Izbira materiala in tehnologij izdelave
Osnovno znanje o izbiri materiala in tehnologijah izdelave
Material za gred izberemo glede na podatek o obratovalnih pogojih stroja. Pri izbiranju materiala za izdelavo gredi moramo biti pozorni na žilavost in trdnost materiala.
Najpogostejši material za izdelavo osi in gredi so konstrukcijska jekla, jekla za poboljšanje, v izjemnih primerih pa tudi jekla za cementiranje. V izjemnih primerih so gredi izdelane tudi iz brona, sive ali temprane litine, pa tudi iz aluminija ali magnezijevih zlitin.
Za uspešno izdelavo strojnega elementa je osnova poznavanje obstoječih tehnologij preoblikovanja materialov. Osnovne tehnologije, ki se najpogosteje uporabljajo, so:
Tehnologija struženja (na klasični ali CNC stružnici), ki je primerna za izdelke, ki jim pravimo vrtenine; na CNC stružnici lahko z gnanimi orodji tudi rezkamo in vrtamo v različnih ravninah. Tako lahko dosežemo izdelke, ki niso značilne oblike za obdelavo na stružnici, ampak za kombinirane obdelave struženja in rezkanja.
Tehnologija rezkanja; pri kateri material odvzemamo z različnimi obdelovalnimi orodji, ki se vrtijo z visokimi obrati in odrezujejo material iz surovca. Pri 3-osnem CNC rezkalnem stroju je obdelovanec vpet v primežu ali na obdelovalni mizi.
Tehnologija FDM; pri kateri imamo v osnovi filament, ki ga raztapljamo in v slojih nanašamo na mizo 3D tiskalnika, da na koncu dobimo 3D izdelek.
Učna metoda in oblika
Učitelj frontalno s slikovno demonstracijo obnovi osnovna znanja o izbiri materiala in tehnologijah izdelave gredi.
Izbira materiala
Izbor ustreznega materiala je izjemno pomemben, prav tako tehnologija izdelave. Pri odločitvi o materialu je pomembno upoštevati tudi trajnostni razvoj (čim manj obremenjevati okolje) in finančni vidik (čim nižji strošek).
Izbira materiala se analizira in oceni na podlagi sledečih kriterijev:
- Kakšne so mehanske lastnosti materiala, npr. ustreznost trdnostnega razreda materiala RP02?
- Ali je potrebna korozijska odpornost?
- Ali bo potrebna toplotna obdelava?
- Ali se lahko izbere izboljšano verzijo materiala?
- Kako odločitve vpivajo na stroškovni vidik izbire materiala?
- Kako izbira materiala vpliva na okoljski in trajnostni vidik?
Pri izbiri materiala je potrebno imeti jasen seznam minimalnih karakteristik, ki so potrebne za izdelavo izdelka.
Primeri na spletu: Jekla za delo v hladnem, Nerjavna jekla, Martenzitna nerjavna jekla, Vodnik za nerjavno jeklo
Učna metoda in oblika
Skupinsko in individualno delo:
- Dijaki si v skupini delo razdelijo.
- Vsak dijak doma s pomočjo spleta (npr. obišče spletne strani proizvajalcev ali prodajalcev) ali pridobitvijo ponudbe s strani trgovca v domačem okolju pridobi informacije o ponudbi in ceni materialov.
- V šoli dijaki informacije analizirajo in nato izberejo ustrezen material za izdelavo gredi.
- Svoj izbor tudi utemeljijo.
Definicija tehnologije izdelave
Pri odločitvi o uporabo ustrezne tehnologije je pomembno upoštevati tudi trajnostni razvoj in finančni vidik.
Definicija tehnologije izdelave se analizira in preveri na podlagi sledečih kriterijev:
- Kakšna je ustreznost korakov izdelave?
- Ali so izbrana primerna orodja?
- Je izdelek mogoče izdelati v šoli?
- Ali so načrtovani koraki obdelave ustrezni?
- Ali je bilo preverjeno, ali je načrtovani izdelek v ustreznem tolerančnem območju (geometrijskem in dimenzijskem)?
- Ali so izbrane ustrezne tehnologije izdelave?
- Ali tehnologija izdelave upošteva stroškovni vidik?
- Ali tehnologija izdelave upošteva trajnostni vidik?
Učna metoda in oblika
Dijaki v svoji skupini definirajo tehnologijo za izdelavo gredi ter svojo rešitev predstavijo v razredu. Svoj izbor tudi utemeljijo.