Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Copy of materialenleer 2012

No description
by

Hageman Davy

on 8 December 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Copy of materialenleer 2012

photo credit Nasa / Goddard Space Flight Center / Reto Stöckli
onderdelen die we gaan zien
materialenleer een wereld van materialen
lijmen
kunststoffen
3 grote groepen van kunststoffen:
- thermoharders
- thermoplasten
- elastomeren ( rubbers)
technologische eigenschappen
mechanische eigenschappen
chemische eigenschappen
fysische eigenschappen
kleur: een kleur van een materiaal kan verschillen, welke materialen ken je en wat is de kleur van dit materiaal??
dichtheid
dit is de massa per volume-eenheid
elektrische weerstand
is de weerstand die een materiaal biedt
magnetische eigenschappen
ferro metalen zijn magnetisch
non-ferro metalen zijn NIET magnetisch
staal = magnetisch
koper= niet magnetisch
uitzettingscoëfficiënt
dit is de lengteverandering die het materiaal ondergaat bij een temperatuurverandering van 1 Kelvin ( -272 graden)
warmtegeleidingsvermogen
dit is de hoeveelheid warmte die per seconde, door geleiding, door het materiaal gaat!
waar is dit nuttig?
bv: een elektrisch vuur, een wafelijzer,..
voorbeeld van materiaal dat goed geleid is koper
smeltpunt
bij een bepaalde temperatuur en normale druk, dan begint een vaste stof te smelten
brandbaarheid
bepaalde materialen zijn vatbaar voor verbranding, dit zie je door een vuurverschijnsel!
PE
PA
deze zijn brandbaar
temperatuurbestendigheid
tot een bepaalde temperatuur bewaart het materiaal nog zijn oorspronkelijke vorm en sterkte!
corrosieweerstand
dit is de weerstand die een materiaal biedt tegen een ongewenste aantasting!
materialen kunnen door water, lucht, zuren, zouten of dampen worden aangetast!
we noemen dit ook roest
zuurbestendigheid
dit is de weerstand die een materiaal biedt in contact met een zuur of damp!
PA is zuurbestendig tegen verdunde zuren
PE is zuurbestendig tegen sterke zuren
HARDHEID:

Hardheid is de weerstand die een materiaal beidt tegen de indringing van
een ander materiaal dat harder is dan het te onderzoeken materiaal en
zelf geen vervormingen ondergaat.

Hoe grote de achtergebleven indruk….hoe minder hard het materiaal is!
De vloeigrens- stugheid:

Dit is de spanning waarbij, bij gelijkblijvende of dalende belasting, een
sterke vormverandering optreedt.
De staaf breekt

Bv: bij het vervaardigen van autokoetswerken moet het plaatmateriaal
Sterk plastisch worden vervormd. Bij Stug materiaal zou dit niet lukken
De treksterkte:

Dit is wanneer het materiaal zijn breekpunt bereikt.
Dit is bepalend voor elke soort van metaal.
VEERKRACHT – ELASTICITEIT:

De veerkracht neemt evenredig toe met de rek.
De elasticiteitsmodulus geeft je een idee van de elasticiteit van een
materiaal.
Materialen met een hoge elasticiteitsmodulus = zijn stijf
Materialen met een lage elasticiteitsmodulus = zijn slap
http://www.youtube.com/watch?v=Wt_IuhlO37w
http://www.youtube.com/watch?v=NTOPGPiGnMs&feature=player_detailpage
Soorten proeven:

De Poldi proef is geschikt voor ongelegeerd staal,
gehard staal (binnen bepaalde grenzen),
gewalst koper, gietbrons, messing, aluminiumlegeringen
VERMOEIINGSTERKTE:

Dit is de maximum spanningsschommelingen die een aan een wisselende
belasting onderworpen materiaal blijvend kan verdragen, zonder dat er
breuk optreedt. ( metaalmoeheid )
SLUITVASTHEID:

Dit is de weerstand die een materiaal biedt tegen oppervlaktevermindering.
De slijtageweerstand bij staal is afhankelijk van:
Een gepaste oppervlaktebehandeling
bv: door cementeren, nitreren, inductieharden,…
Een juiste keuze van legeringselementen
bv: door het toevoegen van CR, W, V, CO !
CI, MN, NI hebben een omgekeerde werking
Een efficiënte smering
bv: is om twee bewegende onderdelen te scheiden door smeermiddelen
LASBAARHEID:

Tijdens het lassen verwarmen we metalen plaatselijk tot boven hun smeltpunt
Daarna volgt een vlugge afkoeling!
Door dat sommige staalsoorten harder zijn dan andere kan er verharding
optreden!
Hierdoor ontstaat er plaatselijk kleine rek en kleine scheurtjes!


