Obdelava gradiv: Kovine by Izotech Zalozba d.o.o.

Drago Slukan, Janez Virti~

OBDELAVA O BDELAVA G GRADIV RADIV -

KOVINE K OVINE

U~benik za izbirni predmet v devetletni osnovni {oli

Obdelava O bdelava g gradiv radiv - K KOVINE OVINE U~benik za izbirni predmet v devetletni osnovni {oli ÂŠ2006, IZOTECH zalo`ba Limbu{ 2006 Avtorja:

Drago Slukan, prof. Janez Virti~

Ilustracije: Recenzenta:

Said Be{lagi} izr. prof. dr. Samo Fo{nari~ Zdenko Puncer

Lektorica: Fotografije:

Jelka Slukan, prof. Drago Slukan, prof. Janez Virti~ Uro{ Zupan~i~

Oblikovanje:

Uro{ Zupan~i~

Prelom:

Manja Simoni~

Zalo`ila:

IZOTECH zalo`ba d.o.o.

Fotoliti in tisk:

MIBO tisk d.o.o.

*Idrijska "Kam{t": foto Jernej Rejc, fototeka Mestnega muzeja Idrija Vse pravice pridr`ane. Noben del te izdaje ne sme biti reproduciran, shranjen ali prepisan v katerikoli obliki oz. na katerikoli na~in, bodisi elektronsko, mehansko, s fotokopiranjem, snemanjem ali kako druga~e, brez predhodnega privoljenja zalo`nika.

CIP - Katalo`ni zapis o publikaciji Univerzitetna knji`nica Maribor 621.7(075.2) SLUKAN, Drago Obdelava gradiv - kovine. U~benik za izbirni predmet v devetletni osnovni {oli / Drago Slukan, Janez Virti~ ; (ilustracije Said Be{lagi} ; fotografije Drago Slukan, Janez Virti~, Uro{ Zupan~i~). - Limbu{ : Izotech, 2006 ISBN 961-91589-3-8 1. Virti~, Janez COBISS.SI-ID 57228801

Kazalo Organizacija dela

Kovine

Pridobivanje `eleza in jekla

Postopki obdelave kovin lete~i propeler

Spajanje kovinskih delov

Naravna in kulturna dedi{~ina

Projekt ograje

Izdelajmo sponko iz `ice

Prou~evanje lastnosti kovin bimetalno stikalo

Kovanje v {olski delavnici

Toplotna obdelava jekla

Za{~ita kovin pred korozijo

Serijska proizvodnja sve~nik za ~ajne sve~ke

Pojmovnik

Izotehnik ti pomaga Novo N ovo p poglavje oglavj vje

Zanimivost Z animivost

PPazi! azi!

PPomo~ omo~ v u u~beniku ~beniku

Pridobivanje èleza in jekla V visoko pe~ vlagamo koks, rudo in dodatke (talila) v izmeni~nih plasteh; najprej plast koksa, nato èlezovo rudo s talili, zopet plast koksa itd. V plav` vpihujemo tudi poprej na od 800 do 1000 째C segret zrak iz izmenjevalca toplote (kavperja), ki pospe{uje gorenje koksa. Tako se razvije temperatura od 1500 do 1800 째C, ki je potrebna za taljenje èlezove rude. Pri gorenju koksa se izlo~ata ogljik in naogljena èlezna talina. Na dnu pe~i se nabira èlezna talina, ki jo imenujemo surovo èlezo ali grodelj, in na talini `lindra. ruda, dodatki in koks

plav`ni plini

vro~ zrak `lindra surovo `elezo ali grodelj

Plav`

Dodatki ali talila V plav` dodajamo apnenec ali podobne kamnine. Te so nujno potrebne, ker med taljenjem veèjo v `lindro te`ko taljive snovi, ki so pri{le v plav` z rudo. Tudi pepel izgorelega koksa je netaljiv, zato se mora spojiti z raztaljenim apnencem. Le tako lahko proces v plavù poteka in se pe~ ne zama{i. Koks Za proces v plavù sta potrebna toplota in ogljik; oboje je v gorivu, v koksu. Koks pridobivamo iz ~rnega premoga. Metalur{ki koks mora biti dovolj trden, da àre~ prena{a teò vsipnega materiala. Hkrati mora biti dovolj porozen, da prepu{~a pline, ki nastajajo pri izgorevanju, predvsem pa naj ima ~im manj `vepla. Izmenjevalec toplote ali kavper Je naprava, ki omogo~a segrevanje sveèga zraka za vpihovanje v plav` s pomo~jo plav`nih plinov. Elektri~ni plav` Surovo èlezo je kvalitetnej{e, ~e je pridobljeno v elektri~nem plavù. Najprej so ga za~eli uporabljati tam, kjer ni nahajali{~ premoga za metalur{ki koks, a je na razpolago dovolj elektri~ne energije. Elektri~ni plav` je ja{kasta pe~ v obliki valja, od zunaj obdana z jekleno plo~evino, znotraj obzidana s posebno {amotno ognjeodporno opeko. Ja{ek je visok do 8 m. Spodnji del pe~i je raz{irjen v koritasto obliko, kamor sega od 4 do 8 ogljenih elektrod s premerom od 600 do 700 mm. Izvir toplote za taljenje v tej pe~i je elektri~na energija; elektri~ni tok prehaja iz ene elektrode preko rude in dodatkov na drugo elektrodo ter ob tem tali rudo. Surovo èlezo, ki se zbira v talilniku, imenujemo grodelj.

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

dozirna tehtnica za vlo`ek

ja{ek elektroda

korito

Elektri~ni plav`

Predelava grodlja v jeklo Grodelj spu{~amo iz plavà v posebne me{alnike. To so velike valjaste posode, ki so znotraj obzidane z ognjeodporo opeko. V njih me{amo raztaljen grodelj, mu dodajamo razne dodatke, da dobimo ustrezen vloèk za jeklarske pe~i. Iz me{alnikov vlivamo grodelj v ve~je èrjavne ponve, s katerimi polnimo jeklarske pe~i. V grodlju je od 3 do 5 % ogljika, zato nima ustreznih lastnosti za obdelavo, je zelo trd in krhek. Iz grodlja pridobivamo jeklo, ki ima najve~ 1,5 % ogljika, je ìlavo, trdno in ga lahko obdelujemo. Proces obdelave grodlja poteka v konverterjih, kjer grodlju odvzamemo ogljik tako, da vpihujemo zrak ali kisik. Postopek imenujemo oksidacija. Ob tem pa hkrati oksidirajo {e silicij, mangan, `veplo in fosfor, ki so poleg ogljika glavne primesi grodlja. Oksidirane snovi se izlo~ijo v obliki dimnih plinov. Postopek, po ilavljenje. katerem predelujemo grodelj v jeklo, imenujemo `ìlavljenje. dimnik odlivanje `lindre

`ilavljenje apnenec

surovo jeklo

`lindra dovod zraka h kokilam v mlin Proces `ilavljenja jekla v konverterju z vpihovanjem zraka

Razdelitev jekel Z na~inom pridobivanja in dodajanjem drugih kovin (legirnih elementov) talini jekla dolo~imo jeklu `eljeno lastnost in namen uporabe. Poznamo dve glavni skupini jekel, in sicer konstrukcijska in orodna jekla. Jekla so lahko ogljikova ali pa imajo primesi drugih kovin, pravimo, da so legirana. Ogljikova jekla so tista, v katerih je od 0,05 do 1,5 % ogljika (C) pa tudi malo primesi silicija (Si), fosforja (P) in `vepla (S). Vse te primesi pridejo v jeklo `e med pridelavo, dodajamo kve~jemu ogljik, zato imenujemo ta jekla tudi ogljikova. Poleg ogljika lahko jeklu dodamo {e malo drugih kovin: kroma (Cr), niklja (Ni), volframa (W), kobalta (Co), mangana (Mn), molibdena (Mo), vanadija (V) in aluminija (Al). Mo~no legirana jekla imajo od 0,03 do 2,2 % ogljika, drugih legirnih elementov pa je od 5 do 45 %. Ve~krat zaradi majhnih razlik te`ko postavimo mejo med malo in elegirana in in legirana. legirana. nelegirana mo~no legiranimi jekli, zato so jekla predvsem ogljikova, in to n O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

