машинасы арқылы іске асады. Шанаптан (4) (41-сурет) ұнтақ түсті пресс-материал автоматты түрде құю машинасының қыздыру цилиндріне (3) беріледі. Ол онда қажетті жағдайға дейін қыздырылады. Алынған қоймалжың масса плунжермен (5) сығымдалып, сопло (2) арқылы литник жүйесімен майыстырылған пресс-матрицаға (1) барады. Пресс-матрица суменен суытылады. Қалыптасқан бұйым қатып, шамалы тұрғаннан кейін арнайы итергіш құралы арқылы пресс пішіннен ол шығарылады. 46

47 41-сурет. Қысым арқылы құю сұлбасы Қысым арқылы құю əдісімен күрделі конфигурациялы бұйым алуға болады. Олардың қабырғаларының қалыңдығы əртүрлі келеді. Қаттылығы мен бұрандалығы да маңызды. Бұл əдіс машина жасау мен аспаптар жасау өндірісіндегі фасонды құймаларға кеңінен қолданылады. Қысыммен құю жоғарғы өнімді жəне үнемді əдіс болып табылады. Демек, кешенді механикалық жəне автоматтық қолданыс ілгері процесс. Автоматты құю машинасымен бір ауысымда мың деталь алынады. Бұл деген компресті немесе құю пресімен алынғанан есе көп. Қазіргі кездерде заводтарда механикалық пневматикалық, гидравликалық, жартылай автоматты немесе автоматты құю машиналары жұмыс істейді. Қысыммен құю ретінде термореактивті материалдардан да детальдар алуға болады. Бірақ, бұған арнайы машина қолданылады. Құю тəсілдері еркін құю, яғни құю кезінде пішіннің толуы мен оның суытылуы қысымсыз іске асады. Мұндай əдістер жоғары сұйық ағыны бар полимерлерге де пайдаланылады. Еркін құю жолымен блокты жəне жаймалы органикалы шыныны, неолейкоританы тағы басқаларды алуға болады. Термопласттарды еркін құю əдісі кəдімгі металдарды құюмен бірдей. Пішін құйма аузының көрсеткіші бойынша толтырылады. Мұндай əдістерде қысым жоқ болғандықтан қабыршықтар, бос қуыстар, жарықшақтар пайда болады. Шағын қолданыстағы детальдарды дірілдегіші бар столдарда құюға болады. Ортааққыш құюды термопластикалық материлдар арқылы ірі габаритті құймалар алуға қолданады. Олар дөңгелекті айналмалы бұйымдар. (Құбыр, төлке, тісті доңғалақ, шкивтер). Ортааққыш құйманың негізі полимидтті смола мен капролактам. Полимидтің балқытылған жағдайының физика-механикалық қасиетіне ауадағы оттегі кері əсер етеді. Бұл жағдайды болдырмау үшін оған вакуумды ортааққыш құймасын қолданады. Жабысқақ полимерлер (эпоксид смоласы негізінде) ортааққыш құймасы арқылы сүйеніш сұйықтығын қалыптастырады. Сұйықтықты айналып тұратын өте салмақты пішіндерге құяды. Жеңіл салмақты полимерлі материалдар пішіннің ішкі жағынан араласа алмайды. Ол сүйеніш сұйықтықтың үстінде қалқып жүреді. Осы тəсіл арқылы жұқа қабықша алуға мүмкіндік бар. Ортааққыш құймамен əртүрлі ауқымдағы бұйымдарды алуға мүмкіндік ашылған. Технологиялық жүгі қарапайым жəне шығыны шамалы. Пластмассаны кесіп өңдеу. Қатпарлы жəне жайма пластикалық материалдардан детальдарды кесіп өңдеу түрі жиі қолданылады. Өйткені, көптеген пластмасса кесіп өңдеуге келе береді. Пластмассаның кедергісі төмен болғандықтан оны кескенде де жоғарғы жылдамдықты пайдалануға болады. Солай бола тұрса да, кесу кезінде пластмассаның төмен жылу өткізетіндігіне байланысты кесу құралы тез қызып кетеді. Бұған қоса термопластар жұмсақ болып термореактивтік пластмассалар жылжымалы келеді. Кесу құралы да өңделетін пластмассаның түріне байланысты əртүрлі болады. Пластмассаның осы түрлеріне қарай өңдеу құралы да шамалап тозады. Əсіресе, органикалық шыны мен қатпарлы пластмассаны өңдегенде өңдеу құралдарының тозуы артады. Пластмассаны механикалық өңдегенде оған металл кесетін жəне ағаш өңдейтін станоктар қызмет етеді. Жоғары өнімділікке жету үшін арнайы жабдықтар; автомат, жартылай автомат, əрқилы қысу қондырғылары, қолдануға жұмсақ төсем қолданылады. Пластмассаны аралау дискілі немесе ленталы аралар арқылы жүзеге асырылады. Аралардың 47