Защитные материалы: классификация, свойства, применение, изготовление

Смирнова Л.Н. Гипсокартон – Свойства защитных материалов

Скачать книгу с рисунками и таблицами – нажмите сюда

Свойства защитных материалов

Выбор необходимых теплозащитных материалов производят по многим характеристикам, что представляет определенные трудности даже для специалистов. Возможности применения этих материалов зависят от их свойств.
Материалы имеют разнообразную техническую маркировку, которую их изготовители часто не разъясняют потребителям. Однако очень важно получить достаточную информацию прежде, чем приобрести и пустить в дело соответствующий материал. При этом целью каждого вида работ является наиболее оптимальный путь использования соответствующего вида материала.

Выбор изоляционного материала производят в зависимости от:
• назначения и области применения;
• огнестойкости;
• способности сопротивления влажности и разрушению вредными насекомыми;
• воздействия на микроклимат жилища и здоровье человека;
• стоимости.

Низкая цена часто имеет решающее значение при выборе и покупке материала, что, однако, не следует считать достаточно объективным критерием. Несомненно, правильным считается стремление к экономии энергетических затрат, обеспечивающих сохранность тепла. Однако если в этом случае наблюдается ухудшение климатических условий проживания и, соответственно, вредное воздействие на здоровье человека, то такой выбор не может рассматриваться как хорошее решение.

Теплоизоляция — это способность материала препятствовать переносу тепла. Для того чтобы сравнивать материалы друг с другом, на упаковке указывают коэффициент теплопередачи. Например, группа теплопроводных материалов 050 имеет коэффициент теплопередачи 0,05 Вт/(мК). Чем меньше это число, тем больше воздействие защиты или изоляции. Изоляционный материал группы 025 следует считать лучшим защитным материалом по сравнению с материалами группы 050, однако это не означает, что будет сохраняться вдвое больше тепла, поскольку необходимо учитывать теплопередачу через стены.
При выборе изоляционного материала следует исходить не только из меньшего значения коэффициента теплопередачи, но и учитывать его толщину и прочность. Для некоторых видов работ необходимо применение теплоизоляционных материалов с определенным минимальным значением прочности; обычно они имеют большую толщину и обладают высоким коэффициентом теплопередачи. Выбор коэффициента теплопередачи часто осуществляют после установления области применения и назначения теплозащитных работ.
Коэффициент теплопередачи является основополагающим при вычислении коэффициента, который используют для расчета тепловых потерь отопления в зданиях и по которому ведут сопоставление зданий по тепловому критерию.
Дать рекомендации по выбору оптимальной толщины изоляционных материалов достаточно сложно. Очень часто решение зависит от того, какая поверхность подлежит изоляции. Например, при изготовлении плавающего бесшовного пола, как правило, применяется насыпной изоляционный материал толщиной 2-3 см. При защите внешних и наружных стен, так же, как и перекрытий, во многих случаях толщина материала составляет 6-10 см. Деревянные балки перекрытий должны покрываться защитным материалом полностью. Величину теплоизоляционного слоя на уклонах крыши определяют толщиной стропил. При этом достигают хорошего эффекта теплоизоляции путем небольшого усложнения конструкции. В некоторых случаях необходимо выполнять комбинированную защиту, предусматривающую устройство промежуточного вентилируемого пространства толщиной 2-4 см между изоляционным слоем и кровлей.

Огнестойкость и защита от огня. Эти свойства определяют класс строительных материалов. Материалы классов А1 и А2 являются негорючими. Материалы класса В1 следует считать трудновоспламеняемыми, и они горят лишь при наличии огня. Если удалить источник огня, пламя гаснет в кратчайшее время. Материалы класса В2 имеют нормальные условия воспламенения. Легковоспламеняемыми являются материалы класса В3, которые нельзя использовать в высотном строительстве.
При строительстве новых зданий и реконструкции старых местными властями устанавливаются подлежащие обязательному выполнению специальные требования к пожаробезопасности.
Строительные изделия и конструкции имеют разную степень огнестойкости, и по этому показателю их делят на соответствующие классы и маркируют. Так, по степени огнестойкости элементы внутренних стен и перекрытий обозначают как F, внешние стены — W, вентиляционные трубопроводы — L, остекленные блоки — G. Классы огнестойкости F30, F60, F120, F180 обозначают, что внутренние стены или перекрытия могут сопротивляться воздействию огня по меньшей мере в течение 30, 60, 120 и 180 мин, не изменяя своих функциональных свойств.
Наряду с этим, указывают горючесть элементов строительных изделий или конструкций. Например, основные элементы и изделия класса В, выполненные из трудновоспламеняемых материалов, маркируют индексом В (F30-B), выполненные из считающихся горючими материалов — индексом АВ (F30-AB), а все составные элементы, включающие только негорючие материалы, — индексом A (F30-A).
С точки зрения защиты от пожара предпочитают строительные детали, покрытые защитным материалом с высокой степенью сопротивления горению.
Улучшение пожарозащиты возможно путем применения негорючих изоляционных материалов или облицовки из изоляционных материалов — гипсокартонных или облегченных древесно-волокнистых плит.
Многие изоляционные материалы имеют различные области применения. Материалы, подвергаемые нагрузкам, могут быть использованы при изоляции кровель. Некоторые изоляционные материалы отличаются шершавой фактурой поверхности, позволяющей удерживать слои штукатурки. Материалы, используемые для защиты покрытий стен, пропитаны водоотталкивающим составом.
Назначение и область применения изоляционного материала указывают на этикетке.

Влагозащитные свойства. Защитный материал должен воспринимать как можно меньше влаги, поскольку при ее впитывании изоляционный материал полностью теряет свои качества, т. к. вода является намного лучшим проводником, чем воздух. Кроме того, на стыкующихся строительных элементах может образоваться плесень и зона гниения, что приводит к разрушению изоляционного материала. Во всех случаях, где предполагается стык строительных изделий, последние должны быть обезвожены.
Влажность проявляется также в виде водяного пара. Большое значение имеет пароводонепроницаемость изоляционного материала. Так как влажность воздуха в помещениях и снаружи различается, существует тенденция ее выравнивания. Это наблюдается при вентиляции и проникновении водяного пара через наружные стены, в особенности в зимнее время. При этом водяные пары охлаждаются и влага конденсируется на строительных конструкциях. Различные строительные и защитные материалы оказывают различное сопротивление паропроницаемости, т. е. они хуже или лучше пропускают влагу. Если защитный материал, обладающий низкой степенью проникновения пара (например, плиты из минеральной ваты), нанести на стены с высокой степенью проникновения (например, бетон), то в местах соприкосновения может произойти насыщение конденсатом защитного материала и штукатурки. Это особенно характерно для помещений с высокой влажностью (кухни, ванные). Наиболее оптимальным является гармоничное сочетание влагопроницаемости строительных изделий и защитных материалов. Это означает, что на теплую сторону строительного элемента необходимо наносить паронепроницаемый материал, а на холодную сторону — паропроницаемый. Поэтому плиты из минеральной ваты пригодны прежде всего для защиты наружных элементов. Если возводятся внутренние элементы помещений, где высокая степень влажности, то они должны быть соответствующим образом защищены. Эти условия необходимо выполнять также при наружных работах в процессе монтажа кровли.

Читайте также:
Доменный процесс: определение, этапы, польза, конструкция

Химические свойства. Защитные материалы не должны вызывать коррозию окружающих материалов. С другой стороны, защитные материалы должны быть стойкими к воздействию материалов применяемых изделий. Это особенно важно при использовании различных химических продуктов, например клеев, которые должны снабжаться инструкцией изготовителя.

Устойчивость против насекомых. Большинство защитных материалов не разрушается насекомыми, однако гнездование насекомых в материалах из торфа, соломы и тростника полностью исключить не удается, хотя эти материалы пропитывают или обсыпают гашеной известью.

Воздействие на здоровье человека. Ответить на вопрос, какие вредные продукты содержатся в защитных материалах, трудно, т. к. изготовители, как правило, не публикуют данные о составе материалов, во-первых, по соображениям охраны сведений о технологии производства, во-вторых, чтобы не волновать покупателей.
Если рассмотреть основные компоненты, из которых изготавливают защитные материалы, то растительные и минеральные составляющие, как правило, не вызывают сомнений с точки зрения воздействия на здоровье. Вместе с тем синтетические материалы, изготовленные на основе искусственных продуктов, могут оказаться вредными для здоровья. Поэтому сырьевые составляющие таких материалов проходят предварительную обработку, после которой их вредное воздействие уменьшается.
При переработке минеральное волокно измельчают до такой степени, что его частицы при попадании в легкие человека могут вызвать нежелательные последствия. Для предотвращения этого в состав вносят связывающие компоненты, в результате чего создается относительно безопасный основной продукт, используемый для изготовления защитных материалов. Однако искусственные строительные материалы все же могут содержать остаточные компоненты, которые вредно воздействуют на организм человека.
Вместе с тем весьма сложен вопрос о том, какие вредные последствия могут вызывать отдельные компоненты защитных материалов, использованных в конкретной конструкции, содержащей эти материалы. Известно также, что и естественные материалы способны выделять вредные вещества, как, например, при нагреве пробки. С учетом изложенного выше вредное воздействие любых материалов необходимо ограничивать правильным выполнением монтажа.
Во всяком случае материал под плавающим покрытием или алюминиевой фольгой оказывает, несомненно, меньшее вредное воздействие на воздух в помещении, чем при закрытии его деревянным покрытием.

