Tehnologia Materialelor CAPITOLUL 1

Download Tehnologia Materialelor CAPITOLUL 1

Post on 05-Jul-2015

297 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

<p>CAPITOLUL 1 NOTIUNI INTRODUCTIVE 1.1.Tehnologia - definiii La baza oricrei discipline tiinifice st un set de noiuni judicios stabilite, care servesc drept crmizi de construcie a ntregului sistem. De regul, aceste noiuni sunt legate ntre ele i de noiunile tiinelor fundamentale. Definirea precis a noiunilor cu care urmeaz s operm este extrem de important, indiferent de domeniul pe care urmeaz s-l abordm, deoarece trebuie s tim exact la ce ne referim/raportm, pentru a evita orice confuzie. Definiia 1. Tehnologie = tiina care se ocup cu studiul, elaborarea i determinarea proceselor, metodelor i procedeelor de prelucrare a materialelor. Ca tiin tehnologia s-a dezvoltat pe baza i n strns legatur cu alte tiinte i discipline: matematica, fizica, chimia, electrotehnica, mecanica, metalurgia, tiina materialelor, etc. In funcie de materialul care se prelucreaz, se deosebesc diverse tehnologii cum ar fi: - tehnologia elaborrii metalelor; - tehnologia construciilor de maini; - tehnologia produselor alimentare; - etc. Definiia 2 . Tehnologie = ansamblu de procese, metode, procedee, reguli, operaii, faze care se desfoar n scopul obinerii (fabricrii) unui anumit produs (pies, organ de main, subansamblu, etc.). Tehnologia fabricrii produselor impune n mod obligatoriu executarea operaiilor ntr-o succesiune bine determinat i prestabilit. Prin aceasta, pn la transformarea n produse finite, materiile prime, materialele i semifabricatele trec printr-o serie de schimbri ale formei i dimensiunilor, ale compoziiei chimice i proprietilor fizico-mecanice, ale aspectului exterior, al poziiilor reciproce a suprafeelor, ale structurii. Definiia 3. Tehnologia se refer la aplicarea practic a cunoaterii prin intermediul tehnicilor utilizate n activitile productive (ca ansamblu de instrumente, metode i norme). Tehnologia este o tiin care studiaz transformrile la care este supus substana n procesele tehnologice de lucru i le aplic n vederea obinerii produselor. Tehnologia este tiina care studiaz toate transformrile la care este supus substana n procesele tehnologice de lucru i modalitile prin care 13</p> <p>conducem aceste transformri n vederea obinerii produselor, n condiii tehnico-economice optime. Tehnologia este o tiin aplicativ. Ea nu rezolv problema realizrii unui singur produs, ci a obinerii de producii industriale. Tehnolgia aplic legile celorlalte tiine. Tehnologia utilizeaz legile fizicii, chimiei, ale altor tiine, precum i legi proprii. Tehnologia are trei dimensiuni: 1- Dimensiunea material = care se refer la ansamblul uneltelor, instalaiilor, mainilor, materialelor, sculelor i dispozitivelor utilizate n activitatea productiv; 2- Dimensiunea normativ = care cuprinde normele de utilizare a dimensiuii materiale i reelele de organizare a produciei asociate unei tehnologii; 3- Dimensiunea social = reprezentat de suma de abiliti i comportamente individuale i colective, ca i de normele sociale generate de utilizarea unei anumite tehnologii; Din punct de vedere al fenomenelor tiinifice care stau la baza principiului fizic al metodei tehnologice, tehnologiile se mpart n dou mari categorii: 1. Tehnologii clasice (convenionale); 2. Tehnologii neconvenionale; Tehnologii neconvenionale sau electrotehnologiile s-au dezvoltat rapid n ultimele dou decenii ca urmare a unor cerine ale industriei. Dezvoltarea i rspndirea lor se datoreaz i apariiei unor noi materiale foarte greu sau imposibil de prelucrat folosind tehnologiile clasice. De asemeni exploatarea spaiului cosmic i cursa narmrilor au constituit factorii motrici ai apariiei i rspndirii tehnologiilor neconvenionale. Marea majoritate a procedeelor i metodelor