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

Materiaaltechnologie

No description
by

Sacha Tippel

on 19 September 2016

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Materiaaltechnologie

De Trekproef
Materiaaltechnologie
Metalen
Kunststoffen
Hout

eigenschappen en toepassingen
Technologisch
Lassen
Buigen
Lijmen
Boren


Mechanisch
Sterkte
Hardheid
Rek
Taaiheid

fysisch
Smelttemperatuur
Geleiding
magnetisme

Materiaakeuze a.d.h.v kenmerkende en typische eigenschappen

sterkte / stijfheid


stijfheid / dichtheid
sterkte / dichtheid
dichtheid / soortelijke weerstand

Wat is het verschil tussen ijzer en staal?
Wat is het verschil tussen staal en gietijzer/ gietstaal en gietijzer?
Waar staat de R voor in RVS?
Waarom roest aluminium wel?
Wat betekent de aanduiding op de boutkop?
Waarom heeft een aluminium profiel van een aluminium fietsframe een afwijkende vorm?
Wat hebben de gepresenteerde materialen gemeenschappelijk ?
Wat geeft bamboe voor problemen als je dit gebruikt om een fietsframe te produceren?
Waarom hout?
Waarom is een bezemsteel rond?
Waarom 2 koffiebekers als je koffie uit de automaat haalt?
Waarom zoveel KS producten in je leefomgeving?
Roesten KS ook?

QUIZ
V=?
HSS; high speed steel, snelstaal
(Wolfraam, chroom, vanadium en koolstof, kobalt)
Ongelegeerd gereedschapstaal
hardmetaal (carbiden, geen ijzer)
keramische snijmaterialen (AL2O3)

V= x d x n

n= V x 1000
x d

Laag of zwak legeren beïnvloed de mechanische
en technologische eigenschappen

Hoog of sterk legeren beïnvloed de fysische en chemische eigenschappen

Theorie:
Hoofdstuk 01
Basiskennis materialen; hout, papier en karton, leer en huiden, metaal, glas en keramiek, kunststof, textiel, steen, beton, licht

Hoofdstuk 02
Materialen catalogus; hier worden de meest gebruikte materialen toegelicht naar eigenschappen en toepassingen, de materialen zijn overzichtelijk ingedeeld van A-Z

Hoofdstuk 03
Processen; productvormgeving kan men onderscheiden in 2 hoofdgroepen:
• Plastische vormgeving (omvormen ) richt zich vooral op het bewerken en verwerken van Halffabricaten
• Vloeibare vormgeving (oervormen) gietprocessen

Hoofdstuk & think different
Materiaalkundige beschouwingen en bewuste materiaalkeuze

Praktijk/practicum
• Onderzoekspdrachten A, B, C, D, E, F, G zijn verplicht
• Maakopdracht, keuze opdrachten H en I
Maak een keuze uit 1 opdracht.

Toelichting door Peter op de
trekproef en de E-,Modulusporef
Toelichting door Sacha op de : Hellingproef, poldihamer en algemeen onderzoek
Daarnaast: planning/voorbereiden/tekeninglezen, enz...
Voltijd: Vrijdag!
Praktisch...
opdrachten in dossier
feedback tijdens cursus
dossier inleveren via dpf in week 26, toetsweek
Inleveren opdrachten
beoordelingen
inclusief verslag

koper, Cu
aluminium, Al
materiaalkundig onderzoek en maakopdracht
Scheikundig
Corrosievastheid
brandbestendigheid
een slecht materiaal bestaat niet, wel een slechte materiaalkeuze
σ=F/A
beïnvloeden van materiaaleigenschappen:


technologische
mechanische eigenschappen

natuurkundige eigenschappen
chemische eigenschappen
harden, laag legeren
hoog legeren
Herkomst ijzer
bereiding staal
Beïnvloeden van de stijfheid van materialen
de E-modulus
f= (FL^3)/(48 E I )
met I(rechthoekige doorsnee)=(bh^3)/12
de spanning in het materiaal; σ=F/A

de rek bij breuk; A=(Lu-Lo)/Lo X 100%

de insnoering; Z=(So-Su)/So x 100%

ijzererts hematiet
Fe2O3 en magnetiet Fe3O4
Fw = Fn x
HSS boor 29 mm
HSS boor 1 mm

Harden, legeren, structuurveranderingen
gedrag van koper....
• 28 NiCrMo4 (snelstaal HSS)
C = 0,28 % (28/100)
Ni = 1% (4/4)
Chroomgehalte is niet aangegeven
Molybdeengehalte is niet aangegeven