Ogljikova jekla pridobivamo v konverterjih, legirana jekla pa v elektrojeklarskih pe~eh in pe~eh, ogrevanih s plinom, kjer lahko dodajamo legirne elemente. ruda koks

dodatki

plav`

grodelj

staro jeklo

posoda za me{anje grodlja

konverter

vpihovanje zraka

jeklarska pe~ ogrevana s plinom

vpihovanje kisika

elektrojeklarska pe~

konstrukcijska jekla

O B D E L A V A

orodna jekla (plemenita jekla) G R A D I V

K O V I N E

elektrode

`lindra

jeklo

Elektrojeklarska pe~

Shema elektrojeklarske pe~i

Legirana jekla dobimo pri rafiniranju v elektrojeklarskih pe~eh, pa tudi v pe~eh, ki so jim podobne, le da so ogrevane s plinom. Na lastnosti teh jekel odlo~ilno vplivajo legirni izikalne in in kemijske kemijske lastnosti. lastnosti. elementi. Ti spreminjajo njihove ffizikalne Vpliv V pliv d dodatkov odatkov aalili legirnih legirnih eelementov lementov n naa llastnosti astnosti jjekla ekla Element

n e k o v i n e

k o v i n e

Pove~a

Zmanj{a

ogljik

trdnost, trdoto, kaljivost

tali{~e, `ilavost, razteznost, varivost, kovnost

silicij

elasti~nost, trdnost, kaljivost, odpornost proti koroziji

varivost

fosfor

livnost in trdoto

razteznost, odpornost proti udarcem

`veplo

krhkost, trda mesta v ulitku, ne~isto~o

livnost, odpornost proti udarcem

mangan

kaljivost, trdnost, odpornost proti udarcem in obrabi

obdelovalnost

nikelj

`ilavost, trdnost, odpornost proti koroziji, temperaturi, elektri~no upornost, kaljivost

toplotno razteznost

krom

trdoto, trdnost, toplotno razteznost, kalilno temperaturo, odpornost proti obrabi in koroziji

v manj{i meri razteznost

vanadij

trajno trdnost, trdoto, `ilavost, odpornost proti temperaturi

ob~utljivost proti pregretju

molibden

trdoto, trajno trdnost, odpornost proti temperaturi

razteznost, kovnost

kobalt

trdoto, odpornost rezil proti obrabi

`ilavost, ob~utljivost proti pregretju

volfram

trdoto, `ilavost, kaljivost, odpornost proti koroziji, temperaturi in obrabi rezil pri odrezovanju

v manj{i meri razteznost

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

Jeklo ulivamo iz `erjavnih ponev v kokile. To so pravokotne forme iz kvalitetne sive litine. Takemu kokilnemu jeklu pravimo ingot ali brama, odvisno od oblike ulitka. Na~in litja in ohlajevanje jekla v formah vpliva v veliki meri na njegove lastnosti. ingot

Ulivanje v forme - kokile

brama

Jeklene klade (ingot, brama)

Razdelitev jekel glede na uporabo Glede na uporabo razdelimo jekla v naslednje skupine: konstrukcijska orodna in jekla s posebnimi lastnostmi Konstrukcijska jekla Navadna konstrukcijska jekla vsebujejo od 0,04 do 0,6 % ogljika, zato so mehka in ìlava in se dajo dobro mehansko obdelovati, npr. struìti, vrtati, piliti, àgati, upogibati. Zaradi svojih razli~nih obdelovalnih sposobnosti so ta jekla primerna za izdelavo raznih konstrukcij in od tod tudi ime konstrukcijska jekla. Glede na kemi~no sestavo so lahko nelegirana, ogljikova in legirana, odvisno od zahtevanih lastnosti. Konstrukcijska jekla morajo biti ìlava, v~asih pa tudi odporna proti obrabi. Uporabljamo jih za razne jeklene konstrukcije, profile, lonce, zati~e, ~epe, vijake, malo obremenjene gredi, vretena, ìce in zobnike.

Betonsko `elezo

O B D E L A V A

Veriga

G R A D I V

K O V I N E

Jekleno podporje

Vzmeti

Orodna jekla Orodna jekla uporabljamo predvsem za izdelavo orodij. Ta jekla morajo imeti visoko trdoto v hladnem in nekatera tudi v toplem stanju. Ogljikova orodna jekla vsebujejo od 0,6 do 1,4 % C, legirana orodna jekla pa od 0,4 do 1,5 % C in {e razne legirne elemente.

Pomi~no merilo

[karje, no`

Vija~ni sveder

Razni klju~i

Jekla s posebnimi lastnostmi nerjavna jekla (posoda za `ivilsko in kemijsko industrijo, za {karje, no`e in kirur{ke instrumente, nekatera orodja v strojni{tvu, kot so klju~i, kle{~eâ&#x20AC;Ś) jekla, odporna proti obrabi (deli drobilcev in mlinov, rezilaâ&#x20AC;Ś) jekla, odporna proti vi{jim temperaturam (ventilna jekla, lopatice turbin) jekla s posebnimi magnetnimi lastnostmi

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

Nerjave~a posoda

Stru`ni no`

Kirur{ki instrumenti

Ventil motorja

Nadaljnja predelava jekla v polizdelke Le nekaj odstotkov proizvedenega jekla se porabi za razne jeklene ulitke. Pribli`no ~etrtino ga prekujemo ali stiskamo, veliko ve~ino pa zvaljamo v plo~evino in razne profile.

Ulitek

Kovanje s stiskanjem

Skladi{~e jeklenih profilov

Valjanje profilov, pali~nega jekla, ìce in plo~evine Iz ingotov valjamo neposredno le ve~je profile. Za vse druge polizdelke pa ingote zvaljamo v manj{e klade, ki jim pravimo caglji. Te navadno skladi{~imo, nato pa jih ponovno àrimo in zvaljamo v èljen profil. Valji, med katerimi valjamo profile, niso gladki, temve~ imajo profil ali, kot pravimo, kaliber. @ico valjamo iz palic do premera 5 mm, hitrost valjanja ìce je do 30 m/s (110 km/h). Tanj{o ìco nato {e vle~emo. Poprej so valjance ve~krat potiskali med valjarji v eno in v drugo smer. To je bilo zelo zamudno, potrebno pa je bilo tudi mnogo delovne sile. Moderni valjalni stroji valjajo neprekinjeno (kontinuirano). Valjanec gre iz enega stroja v drugega, dokler se ne izvalja do ustreznega profila.

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

Valjanje profilov

Valjarna

Valjanje plo~evine Plo~evino valjamo v razli~ne debeline. Plo~evina, zvaljana do debeline 3 mm, je tanka plo~evina, od 3 mm do 50 mm je srednje debela, nad 50 mm pa debela plo~evina. [irina plo~evine je od 2 do 4 metre. Najdalj{i so kosi ladijske plo~evine, kjer je dolìna tudi 40 m. Tanko plo~evino zvaljamo neprekinjeno (kontinuirano). Delo je lahko tudi è popolnoma robotizirano, tako da ga nadzirajo le visoko izobraèni delavci.

Kolut {e vro~e plo~evine

Valjanje brame v plo~evino

Neèlezne ali barvne kovine Neèlezne kovine najpogosteje lo~ujemo po barvi, zato jim re~emo tudi barvne kovine. Medtem ko so èlezove rude zelo raz{irjene po vsem svetu in tudi bogate po svoji sestavi (do 70 % èleza), so rude barvnih kovin bolj redke. Nekatere barvne kovine najdemo ~iste v samorodni obliki le v nekaterih dràvah. Najve~krat so v rudah v obliki oksidov in v majhnih koli~inah. Zato rude barvnih kovin pred predelavo vedno obogatimo (koncentriramo), ker se nam sicer predelava ne bi izpla~ala zaradi prevelike porabe energije. Predelava rud barvnih kovin je zapleten in dolgotrajen ve~stopenjski proces, zato so barvne kovine precej dra`je od jekla. Barvne kovine imajo velik pomen za strojno gradnjo, za izdelavo raznih aparatov, pri elektrotehniki itd. Uporabljamo jih za izdelavo strojnih delov, ki morajo imeti posebne lastnosti, kot so na primer ìlavost, razteznost, elektri~na in toplotna prevodnost, odpornost proti kemi~nim vplivom, lep sijaj itd.