de prelucrare neconvenional au la baz, transformarea energiei electrice ntr-o alt form: energie caloric, luminoas, mecanic. Aceast nou form de energie este utilizat apoi pentru prelucrarea materialelor. Procedeele tehnologice clasice nu pot fi nlocuite prin cele neconvenionale. Dimpotriv, electrotehnologiile sunt o completare a tehnologiilor clasice, care rmn cu ponderea cea mai mare n construcia de maini. Asimilarea de ctre industrie de noi metode de prelucrare este legat direct de preul de cost, productivitatea i timpul de amortizare al investiiei. Prin automatizare, robotizare i computerizare o tehnologie clasic nu poate trece n sfera neconvenionalului, deoarece principiile fizice care stau la baza metodei tehnologice respective rmn aceleai. 14</p> <p>Toate aceste considerente, mpreun cu cele economice care joac un rol decisiv, fac ca importana i dimensiunile tehnologiilor clasice s rmn netirbite. De aici deriv i spaiul considerabil pe care-l vom aloca studiului tehnologiilor clasice (de exemplu n Japonia existau n 1980 10% maini pentru prelucrri neconvenionale). Vom defini n cele ce urmeaz unele noiuni fundamentale cu ajutorul crora vom explicita principalele noiuni ale tehnologiei. ISO 9000 definete urmtoarele noiuni: Necesitate nevoie sau dorin resimit de ctre un utilizator. Cerin nevoie sau ateptare care este declarat, n general implicit sau obligatorie. Satisfacie a clientului percepie a clientului despre msura n care cerinele sale au fost ndeplinite. Management activiti coordinate pentru a orienta i controla o organizaie. Sistem de management sitem prin care se stabilesc politica i obiectivele i prin care se ndeplinesc acele obiective. Organizaie grup de persoane i faciliti cu un ansamblu de responsabiliti, autoriti i relaii determinate. Eficien relaie ntre rezultatul obinut i resursele utilizate. Structur organizatoric ansamblu de responsabiliti, autoritti i relaii dintre persoane. Infrastructur sistem de facilti, echipamente i servicii necesare pentru funcionarea unei organizaii. Mediu de lucru ansambli de condiii n care se desfoar activitatea. Proces ansamblu de activitti corelate sau n interaciune care transform intrrile n ieiri. Produs rezultatul unui proces. Proiect process unic care const dintr-un ansamblu de activiti coordinate i controlate, cu data de nceput i de finalizare, ntreprins pentru realizarea unui obiectiv conform cerinelor specifice i care include constrngeri referitoare la timp, costuri i resurse. Procedur mod specific de desfurare a unei actriviti sau a unui proces. Caracteristic trstur distinctive. Informaie date semnificative. Document informaie mpreun cu mediul su suport. ncercare determinare a uneia sau a mai multor caracteristici n conformitate cu o procedur. 15</p> <p>Analiz activitate de determinare a potrivirii, adecvanei i eficienei n ceea ce privete ndeplinirea obiectivelor stabilite. Client organizaie sau persoan care primete un produs. Prin proces (procedeu) nelegem un ansamblu de mijloace i de activiti coerente care transform elementele de intrare n elemente de ieire. Intrri Ieiri</p> <p>PROCESOrice activitate uman contient este realizat printr-un proces. Fiecare proces are elemente de intrare sub forma unor fluxuri de materiale, utilaje, scule, dispozitive, resurse umane, energie, know-how. Ieirile din sistem pot fi produse, servicii, programe de calcul, etc. Procesul este o activitate de-a lungul creia elementele de intrare sufer transformri i li se adaug valoare. Standardul francez NF X50-150, definete urmtoarele noiuni: Constrngere (NF X50-150) limitarea n libertatea de alegere a proiectantului / realizatorului unui produs. Constrngerile apar datorit: - unor condiii impuse produsului; - lipsei unor mijloace; - cerinelor pieei; - necesittii respectrii unor norme; - impunerii unei soluii