Воздействие на окружающую среду. Все используемые в строительстве материалы рано или поздно совершают своеобразный круговорот в природе: когда они старятся, их отправляют на специальные свалки, где сжигают в специальных устройствах. С этой точки зрения в строительстве предпочтительнее использование материалов растительного или минерального происхождения, которые не выделяют при переработке вредных веществ.

Обработка материалов. Различные материалы требуют и различных методов обработки. В основном защитные материалы можно крепить к конструкциям гвоздями, болтами или шурупами. При создании сплошных наружных покрытий защитные плиты прибивают гвоздями и облицовывают с помощью специальных клеящих составов. В случае защиты двухскатных кровель методы обработки должны указываться изготовителями.

Скачать книгу с рисунками и таблицами – нажмите сюда

Сварочные материалы: классификация и характеристики

Во время сварки изделий применяются сварочные материалы. Они позволяют обеспечить стабильное горение дуги, беспористые сварные швы, которые устойчивы к образованию повреждений. Ниже будет представлена их классификация и назначение.

  • Классификация сварочных материалов
    • Электроды и проволоки
    • Пластины и стержни
    • Газы
    • Флюсы для сварки и другие материалы
  • Общие требования к сварочным материалам

Материалы для сварки выполняют такие функции:

  • обеспечивают стабильность сварочного процесса;
  • удаляют из металла шва вредные примеси;
  • обеспечивают правильные геометрические размеры швов;
  • обеспечивают получение материала шва с определенным химическим составом и свойствами;
  • помогают защитить расплавленный металл от воздействия воздуха.

Классификация сварочных материалов

Итак, на какие категории подразделяются данные материалы:

  • электроды и присадочные прутки — к ним относятся электроды с кислым, целлюлозным, смешанным, рутиловым, основным и другим покрытием, а также неплавящиеся электроды;
  • проволока — бывает активированной, порошковой или сплошной;
  • флюсы — подразделяются на электропроводные и защитные;
  • газы — для поддержки горения, защитные, которые бывают активными и инертными, и горючие;
  • керамические подкладки — используются для соединения стыковых, угловых и тавровых швов, бывают всепозиционными, круглыми и др.

Электроды и проволоки

Проволоки и электроды нужны для обеспечения подачи электропитания в сварочную зону с целью нагрева. Плавящиеся электроды с покрытием, некоторые виды проволоки и защитный флюс для дуговой сварки включают в себя специальные компоненты, которые способны защитить металл от воздействия воздуха, поддерживают стабильность процесса работы и помогают получить определенный химический состав металла шва и не только. А присадочный пруток в шов вводится при сварке.

Плавящиеся проволоки используются в работе в таких ситуациях:

  • под флюсом;
  • в защитных газах;
  • при электрошлаковой сварке.

Стальные проволоки бывают трех видов:

  • легированные;
  • высоколегированные;
  • низкоуглеродистые.

Всего по сортаменту насчитывается 77 разновидностей.

При выборе той или иной марки меняется химический состав сварного шва. Чаще всего применяют проволоку, по составу напоминающую металл, который обрабатывается. Материал должен соответствовать ГОСТу и быть указан на упаковке изделия.

В свою очередь, низкоуглеродистая и легированная сталь для производства проволоки бывает омедненной и неомедненной. Для ручного типа сварки применяется проволока, которая порублена на куски по 360−400 мм в длину. Приобрести ее можно в мотках по 20−85 кг весом. Каждый такой моток имеет этикетку, где указаны производитель и технические параметры изделия.

Для работы нельзя использовать проволоку сомнительного производства неизвестной марки. Поверхность присадочной проволоки должна быть гладкой, на ней не должно быть жира, ржавчины или окалины. Выбирать ее нужно по показателю плавления, он должен быть ниже аналогичной характеристики у соединяемых материалов.

Одно из качественных свойств проволоки — это способность плавиться постепенно, без резкого выброса брызг. Если специальной проволоки для соединения изделий из нержавейки, латуни, свинца или меди нет, то применяют полоски порезанного металла из того же материала, который сваривается.

Читайте также:
Виды пластмасс, их характеристика, производство и применение

Пластины и стержни

Пластины используются для электрошлаковой сварки, а дуговая сварка осуществляется с применением электродного металлического стержня с покрытием на основе электрода. Толщина электродов бывает трех видов:

  • толстая;
  • средняя;
  • тонкая.

Тип сварочного материала с разным покрытием обозначается буквами таким образом:

  • А — покрытие имеет кислотные добавки;
  • Б — классический вариант;
  • Ц — покрытие содержит целлюлозу;
  • П — в поверхностном слое присутствуют смешанные материалы.

При резке и газовой сварке применяют горючие газы и те, что поддерживают горение. Сюда относятся:

  • кислород;
  • ацетилен;
  • водород;
  • пропанобутановая смесь;
  • метилацетилен-алленовая фракция.

Защитные газы предназначены для обеспечения газовой защиты материала в расплавленном виде от воздуха. Защитные газы такие:

  • инертные (гелий, аргон и смеси на их основе);
  • активные (углекислый газ и смеси на его основе).

Инертный газ в химическую реакцию с металлом вступать не умеет и почти в нем не растворяется, а активные газы способны вступать в такую реакцию и растворяться в металлах.

Что касается кислорода, то он тяжелее воздуха и помогает газам и парам сгореть максимально быстро, при этом способно выделяться тепло, а температура плавления при этом максимальная. При этом сжатый кислород при взаимодействии со смазочными материалами и жирными маслами может привести к взрыву и самопроизвольному воспламенению, соответственно, работать с кислородными баллонами следует только в чистых условиях, где подобное исключено. Сварочные материалы кислородного типа нужно хранить, только соблюдая нормы пожарной безопасности.

Сварочный кислород бывает техническим, получается из атмосферы. А воздух при этом обрабатывается в разделительном аппарате, в итоге удаляются углекислые примеси, а готовый продукт сушат. В жидком виде кислород для хранения и перевозки содержится в специальных емкостях, имеющих высокую теплоизоляцию.

Другой газ, ацетилен, — это кислород, соединенный с водородом. При нормальной температуре ацетилен имеет газообразное состояние. Он бесцветный и включает примеси сероводорода и аммиака. Опасность представляют воспламеняющиеся компоненты такого материала, сварочное давление от 1,5 кгс/см2 или же ускоренное нагревание до температуры в 400 градусов также могут привести к взрыву.

Газ производится посредством электродугового разряда, который разделяет жидкие горючие компоненты, или через разложение карбида кальция под воздействием жидкости.

Существуют и заменители ацетилена. Согласно требованиям к материалам для сварочных работ, возможно применение паров жидкостей и прочих материалов. Их используют, если температура нагрева в два раза больше показателя плавления металла.

Чтобы горел тот или иной вид газа, нужно определенное количество кислорода в горелке. Те или иные горючие вещества используются вместо ацетилена, поскольку они недорогие и их легко добыть. Использовать их можно в разных промышленных сферах, но применение таких веществ ограничено ввиду их относительно низкой границы нагрева.

Флюсы для сварки и другие материалы

Флюс в процессе сварочных работ имеет разное назначение. Благодаря ему можно растворить окислы на поверхности металла, что способствует облегчению процесса смачивания заготовки расплавленным металлом. Еще флюс является барьером для доступа кислорода, выступая в роли покрытия горячей поверхности заготовки, и не допускает окисления металла. А еще расплав флюса может выступать как теплообменная среда, облегчая нагревание стыка.

Флюсы отличаются друг от друга по следующим параметрам:

  • способу производства;
  • назначению;
  • своему химическому составу и прочим параметрам.

Например, по способу производства они бывают плавлеными и неплавлеными. Плавленые флюсы производятся посредством сплавления частей шихты в печах. А вот неплавленые части флюсовой шихты могут быть скреплены без сплавления.

Флюс состоит из порошка или пасты определенного состава, его производят на основе борной кислоты или же прокаленной буры. Флюсы не применяют для соединения легированных сталей.

А другой вид материала для сварки, керамическая подкладка, применяется для того, чтобы создать качественный шов и сформировать обратный валик.

Все перечисленные сварочные материалы еще могут подразделяться по типу свариваемых металлов и сталей. Например, одни предназначаются для соединения углеродистых сталей, другие — для нержавеющих или низколегированных либо чугуна, меди и прочих материалов.

Общие требования к сварочным материалам

Независимо от того, какой используется тип сварки, следует применять материалы согласно существующим стандартам, где прописаны все требования к ним. Все заводские изделия должны иметь сертификат с указанием технических характеристик:

  • товарный знак производителя;
  • буквенно-цифровые условные обозначения, указывающие на тип и марку изделия;
  • заводской номер смены и партии плавки;
  • показатель поверхностного состояния проволоки или электрода;
  • химический состав материала и процентное соотношение его компонентов;
  • механические особенности направленного шва;
  • вес нетто.

Для всех электродов важным требованием является хорошо сформированный шов и дуга со стабильным горением. Металл полученной направки обязан соответствовать заранее заданному химическому составу, во время работы должно происходить равномерное расплавление стержня, без брызг и выделения токсичных компонентов. Проволока позволяет осуществить качественную работу. Электроды могут очень долго сохранять свои технические параметры.

Чтобы произвести качественную работу, важно учитывать каждую деталь. Чтобы соединение было прочным и стойким, используйте только качественные материалы и делайте все согласно требованиям.

ЗАЩИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

в ядерной энергетике – материалы, применяемые для защиты от ионизирующих излучений. Защита от потока за-ряж. частиц не представляет затруднений, т. к. их пробег во всех материалах мал, поэтому понятие “3. м.” используется лишь по отношению к нейтронному, у- и рентгеновскому излучениям. Защита от излучения нейтронов сводится к замедлению их с последующим поглощением. Для защиты от нейтронов применяют водородсодержащие материалы (вода, бетон) и в-ва с большим сечением захвата нейтронов (железо, кадмий, бор), для защиты от рентгеновских и у-лучей – в-ва, содержащие тяжёлые атомы (свинец, железо и др.).