Wat is goed lasbaar:
non-ferrometalen
Kunststoffen
Roestvrije staalsoorten
VERSPAANBAARHEID:

Een goede verspaanbaarheid is van grote betekenis voor een
werktuigmachine.

We kunnen spreken over een goede verspaanbaarheid indien:
Een hoge snijsnelheid is toegestaan
Een korte spaan bekomen wordt
Een goede oppervlakteruwheid aanvaarbaar is
GIETBAARHEID:

Gieten is een vormgevingsmethode waarbij een metaalsmelt in een vorm
wordt gegoten en daarna tot stolling komt.
Sommige gietstukken zijn na het gieten meteen bruikbaar, anderen
moeten nog worden nabewerkt.
harden van staal
De hardheid van staal neemt toe wanneer men het materiaal:
Verhitten en snel afkoelen

Invloed van de afkoelsnelheid:
Is heel belangrijk!!
Als je afkoelsnelheid te traag of te vlug dan krijg je niet de:
Beoogde hardheid!!!

belangrijk is ook de temperatuur!!!!
hardingsmethoden:
- gewoon harden: het werkstuk na het verhitten 1 maal afkoelen tot
50 a 80 graden
- getrapt harden:het werkstuk wordt eerst vlug afgekoeld tot 250 graden
daarna nog eens tot 50 graden
bij deze methode zijn hardingsscheurtjes uitgesloten
- isometrisch harden: het werkstuk wordt afgekoeld in een zoutbad 250 graden
daarna in rustige lucht tot op kamertemperatuur
met dezemethode zijn er geen spanningen in het werkstuk
ONTLADEN

Doel:

-broosheid verminderen
-inwendige spanningen die ontstaan bij het harden verminderen

Principe:

Het geharde werkstuk wordt opnieuw opgewarmd tot een temperatuur van
200 tot 300 graden en daarna afgekoeld in rustige lucht

Opmerking:

Omdat hardingsscheurtjes soms een tijd na het afkoelen ontstaan, is het
aan te raden om zo vlug mogelijk na het harden de werkstukken te ontladen
1
2
3
OPPPERVLAKTEHARDEN

Alleen de materiaaloppervlakte wordt beïnvloed
En dit om een ongeharde, taaie kern en harde slijtvaste oppervlaktelaag
te bekomen!

Vlamharden:
Bij ongelegeerd en gelegeerd staalsoorten, het aanwezige koolstofgehalte
zijn bepalend voor de te bereiken hardheid.
Het werkstuk wordt door zuurstof-acetyleenbranders aan het oppervlakte
opgewarmd, daarna wordt het onmiddellijk in water afgekoeld
De hardingsdiepte is ongeveer 0.5 tot 4 mm

Inductieharden:
Door een spoelvormige geleider te plaatsen wordt het werkstuk van binnen
naar buiten gewarmd.
Thermochemische oppervlakteharden:

Cementeren:
DOEL: niet-hardbare staalsoorten van de nodige koolstof voorzien
HOE:
Het staal wordt in hittevaste, stalen kisten geplaatst, luchtdicht afgesloten
en gedurende een zekere tijd op een temperatuur van 850 graden gehouden