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

Izdelki iz barvnih kovin Barvne kovine lahko delimo na ve~ na~inov: po gostoti, temperaturi tali{~a, korozijski obstojnosti, barvi, uporabi in podobno.

Medeninasti zobnik pol`astega gonila

Bakreni `lebovi

Grelec klimatske naprave

Razdelitev neèleznih kovin po gostoti g/dm3. ê Kovine so te`ke in lahke. Te`ke kovine so tiste, ki imajo gostoto ve~jo kot 4 kkg/dm pa je gostota kovin manj{a, je lahka. Te`ke Te`ke kovine kovine so baker, cink, kositer, svinec, nikelj, krom, volfram, molibden, kobalt, mangan, antimon, kadmij, bizmut, ìvo srebro, srebro, zlato in platina. Srebru, zlatu lahtne kkovine. ovine. in platini pravimo ``lahtne Lahke kkovine ovine so aluminij, magnezij in berilij. Lahke

Ohi{je fotoaparata iz magnezija

Peglednica najpogostej{ih barvnih kovin Ime Baker (Cu) Gostota: 8,9 kg/dm3 Tali{~e: od 1070 do 1093 째C, ~istej{i je, vi{je je tali{~e.

Lastnosti barvnih kovin îsti baker je mehak, ìlav in zelo raztezljiv. Je rumenorde~e barve, prelomnina je vlaknasta in se svetlika. Baker je dober toplotni in elektri~ni prevodnik. Odporen je proti ognju in ne oksidira. Na zraku nastane na povr{ini tanka varovalna plast, ki ji pravimo patina. ê se baker dotika s solno kislino, nastane strupen bakrov acetat.

O B D E L A V A

Uporaba barvne kovine

Primer uporabe barvne kovine

Baker je vsestransko uporaben. Najve~ ga rabijo v elektrotehniki, za vodnike, za ogrevalne in hladilne cevi, kot plo~evino in za zlitine. Najpomembnej{i zlitini bakra sta medenina in bron.

Stre{ne obrobe in `lebovi

G R A D I V

K O V I N E

Cink (Zn) Gostota: 7,1 kg/dm3 Tali{~e: 419 °C

Kositer (Sn) Gostota: 7,3 kg/dm3 Tali{~e: 232 °C

Svinec (Pb) Gostota: 11,3 kg/dm3 Tali{~e: 327 °C

Aluminij (Al) Gostota: 2,7 kg/dm3 Tali{~e: 658 °C

Od vseh kovin ima cink najve~jo toplotno razteznost. Na zraku je odporen, slabo pa je odporen proti kislinam in solem. Prelomnina je groba.

îsti cink predelujemo v plo~evino, v ìco in cevi, nadalje ga uporabljamo za prevleke jeklene plo~evine in drugih delov (pocinkanje), zelo va`ne pa so cinkove zlitine. îsti cink pilimo z enojno nasekanimi pilami, ker se na druge cink lepi. Gnetemo ga pri temperaturi od 100 do 150 °C. Upogibati ga moramo vedno pre~no na smer valjanja.

Kositer je zelo odporen proti kemi~nim vplivom, zato prevle~emo z njim jekleno plo~evino (bela plo~evina za konzerve), da je lugi in kisline ne najedajo. Pri ni`ji temperaturi kot 18 °C lahko kositer razpade v siv prah. ^e pregibamo kositrno palico, nam zaradi trenja kositrnih kristalov v rokah "{kriplje".

Uporabljamo ga za pokositrenje plo~evine (bela plo~evina), za folije za elektrotehniko, debeline od 0,008 do 0,2 mm (staniol, ki pa ga danes nadome{~a `e aluminij), za lote in zlitine.

Svinec je odporen proti kemi~nim vplivom in proti kislinam, svin~eve spojine so zdravju {kodljive, zato moramo paziti, da se ne zastrupimo.

S svincem prevle~emo jekleno plo~evino, iz njega izdelujemo posode, ki morajo biti odporne proti kislinam, svin~ene so akumulatorske plo{~e, pla{~i kablov, cevi itd. V svin~enih kopelih `arimo jeklo, v steklarstvu ga dodajajo steklu (svin~evo steklo), iz svin~evih oksidov pa izdelujejo svin~ev minij in svin~evo belo barvo. Ker ne prepu{~a rentgenskih, radijskih in podobnih `arkov, je tudi dobro za{~itno sredstvo proti sevanju.

Na zraku se aluminij prevle~e z oksidom, tako da je odporen proti koroziji. Je zelo dober prevodnik elektri~ne energije in toplote. Lahko ga vle~emo, stiskamo, valjamo, izsekujemo, ulivamo, varimo in lotamo, tudi upra{imo ga lahko. Aluminijeve zlitine se bolje obdelujejo kot ~isti aluminij. Lahko jih stru`imo, frezamo, vrtamo itd. Glavni legirni elementi aluminijevih zlitin so baker, mangan in magnezij, ki zelo pove~ajo trdnost in trdoto.

O B D E L A V A

Pocinkana ograja

Konzerva iz pokositrane plo~evine

Klade iz ~istega aluminija valjajo v plo~evino, folije (staniol) in trakove; tudi ìca, cevi in nekateri profili so iz ~istega, to je iz nelegiranega aluminija. îsti aluminij pa je zelo slabo obdelovalen, pri odrezavanju se odrezki prilepijo na orodje, zato ga moramo legirati. Zaradi majhne gostote in odpornosti proti koroziji ga vedno ve~ uporabljamo v tehniki. Z naj~istej{im aluminijem prevle~emo reflektorska zrcala in druga svetlobna telesa, iz njega so nekateri deli aparatov kemi~ne in ìvilske industrije, cevi, okovje, posode itd. Elektri~ni vodniki, deli kmetijskih strojev, posoda, tube in plo~evinke so iz manj ~istega aluminija. Iz tak{nega aluminija je tudi valovita aluminijeva plo~evina, ki jo uporabljamo kot stre{no kritino.

G R A D I V

K O V I N E

Svin~ena cev

Pokrov motorja

Zlitine Zlitine ali legure so zmesi kovin. Dobimo jih, ~e osnovni kovini dodamo eno ali ve~ drugih kovin; pravimo, da osnovno kovino legiramo. Z legiranjem (ustvarjanjem zlitin) izbolj{ujemo lastnosti osnovni kovini. S tem dosegamo optimalne lastnosti kovine. Pri majhnem dodatku zlitinskega elementa se njegovi atomi vgradijo v kristalno mre`o osnovne kovine. ^e so precej manj{i, se vrinejo na prazna mesta med atomi, ki jih imenujemo vrzeli, ~e so podobne velikosti ali ve~ji kot atomi osnove, pa zamenjajo atome osnove na mre`nih mestih. Ni

Kristal zlitine niklja in bakra

Ne`elezne kovine veliko uporabljamo za izdelavo barvnih zlitin, kot so broni, medi, rde~e litine, loti, karbidne trdine itd. Uporabljamo jih tudi kot legirne elemente za jekla raznih vrst, brez katerih si danes ne moremo zami{ljati mnogo izdelkov kovinske industrije. Nekaj primerov zlitin

Jeklen no` za stru`enje kovin

Medeninast zobnik

Bronast kip

Jeklo - zlitina `eleza, ogljika in drugih kovin

Medenina (tudi med) - zlitina bakra in cinka

Bron - zlitina bakra in drugih kovin

Grelna `i~ka iz cekasa v grelniku za vro~i zrak

Blok motorja iz duraluminija

Vidia konica svedra za beton

Cekas - zlitina `eleza, niklja in kroma

Duraluminij - zlitina aluminija, bakra in magnezija

Vidia - zelo trda zlitina volframovega karbida, kobalta in titana

Vidia V idia v pravem pomenu ni zlitina, temve~ je kompozit, sestavljen iz volframovega karbida, ki je nosilec trdote, ter `ilave osnove - kobalta, ki delce volframovega karbida (WC) povezuje v celoto. To gradivo navadno imenujemo karbidna trdina. Izraz vidia izhaja iz nem{~ine: wie Diamant = kot diamant (trd namre~).