Большой энциклопедический политехнический словарь . 2004 .

  • ЗАЩИТНОЕ РЕЛЕ
  • ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ

Смотреть что такое “ЗАЩИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ” в других словарях:

Материалы сварочные — – электроды, проволока и защитные материалы. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ и м. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] Рубрика термина: Сварка Рубрики энциклопедии: Абразивное… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Читайте также:
Токарная обработка: суть, определение, этапы, применение, оборудование

Защитные покрытия — – покрытия, создаваемые на поверхности бетона или арматуры для защиты от коррозии. [ГОСТ Р 52804 2007] Рубрика термина: Защита бетона Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Защитные покрытия форм — – полимерные покрытия стальных форм, позволяющие получить железобетонные изделия (лестничные марши, проступи, подоконные доски и др.) с гладкими поверхностями, снизить затраты на чистку и смазку форм, уменьшить усилие вытягивания… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Защитные свойства — – эксплуатационные свойства, характеризующие особенности и результаты процессов защиты от коррозии материалов, которые могут протекать при их контакте с агрессивной средой в присутствии топлива. [ГОСТ 4.25 83] Рубрика термина: Защита от… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

МАТЕРИАЛЫ СУДОСТРОИТЕЛЬНЫЕ — технические материалы, показатели свойств которых отвечают требованиям классификационных норм и правил к материалам для строительства судов или требованиям норм и стандартов (ТУ, ОСТ, ГОСТ) к материалам, используемым в технологических процессах… … Морской энциклопедический справочник

смазочные материалы — смазочные материалы — обобщённое название веществ (жидких, пластичных, твёрдых или пастообразных), наносимых на поверхности деталей машин, механизмов, рабочих частей инструментов и т. п. Используются в технике для уменьшения трения при… … Энциклопедия «Жилище»

ГОСТ Р 51221-98: Средства защитные банковские. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р 51221 98: Средства защитные банковские. Термины и определения оригинал документа: 19 (банковская защитная) дверь: Обладающее регламентированными защитными свойствами банковское защитное средство шириной не более 2,5 м,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Очки защитные — – средство индивидуальной защиты глаз от воздействия вредных и опасных производственных факторов. Отличаются большим разнообразием исполнений. Выпускают защитные очки со светофильтрами, темными и цветными стеклами, а также двумя видами… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Смеси сухие защитные — – смеси, предназначенные для устройства защитных покрытий на поверхности строительных конструкций и изделий. [ГОСТ 31189 2003] Смеси сухие защитные – применяемые для поверхностей бетона от негативного влияния эксплуатационных, климатических … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Смеси сухие защитные биоцидные — – смеси, предназначенные для защиты поверхности строительных конструкций от вредного воздействия и (или) предотвращения роста биологических объектов (бактерий, грибов, водорослей, лишайников и т. п.). [ГОСТ 31189 2003] Смеси сухие защитные… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Полимерные материалы

Полимеры – органические или неорганические вещества, состоящие из отдельных звеньев-мономеров, соединенных в длинные цепи-макромолекулы химическими или координационным связями. Примером природных органических полимеров могут служить белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты. Однако существует огромное количество синтезированных неорганических веществ, получаемых промышленным путем. При производстве полимерных материалов используют технологии полимеризации, конденсации и химических воздействий. Вследствие этого простые вещества объединяются в высокомолекулярные соединения с многократно повторяющимися структурными фрагментами. Названия материалов образуются от мономера с приставкой «поли»: полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид и т.д. В настоящее время эти и другие пластмассы известны всем бытовым потребителям. Из них изготавливают трубы, мебель, строительные и облицовочные материалы, посуду, пленку, упаковку и множество других предметов, которыми люди пользуются ежедневно. К полимерам также относятся каучуки, резины, различные клеи, герметики, лакокрасочные материалы. Каждый из составов обладает уникальным набором эксплуатационных характеристик, а их цена невелика по сравнению с традиционными материалами. Это обуславливает постоянное повышение спроса на полимерную продукцию.

Классификация

Классификация полимеров осуществляется по ряду признаков, которые отражаются на их физических и химических свойствах.

Происхождение

По происхождению полимерные материалы подразделяются на:

  • природные (биополимеры);
  • искусственные;
  • синтетические.

Биополимеры – высокомолекулярные вещества, встречающиеся в природе и играющие важную роль в жизни животного и растительного мира. Помимо белков, полисахаридов и нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), к ним относятся крахмал, целлюлоза, инулин, гликоген, хитин и пр.

К искусственным относят полимеры, получаемые из природных путем химических модификаций, которые позволяют придавать материалам необходимые свойства. Примером искусственных полимеров служат пластмассы, изготовленные на основе целлюлозы.

Синтетические высокомолекулярные соединения получают путем полимеризации мономеров. К таким относится, например, полиэтилен, основой которого является бесцветный газ – этилен. В результате химической реакции образуется связь между отдельными молекулами, и вещество переходит в твердое агрегатное состояние. На сегодняшний день именно синтетические полимеры являются наиболее используемыми в различных отраслях промышленности.

Химический состав

Различают две большие группы полимерных материалов:

  • гомоцепные;
  • гетероцепные.

В гомоцепных соединениях главные цепи макромолекулы состоят из атомов одного вида. К таким, например, относятся карбоцепные, сульфидоцепные, селикоцепные, состоящие из атомов, углерода, серы, кремния соответственно. Это такие материалы, как органические: полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, неорганические: карбин, кумулен, полисилан, элементоорганические: полиорганосиланы, поливинилалкилсиланы борсодержащие и др.

К гетероцепным относятся полимеры, структура которых содержит замещающие атомы разных химических элементов. Примером таких соединений являются полиэфиры, полиамиды, полисилоксаны, полиформальдегид и др.

Структура

Тип связей мономеров в макромолекуле оказывает сильное влияние на физические характеристики полимера. Существует большое количество разных видов структурных соединений, основными из которых являются:

  • Линейная. Мономеры связаны в одну цепь. Такие материалы обладают высокой эластичностью. Примеры: натуральный каучук, эластомеры.
  • Разветвленная. Цепи имеют боковые ответвления. Материалы с высокой прочностью. Например: амилопектин (составляющая крахмала), полиэтилен высокого давления.
  • Сетчатая. Цепи имеют поперечные связи. Неэластичные и нерастворимые вещества, такие как отвердевшие эпоксидные смолы, фенолформальдегидные полимеры. Сетчатые соединения могут быть плоскими (лестничного либо паркетного типа) и пространственными. Трехмерные структуры обеспечивают материалам наивысшую твердость.

Полимеры, состоящие из одинаковых мономеров, называют гомополимерами, материалы, макромолекулы которых включают различные структурные звенья, относят к гетерополимерам (сополимерам).

Пространственное строение

По пространственному строению полимерные материалы бывают:

  • Изотактические (стереорегулярные). Заместители расположены по одну сторону от основной цепи. Такие полимеры обладают высокой прочностью.
  • Синдиотактические. Заместители расположены по обе стороны цепи с определенной периодичностью.
  • Атактические (нестереорегулярные). Заместители расположены по обе стороны цепи с беспорядочной периодичностью. Такие материалы наиболее мягкие.
Читайте также:
Быстрорежущая сталь: описание, свойства, маркировка

Агрегатное состояние

Твердые пластмассы широко применяются при изготовлении промышленных изделий, труб, корпусов бытовой техники, предметов интерьера и других товаров. Они обладают достаточно высокой прочностью и жесткостью. Также широко используются эластичные полимерные материалы, такие как каучук, резина, силикон.

К жидким полимерам относятся лакокрасочные изделия, герметики и другие составы, используемые в строительстве и при выполнении отделочных работ.

Полярность

Отношение положительных и отрицательных зарядов определяет растворимость веществ в различных средах. Поэтому свойству полимерные материалы подразделяются на:

  • полярные (гидрофильные);
  • неполярные (гидрофобные);
  • смешанные (амфильные).

Отношение к температурному воздействию

Классификация проводится по двум видам:

  • термореактивные ПКМ (реактопласты);
  • термопластичные ПКМ (термопласты).

К термореактивным относятся низкомолекулярные олигомеры: фенолоальдегидные, олигоэфирные, эпоксидные, кремнийорганические, полиэфирные смолы, бисмалеинимиды, смеси имидообразующих мономеров. При комнатной температуре заготовки хранятся в жидком состоянии. В изделиях реактопласты обладают лучшей прочностью, термостойкостью, пропитывающей способностью, адгезией, низкой вязкостью. К недостаткам относятся хрупкость, высокая пористость материалов, лимитированный срок хранения заготовок, токсичность используемых растворителей, необходимость термической обработки в процессе формовки, что увеличивает ее время. Изготовление конечной продукции сопровождается необратимой каталитической реакцией, вследствие чего она характеризуется неплавкой структурой с высокопрочными молекулярными связями. Вторичной переработке изделия не подлежат. Это создает определенные проблемы, связанные с их утилизацией.