Aluminium is een
licht
metaal met een dichtheid van 2,7.10³ kg/m. Dat is ongeveer een derde van het gewicht van staal.
Sterk
Afhankelijk van de soort legering varieert de sterkte van aluminium.
De verhouding sterkte versus gewicht is gunstig
en met deze eigenschap is aluminium geschikt voor veel verschillende toepassingen.
Weerbestendig
Aluminium heeft als eigenschap dat zich van nature een beschermende oxidelaag vormt.
Duurzaam a
an het einde van de gebruiksduur is aluminium met zeer weinig energie en behoud van kwaliteit te recyclen. Het omsmelten kost slechts 5% van de energie die oorspronkelijk nodig is om primair aluminium te produceren.
Goed bewerkbaar
Aluminium is
uitstekend te verspanen
,
goed lasbaar
en er staan v
ele bewerkingstechnieken en oppervlaktebehandelingen
ter beschikking.
Verspanende bewerkingsprocessen
in aluminium hebben
70% minder bewerkingstijd
dan staal.
Goed geleidend
Aluminium is zeer geschikt voor het geleiden van elektriciteit en warmte.
Binnen deze eigenschap is de verhouding geleidbaarheid/dichtheid twee keer gunstiger dan die van koper.
Grote vormvrijheid
Door middel van extrusie en walsen
kan aan aluminium profielen en platen elke gewenste vorm worden gegeven. Het metaal heeft als eigenschap een
lage smelttemperatuur
en is daardoor uitstekend vorm te geven door middel van
gieten
.
Decoratief
Met behulp van een
anodiseer- of lakbehandeling
kan het oppervlak van aluminium worden verfraaid en zorgt dit voor een nog betere bescherming.
Belangrijkste kenmerken van het materiaal aluminium
Figuur 1: de grondstof bauxiet
Niet giftig en dampdicht
Aluminium geeft geen giftige stoffen af en is volledig
dampdicht
. Vanwege deze eigenschap wordt het veel gebruikt voor verpakkingen van consumptieartikelen en geneesmiddelen.
In overvloed aanwezig
De aardkorst bestaat voor 8% uit aluminium. Na zuurstof en silicium is
aluminium het meest voorkomende element op aarde
.

Aluminium wordt zeer breed en in nagenoeg alle marktsegmenten toegepast. Het bedrijfsleven heeft aluminium leren kennen als een materiaal waarmee slimme, fraaie, innovatieve en duurzame producten kunnen worden gerealiseerd die de concurrentiepositie versterkt. De klant/consument waardeert deze producten naast de functionaliteit en het lichte gewicht ook om de vormgeving en duurzaamheid. De overheid, het bedrijfsleven en NGO‟s onderkenen dat aluminium uitstekend past bij het maatschappelijke streven naar een meer duurzame samenleving.
De waardering is onder andere gebaseerd op het feit dat aluminium met behoud van kwaliteit, dus zonder down-grading, keer op keer met een zeer lage milieubelasting wordt gerecycled. De recycling vergt slechts 5 procent van de energie die nodig was voor de primaire productie van aluminium. Aluminiumschroot is zeer waardevol en wordt nog afgezien van de duurzaamheids argumenten vanwege deze economische waarde marktgedreven in tal van marktsegmenten voor nagenoeg 100 % ingezameld en gerecycled. Denk hierbij aan de bouwsector, automotive- en transportindustrie en tal van industriële- en consumentenproducten.
Kampioen recyclen
Aandachtspunten voor aluminium in het milieu
Scheiding van bauxiet in aluinaarde en reststoffen (zand en metaaloxiden) vindt plaats door het oplossen van bauxiet in natronloog. Het natronloog wordt teruggewonnen, er blijven echter resten over in het residu. Na een periode van 5 à 10 jaar is het natronloog door CO2 uit de lucht en het regenwater geneutraliseerd tot water en soda. De pH is dan weer neutraal. Bij het elektrolyse proces in moderne installaties worden de vrijkomende gassen voor 96 tot 99% opgevangen en weer in het proces teruggevoerd. Spoelwater dat gebruikt wordt in de diverse oppervlaktebehandelingen van aluminium producten wordt na zuivering hergebruikt. Aluminium corrodeert niet door regenwater, zodat geen emissies ontstaan naar bodem of oppervlaktewater. Door de corrosiebestendigheid van aluminium producten is er relatief weinig onderhoud nodig aan aluminium producten. Indien aluminium onderdelen worden gebruikt als bewegende delen is er winst in het energiegebruik tijdens het gebruik. Een auto met onderdelen van aluminium is bijvoorbeeld lichter dan een auto met onderdelen van conventionele materialen. Door de gewichtsbesparing is er minder brandstof nodig.
kenmerkende eigenschappen van koper
koper
een eerste metaal dat mens begon te worden gebruikt voor technische doeleinden. Samen met goud, zilver, ijzer, tin, lood en kwik, is koper bekend sinds de oudheid en blijft van belangrijke technische betekenis voor de dag van vandaag.