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

Obdelava kovin Obdelava kovin je za mnoge ljudi v `ivljenju razpeta med obdelavo v doma~i delavnici posameznikov, obrtnikov pa vse do velikih industrijskih obratov. Obdelava kovin predstavlja pomembno gospodarsko panogo v dru`bi. V tej panogi je zaposlenih ogromno delavcev najrazli~nej{ih poklicev. Za opravljanje poklicev so potrebne razli~ne izobrazbe in spretnosti, ki jih pridobimo s {olanjem vse od osnovnega, do srednjega, visoko{olskega in univerzitetnega.

Kova~

Strugar

Varilec

Livar

Klepar

Delo na ra~unalni{ko vodenem stroju (CNC)

Poleg teh osnovnih poklicev neposrednih obdelovalcev kovin so {e strojni tehniki, inènirji in diplomirani inènirji, ki se ukvarjajo z na~rtovanjem in vodenjem obdelav. Kovanje ê kovinska gradiva gnetemo hladno ali vro~e s kladivi ali s stiskalnicami, je to kovanje. Kovinska gradiva so kovna, ~e se pri segrevanju pove~uje njihova gnetljivost, to je raztezljivost, plasti~nost, a zmanj{uje trdnost. Kovinsko gradivo moramo ustrezno segreti, da je porabljena energija za gnetenje ~im manj{a. Kovni materiali so: jeklo, aluminij in njegove zlitine, baker, med in bron. Kovna ni siva litina, ker postane pri segrevanju krhka. Kovinsko gradivo, ki ga najpogosteje kujemo, je jeklo. Kovnost jekla pa je odvisna od odstotkov ogljika (od 0,1 do 1,5 %), ~im ve~ ga je, manj je kovno. Kova{ki postopki anjimo, tako da ga dalj{amo, {irimo in hkrati stanj{amo njegov prerez. Obdelovanec ttanjimo, topni~imo, nastane med tanj{im in debelej{im delom kovanca rob ali stopnica. ê sstopni~imo,

Tanjenje

O B D E L A V A

Stopni~enje na plati{~u nakovala

G R A D I V

K O V I N E

nakr~imo, akr~imo, tako da ga v dolo~enem delu razàrimo in nato po njem Dolo~en del gradiva n nabijamo. Na razàrjenem delu se prerez gradiva pove~a, njegova dolìna pa se skraj{a.

Nakr~enje

rebijemo z luknjalnimi kladivi ali s prebija~i. prebijemo Raz`arjene kose lahko tudi p

Luknjanje s prebija~em

odsekamo dsekamo raz`arjen kos. Z odsekalnimi kladivi o

Odsekavanje

Za segrevanje jekla, ki ga `elimo kovati, lahko uporabljamo razli~ne izvore toplote, npr. elektri~no pe~, kova{ko ognji{~e na trda goriva (oglje, koks) ali plinski gorilnik.

Grelec elektri~ne pe~i

Kova{ko ognji{~e

O B D E L A V A

G R A D I V

Plinski gorilnik

K O V I N E

Priprava delovnega mesta za ro~no obdelavo kovin Delovno mesto za ro~ne obdelovalne postopke kovin mora biti prilagojeno (ergonomsko), da bo pri delu ~im manj telesnega napora, tako bo delo uspe{no in zdravju manj {kodljivo. Vi{ina vpenjalnega prime`a mora biti prilagojena vi{ini delavca, kot ka`ejo spodnje slike.

@aganje Z àgami àgamo obdelovance, vanje pa lahko izdelamo tudi utore. @age so lahko ro~ne ali strojne. Po obliki lista poznamo listne in kro`ne àge. V {olski delavnici bomo uporabljali le listne ro~ne àge. Oblikovanje kovin z odrezavanjem V {olski delavnici lahko izvajamo le nekatere obdelave kovin; àganje, piljenje, vrtanje, struènje, bru{enje in preprosto toplotno obdelavo.

Listna ro~na `aga

Listne àge za kovine Zobje àge so podobni majhnim klinom, ki stojijo na listu. Zobje imajo kot klina 50 째, rezalni kot pa je pribli`no 90 째. Zobje odrezujejo drug za drugim le majhne plasti gradiva. Odrezki, ki jih potiskajo zobne vrzeli iz obdelovanca, morajo imeti v zarezi toliko prostora, da se v njej ne zagozdijo. Pri dalj{ih rezih, predvsem pa pri mehkej{ih obdelovancih (aluminij, baker), je odrezkov ve~ in jih majhne zobne vrzeli ne morejo potisniti iz zareze, àga se zama{i in àganje je neuspe{no. Zato za àganje razli~no trdih kovinskih gradiv izberemo ustrezno àgo z dolo~enim {tevilom in velikostjo zob na àginem listu. Za razli~na gradiva izberemo na 25 mm dolg àgin list slede~e {tevilo zob: grobe àge od 14 do 16 zob, z njimi àgamo jeklo, aluminij, baker itd., srednje grobe àge od 18 do 25 zob, z njimi àgamo trdo jeklo, fine àge od 25 do 32 zob, za cevi in plo~evino s tanko steno. O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

Odrezovanje `aginega lista

Zobje àge morajo biti razperjeni, da àga reè dovolj {iroko, da lista àge med àganjem ne stiska.

@aga se je zagozdila.

Izmenoma levo in desno nagnjeni (razperjeni) zobje

Valovito razperjeni zobje

Slika àganja nam prikazuje pravilen poloàj delavca in drò àge, kar zagotavlja uspe{no delo.

Pravilno

Napa~no

@aganje kovin

Piljenje Mesto, kjer smo kovino od`agali, je neravno, hrapavo in ima ostre robove. Od`agano mesto kovine obi~ajno obdelamo s piljenjem. Kljub temu da imamo danes mnogo modernih obdelovalnih strojev, je piljenje {e vedno va`no ro~no delo. Pila je odrezovalno orodje, ki ima nasekan ali sfrezan list ter koni~asto nasadilo, na katerega nasadimo lesen ro~aj.

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

Plo{~ata pila z ro~ajem

Pile so razli~no velike in razli~no nasekane. Naseki so enojni, dvojni, to je kri`ni in na ra{pah to~kasti. Naseki so lahko zelo grobi, grobi, srednje grobi, srednje drobni, drobni, zelo drobni.

Enojni nasek

Dvojni nasek (kri`ni nasek)

Ra{pa (to~kasti nasek)

Profil pile izberemo glede na to, kaj bomo z njo pilili. Med piljenjem v smeri od sebe naprej na pilo pritiskamo, s ~imer pride do odrezovanja. Ko pilo potegnemo nazaj, pritisk na pilo popustimo. Da je obdelana povr{ina ~im bolj enakomerna, jo moramo piliti s ~im ve~jim {tevilom zob hkrati. S pilami z enojnim nasekom pilimo mehke kovine, npr. kositer, cink, svinec in aluminij. Dvojni ali kri`ni nasek pa imajo univerzalne pile za tr{e kovine in za umetne snovi. Da obdelovanec pri piljenju ne vibrira in cvili, ga moramo vpeti ~im bli`e ~eljustim prime`a. Smer piljenja naj bo glede na robove obdelovanca diagonalna ali pod kotom.

Piljenje

Polo`aj telesa pri piljenju

âs, ki ga porabimo pri piljenju, in kakovost povr{ine sta v veliki meri odvisna od pravilno izbranega naseka. Odrezki barvnih kovin pogosto zama{ijo nasek pil, zato jih je potrebno o~istiti. Pile ~istimo z ì~no {~etko vzdol` naseka pil. Ro~aj pile mora biti trdno nasajen na pilo in ustrezno velik, da je ob drànju za ro~aj ~im manj{i napor.

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

^i{~enje pile z `i~no {~etko

Za mehko gradivo izberemo grob nasek, za trda gradiva pa droben nasek. Bru{enje kovin je pomemben obdelovalni postopek z odvzemanjem. Najva`nej{i brusilni postopki so: ro~no bru{enje, zunanje okroglo in notranje okroglo bru{enje, plano bru{enje (ravnanje povr{in), rezanje z brusi in bru{enje navojev. Ro~no bru{enje je enostaven in manj natan~en postopek. Izvajamo ga ro~no s kosom brusilnega papirja ali z elektri~nim ro~nim brusilnim strojem. S temi stroji obdelujemo kovinske povr{ine, kjer se ne zahteva velika natan~nost obdelave. Najve~krat na ta na~in pripravljamo povr{ine za barvanje ali obnovo starih kovinskih povr{in.