К термопластичным относятся высокомолекулярные соединения: полиолефины, алифатические и ароматические полиамиды, фторопласты. При естественных условиях заготовки находятся в твердом состоянии, при этом срок их хранения практически не ограничен. Для формовки разогреваются до расплавления. Процессы нагрева и отверждения можно выполнять многократно. В зависимости от структуры термопластичные полимеры подразделяют на аморфные и частично кристаллические. Первые отличаются изотропностью свойств, эластичностью и высоким поверхностным трением. Для кристаллических характерны ударная прочность, термостойкость, химическая инертность. Недостатком термопластов является более быстрое старение под воздействием окружающей среды. Однако этот минус компенсируется возможностью переработки. Процесс изготовления изделий включает стадии нагрева, формовки, охлаждения.

Производство

В производстве полимерных материалов используются две технологии:

  • полимеризация;
  • поликонденсация.

Полимеризация

Полимеризация – процесс создания высокомолекулярных соединений путем последовательного присоединения к цепи отдельных звеньев. В качестве мономеров используются низкомолекулярные вещества с парными связями и циклическими группами. В результате реакции эти связи обрываются, и образуются новые с цепью макромолекулы. Различают свободнорадикальный и ионный механизмы полимеризации.

Процесс свободно радикальной полимеризации включает несколько этапов.

  1. Инициирование. На вещество оказывается химическое, тепловое либо световое воздействие, приводящее к разрыву связей и образованию активных групп – радикалов.
  2. Наращивание цепи. На этой стадии происходит последовательное присоединение к макромолекуле звеньев с образованием новых радикалов.
  3. Обрыв цепи. Конец реакции связан с образованием неактивных макромолекул.

Обрыв цепи является неконтролируемым процессом, поэтому молекулярная масса образовавшихся макромолекул значительно отличается. Свободно радикальная полимеризация применяется в производстве полиэтилена, полистирола и многих других материалов.

Механизм ионной полимеризации в целом схож со свободнорадикальным наращиванием цепи, но здесь активными группами являются катионы и анионы, вследствие чего различают катионные и анионные процессы. Ионная полимеризация, в частности, используется при изготовлении синтетических каучуков.

Поликонденсация

Поликонденсация представляет собой синтез полифункциональных мономеров или олигомеров с образованием макромолекул и отделением из исходного вещества побочных продуктов (воды, спиртов). В результате реакции простые молекулы отщепляются и создается связь для соединения функциональных групп в цепь.

Используемые в процессе мономеры содержат в составе от двух и боле активных групп (карбоксильных, гидроксильных, аминных, изоцианатных и т.д.) В отличие от процесса полимеризации, где используются монофункциональные соединения, при поликонденсации можно синтезировать мономеры с разными функциональными группами. При использовании бифункциональных мономеров конечным продуктом являются полимеры с линейной структурой. В случае большего количества функциональных групп (чаще 3 или 4) получают сетчатые пространственные макромолекулы.

В большинстве случаев поликонденсация представляет собой многостадийный процесс с получением промежуточных полимеров. Реакция осуществляется в расплаве, растворе, твердой фазе, на границе фаз. Для ускорения процесса применяют активацию функциональных групп, катализаторы, ультразвуковое воздействие, СВЧ-облучение и другие приемы.

Примером линейных полимеров, получаемых методом поликонденсации, являются полиамиды, полиуретаны, поликарбонаты, сетчатых – алкидные, меламин-альдегидные, фенол-альдегидные смолы.

Физические свойства

Номенклатурный ряд производимых полимеров весьма обширен. Их физическо-механические свойства в значительной мере различны. К основным относятся:

  • Низкая теплопроводность. Это позволяет использовать ряд материалов в качестве теплоизоляции.
  • Высокий ТКЛР, вызванный подвижными связями и нестабильным коэффициентом деформации. Несмотря на это некоторые полимеры идеально подходят для защитного напыления на стальные поверхности. Они образуют тонкую пленку, предохраняющую металл от коррозии.
  • Удельная масса полимеров зависит от состава и структуры. Этот параметр варьируется в очень широких границах.
  • По пределу прочности полимеры уступают металлам и их сплавам. Тем не менее, этот показатель у них достаточно высок, что отчасти обуславливается пластичностью материалов.
  • Невысокая рабочая температура. Как правило, большинство полимеров, таких как полиэтилен, полипропилен, ПВХ могут эксплуатироваться в режиме не более 80 °С. При превышении предельного значения происходит размягчение материала и потеря твердости. Фенолформальдегидные смолы выдерживают нагрев до 200 °С, кремнийорганические соединения – до 350 °С.
  • Большинство полимеров горючи. При горении и плавлении выделяются токсичные вещества.
  • Большинство полимеров обладают высокими диэлектрическими характеристиками. Это позволяет использовать их в качестве изоляционных материалов в электрооборудовании, а также при изготовлении рукояток инструмента, предназначенного для работы с токопроводящими деталями. Например, удельное сопротивление поливинилхлорида составляет 1017 Ом*см. В то же время в последние несколько десятилетий были синтезированы полимеры, обладающие ионной или электронной проводимостью, что предоставляет возможности нового использования этих материалов в качестве проводников и полупроводников.
  • Эластомеры обладают способностью возвращаться в исходную форму после длительного воздействия нагрузок.

Для улучшения физических характеристик в состав полимеров вводят различные добавки. Такие материалы называются наполненными. По эксплуатационным свойствам композиты значительно превосходят чистые полимеры, что позволяет использовать их в экстремальных условиях.

Применение

Уникальные свойства и невысокая стоимость полимерных материалов обуславливают широкую сферу их применения: от предметов быта до космической отрасли.

В быту

В повседневной жизни каждый человек пользуется предметами, изготовленными из полимеров. Это:

  • полиэтиленовые пакеты;
  • пленка для запекания еды в духовке;
  • одноразовая посуда;
  • ручки;
  • корпуса и детали бытовой техники (телевизоров, компьютеров, тюнеров, пылесосов, утюгов, миксеров, микроволновых печей, настольных ламп и т.д.);
  • игрушки;
  • детали интерьера кухонь и ванных комнат (полки, шкафчики, мыльницы, крючки для полотенец.
  • элементы сантехники;
  • ведра, канистры, цветочные горшки;
  • мебельная фурнитура и заглушки;
  • предметы личной гигиены (расчески, зубные щетки);
  • синтетическая одежда (капроновые колготы, спортивные куртки, рыболовные костюмы);
  • обувь и обувные подошвы;
  • некоторые виды бытовой химии.
Читайте также:
Резина материал - классификация, эксплуатационные характеристики

В строительстве

В строительной отрасли полимерные материалы постепенно вытесняют традиционные, такие как металл, дерево, бетон, а новые разработки постоянно расширяют их область применения. Полимеры используются в качестве:

  • стеновых, потолочных и напольных облицовочных панелей;
  • ограждающих конструкций;
  • элементов окон и межкомнатных дверей;
  • герметиков для заделки щелей, в том числе монтажной пены;
  • труб, фитингов, емкостей и других элементов систем теплоснабжения водоснабжения и канализации;
  • элементов вентиляции и вытяжек;
  • тепло- и гидроизоляционных материалов;
  • ЛКМ;
  • наливных полов.

В медицине

В медицине используется несколько тысяч видов полимерных изделий. Среди них:

  • одноразовые шприцы;
  • контейнеры для крови и плазмы;
  • препараты для обработки швов;
  • протезы и искусственные органы
  • стоматологические материалы;
  • оправы очков, линзы;
  • инструменты для хирургии;
  • лабораторная посуда и мебель;
  • бахилы.

В сельском хозяйстве

Использование полимерных материалов позволяет увеличить время плодоношения сельскохозяйственных культур и повысить их урожайность. В настоящее время широко используются:

  • поликарбонатные теплицы на полипропиленовом каркасе;
  • укрывные полиэтиленовые пленки;
  • полимерные ткани для грядок, предотвращающие рост сорняков;
  • сетки для вьющихся растений;
  • пластиковые системы полива, в том числе капельного.

В пищевой отрасли

Одним из основных требований к пищевым комбинатам является соблюдение санитарно-эпидемиологических норм. Устойчивые к химическому воздействию, коррозии, биологическому поражению полимерные материалы используются в качестве:

  • элементов оборудования пищевых цехов;
  • антиадгезионных покрытий емкостей для хранения и транспортировки сыпучих продуктов;
  • упаковок готовой продукции (пленок, вакуумных пакетов, контейнеров), предохраняющих их от загрязнения и порчи.

Композитные полимерные материалы

Полимерная промышленность постоянно развивается, регулярно создаются новые материалы, а физико-химические свойства уже известных постоянно улучшаются. На основе полимерной матрицы разработано большое количество композитов, превосходящих по характеристикам прочности и другим параметрам часто используемые металлы, но при этом имеющих значительно меньшую массу. Это создает возможности по применению материалов в автомобильном производстве, самолетостроении, космической отрасли.

Неметаллические конструкционные материалы

Неметаллические конструкционные материалы нашли широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. Используются также для защиты различных металлических конструкций от коррозии. Применение таких конструкционных материалов позволяет также сэкономить денежные средства, заменяя ими более дорогостоящие.

Неметаллические конструкционные материалы подразделяются на органические (на основе полимеров) и неорганические (на основе силикатов).

К конструкционным материалам органического происхождения относятся материалы на основе каучука, полимерные соединения, графит и его производные и т.п. К неорганическим: керамика, горные породы, силикатные материалы.

В неорганических конструкционных материалах устойчивость к химическому воздействию сильно зависит от минералогического и химического состава. Типа структуры, пористости. Если в составе конструкционного материала большое содержание труднорастворимых или нерастворимых кислотных оксидов – он обладает повышенной устойчивостью к воздействию кислот. К кислотостойким неорганическим соединениям такого рода относятся алюмосиликаты, кремнезем, низкоосновные силикаты и т.д. Каолин (гидратированный алюмосиликат) повышенной стойкостью к воздействию кислот не отличается.