de principiu. Constrngerile evolueaz n timp i nu depend de loc. Constrngerile inutile trebuiesc identificate i nlturate. Intr-un produs constrngerile se regsesc sub form de funcii de constrngere. Criteriu de apreciere (NF X50-150) character reinut pentru a aprecia modul n care o funcie este ndeplinit sau o constrngere este respectat. Pentru o aceeai funcie por exista criterii diferite de apreciere. In msura n care este posbil orice criteriu de apreciere trebuie asociat unei scri care s permit evaluarea nivelului. Produs (NF X50-150) Ceea este sau va fi furnizat unui utilizator pentru a rspunde necesitilor sale. Bunurile materiale obinute sau create n urma unor procedee de munca se numesc produse. 16</p> <p>Obinerea sau crearea produselor este rezultatul desfurrii unui proces de producie. Proces de producie = proces tehnico-economic complex care cuprinde ntreaga activitate desfurat pentru realizarea produselor. Dup obiectul asupra cruia se exercit, procesele de producie pot cuprinde : 1. Procese de baz, care realizeaz fabricarea sau repararea produselor prin tehnologii de lucru i tehnologii de control; procesele de baz contribuie direct la transformarea materiilor prime si ale semifabricatelor n produse finite. 2. Procese de pregtire, (cuprinde activitile de proiectare, organizare); aceste procese se constituie n activitatea de pregtire tehnologic a fabricaiei, de a crei acuratee depinde succesul ntregii activitti productive; 3. Procese anexe, completare a celor de baz i se refer la activiti cum ar fi cea de ntreinere a sculelor i utiliajelor; 4. Livrare i comercializare </p> <p>Structura Proces de producie</p> <p>Activitate de conducere - luarea deciziilor; Proces de pregtire; Proces de baz; procese de producie, care pot fi:; - fabricaie; -reparaie; procese de control; Procese anexe; Livrare;</p> <p>Procesele de producie se pot clasifica n : - procese de extractie; - procese tehnologice de fabricaie; Pornind de la materiile prime, prin procesele tehnologice de fabricaie se pot realiza: - materiale de fabricaie (produse neprelucrate n piese); - materiale semifabricate (materiale folosite pentru fabricarea unor piese); Dimensiunile semifabricatului fiind ntotdeauna mai mari dect ale piesei finite, se definete noiunea de indice (randament) de utilizare al materialului ( ). M 17</p> <p>M =</p> <p>M pf M sf</p> <p>x100 [%]</p> <p>-</p> <p>unde Mpf reprezint masa piesei finite iar Msf masa semifabricatului. - piese finte (produsul finit rezultat din procesul tehnologic); - ansamblu tehnic, produs (totalitatea pieselor montate care alctuiesc un sistem tehnic cu o anumit funciune); Un produs este un sistem tehnic care ndeplinete o funcie principal si este compus din mai multe repere. Fiecare reper este definit prin configuraie geometric i caracteristici de material. Configuraia geometric este caracterizat prin - form; - dimensiuni; - poziie relativ a suprefeelor; - gradul de netezime al suprafeelor sale (rugozitatea). Caracteristicile de material sunt definite de: - compoziie chimic; - caractersitici mecanice; - structur; proprieti tehnologice. Reperele mai pot fi definite ns i prin funciunile, caracteristicile eseniale care le definesc. Produsul finit rezultat n urma derulrii unui proces tehnologic poate juca rolul de semifabricat n desfurarea altui proces tehnologic. Proces tehnologic 1 SemifaSe bricat Pies finit 1 Proces tehnologic 2</p> <p>Semifabricat 2</p> <p>Pies finit 2</p> <p>Procesele tehnologice de fabricaie au urmtoarele inte : 1. - modificarea proprietilor fizico-mecanice ale materialelor; 2. - modificarea formei, dimensiunilor, poziiei reciproce i calitii suprafeelor; 3. modificarea structurii ; Procesul tehnologic este o parte costitutiv a procesului de producie n decursul creia se realizeaz transformarea materialului n pies