Koper of Cu (29)
Koper behoort tot een groep van zware metalen, is een
uitstekende geleider van warmte en elektriciteit
. De geleidbaarheid van koper is 1,7 maal hoger dan aluminium en zes keer hoger dan dat van ijzer.
het is smeedbaar, en laat zich makkelijk gieten en omvormen

De chemische eigenschappen van koper
Koper heeft voldoende hoge weerstand tegen corrosie. In een vochtige atmosfeer met kooldioxide wordt metaal oppervlak bedekt met een groenachtige patina (patina).



Het gebruik van koper

Eigenschappen van koper als elektrische en thermische geleidbaarheid maken het een belangrijk materiaal in de elektrotechnische industrie, met name voor de draad, elektroden, enz. Voor dit doel gebruikt men nagenoef zuiver Cu (99,98-99,999%)

Koper heeft vele unieke eigenschappen: weerstand tegen corrosie, goede verwerkbaarheid, lange levensduur en 'fraai' in combinatie met andere materialen zoals hout, natuursteen, baksteen en glas. gebruikt in de bouw als: dakbedekking, het verfraaien van de gevels van gebouwen, enz.
Een zeer belangrijk gebied van de toepassing van koper-de productie van legeringen. Een van de meest nuttige en meest gebruikte legeringen is messing. De belangrijkste onderdelen: koper en zink. Toevoeging van andere elementen kunnen krijgen messing met verschillende eigenschappen. Messing is harder dan koper.

Sinds de oudheid, staat bekend de koper - tin legering bekend als brons. Brons is uitstekend gietbaar en het is harder dan zuiver koper en tin.
Koperlegeringen, maar ook zuiver koper, wordt al heel lang gebruikt voor de productie van verschillende wapens, gebruiksvoorwerpen, gebruikt in de architectuur en kunst.

Koperen munten en bronzen beelden van huizen van de mensen versierd sinds de oudheid. Tot de dag van vandaag bewaard gebleven bronzen meesters van het oude Egypte, Griekenland en China. Grote meesters in bronsgieten waren Japanners.
De reusachtige figuur van Boeddha in de tempel Todaydzi gesticht in de achtste eeuw, weegt 400 ton.
opdracht in 2 tallen....
1000; nagenoeg zuiver alu
2000; koper, verhoogt de sterkte, verbetert hoge temp eigenschappen en verspaanbaarheid
3000; mangaan, verbetert de gietbaarheid, vermindert de stolingskrimp verbetert de ductiliteit en slagvastheid
4000; silicium, verhoogt de vloeibaarheid van gietlegeringen, vermindert de warmtescheurgevoeligheid bij stolling en verhitting, verbetert de corrosieweerstand
5000; magnesium, verhoogt de sterkte, vebtert gietbaarheid en verbetert de corrosiebestendigheid
6000;
7000; zink, verlaagt de gietbaarheid, in combinatie met andere elementen verhoogt het de sterkte aanzienlijk
Zwavel en lood worden aan Cu toegevoegd om de verspaanbaarheid te verbeteren (zijn nagenoeg onoplosbaar in koper, waardoor het materiaal niet 'opstroopt' tijdens het verspanen)
Chroom wordt aan Cu toegevoegd om het te verstevigen
opdracht in 2-3 tallen
maak een overzicht in tabelvorm waarbij je de materialen indeelt in:
A. 2 hoofdgroepen
B. logische subgroepen binnen de hoofdgroepen

we gebruiken eigenschappen van materialen, om materialen te definiëren
C. wat zijn de 4 hoofdgroepen van eigenschappen?
D. wat zijn voorbeelden van eigenschappen binnen deze hoofdgroepen?

tenslotte
: hoe kunnen we bestaande eigenschappen van materialen verbeteren of veranderen ?
wat is de maximale kracht waarmee we de staaldraad kunnen belasten?

http://www.mennens.nl/productinfo/staalkabel/#watiseenstaalkabel
http://www.interkabel.eu/staalkabel/staalkabel.html
http://www.keyman.nl/downloads/ijzerwaren/20%20Staalkabel%20%26%20ijzerdraad%20v1.1%20web.pdf
Full transcript