Если в состав материала входит основный оксид, то он разрушается в минеральных кислотах, но устойчив в щелочах. К таким материалам относятся: строительные цементы, известняки, магнезиты.

Силикатные материалы

Различают искусственные и природные силикатные материалы.

Асбест, граниты, андезиты, бештауниты относятся к кислотостойким природным соединениям.

Асбест, кроме высокой стойкости к кислотам, является еще и отличным огнеупорным материалом. Это дигидрат силиката магния (3MgO×2SiO2•2H2O).

Граниты термостойки до температуры 250°С. В состав гранитов входит около 70-75% SiO2, 13-15% Al2O3, оксиды кальция, магния и натрия занимают около 8-10%.

Бештауниты отличаются повышенной кислотостойкостью, твердостью, термостойкостью (до 800°С), тугоплавкостью. SiO2 в бештаунитах содержится около 60-70%.

Горные породы довольно востребованный материал, но сложность их добычи немного притормаживает широкое распространение в народном хозяйстве. Однако в некоторых случаях горные породы являются незаменимыми.

Асбест, в большинстве случаев, используется как вспомогательный материал, в виде наполнителя, фильтрующей ткани, нитей, применяется в изоляции корпусов различных аппаратов.

Из неметаллических конструкционных материалов могут быть изготовлены устройства и агрегаты, а также отдельные детали к ним. Кроме того, неметаллические конструкционные материалы используются в качестве защиты основного материала изделия (например, футеровка ванны травления выполнена из неметалла, а основа – металлическая).

Свойства неметаллических конструкционных материалов многообразны: высокая стойкость в различных агрессивных средах, небольшая плотность, различная теплопроводность, хорошая адгезия к поверхности металла и др. Большинство из них все же не выдерживают высоких температур (особенно это относится к неметаллическим конструкционным материалам органического происхождения, которые разрушаются уже при 150-200°С), плохо реагируют на перепады температуры, трудно обрабатываются.

В средах с повышенной агрессивностью очень важную роль играет способность защитного покрытия изолировать основную конструкцию. Между подложкой и внешней средой не должно быть прямого контакта. Для обеспечения полной изоляции используются утолщенные слои одного материала или же многослойные покрытия, которые включают в себя несколько относительно тонких слоев из разных материалов. Довольно часто, когда один материал наносят слишком толстым слоем, в нем возникают внутренние напряжения, и защитное покрытие довольно быстро разрушается.

В нефтеперерабатывающей и химической промышленности широкое распространение получили именно многослойные защитные покрытия, сформированные из неметаллических конструкционных материалов.

Условно в покрытии можно выделить три основные зоны, которые несут в себе различные функции:

– нижний слой (грунт), который прилегает непосредственно к основному материалу и обеспечивает стабильность связи между подложкой и покрытием;

– средняя часть (основное покрытие) определяет механические и изоляционные свойства;

– внешний слой, поверхностный, который вступает в непосредственный контакт с агрессивной средой (иногда ему придают специальные свойства).

Среди неметаллических конструкционных материалов в противокоррозионной защите нашли широкое применение резины, пластические массы (пластмассы), различные силикатные материалы и многие другие.

Резина

Резина – один из самых распространенных конструкционных материалов. Применяется во многих отраслях промышленности, народного хозяйства, в особенности, в автомобилестроении. Существует большое количество различных видов и марок резины, которые используются для изготовления определенных изделий, например шин, втулок, шланги, изоляционные материалы и др.

Читайте также:
Ковка: описание процесса, оборудование, этапы

Любая резина изготавливается из каучука.

Каучуки – высокомолекулярные соединения, которые обладают способностью выдерживать большие механические нагрузки, даже при пониженных температурах. Особенностью каучуков можно считать то, что эти нагрузки обратимы.

Каучуки обладают высокой эластичностью, т.к. их молекула в нормальном виде (не под воздействием каких-либо напряжений) находится в свернутом состоянии. При приложении напряжения она просто выпрямляется и приходит в нормальное состояние по окончанию воздействия нагрузки.

Существуют натуральные и синтетические каучуки, которые используются для производства резины и некоторых других материалов специального назначения.

Резина – материал, который способен выдерживать большие обратимые нагрузки (до 1000%). Свойства резины, в большей степени, определяются свойствами исходного материала (каучука), содержание которого от 10 до 98 %. Кроме каучуков в состав резины входят пластификаторы (для придания мягкости), наполнители, красители, вулканизирующие вещества, противостарители и др.

Пластификаторы вводятся в резину для равномерного распределения компонентов смеси и облегчения формования. В качестве пластификаторов применяют мазут, различные каменноугольные и нефтяные смолы, парафин и др.

Наполнителями служат ткани, сажа, оксиды титана, «белая сажа». Они значительно снижают себестоимость готовой продукции и улучшают или придают какие-то новые свойства готовой продукции.

Красители вводятся не во все резины для придания им цвета, красивого внешнего вида.

Вулканизирующие вещества добавляют в смесь для преобразования структуры каучука (линейной в сетчатую). Вулканизирующими веществами служат органические перекиси, оксиды металлов, сера.

Для ускорения процесса вулканизации вводят ускорители (дитиокарбонаты, полисульфиды и др.)

Также в состав резины входят противостарители и, при необходимости, армирующие материалы.

Противостарители препятствуют старению изделий из резины за счет реакции с кислородом (быстрее, чум у каучука). В качестве противостарителей используются воск, фенолы и др.

Для придания изделиям из резины большей упругости, сохранения их свойств под нагрузкой их дополнительно армируют. При формировании изделия в состав резиновой смеси вводится ткань, стальная проволока, корд и др.

Резины подразделяют по назначению на теплостойкие, морозостойкие, маслостойкие, общего назначения, диэлектрические, газонаполненные, стойкие к воздействию химических веществ, радиации.

Керамика (защитные керамические материалы)

Керамические материалы получают обжигом силикатных материалов (до спекания), а также веществ, которые применяются для понижения температуры шихты. Керамика – это материал, основной составляющей которой являются глина на основе Al2O3 (больше, чем 20%).

К таким керамическим материалам относятся сама керамика, фарфор, кислотоупорная эмаль, каменно-керамические изделия и многое другое.

Фарфор – это тонкокристаллический материал, который получают обжигом при температурах около 1300 – 1450°С. Фарфор довольно прочный, не пропускает воду, газы. Фарфор стоек в кислотах (даже в плавиковой). Отличается высокой термостойкостью, износостойкостью, твердостью. Не боится резких и больших перепадов температур (сохраняет свои свойства при перепаде температуры от 20 до 1000°С). Пор в материале крайне мало и они незаметны невооруженным глазом.

Фарфор не взаимодействует с различными реагентами и поэтому нашел широкое применение в тех областях, где нужна особая чистота используемых материалов (фармацевтика, пищевая промышленность и др.)

Применяют фарфор также и в химической промышленности, даже в металлургии для изготовления тиглей, разных емкостей, фильтров, вакуум-аппаратов и т.д.

Фарфор является отличным футеровочным материалом для травильных ванн, металлических аппаратов. В шаровых мельницах фарфором покрыта поверхность шаров.

В металлургии широко используется огнеупорная керамика (огнеупор), которой покрыты плавильные и другие печи, агрегаты (используется также для строительства). К такому материалу предъявляются определенные требования: огнеупорная керамика должна выдерживать очень высокую температуру, не теряя своих первоначальных свойств, т.е. не подвергаться короблению (деформации), разрушению, особенно при резких перепадах температуры.

Огнеупорная керамика (в производстве называют просто огнеупорным кирпичом) бывает нескольких видов: шамотная, кислая (динасовая), полукислая, тальковая и др. Эти виды огнеупоров отличаются по составу и каждый вид используется только в определенной среде.

Керамические материалы нашли широкое применение при защите металлов от коррозии. Например, пористая керамика используется для изготовления электролизеров (а именно, диафрагмы), для специальных пластин-фильтров для кислородных установок и многого другого.

С пористой керамики делают поролитовые плитки. Для очистки газов (на конечных стадиях) используются фильтры также из пористой керамики.

Пластические массы (пластмассы)

Пластмассы – это высокополимерные материалы или композиции из них, которые при определенных условиях (изменение температуры и давления) могут переходить в пластическое состояние или же менять свою форму.

В противокоррозионной защите пластические массы нашли широкое применение, т.к. сочетают в себе ряд полезных и очень ценных свойств. Этот вид материалов не подвергается атмосферной коррозии, имеет невысокую плотность (что отражается сильно на их весе), не разрушаются под воздействием многих растворам солей, щелочей и кислот. Пластические массы являются хорошими диэлектриками, обладают теплоизоляционными свойствами, а также могут быть эластичными или упругими, радио- и оптическипрозрачными.

Из пластических масс легко формовать изделия. Материал хорошо поддается механической обработке. По прочности некоторые виды пластмасс могут превосходить сплавы цветных металлов и углеродистые стали. Все пластические массы проявляют высокую стойкость во многих коррозионных средах, но в то же время имеют и свои недостатки. Они подвержены старению, быстро плавятся при повышении температуры, относительно легко ломаются (имеют невысокую твердость), плохо проводя тепло.

Широкое распространение получили сложные (композиционные) пластмассы и простые (ненаполненные). В состав сложных пластических масс входит смола и другие вещества, которые выполняют функции наполнителей, связующего, отвердителей, пластификаторов, красителей и др. При изготовлении простых пластмасс используется только одно вещество, от характеристик которого и зависят свойства пластической массы.