Ro~no bru{enje z brusilnim papirjem

Bru{enje s kotno brusilko

Bru{enje rezil na brusilnem kolutu

Graviranje z bru{enjem

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

Strojno bru{enje

Rezanje s kotno brusilko

Na brusilnem kolutu najve~krat brusimo rezila (dleta, no`e, svedreâ&#x20AC;Ś). Med bru{enjem rezil moramo rezila hladiti v vodi, da jih ne pregrejemo, da ne spremenijo lastnosti oz. postanejo mehka. To zlasti velja za ogljikova jekla. Za bru{enje povr{in kovin s kotno brusilko potrebujemo posebne brusne plo{~e, ki so mehke in prilagojene samo za kotne brusilke. Za rezanje kovin s kotno brusilko potrebujemo rezalno plo{~o.

Kotna brusilka s kolutom za rezanje kovin

Kotna brusilka s kolutom za bru{enje

POZOR! Pri bru{enju ali rezanju kovin s stroji pr{ijo v okolje vro~i ali àre~i obruski, zato ne sme biti v bliìni vnetljivih snovi. Stroji morajo imeti za{~ite brusov ali brusnih rezil. Za osebno za{~ito moramo imeti za{~itna o~ala, delovno kapo, delovne rokavice in najbolje usnjen predpasnik. V bliìni naj bo tudi gasilni aparat za primer poàra. Prena{anje mer in ozna~evanje na kovinah Natan~nej{o obdelavo kovin doseèmo z ustreznim prenosom mer in ozna~evanjem na gradivu. Na kovine zarisujemo z zarisnimi iglami in {estili za kovine. Zarisovanje Z arisovanje z zzarisno arisno iiglo glo

Pravilno

O B D E L A V A

G R A D I V

Napa~no

K O V I N E

Zarisna igla ima kaljeno jekleno ali karbidno konico, s katero razimo povr{ino kovine, zato moramo biti pazljivi, da ne delamo napak. Pri zarisovanju vle~emo zarisno iglo ob spodnjem robu ravnila in nekoliko nagnjeno naprej v smeri risanja ~rte. Zarisovanje Z arisovanje s {estilom {estilom Tudi {estila za risanje po kovinah imajo kaljene jeklene konice ali konice iz karbidnih trdnin. Obe konici sta enaki. Konice ne moremo zapi~iti v kovino, zato moramo najprej mesto, kjer zapi~imo {estilo, zato~kati oz. narediti majhno vdolbinico. Za risanje po lahkih kovinah mora biti konica za risanje grafitna. Preden za~nemo z risanjem s {estilom, ozna~imo s kri`cem s pomo~jo ravnila in zarisne igle mesto, kjer bomo rahlo zato~kali.

To~kanje

Risanje s {estilom

Zari{emo srednjico, zato~kamo in nari{emo poskusna loka.

Preverimo premer.

Zari{emo krog.

Vrtanje Preden za~nemo z vrtanjem kovinskih gradiv, mesta vrtanja ustrezno ozna~imo. To~ko, kjer sveder za~ne vrtati, pred vrtanjem zato~kamo, da sveder ne zdrsava po povr{ini kovine. glavno gibanje (vrtenje)

podajanje vija~ni sveder

obdelovanec To~kanje

Gibanje pri vrtanju

Tudi vrtanje je odrezovanje gradiva. Z orodjem, ki mu pravimo sveder, izvrtamo valjaste luknje. Navadno se med vrtanjem giblje orodje, hkrati pa ga podajamo v smeri njegove osi proti obdelovancu. Sveder ima torej rezalno in podajalno gibanje. Za vrtanje kovin uporabljamo vija~ne svedre, ki so izdelani iz ogljikovega ali legiranega jekla. Sveder ima dve vija~nici, po katerih se iz vrtane luknje odvajajo odrezki. Na prednjem delu svedra je rezilo z dolo~enim rezalnim kotom. Cepilni kot pa je odvisen od strmine vija~nice. 26

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

univerzalni sveder kot vija~nice rob z ostrino

sveder za `ilava gradiva

kot konice

sveder za mehka gradiva

pre~no rezilo

prosta ploskev rezalni rob

Kot vija~nice

Cepilni kot

Cepilni kot dolo~a `e kot vija~nice, zato ga z bru{enjem ne moremo spreminjati. Tako dobimo v trgovini svedre z razli~nim kotom vija~nice. Normalni svedri imajo kot vija~nice od 16 do 30 °, svedri za `ilava gradiva imajo kot od 10 do 13 ° in svedri za mehka gradiva od 35 do 40 °. Oba rezalna robova svedra morata biti ravna. Konico svedra moramo brusiti pod ustreznim kotom glede na vrsto gradiva, ki ga vrtamo. Preglednica kotov svedra glede na vrsto gradiva Obdelovanec

Kot konice

Cepilni kot

stiskane mase, trda guma, marmor, {krilj, oglje

80°

od 10° do 13°

jeklo in jeklena litina, trdnost do 700 N/mm2, lito `elezo, temprana litina, nikelj

118°

od 16° do 30°

jeklo in jeklena litina, trdnost nad 700 N/mm2

130°

od 16° do 30°

nerjavna jekla, baker, ~e je premer svedra ve~ji kot 30 mm, trde aluminijeve zlitine

140°

od 16° do 30°

baker, ~e je premer svedra manj{i od 30 mm, mehke aluminijeve zlitine

140°

od 35° do 40°

Sveder vpnemo v vpenjalno glavo vrtalnega stroja. Za vrtanje v {olski delavnici uporabljamo ro~ne elektri~ne ali namizne vrtalne stroje.

Ro~ni elektri~ni vrtalnik

O B D E L A V A

Namizni vrtalni stroj

G R A D I V

K O V I N E

Vrtanje na namiznem vrtalnem stroju s pomo~jo trojnega prime`a

Vrtanje obdelovanca v prime`u

POZOR ! Med vrtanjem obdelovanec vpnemo v prime` ali ga dr`imo s kle{~ami, da ne pride do vrtenja obdelovanca, po{kodb orodja in rok. Za vrtanje lukenj, premera ve~ kot 8 mm, najprej zvrtamo manj{o luknjo, nato vzamemo ve~ji sveder in zvrtamo `elen premer. Tako bomo la`je in natan~neje vrtali. Stru`nica za kovine in delo na njej Za rezanje, vrtanje in oblikovanje valjastih profilov (palic) uporabljamo stru`nice. Majhne stru`nice so primerne tudi za {olsko delavnico. Na teh stru`nicah lahko varno obdelujemo kraj{e kovinske palice premera od 8 do 14 mm, iz umetnih snovi lahko tudi ve~. pogonski del stru`nice, motorni pogon

konji~ek s podporno konico ali vpenjalno glavo za sveder

vpenjalna glava obdelovancev

ro~ni pogon za podajanje svedra ali podporne konice

ro~ni pogon vzdol`nih sani

vklop ali izklop

pre~ne sani z dr`alom za no`e

vzdol`ne sani

ro~ni pogon pre~nih sani

Stru`nica (opis)

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

SSmeri meri g gibanja ibanja g gibljivih ibljivih d delov elov sstru`nice tru`nice zzaa kkovine ovine Za vzdol`no struènje ali pre~no odrezavanje obdelovanec vpnemo v vpenjalno glavo stru`nice. ê je dalj{i, ga podpremo {e s podporno konico. Obdelovanec ima glavno gibanje in se vrti proti obdelovalnemu noù. Konica noà mora biti v vi{ini osne sredine obdelovanca. No` ima podajalno gibanje. Oblika noà pa je odvisna od tega, ali struìmo vzdol`no ali pre~no na os obdelovanca. No` vpnemo v vpenjalni nastavek na pre~nih saneh. No` za vzdol`no struènje podajamo z vzdol`nimi sanmi, za pre~no struènje pa s pre~nimi sanmi.

Ozna~ene smeri gibanja

Oblika no`a za vzdol`no stru`enje

Oblika no`a za pre~no stru`enje

Na stru`nici lahko tudi vrtamo. Na mesto podporne konice vstavimo vpenjalno glavo za svedre. Pri vrtanju se ne vrti sveder, temve~ obdelovanec. Sveder le podajamo s pomo~jo podajalnega vretena na podpornem konji~ku. Tako dose`emo, da je zvrtana luknja res v sredini.