finit. Procesele tehnologice pot fi : 18</p> <p> procese tehnologice de prelucrare (elaborare, tratament termic, prelucrare dimensional); Procesele tehnologice de prelucrare urmresc modificarea configuraiei geometrice, i pot fi: - procese tehnologice de elaborare=vizeaz obinerea materialelor ce urmeaz a fi supuse prelucrrii; - procese tehnologice de semifabricare=vizeaz obinerea semifabricatelor prin modificarea configuraiei geometrice a pieselor; - procese tehnologice de tratament=vizeaz modificarea structurii materialelor i deci a caracetristicilor lor mecanice i a proprietilor tehnologice; procese tehnologice de control; procese tehnologice de asamblare (demontabil sau nedemontabil); procese tehnologice de reparare i recondiionare. Procese tehnologice de semifabricare Materii prime Materiale brute Semifabricate Pies finit Procese tehnologice de prelucrare</p> <p>Procese tehnologice de elaborare mecanic si tratament termic</p> <p>Prin prelucrare se modific starea sau compoziia materialului, forma, dimensiunile, rugozitatea, poziia reciproc a suprafeelor, iar prin asamblare se unesc piesele n mod ordonat ntr-un sistem tehnic. Procesul tehnologic de prelucrare se refer la : elaborare; confecionare; tratament termic; suprafaare; Metoda tehnologic (MT) exprim principiul de execuie al unei operaii sau a unei serii de operaii din punct de vedere al naturii fenomenelor fizico-chimice pe care le suport materialul. Metoda tehnologic reprezint un mod sistematic i principial de executare a unei</p> <p>19</p> <p>operaii ntr-un proces tehnologic, dintr-un punct de vedere esenial: natura fenomenelor care conduc la transformarea materialului supus prelucrrii. Procedeul tehnologic (PT) se refer la mijloacele concrete prin care se realizeaz metoda tehnologic din punct de vedere al utilajelor folosite, al mediului de lucru i al materialelor folosite. Procedeul tehnologic cuprinde i mijloacele prin care se realizeaz o metod tehnologic, din punct de vedere al dimensiunii materiale i a celei normative a tehnologiei aplicate. Putem considera procedeul tehnologic ca fiind un sistem ordonat de dou elemente(n sens algebric). Pentru ca dou sisteme ordonate de dou elemente s fie identice este necesar ca elementele lor componente s fie identice. De aceea orice diferena orict de mic n una din dimensiuni conduce la apariia unui nou procedeu tehnologic. PT = (Dmat, Dnorm) O metod tehnologic nu se aplic prin ea nsi, ci prin intermediul procedeelor tehnologice. O aceeai metod tehnologic se poate aplica prin una sau mai multe procedee tehnologice. Metoda arat modul principial de executare iar procedeul modul concret. Procedeele tehnologice aferente unei metode se deosebesc ntre ele prin utilajele i sculele utilizate. Fiecare metod tehnologic i are fenomenele i legile sale fundamentale. Procedeele respect fenomenele i legile fundamentale, completndu-le cu fenomene i legi proprii, corespunztoare utilajului tehnologic specific procedeului. Diferitele procedee tehnologice, aferente unei aceleai metode, pot avea anumite elemente comune. Putem astfel delimita n cadrul aceleai metode grupe sau familii de procedee tehnologice, care n ciuda individualizrii lor au anumite elemente comune. Procedeele tehnologice se deosebesc prin utilajele tehnologice folosite. Exemplu : Metoda - turnarea. Procedee tehnologiceturnarea n forme vidate, turnarea n forme permanente, etc. Procedeul tehnologic de fabricaie este o sum de operaii care se execut n serie sau n paralel (secvenial sau suprapus). Operaia tehnologic este o parte constitutiv a unui procedeu tehnologic i este o activitate ordonat, limitat n timp, efectuat fr ntrerupere de ctre un operator, la un singur loc de munc, asupra unuia sau mai multor materiale supuse lucrrii, n scopul modificrii proprietilor fizico-chimice, a f...</p>