Наполнители пластических масс

Наполнители в пластмассы вводятся для улучшения их внешнего вида, придания диэлектрических и механических свойств, удешевления и снижения горючести. Наполнители могут иметь вид листовых, порошковых или волокнистых материалов. В качестве листовых наполнителей пластмасс могут использоваться древесный шпон, ткани, бумага и многое другое. Среди порошковых наполнителей можно отметить графит, кварцевую и древесную муку и др. Синтетические, натуральные и асбестовые волокна используются в качестве волокнистых наполняющих пластмассы веществ.

Читайте также:
Методы литья металлов - виды, назначение, особенности и нюансы

Используются для придания пластмассе желаемой окраски (если есть повышенные требования к декоративным свойствам). Краситель должен легко смешиваться с пластической массой и не выгорать в процессе эксплуатации. Кроме того, совмещаться с полимером, выдерживать воздействие температуры.

В пластмассы вводятся для придания требуемой эластичности и пластичности. Пластификаторами могут служить: алифатические и ароматические карбоновые кислоты, эфиры, полиэфиры, эфиры фосфорной и некоторых других кислот, др. Кроме того, некоторые пластификаторы могут улучшать и другие свойства пластмасс, например, светостойкость, негорючесть и устойчивость к воздействию повышенной температуры.

Кроме основных, указанных выше, в состав пластических масс могут вводиться многие другие вещества, в той или иной степени, влияющие на свойства высокополимерных материалов. К таким веществам можно отнести отвердители, которые способны преобразовывать линейную структуру полимеров в сетчатую. В состав многих сложных пластических масс вводятся смазки (облегчают формование), стабилизаторы (для сохранения первоначальных свойств), фунгициды (для того, чтоб пластмасса не подвергалась воздействию плесени и грибков), порообразователи (для получения поропластов и пенопластов).

К простым пластическим массам относятся: полипропилен, поливинилхлорид, полиэтилен, полистирол, фторопласты и др.

К сложным пластическим массам относятся: текстолит, фенопласты, фаолит, стеклотекстолит, гетинакс, стеклопластики, стекловолокна и др.

Медицинские средства защиты (МСЗ)

Медицинские средства защиты (МСЗ) – это лекарственные препараты, материалы, специальные средства, медицинские изделия, комплекты, наборы, аптечки и укладки из указанных средств, предназначенные для проведения мероприятий медицинской защиты, оказания первой помощи (в порядке само- и взаимопомощи), первичной медико-санитарной помощи на месте происшествия, в условиях чрезвычайной ситуации (ЧС) (в очаге поражения, зоне загрязнения, заражения) и на этапах эвакуации с целью предупреждения поражения или снижения эффекта воздействия поражающих факторов и профилактики осложнений поражений.

Медицинские средства защиты (МСЗ)

Классификация

Медицинские средства защиты классифицированы:

по виду поражения

1) по виду поражения (воздействия) как изделия, применяемые:

  • при радиационных поражениях;
  • химических поражениях;
  • поражениях биологическими агентами;
  • механических поражениях;
  • термических поражениях;
  • комбинированных поражениях;
  • коррекции психо-эмоционального состояния;
  • поддержании умственной и физической работоспособности;

по механизму защитного действия

2) по механизму защитного действия как изделия:

  • ослабляющие воздействие поражающего фактора либо снижающие тяжесть последствий;
  • лечебные для купирования симптомов поражения и профилактики осложнений;
  • применяемые для проведения частичной санитарной обработки;

по виду оказываемой помощи

3) по виду оказываемой помощи как изделия:

  • для проведения мероприятий первой помощи;
  • оказания первичной доврачебной медико-санитарной помощи;
  • оказания первичной врачебной медико-санитарной помощи (догоспитальный этап);
  • оказания первичной специализированной медико-санитарной помощи (догоспитальный этап);

по мобильности и способу транспортирования

4) по мобильности и способу транспортирования как изделия:

  • стационарные персональные (с переносным модулем, с фиксированным модулем);
  • бортовые персональные (автомобильные, вездеходные, судовые, авиационные);
  • носимые, экипировочные (наременного ношения; наплечного ношения; лямочного ношения, ручного), внутриобъемного ношения;

по функциональности

5) по функциональности:

  • на монофункциональные;
  • многофункциональные;

по расчетному количеству пораженных

6) по расчетному количеству пораженных как изделия:

  • индивидуальные;
  • групповые (комплекты, наборы, укладки);

по группам медицинских средств

7) по группам медицинских средств:

  • на лекарственные препараты;
  • медицинские изделия:
  • инструментарий и медицинские приспособления,
  • медицинское оборудование,
  • комплекты, наборы, укладки, аптечки,
  • средства извлечения, перемещения и транспортирования пораженных;
  • учебно-тренировочные средства обучения оказанию помощи;

по виду укладки

8) по виду укладки:

  • на подсумок;
  • сумку;
  • кофр;
  • чемодан;
  • ранец;
  • рюкзак;
  • футляр.

Требования

к лекарственным препаратам

Лекарственный препарат (лекарственное средство, медикамент, лекарство) – это вещество или смесь веществ синтетического или природного происхождения в виде лекарственной формы (таблетки, капсулы, раствора, мази и т.п.), применяемые для защиты от поражающих факторов ЧС, профилактики, диагностики и лечения поражений (острых заболеваний).

Требования к свойствам лекарственных препаратов определяются их назначением, видом поражающего фактора и оказываемой помощи, а также сроками эвакуации пораженного.

Лекарственные препараты должны:

  • обладать высокой эффективностью действия;
  • обладать быстрым достижением ожидаемого эффекта;
  • обладать универсальностью действия;
  • обладать синергизмом с другими лекарственными средствами, входящими в состав МСЗ;
  • содержать действующие вещества в количествах (дозах), не превышающих допустимую кратность (дозировку) применения;
  • обладать готовой к использованию лекарственной формой;
  • обеспечивать пролонгированное действие;
  • сохранять эффективность действия и лекарственную форму в максимально широком диапазоне температур.

Изделия указанной группы МСЗ должны обладать минимальной массой и габаритами.

Лекарственные препараты должны обладать:

  • минимальными побочными эффектами, в том числе при применении с другими МСЗ;
  • минимальными последствиями при превышении дозировки;
  • простотой и удобством применения.

Лекарственные препараты должны быть упакованы в первичную упаковку со специальными свойствами, обеспечивающую:

  • надежную защиту от механических воздействий;
  • надежную защиту от воздействующих факторов внешней среды;
  • сохранение лекарственной формы;
  • быструю визуализацию и нахождение в общем объеме;
  • быстрое и удобное применение данного средства;
  • хорошо различаемую маркировку в соответствии с требованиями Федерального закона РФ от 12.04.2010 № 61-ФЗ «Об обращении лекарственных средств»;
  • сохранность содержимого при длительной эксплуатации и хранении.

к медицинским изделиям

Медицинские изделия – это любые материалы, специальные средства, инструменты, аппараты, приборы, оборудование, комплекты, наборы, аптечки и укладки из указанных средств, применяемые в медицинских целях отдельно или в сочетании между собой, а также вместе с другими принадлежностями, необходимыми для применения указанных изделий по назначению, функциональное назначение которых не реализуется путем фармакологического, иммунологического, генетического или метаболического воздействия на организм человека.

Медицинские изделия должны:

  • обладать высокой эффективностью, универсальностью и унифицированностью;
  • обладать минимально возможным количеством типоразмеров;
  • отвечать современному техническому уровню исполнения, эргономическим требованиям к конструкции;
  • быть простыми и удобными, максимально готовыми к применению;
  • быть доступными в освоении лицами с соответствующим уровнем медицинских знаний, навыков и опыта;
  • сохранять работоспособность в широком диапазоне температур;
  • обладать высокой надежностью (обеспечивать безотказность, сохраняемость, долговечность).

Медицинские изделия должны обладать минимальными массой и габаритами.

Медицинские изделия должны обладать:

  • безвредностью и атравматичностью применения;
  • минимальными последствиями при случайном нарушении требований эксплуатации;
  • простотой и понятностью конструкции и способа применения;
  • пригодностью к доступным способам утилизации.

Медицинские изделия должны быть упакованы в индивидуальную упаковку со специальными свойствами, обеспечивающую:

  • надежную защиту от механических воздействий;
  • надежную защиту от воздействующих факторов внешней среды;
  • быструю визуализацию и нахождение в общем объеме;
  • быстрое и удобное применение данного средства;
  • сохранность при длительной эксплуатации и хранении;
  • пригодность к доступным способам утилизации.
Читайте также:
Материалы энергетики: пиротехнические, взрывчатые составы

Маркировка медицинских изделий должна:

  • быть однозначно понимаемой, полной и достоверной, не вводящей в заблуждение относительно состава, свойств, природы происхождения, способа изготовления и применения;
  • содержать хорошо различаемую информацию в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 15223-1 и эксплуатационной документацией;
  • быть нанесена на русском языке непосредственно на медицинское изделие и/или упаковку, и/или этикетку (ярлык, табличку);
  • обеспечивать стойкость нанесенной информации при хранении, транспортировке, реализации, использовании и воздействии поражающих факторов;
  • содержать данные о наименовании изделия, изготовителе, партии, сроке годности, дате изготовления, массе, условиях хранения и применения, стерильности.

к отдельным группам медицинских изделий

Медицинское оборудование должно:

  • иметь возможность использования для своей работы различных источников энергии при обеспечении достаточной автономности применения;
  • обладать помехозащищенностью;
  • обеспечивать в рабочем состоянии функции рабочего места;
  • обеспечивать быстроту развертывания и применения;
  • обладать способностью к применению вне специальных помещений (палатки, приспособленные помещения);
  • обладать высокой степенью электробезопасности;
  • обладать свойством сохранения рабочих характеристик, при случайном нарушении требований эксплуатации.