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

Stru`ni no` na sredini osnega vrtenja obdelovanca

Vrtanje na stru`nici

OPOZORILO! Pri delu na stru`nici moramo poskrbeti tudi za varno delo. Poleg za{~itne delovne halje in kape potrebujemo {e za{~itna o~ala, saj ostru`ki letijo okrog, pogosto so tudi vro~i. Delovna halja mora biti zapeta in ravno prav velika. Dolgi lasje morajo biti skriti pod kapo, da jih vrte~i deli ne navijejo. Na stru`nici lahko dela{ sam le pod nadzorom u~itelja. Vrste V rste sstru`nic tru`nic Majhna {olska stru`nica nam omogo~a malo delovnih operacij in majhno natan~nost obdelave. Stru`nice v industrijskih obratih in specializiranih delavnicah so velike, omogo~ajo ve~je {tevilo delovnih operacij in ve~jo natan~nost obdelav. Mnoge stru`nice so namenske, namenjene za izdelavo dolo~enih izdelkov. Vse ve~ja potreba po ve~jem {tevilu izdelkov in natan~nej{i obdelavi je stru`nice vedno bolj izpopolnjevala in jih posodabljala. Stru`nice delimo na: ro~no krmiljene stru`nice - omogo~ajo manj{o natan~nost obdelave izdelka, podajanje in menjava obdelovalnih orodij je ro~na; avtomatsko krmiljene stru`nice - so namenske stru`nice za dolo~ene izdelke, natan~nost obdelave je velika, menjava in podajanje obdelovalnih orodij je avtomatska, namenjene so velikoserijski proizvodnji; ra~unalni{ko krmiljene stru`nice CNC (Computer Numerically Controlled) - so avtomatizirane in vodene z ra~unalni{kim programom. Oblika izdelkov je modelirana s pomo~jo ra~unalni{kih grafi~nih programov in posredovana krmilnemu delu ra~unalnika na stru`nici. Tovrstne stru`nice so hitro prilagodljive za izdelavo novih izdelkov. Uporabne so za maloserijske do velikoserijske proizvodnje izdelkov.

Avtomatska in ra~unalni{ko vodena stru`nica, ki zdru`uje ve~ delovnih operacij.

O B D E L A V A

Ro~no vodeni stroji za posamezno delovno operacijo G R A D I V

K O V I N E

Postopki obdelave kovin - lete~i propeler Za obdelavo kovin so ljudje skozi zgodovino razvili mnogo razli~nih delovnih postopkov, strojev in orodij. Mi bomo spoznali le nekatera od njih. Za~nimo z enostavnej{im izdelkom - lete~im propelerjem. Na{ propeler bo izdelan iz primerno oblikovanega kosa aluminijaste plo~evine. Da ga bomo lahko zavrteli, bomo izdelali poseben "lansirni drog" in dr`alo, s katerim ga bomo zavrteli.

Propeler z lansirnim drogom

Zaa izdelavo Z izdelavo p potrebujemo: otrebujemo: 70 cm aluminijaste ìce, debeline 3 mm 100 x 20 mm veliko plo{~ico aluminijaste plo~evine, debeline 0,5 mm kos palice iz umetne snovi 30 x 70 mm, iz katerega bomo izstruìli dràlo

Gradiva, potrebna za izdelavo

Orodje O rodje iin np pripomo~ki: ripomo~ki: kovinski prime` kombinirane kle{~e merilo zarisna igla kovinsko {estilo to~kalo {karje za rezanje plo~evine vrtalni stroj s 4 in 8 mm svedroma stru`nica za kovine modelarski no`

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

Izdelava Zarisovanje propelerja Na kos aluminijeve plo~evine zari{emo sredine lukenj in sredine krogov na koncih propelerja. Mere so na delavni{ki risbi v delovnem zvezku. S kovinskim {estilom zari{emo polkroga, ki ju nato z zarisno iglo pove`emo. Tako smo dobili zunanji obris propelerja. Nari{emo {e vzdol`no in pre~no srednjico, nato pa sredini lukenj. Sredini lukenj sta med seboj oddaljeni 3 mm. Sredini lukenj s to~kalom rahlo zato~kamo. POZOR! Bodi racionalen z gradivi in za~ni zarisovati tako, da bo odpadlo ~im manj plo~evine.

Izrezovanje propelerja S {karjami za plo~evino ali zlatarskimi {karjami propeler izre`emo. Nato ga vpnemo v prime` in robove s pilo z grobim nasekom popilimo.

Izdelava lansirnega droga Pribli`no 70 cm dolg kos aluminijeve ìce prepognemo na sredini ob okrogli palici debeline od 20 do 30 mm. Konca poravnamo in vpnemo v prime`. V prepognjeni del vstavimo isto okroglo palico, ob kateri smo upogibali, in su~emo. Med sukanjem vle~emo ìco od primeà, da dobimo gladke navoje. Konca ìc, ki sta bila vpeta v prime`, odàgamo, robove pa popilimo, da so ~im bolj gladki.

Vrtanje in upogibanje propelerja Na zato~kanih mestih izvrtamo luknji premera od 3,5 do 4 mm. Luknji se delno prekrivata. Pri vrtanju ostanejo na povr{ini ostri robovi, ki jih s pilo popilimo.

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

Propeler upogibamo {ele, ko imamo izdelan lansirni drog. ê ima lansirni drog desno vija~nico (v smeri urnega kazalca), upognemo dela krakov, ki sta na sliki ozna~ena z rde~o ~rto, navzgor za pribli`no 15 째. ê pa je vija~nica leva, upognemo kraka, ozna~ena z rde~o ~rto, navzdol. POZOR! ê propelerja ne bomo upognili pravilno, se ne bo dvigal, temve~ spu{~al, pri ~emer nas lahko po{koduje. Izdelava dràla Dràlo izdelamo na stru`nici za kovine iz palice iz umetne snovi. Delo na stru`nici naj poteka po naslednjem zaporedju: 1. obdelovanec vpnemo v vpenjalno glavo 2. ker bomo obdelovanec med struènjem stanj{ali, ga podpremo s podporno konico, sicer bo med struènjem opletal 3. obdelovanec stanj{amo na debelino ro~aja in grobo oblikujemo 4. ker neravnih in po{evnih oblik ne znamo struìti, jih dodatno oblikujemo s pilo; pri tem stru`ni no` ~im bolj odmaknemo, da si naredimo dovolj prostora za piljenje 5. v ro~aj izvrtamo luknjo; to naredimo tako, da na podporni konji~ek pritrdimo namesto podporne konice vpenjalno glavo za svedre, vanjo pa vpnemo sveder debeline 7,5 ali 8 mm; konji~ek pritrdimo, z vretenom pa po~asi pomikamo sveder proti obdelovancu 6. z noèm za odrezovanje odreèmo ro~aj na ustrezno dolìno Ve~ o struènju najde{ na strani 28. Vrh ro~aja naj bo ~im o`ji, da bo med propelerjem in ro~ajem ~im manj{e trenje.

2. Tanj{e kose podpremo s podporno konico.

1. Vpenjanje obdelovanca O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

3. Stru`enje

4. Dodatno oblikovanje s pilo

5. Vrtanje

6. Dr`alo

Varovanje okolja Ve~je kose gradiv, ki jih bomo potrebovali pri drugih izdelkih, vrnemo v komplet gradiv. Manj{e, odpadne kose gradiv, damo med odpadke. ê je organizirano lo~eno zbiranje odpadkov, jih razvrstimo po vrsti odpadkov in s tem omogo~imo ponovno predelavo. Presku{anje propelerja Za spu{~anje propelerja nataknemo dràlo na lansirni drog, nato pa nataknemo {e propeler. Z eno roko drìmo konec lansirnega droga, z drugo pa dràlo hitro potisnemo navzgor. Propeler se zavrti in dvigne.