Nitreren:
DOEL: verkrijgen van een harde, slijtvaste oppervlakte
HOE:
Het staal wordt in een gasdichte oven geplaatst
harden is een moeilijk proces!!
zouden wij dat ook kunnen???
wij zoeken 2 vrijwilligers die dit zouden willen proberen!!!
4
5
6
groepsopdracht!!!
invloed van legeringselementen
gietstaal:
1
2
3
4
5
6
harden van staal
inleiding:
staal wordt gelegeerd om het een betere eigenschap te geven of om het voor een bepaalde toepassing geschikter te maken.
metalen:
- Mangaan
- Nikkel
- Wolfraam
- Vanadium
- Titaan
- chroom
niet-metalen:
- Sillicium
- fosfor
- zwavel
invloed van legeringselementen
mangaam:
- verhoogt de treksterkte
- verhoogt de rek
http://www.verspanersforum.nl/index.php?option=com_content&view=article&id=20&Itemid=54#Aluminium
nikkel:
- bezorgt het staal een fijne structuur
- verhoogt de treksterkte
- maakt het hittebestendiger
- verhoogt de weerstand tegen corrosie
- meer dan 36%= ongevoelig voor rek
ideaal voor meetapparatuur
wolfraam:
- hardheid, treksterkte en slijtvastheid neemt toe
- ideaal voor snijgereedschappen omdat je een langere standtijd krijgt!
vanadium:
- hardheid en slijtvastheid nemen toe
- bezorgt het staal een fijnere structuur
titaan:
- weerstand tegen een vermoeiingsbreuk neemt toe
- bevordert de lasbaarheid
niet - metalen
metalen
silicium:
- verhoogt de treksterkte
- lasbaarheid vermindert
- corrosiebestendiger
fosfor en zwavel
- zijn een vervuiling voor staal en mogen maar weinig voorkomen in het materiaal
- nadelige invloed op lasbaarheid, maar hunstig voor de verspaanbaarheid.
- verlagen de kerfslagwaarde
belangrijkste eigenschappen van gereedschappen:
- slijtvastheid
- grotere hardheidsdiepte
- risicoloos harden
-vormvastheid tijdens het harden
- warmtevastheid
- taaiheid
wat is gietstaal??
dit is staal dat onmiddelijk na de bereiding in gietvormen wordt gegoten!
er komen dus geen snijgereedschappen meer aan te pas.
soorten gietstaal:
- ongelegeerd gietstaal
- gelegeerd gietstaal
1
3
hooggelegeerd gietstaal
slijtvast gietstaal
2
orrosievast gietstaal
4
hittevast gietstaal
5
laaggelegeerd gietstaal
THERMOPLASTEN ZIJN:

Kunststoffen die boven een specifiek temperatuursgebied een fysische
toestandsverandering ondergaan zoals ijs en waterdamp
THERMOHARDERS ZIJN:

Kunststoffen welke boven een bepaalde temperatuursgebied een
structuurverandering ondergaan
Ze zijn nadien niet meer te smelten of verbranden
ELESTOMEREN ZIJN:

rubbers
enkele voorbeelden van kunststoffen
Pvc = polyvinylcloride
PVC
HDPE
PP = polypropeen
PP
Polystyreen is krasgevoelig, broos, glashelder
PS
ABS = acrylon butadieen styreen
ABS
Kunststoffen kunnen hard of zacht zijn,
doorzichtig maar ook ondoorzichtig, elastisch of onbuigbaar.
Hardheid wordt bepaald door toevoeging
van weekmakers
Harde PVC:
Buizen voor water
Opbergbakken
Raamprofielen
Montagepanelen
………
Hoge temperatuursbestendigheid tot 130 graden
Toegepast bij:
wegwerpinjectiespuiten
-keuken en toiletbenodigdheben
-verpakkingsfolie
-buizen
-…..
HDPE = polyethyleen hoge dichtheid
-Is onaantastbaar door chemiecälien
-Is goed lasbaar
-Moeilijk verlijmbaar
Toegepast bij:
-Flessen
-Vatten
-Veiligheidshelm
-Vijvers
PS = polystyreen
polystyreen is niet weerbestendig
Wordt vaak toegepast in de vorm van ISOMO
Bv:
CD-doosjes
kammen en tandenborstels
speelgoed en modelbouw
Krasvast, hard en grote slagvastheid
Gebruikt voor:

GSM
Huishoudapparaten
TV
Legoblokken
……….
Kunststoffen hebben ook een heel groot nadeel:
ze worden bijna allemaal niet door de natuur afgebroken.
Dus voorwerpen die niet meer gebruikt worden blijven nog lang
in het milieu achter.
elastomeren
De rubbers krijgen hun eigenschappen tijdens het vulkanisatieproces
specifieke eigenschappen worden bereikt door toevoeging van
allerlei stoffen!!
Bv: roet voor de slijtvastheid bij autobanden
2 groepen van elastomeren:
1. Synthetische rubbers
2. Natuurlijke rubbers
tappen van rubber
stap 1
nog soorten
Enkele soorten rubbers:
EPDM: vanwege de goede bestendigheid tegen heet water ingezet als
afdichting en in slangen bij (vaat)wasmachines en waterleidingen.
soorten
Pararubber :is een zachte natuurrubber die vooral bekend is
vanwege de uitstekende slijtvastheid.
Pararubber wordt veelal toegepast in
staalstraalcabines en als bekleding voor bijvoorbeeld:
containers en silo’s.
Schrijf eens op wat je allemaal kunt lijmen, denk ook na waar je dit thuis zou kunnen gebruiken!
Lijmen is een verbindingstechniek naast andere verbindingstechnieken
zoals lassen, klinken, bouten, enz………….
lijmen en hun voor- en nadelen
Men spreekt van lijmen wanneer je 2 lichamen aan elkaar bevestigt
met behulp van een NIET-METALEN tussenstof, die zich hecht aan
beide lichamen en die ook voldoende sterk is!
1
3
Kenmerkend is nog dat je deze tussenkloof meestal in een relatief
dunne laag aanbrengt en vanuit een vloeibaar, vast of plastisch
stadium van vloeibaar overgaat naar een verharde toestand
voordelen van lijmen:
2
nadelen van lijmen:
4
Soorten kleefstoffen die in de mechanische technieken veel worden
gebruikt:
5
ééncomponentenlijm:

onder afsluiting van zuurstof en
in contact met metalen uitharden!
Bij aankoop van deze flesjes zijn ze maar gedeeltelijk gevuld en dit
om uitharding te voorkomen!
6
Wil je een lijmverbinding een goede sterkte bezitten, dan is het
Noodzakelijk dat:
De lijm goed hecht
De lijm zelf een goede sterkte bezit
Materiaal vervormd niet en verzwakt ook niet
Verbindingskrachten worden gelijkmatig verdeeld
Je kan ongelijksoortige materialen met elkaar verbinden
De verbindingen zijn vaak onzichtbaar
Je kan zeer dunne materialen verbinden
Lijmverbindingen dempen trillingen
Er is extra toezicht en zorg nodig
De hechting is moeilijk te controleren
Je moet de drogings- of uithardingstijd respecteren
Je kan de verbindingen moeilijk demonteren
De sterkte van de verbinding is moeilijk te meten
Veel soorten, dus soms moeilijke keuze
Cyanoacrylaatlijmen:

Deze hechten bij kamertemperatuur binnen enkele seconden!
waar zouden we deze lijm kunnen gebruiken?
welke materialen zouden we kunnen lijmen?
Deze lijm is kleurloos, de lijmnaad blijft daardoor helder en is onzichtbaar.
voordelen:
Zeer snelle uitharding ( paar seconden)
Hoge treksterkte ( tot 35 N/mm2 )
Verschillende soorten materialen kunnen met elkaar verlijmd worden
Economisch in gebruik ( 1 druppel = 6 cm2 )
Uiterst geschikt voor:
- Vast maken van bouten en moeren
- Bevestigen van pasdelen ( kogellagers)
- Dichten van flensen
LOCTITE lijmen
zeer lage sterkte:

KLEUR:
lage sterkte:
middelsterkte:
hoge sterkte:
hoogste sterkte en goede temperatuursbestendigheid:
5 sterkteklassen
herkenbaar aan hun kleur
geel
kleur:
blauw
kleur:
rood
kleur:
groen
kleur:
violet
belangrijk:
Bij lijmen moet altijd:
De oppervlakte waar je de lijm op aanbrengt moet :
VETVRIJ EN PROPER zijn!
Daarvoor zijn er in de winkel speciale ONTVETTERS
te verkrijgen!
Nu gaan jullie zelf aan de slag……en dit om uit te zoeken welke soort
Loctite je moet gebruiken!!
Hoe gaan we te werk?
we verdelen ons in groepjes
We lezen de opdracht goed
Je krijgt 10 minuten voor deze opdracht
Afspraken:
Men doet de opdracht in stilte
Men blijft op zijn plaats zitten
Er mag gesproken worden met leden van je groep MAAR niet met
de andere groepen!!
Bij vragen aan de leerkracht steekt men zijn hand op!
materialenleer 2
warmgewalst staal
1992
2002
1997
2007
2012
2017
warmwalsen: de platen worden opnieuw verhit tot roodgloeiend en daarna gewalst!


dikte: 1.5 mm tot 40 mm
breedte: 1 tot 2 meter

voordelen:
- is het meest goedkope staal
- bijproducten mogelijk

nadelen:
- niet kleiner dan 1.5 mm verkrijgbaar
- is heel gevoelig voor roest
Full transcript