Медицинские комплекты, наборы, аптечки и укладки из указанных средств должны:

  • обладать расширенным составом и запасом комплекта вложений;
  • обладать пригодностью для применения первой помощи в порядке само- и взаимопомощи;
  • соответствовать эргономическим требованиям к конструкции и организации укладки в зависимости от назначения;
  • обеспечивать быстроту развертывания и применения;
  • обеспечивать в рабочем состоянии функции рабочего места;
  • обеспечивать их быстрое обнаружение при недостаточном освещении, например путем использования светоотражающих элементов;
  • содержать средства сортировки и маркировки пораженных;
  • содержать средства поддержания жизнедеятельности пораженных;
  • содержать носители информации и средства записи состояния пораженных, совместимые с современными телемедицинскими комплексами;
  • содержать информационные и справочные материалы по оказанию помощи;
  • обладать свойством сохранения рабочих характеристик лекарственных препаратов, медицинского оборудования, устройств и приборов, при случайном нарушении требований эксплуатации.

Примечание. По усмотрению разработчика медицинские комплекты, наборы, аптечки и укладки из указанных средств могут содержать средства освещения, сигнализации и связи и другие инструменты, необходимые при работе в зоне ЧС.

Медицинские инструменты и приспособления должны быть устойчивы к многократным воздействиям эксплуатационных факторов, а также, кроме одноразовых средств, стерилизации, дегазации и дезактивации.

Упаковка медицинских комплектов с любым видом укладки должна обеспечивать сохранность при длительной эксплуатации и хранении любого вложения из комплекта.

Медицинские инструменты и приспособления должны храниться в отдельном футляре (чехле), обеспечивающем при необходимости сохранение стерильности.

к средствам извлечения, перемещения и транспортирования пораженных

Средства извлечения, перемещения и транспортирования пораженных должны:

  • обеспечивать максимально щадящее транспортирование;
  • обеспечивать придание пораженным функционального положения в зависимости от вида поражения;
  • отвечать современному техническому уровню исполнения;
  • обеспечивать защиту пораженных от неблагоприятных климатических факторов;
  • обеспечивать быстроту развертывания;
  • быть простыми и удобными в применении и атравматичными;
  • быть доступными в освоении лицами с разным уровнем медицинских знаний, навыков и опыта;
  • сохранять эксплуатационные характеристики в широком диапазоне температур;
  • обладать высокой надежностью (обеспечивать безотказность, сохраняемость, долговечность) и универсальностью;
  • обеспечивать их быстрое обнаружение при недостаточном освещении;
  • обладать наглядной и интуитивно понятной инструкцией по применению;
  • обеспечивать портативность, складываемость и пригодность к длительной переноске.

Средства извлечения, перемещения и транспортирования пораженных должны обладать минимальными массой и габаритами.

Средства извлечения, перемещения и транспортирования пораженных должны обладать:

  • минимальными изменениями рабочих характеристик при случайном нарушении требований эксплуатации;
  • простотой конструкции и способа применения;
  • наглядной и понятной инструкцией по применению.

к учебно-тренировочным средствам для обучения действиям оказания помощи

Учебно-тренировочные средства для обучения действиям оказания помощи должны:

  • обладать высокой эффективностью обучения, универсальностью и унифицированностью;
  • отвечать современному техническому уровню исполнения;
  • быть простыми и удобными в применении и атравматичными;
  • быть доступными в освоении лицами с соответствующим уровнем медицинских знаний, навыков и опыта;
  • сохранять эффективность в диапазоне эксплуатационных температур;
  • обладать высокой надежностью (обеспечивать безотказность, сохраняемость, долговечность).

Учебно-тренировочные средства для обучения действиям по оказанию помощи должны обладать:

  • портативностью;
  • складываемостью;
  • пригодностью к переноске и транспортированию.

Учебно-тренировочные средства для обучения действиям по оказанию помощи должны обеспечивать:

  • высокую степень электробезопасности;
  • свойство сохранения рабочих характеристик, при случайном нарушении требований эксплуатации;
  • простоту и понятность конструкции и способа применения.

Учебно-тренировочные средства для обучения действиям по оказанию помощи должны иметь защитный контейнер, обеспечивающий:

  • надежную защиту от механических воздействий;
  • надежную защиту от воздействующих факторов внешней среды;
  • наличие хорошо различимой информации о назначении, порядке эксплуатации и применения оборудования;
  • сохранность при длительной эксплуатации и хранении.

Источник: ГОСТ Р 22.3.11-2016 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Средства защиты медицинские. Классификация; ГОСТ Р 22.3.12-2016 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Средства защиты медицинские. Общие технические требования.

Обработка металлов методом ковки: назначение и технологии

Суть и назначение ковки

Под собирательным термином «ковка» подразумевают совокупность процессов горячей пластической обработки, при которых формоизменение металла происходит непрофилированным инструментом, а материал получает возможность свободного течения во всех направлениях, кроме того, в котором прикладывается деформирующее усилие.

Исходным металлом для ковки являются слитки, болванки или прутковые профили. Ковка литых заготовок и болванок распространена в крупном металлоёмком машиностроении, а мелкие ковочные мастерские предпочитают ковать металл в форме прутков.

Последовательность переходов ковки заключается в следующем. Исходный металл, который поступает на участок из литейного цеха или со склада проходит очистку от прокатной окалины или ржавчины, после чего режется/рубится на мерные заготовки, передаётся на кузнечный участок, где и деформируется специализированным оборудованием – в основном, ковочными прессами или молотами. Затем заготовка проходит очистку и, при необходимости, термическую обработку. После этого полуфабрикат может быть отправлен на штамповочный или станочный участок, где с ним будут выполняться завершающие (отделочные) операции.

Таким образом, ковка редко когда является переходом, в результате которого получается изделие конечной формы и размеров.

Разделка слитков является первичной операцией ковки, которая проводится на пилах или – реже – на ковочных молотах с применением кузнечных топоров – инструмента, имеющего острую кромку. Ещё реже, при обработке особо крупноразмерных заготовок, используют ломку на холодноломах.

Читайте также:
Конструкционные материалы: определение, характеристики и применение

Для резки прутков используются пресс-ножницы. Резка на ножницах является наиболее дешёвой, производительной и распространённой операцией, которая обеспечивает повышенную точность и производительность разделки. В условиях мелкосерийного и единичного производства стараются выбирать пруток с размерами, максимально приближёнными к размерам поковки, поэтому иногда обходятся без разделочного оборудования.

В технологии машинной ковки различают подготовительные и завершающие операции. К первым, кроме рубки, относят осадку, гибку, скручивание, оттяжку, выкручивание и другие операции, которые выполняются с использованием плоских бойков. На завершающих переходах ковка металла заключается в применении подкладного формоизменяющего инструмента, при помощи которого выполняются переходы пережима и протяжки. После этих переходов заготовка приобретает примерную форму поковки по длине и размерам поперечного сечения.

Раскатки

Раскатки ( рис . П.1.3 1–5 и 34) изготовляют из сталей 40–50. Короткие ручки раскаток небольших размеров изготовляют оттяжкой концов. Длинные ручки (иногда до 2,5 м) применяют вставные из сталей 10–20. Глубокое отверстие под ручку прошивается пробойником. Затем полукруглым зубилом вокруг отверстия, отступая от его края на 10–20 мм, вминается неглубокая канавка. Ручка предварительно утолщенным высадкой концом вставляется в подготовленное таким образом отверстие и зачеканивается со всех сторон с помощью пробойника ударами по внутреннему краю указанной канавки. Применяют также другой способ крепления ручек. При этом в специально утолщенном конце уложенной плашмя раскатки надрубают канавку глубиной до оси раскатки и длиной примерной 1,0–1,5 толщины раскатки. Затем в канавку устанавливают плашмя конец ручки и забивают его до дна канавки. После этого, проковывая утолщенный конец раскатки до нужных размеров, заковывают в ней конец ручки.

Раскатку, например, овальную (рис. П.1.3, .3) или фасонную (рис. П.1.3, 5), накладывают на осаживаемую заготовку так, чтобы она перекрывала лишь часть верхней торцовой поверхности заготовки, а затем верхним бойком вдавливают раскатку в заготовку. После этого раскатку перемещают и производят следующий нажим, подвергая таким образом торцовую поверхность обработке по частям за несколько нажимов. Такой процесс обработки осаживаемой заготовки называют разгонкой. Усилие, передаваемое верхним бойком, при этом распределяется на меньшую площадь и получается достаточным, чтобы произвести осадку всей заготовки по частям. Кроме того, вдавливание раскатки вызывает интенсивное течение металла в стороны от нее. Используя это, можно при осадке значительно уменьшить образующуюся бочкообразность и, если нужно, получить утолщенную часть непосредственно у торца заготовки.