Spu{~anje propelerja

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

POZOR! Izdelek preskusimo zunaj! Med presku{anjem se obrnemo stran od so{olcev, saj ima propeler ostre robove in med vrtenjem doseè velike hitrosti, zato lahko koga po{koduje. Zakaj Z akaj se se propeler propeler p pri~ne ri~ne d dvigovati? vigovati? Ko smo izdelek naredili, je prav, da spoznamo {e zakonitosti, ki omogo~ajo, da se propeler zavrti in dvigne. Ko cevko pomikamo navzgor, se propeler zavrti, saj sta ìci naviti tako, da tvorita vija~nico. Naklon krakov propelerja omogo~a, da pod spodnjo povr{ino pride do vzgonskega tlaka, ki deluje navzgor in propeler dviga. Hitrost zra~nega toka ob zgornji povr{ini pa ustvarja podtlak, zato je rezultanta sil prav tako usmerjena navzgor. Ko se propelerju zaradi upora hitrost zmanj{a, se zmanj{ata tudi vzgonski tlak in podtlak na zgornji ploskvi in zaradi teè (gravitacije) pade.

Delovanje propelerja

Pri vrednotenju, kdo je naredil bolj{i propeler, ne smemo biti preve~ kriti~ni, saj je vi{ina, ki jo doseè propeler odvisna od kota, pod katerim smo upognili propeler, od hitrosti pomikanja dràla pri spu{~anju in od kota, pod katerim drìmo lansirni drog med spu{~anjem. Pri izdelavi smo bili uspe{ni, ~e se nam propeler pri presku{anju dvigne.

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

Pojmovnik

Konverter

Adhezijske sile

Je valjasta posoda, oblo`ena z ognjeodporo opeko, v kateri se `ilavi jeklo.

Sile, ki privla~ijo (sprijemajo) molekule razli~nih snovi.

@ilavljenje

Bimetal Kovinski trak iz dveh podol`no spojenih delov z razli~no razteznostjo: bimetal se krivi zdaj v eno, zdaj v drugo smer.

Kovanje

Bron

Postopek, pri katerem z udarci kladiva ali s stiskanjem oblikujemo kovino.

Je zmes bakra in drugih kovin. Iz brona so razni kiparski ulitki, zvonovi, medaljeâ&#x20AC;Ś

Kulturna dedi{~ina

Dedi{~ina Kar je prevzeto iz preteklosti: kulturna dedi{~ina; duhovna dedi{~ina preteklosti, tehni~na dedi{~ina, kolonialna dedi{~ina..

Delovna faza ^asovno sklenjen del nastajanja in razvoja izdelka z vsebinskimi zna~ilnostmi v okviru celote.

Ergonomija Je veja znanosti o ~love{kih sposobnostih (navadah) in ostalih ~love{kih zna~ilnostih, ki so primerne in ustrezne za ustvarjanje in oblikovanje. Ergonomi~no oblikovanje je veda o sestavi orodij, strojev, sistemov, nalog, dela in okolja za varno, udobno in efektivno ~love{ko uporabo.

Etnolo{ki spomeniki Spomeniki, ki izpri~ujejo materialno, dru`beno in duhovno kulturo posameznih ljudstev in narodov.

So obmo~ja in kompleksi, grajeni in druga~e oblikovani objekti, predmeti ali skupine predmetov oziroma ohranjena dela kot rezultat ustvarjalnosti ~loveka in njegovih razli~nih dejavnosti, dru`benega razvoja in dogajanj, zna~ilnih za posamezna obdobja v slovenskem in {ir{em prostoru. Varstvo kulturne dedi{~ine je zaradi zgodovinskega, kulturnega in civilizacijskega pomena v javnem interesu.

Lansirni drog Je drog ali palica, s pomo~jo katere potisnemo in usmerimo izstrelek (propeler, raketoâ&#x20AC;Ś) proti cilju.

Legirni elementi So kovine ali nekovine, ki se dodajajo talini jekla za dolo~anje lastnosti.

Legura Je zmes kovin ali nekovin, ki se dobi pri taljenju.

Kaljenje

Limonit

Postopek pove~anja trdote jekla s toplotno obdelavo, pri ~emer jeklo segrejemo do dolo~ene temperature, nato pa ga hitro ohladimo. Jeklu se pri tem spremeni kristalna struktura.

Je ruda, ki prete`no vsebuje `elezove okside z vodo, pravimo mu tudi rjavi `elezovec.

Koks Je gorivo, pridobljeno iz ~rnega premoga. Uporabljamo ga za gorivo v plav`ih, kjer je potrebna visoka temperatura za taljenje rude. 84

Je postopek oksidacije ogljika, `vepla, fosforja in drugih primesi v jeklu s pomo~jo vpihovanja zraka ali kisika.

O B D E L A V A

Lotanje Na~in spajanja kovinskih delov, pri katerem ve`e dele staljena kovina. Lot je nerazstavljiva zveza.

G R A D I V

K O V I N E

Magnetit Je temno siva rudnina `elezovega oksida, ki jo magnet zelo privla~i.

Naprava za lokalno segrevanje

kopljemo v zemeljskih rovih, ki jim pravimo rudniki, ali pa kar na povr{ini zemlje (povr{inski ali dnevni kop).

Serijska proizvodnja

Naravno dedi{~ino predstavljajo naravni parki, jezera, podzemne jame in druge naravne znamenitosti.

Omogo~a zamenljivost vsakega sestavnega dela, kar razumemo, da mora biti izdelek sestavljen iz poljubnih, ustreznih sestavnih delov v celoto brez poznej{ega prilagajanja. Glavne prednosti serijsk proizvodnje so: mo`nost delitve dela, oblikovanje proizvodnje v vi{jih organizacijskih oblikah, mo`nost ureditve servisne dejavnosti, skraj{anje proizvodnega procesa.

Obrtni{ka proizvodnja

Surovo `elezo ali grodelj

Vsak predmet je zase celota. Posamezna proizvodnja je na primer gradnja ladje, turbine ipd. Najprej naredimo izdelek, model, maketo ali prototip, {ele na to naredimo dokumentacijo. Tak na~in dela je pogost v osnovni {oli.

Je `elezo, ki pride iz pe~i, kjer se tali `elezova ruda.

Pripomo~ek za upogibanje tanj{ih plo{~ iz umetnih snovi, najve~krat akrilnega stekla, juvidurja ali penjenega PVC.

Naravna dedi{~ina

Oksidacija Spajanje neke snovi s kisikom. Pri oksidaciji `eleza dobimo `elezov oksid ali rjo.

[ablona Priprava, ki omogo~a ve~kratno izdelovanje predmeta, stvari z natan~nim posnemanjem vzorca.

Tehni~na dokumentacija

Plav`

Tehni~no dokumentacijo predstavljajo delavni{ke risbe, sestavne risbe, kosovnice itd.

Je visoka pokon~na pe~, lahko tudi ve~ deset metrov, v kateri talimo rudo.

Tehni{ka dedi{~ina

Tlak, ki je manj{i od normalnega zra~nega tlaka (manj kot 1 bar).

Obmo~ja, stavbe, orodja, naprave in stroji ter drugi predmeti, ki pri~ajo o razvoju proizvajalnih sredstev, tehnologij in tehni~ne kulture v Sloveniji.

Projektno delo

Tehnolog

Je na~in dela pri pouku, kjer u~itelj vodi in usmerja, u~enci pa najve~ delajo samostojno.

Strokovnjak na podro~ju pridobivanja surovin, obdelavi ter predelavi snovi v izdelke.

Propeler

Tehnolo{ka dokumentacija

Naprava z najmanj dvema listoma, ki spreminjata silo vrtenja v vle~no ali potisno silo.

Vsa dokumentacija, ki se ti~e organizacije proizvodnje, delovnih postopkov in delovnega ~asa.

Prototip

To~kalo

Izdelek, namenjen za presku{anje in izpopolnjevanje pred serijsko izdelavo.

Jeklen klin za ozna~evanje to~k na povr{ini kovin.

Ruda

Vzgonski tlak

Je zmes snovi, iz katere se prete`no pridobivajo kovine. Rudo najpogosteje

Se pojavi pri zadostnem vrtenju propelerja, na primer pri helikopterju ali letalu. Oblika in vrtenje propelerja povzro~i pred

Podtlak

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

propelerjem manj{i tlak, za njim pa ve~ji tlak. Razlika tlakov povzro~i silo, ki vle~e propeler. Tako propeler vle~e letalo ali dviga helikopter. ^e zavrtimo prost, ne vpet propeler, se le-ta v zraku dvigne in ob izgubi {tevila vrtljajev po~asi spusti na tla.

Zlitina Je zmes, spojina ali raztopina dveh ali ve~ kovin.

@arjenje Postopek toplotne obdelave jekel, pri katerem jeklo segrejemo na dolo~eno temperaturo, nato pa po~asi ohlajamo. Jeklu se pri tem spremeni kristalna struktura in postane mehkej{e, primerno za kovanje in druge obdelave.

@lindra Je raztopina oksidov, ki nastanejo pri taljenju rud, zbira se na vrhu taline kot ne~isto~a.

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

Drago Slukan, Janez Virti~

OBDELAVA O BDELAVA G GRADIV RADIV -

KOVINE K OVINE

Delovni zvezek z delovnim gradivom za izbirni predmet v devetletni osnovni {oli

Obdelava O bdelava g gradiv radiv - K KOVINE OVINE Delovni zvezek z delovnim gradivom za izbirni predmet v devetletni osnovni {oli ÂŠ2006, IZOTECH zalo`ba Limbu{ 2006 Avtorja:

Drago Slukan, prof. Janez Virti~

Ilustracije: Recenzenta:

Said Be{lagi} izr. prof. dr. Samo Fo{nari~ Zdenko Puncer

Lektorica: Fotografije:

Jelka Slukan, prof. Drago Slukan, prof. Janez Virti~ Uro{ Zupan~i~

Oblikovanje:

Uro{ Zupan~i~

Prelom:

Manja Simoni~

Zalo`ila:

IZOTECH zalo`ba d.o.o.

Fotoliti in tisk:

MIBO tisk d.o.o.

Vse pravice pridr`ane. Noben del te izdaje ne sme biti reproduciran, shranjen ali prepisan v katerikoli obliki oz. na katerikoli na~in, bodisi elektronsko, mehansko, s fotokopiranjem, snemanjem ali kako druga~e, brez predhodnega privoljenja zalo`nika.

CIP - Katalo`ni zapis o publikaciji Univerzitetna knji`nica Maribor 621.7(075.2)(076.1) SLUKAN, Drago Obdelava gradiv - kovine. Delovni zvezek z delovnim gradivom za izbirni predmet v devetletni osnovni {oli / Drago Slukan, Janez Virti~ ; (ilustracije Said Be{lagi} ; fotografije Drago Slukan, Janez Virti~, Uro{ Zupan~i~). - Limbu{ : Izotech, 2006 ISBN 961-91589-4-6 1. Virti~, Janez COBISS.SI-ID 57229057

Kazalo Standardi znanja predmeta obdelava gradiv - kovine

Program dela pri izbirnem predmetu obdelava gradiv - kovine

Delovno mesto v {olski delavnici

Orodja in stroji za obdelavo kovin v {olski delavnici

Kovinska gradiva

Naredimo prvi izdelek iz kovin

Projekt Tehni{ka dedi{~ina

Izdelek iz `ice

Prou~evanje lastnosti kovin bimetalno stikalo

Presku{anje lastnosti jekla

Toplotna obdelava jekla

Projektna naloga

Oblikovanje plo~evine

Izotehnik ti pomaga Novo N ovo p poglavje oglavj vje

Zanimivost Z animivost

PPazi! azi!

PPomo~ omo~ v u~beniku u~beniku

Orodja in stroji za obdelavo kovin v {olski delavnici Da lahko z orodji in stroji delamo varno, dobro ter da izbiramo ustrezna orodja in stroje za dolo~ene delovne operacije, moramo le-te dobro poznati. Zato bomo v tej nalogi prou~ili lastnosti orodij in delovanje {olskih strojev za obdelavo kovin. Za la`je prou~evanje in red med delom organizirajmo delovna mesta za prou~evanje in delovne skupine, ki naj kro`ijo od enega do drugega delovnega mesta. Delovne skupine 1.. Prou~evanje 1 Prou~evanje o orodja rodja zzaa prenos prenos m mer er iin n kkontrolo ontrolo n natan~nosti atan~nosti o obdelav. bdelav. Dejavnost

Ugotovitev

Katera orodja za prenos mer so na razpolago v {olski delavnici? V kak{nem stanju so (zlomljeno, obrabljeno, neostroâ&#x20AC;Ś) in kako so hranjena? Kako natan~no lahko meri{ z razpolo`ljivimi merilnimi pripomo~ki? S pomi~nim merilom izmeri premer `eblja na 1/10 mm natan~no!

Kaj vse lahko meri{ s pomi~nim merilom?

Za kaj se uporablja to~kalo?

Poimenuj orodja na slikah.

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

2.. PProu~evanje 2 rou~evanje rro~nih o~nih orodij orodij za za obdelavo obdelavo kkovin ovin Dejavnost

Ugotovitev

S katerimi ro~nimi orodji za obdelavo kovin razpolaga {olska delavnica?

Kak{en nasek imajo pile za piljenje kovin? Koliko zob ima àgin list na 1 cm dolìne za àganje kovin in katere kovine bi lahko àgal s to àgo? Za katere delovne operacije bi uporabil kladivo iz umetne snovi ali gume? Opi{i, kaj vse lahko dela{ s kombiniranimi kle{~ami.

Za kaj se uporablja nakovalo?

Kam vpenjamo obdelovance gradiv med obdelavo?

Poimenuj orodja na slikah.

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

3.. Prou~evanje 3 Prou~evanje vvrtalnega rtalnega sstroja troja Dejavnost

Ugotovitev

Kako se imenuje vrtalni stroj, ki ga prou~uje{ (ro~ni, namizni ali akumulatorski vrtalni stroj), in na{tej tehni~ne podatke! Od~itaj mo~ vrtalnega stroja, ali ima regulacijo vrtljajev, in ~e jo ima, kako se nastavlja? Kolik{ne premere svedrov lahko vpenja{ v vpenjalno glavo vrtalnega stroja?

Opi{i varno delo na vrtalnem stroju!

Poimenuj vrtalne stroje na slikah.

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

4.. PProu~evanje 4 rou~evanje stru`nice stru`nice Dejavnost

Ugotovitev

Katera gradiva lahko stru`i{ na stru`nici, ki jo prou~uje{?

Na{tej sestavne dele stru`nice!

Katere delovne operacije lahko opravljamo na stru`nici?

Opi{i varno delo na stru`nici za kovine!

Na sliki je stru`nica za kovine. Poimenuj sestavne dele z vpisom v prazna polja in nari{i smeri gibanja gibljivih delov.

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

Izdelek iz ìce 1. Sponka iz ìce je preprost in uporaben izdelek, izdelan iz enega kosa varilne ìce. Napisani so vsi delovni postopki, potrebni za izdelavo sponke. Razvrsti obdelovalne postopke tako, kot si bodo pri izdelavi sponke logi~no sledili. Pred prvim po vrsti napi{i {tevilko 1, pred drugim 2 itd. Pomagaj si z u~benikom, kjer je postopek izdelave opisan. rezanje upogibanje po {abloni priprava {ablone presku{anje lotanje poravnavanje

U 52

2. Pripravi {ablono za upogibanje in prou~i zaporedne korake pri upogibanju, ki so ozna~eni na {abloni. 3. Izdelaj sponko po navodilih v u~beniku. POZOR! Pri upogibanju moramo imeti na vse strani dovolj prostora, sicer lahko po{kodujemo so{olce pri sosednjih mizah! 4. Razmisli, katera pomembna lastnost sponke bi bila neustrezna, ~e bi sponko izdelali iz aluminijaste `ice.

5. Med na{tetimi orodji in stroji ozna~i s kri`cem tista orodja in stroje, ki si jih potreboval za izdelavo sponke. pila za kovine zarisna igla kovinsko ravnilo kladivo kombinirane kle{~e to~kalo pila za les kri`ni vija~

O B D E L A V A

vzvodne {karje za plo~evino kovinski prime` kljunasto merilo kle{~e {~ipalke àga za èlezo ì~na {~etka pinceta lotalnik

G R A D I V

K O V I N E

SSestavna estavna rrisba isba

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E

PPotek otek upogibanja upogibanja

O B D E L A V A

G R A D I V

K O V I N E