Рис. П.1.3. Основной инструмент для машинной ковки: Раскатки: 1 – круглая; 2 – полукруглая; 3 – овальная; 4 – прямоугольная; 5 – фасонная; 6 – обжимка для круглого профиля; 7 – обжимка для квадратного профиля; 8 – вырезные бойки; 9 – вкладыши вырезных бойков; 10 – оправка коническая; 11 – оправка цилиндрическая; 12 – скоба; 13 – козлы; 14 – пережимка прямая круглого профиля; 15 – то же сложного профиля; 16 и 17 – пережимки фасонные, прошивни; 18 – цилиндрический; 19 – конический; 20 – клиновидный; 21 – пустотелый; 22 – надставка цилиндрическая; 23 – надставка пустотелая; 24 – кольцо; 25 и 26– калибровочная оправка бочкообразная, коническая; 27 – гибочный штамп; 28 – вилка прямая; 29 – вилка согнутая, топоры; 30 – двусторонний; 31 – односторонний; 32 – угловой; 33 – фасонный; 34 – квадрат

Разновидности ковки

Классификация процессов ковки металла может быть произведена по следующим параметрам:

  • По виду применяемого оборудования – ручная или на приводных ковочных машинах;
  • По температуре обрабатываемого металла – горячая, полугорячая или холодная;
  • По материалам – ковка стали или цветных металлов/сплавов.

Выбор технологии определяется размерами готовой поковки, серийностью производства и точностью размеров готовой продукции.

Горячая

Поскольку в нагретом состоянии металл обладает наилучшей пластичностью, то горячая ковка – преобладающий вид рассматриваемого процесса. Выбор ковочной температуры зависит от марки металла. Например, для обычных углеродистых сталей исходным пунктом выбора всегда является диаграмма «железо-углерод». Для доэвтектоидных сталей температура нагрева металла выше, чем для заэвтектоидных, причём с уменьшением количества углерода температура начала ковки выше.

Средний диапазон ковочных температур – от 12000С до 8000С, однако мастера кузнечного дела никогда не оперируют понятием «температура нагрева», а вместо него используют два показателя – температура начала и конца ковки. Дело в том, что при выгрузке из печи металл начинает остывать; в зависимости от поперечного сечения болванки или слитка падение температуры может составлять до 1000С/10 мм поперечного сечения, поэтому металл нагревают до температур, которые примерно на 300С превышают верхнюю границу ковки.

При превышении температуры неопытными нагревальщиками могут произойти два неприятных явления – перегрев и пережог металла. В первом случае структура нагретого металла становится крупнозернистой, что повышает опасность растрескивания заготовки, особенно при интенсивном формоизменении. Перегрев устраняется медленным охлаждением исходной заготовки и её повторным нагревом до необходимых температур. Если же ещё больше перегреть заготовку, наступает пережог металла, сопровождающийся необратимыми изменениями в его микроструктуре. В частности, происходит расплав неметаллических включений (например, серы), и исправить такой брак уже невозможно.

Конец ковки обычно соответствует условиям образования крупных зёрен в структуре, когда сопротивление металла пластическому деформированию резко возрастает (особенно – для сталей с повышенным содержанием углерода). Это приводит к возрастанию потребного деформирующего усилия и снижает стойкость инструмента.

Ручная

Используется в мелких ремонтных мастерских, а также на предприятиях, которые занимаются технологическими процессами художественной ковки. Здесь процессы металлообработки максимально приближены к условиям работы кузнецов прошлого: для нагрева исходного металла используются открытые печи – горны, в качестве рабочего инструмента применяют ручной молот и наковальню, а для подачи воздуха – кузечные меха с механизированным приводом.

Специфической операцией ручной ковки является кузнечная сварка встык нескольких фрагментов исходной заготовки, при которой обжим соединяемых участков происходит за счёт комбинированного термо-силового воздействия на металл. Поскольку термические напряжения, присущие традиционным видам сварки, здесь отсутствуют, то работоспособность и долговечность сваренного стыка заметно выше.

Читайте также:
Полиморфное превращение: определение, суть, примеры, условия

Холодная

Процесс ковки металла, при котором температура исходной заготовки составляет не более 25 % от температуры плавления металла, из которого она изготовлена, называют холодной ковкой. Не слудет путать понятие холодной ковки с понятием ковки металла при комнатной температуре: например, пластическая обработка свинца в большинстве случаев будет отвечать условиям горячей ковки, а деформирование вольфрама при температуре 650…7000С – условиям холодной деформации.

Холодная ковка распространена в небольших мастерских, которые занимаются изготовлением малых форм из металла – статуэток, навесов, перил, баллюстрад и т.п. Исходным видом металлопроката служит здесь профилированный металл – прутки, полосы, а преобладающим видом пластического деформирования – гибка, скручивание, чеканка. Холодной ковке подвергают преимущественно цветной металлопрокат, окалинообразование на поверхности которого практически отсутствует.

Оборудование и инструменты

Самыми распространёнными видами кузнечного оборудования в условиях промышленного производства являются паровоздушные (или пневматические) кузнечные молоты и прессы. Первые деформируют энергией удара, вторые прикладываемым усилием. Поскольку запасаемая мощность единичного удара молота сильно зависит от массы его падающих частей, то ради повышения производительности практикуют несколько ударов подвижной части молота – бабы по проковываемому металлу. Масса падающих частей ковочного молота обычно не превышает 25 тонн; при необходимости развить повышенную энергию пластической деформации применяют гидравлические ковочные прессы, номинальное усилие которых достигает 150…200 тыс. тонн.

Значительно реже используют специализированное кузнечное оборудование, например, выкрутные или горизонтально-ковочные машины.

Для перемещения крупных поковок во время обработки применяются ковочные манипуляторы рельсового или безрельсового типов. Перемещение поковок, средних по своим размерам, ведут при помощи кантователей.

Ассортимент ковочного инструмента представлен ковочными топорами, протяжками, накладками и прошивками. Инструмент размещается на заготовке сверху, после чего приводится в движение баба молота или ползун пресса, выполняя формоизменение.

Инструмент для свободной ковки с помощью молота

Применение того или иного инструмента зависит от выбранного способа осадки.

Основные способы осадки:

  1. на универсальных плоских бойках,
  2. на специальных осадочных плоских или сферических плитах
  3. в кольцах

Размеры универсальных плоских бойков (рис. П.1.1)

Приемы обработки металла (кузнечные операции)

Технология ковки включает в себя ряд основных переходов, выбор которых определяется конечной формой поковки и возможностями формоизменяющего оборудования

Осадка

Заключается в увеличении поперечного сечения поковки за счёт уменьшения её высоты. Подразделяется на свободную и закрытую. Свободная осадка практически всегда является первичной операцией ковки, позволяющей предварительно перераспределить металл по длине поковки.

Высадка

Представляет собой осадку части заготовки, при этом основная её часть помещается вне зоны действия бойка молота или ползуна пресса. Высадкой получают поковки со значительным перераспределением металла вдоль оси.

Протяжка (вытяжка)

Операция, которая используется для существенного удлинения поковки. Выполняется всегда за несколько ударов бойка или нажатий ползуна с соответствующим перемещением заготовки по плите оборудования. Протяжку особо крупных заготовок часто ведут с нескольких последовательных нагревов в печи.

Раскатка и протяжка с обкаткой

Так называется операция, при выполнении которой одновременно производят нажатие на заготовку бойком или ползуном при одновременном повороте полуфабриката на специальной оправке. Используется при пластическом деформировании трубчатых или кольцеобразных заготовок.

Прошивка

Операция предназначена для получения в поковке сквозных или глухих отверстий. Выполняется при помощи прошивня, силовое воздействие на который оказывает боёк молота или ползун пресса.

Рубка

Первичная операция ковки, которая заключается в отделении заготовок от первичного прокатного профиля или разделении нескольких однотипных поковок друг от друга. Выполняется при помощи кузнечных топоров.

Гибка

Переход состоит в изменении направления отдельных частей заготовки. Для объёмного металлопроката используется редко, зато незаменима при холодной ковке листовых изделий.

Бойки

Кромки рабочих поверхностей бойков во избежание надкусывания ими металла заготовок должны быть закруглены по достаточно большим радиусам.

Бойки для молотов изготовляют обычно коваными из сталей 50 и 60 или из штамповых сталей типа 5ХНТ, 5ХНМ и др., бойки и плиты для прессов – литыми или коваными из стали 35 или 50.

Ввиду ударного характера работы молотов, бойки крепят на ласточкином хвосте клином и шпонкой, верхний боек – непосредственно в бабе молота, нижний – на шаботе или на переходной подушке. В связи с тем, что хвостовики ковочных бойков делают обычно узкими, бойки опирают не на них, а на заплечики. К подвижной поперечине и столу пресса бойки крепят болтами или также на ласточкином хвосте. Размеры мест крепления бойков указывают в характеристике ковочного оборудования. При этом у молотов наклон боковых граней ласточкиных хвостов обычно 5 или 7°.

Как было отмечено, осадка заготовки при h0/d0 > 2,5 сопровождается продольным изгибом. У цилиндрической заготовки направление продольного изгиба предопределяется наличием искривления ее оси перед осадкой, непарал- лельностью ее оснований, непараллельностью бойков, а иногда и неравномер- ностью прогрева заготовки. Значение предельно допустимого отношения h0/d0 для осадки при неблагоприятных условиях снижается до 2. Ограниченное число возможных плоскостей продольного изгиба у заготовки квадратного (только две) и прямоугольного (только одна) поперечных сечений может увеличить предельно допустимое отношение высоты заготовки к ее толщине.

Незначительный продольный изгиб может быть исправлен осадкой, при которой верхний боек прикрывает лишь часть заготовки (рис. П.1.2).

При более значительном продольном изгибе следует производить постепенную осадку, чередуя ее с правкой обжатиями между плоскими бойками, для чего заготовка каждый раз кантуется и укладывается на нижний боек плашмя.

По мере увеличения площади поперечного сечения осаживаемой за- готовки осадка становится все более затруднительной. При этом усилие, развиваемое ковочным оборудованием, может оказаться недостаточным для осадки 59 одновременным обжатием всей торцовой поверхности заготовки. В таких случаях осадку выполняют с помощью раскаток.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: