Сырьевые ресурсы машиностроения
Как и любая другая отрасль, машиностроение для производства продукции использует определенные сырьевые ресурсы.
Сырье, используемое при производстве машиностроительной продукции:
- Черные и цветные металлы.
- Драгоценные металлы.
- Пластмассы.
- Химическое сырье и реактивы.
- Дерево, картон, бумага.
Черные и цветные металлы
Основным потребляемым материалом в машиностроении являются черные и цветные металлы, и как следствие главной отраслью-поставщиком машиностроения служит металлургия. В настоящее время на производстве все более часто черные металлы заменяются цветными как более легкими.
Черные металлы представляют собой сплав железа и углерода, также черные металлы могут содержать некоторые примеси кремний, марганца, фосфора, серы и других химических элементов, которые попадают туда в процессе плавки или из руд.
Для того чтобы придать металлам специфические свойства и улучшить его качества, в них добавляют легирующие добавки (кремний, медь, никель).
В зависимости от количества углерода, содержащегося в черных металлах, они подразделяются на чугуны и стали.
Цветные металлы как правило используются в виде сплавов, основой которых являются:
- алюминий,
- магний,
- медь,
- никель,
- цинк,
- олово и др.
Четко структуру металла можно рассмотреть под микроскопом, но даже невооружённым взглядом на изломе можно заметить зерна, тесно прилегающие друг к другу.
Структура металла и его химический состав определяют физические и механические свойства металла, такие как твердость, плотность и прочность.
Механические же свойства позволяют определить, насколько хорошо будет работать деталь в рабочих условиях.
В чистом виде металлы используются довольно редко, так как в чистом виде они имеют более низкую прочность, нежели в виде сплавов.
Черные металлы имеют серый цвет, высокую температуру плавления, большую плотность, а также относительно небольшую прочность.
Цветные металлы имеют красную, белую, желтую окраску, обладают большой пластичностью, небольшой твердостью и низкой температурой плавления.
Добычей черных и цветных металлов – это работа металлургии.
Добыча металлов - сложный процесс извлечения ценных металлов из руды, а также подготовка сырья к дальнейшему использованию на производстве.
Изначально руда добывалась исключительно проведением подземных работ, на сегодняшний же день используется не только подземная добыча, но и открытая или карьерная. Также зачастую на заводах используются смешанные виды добычи.
Карьерные работы проводятся на открытом воздухе с помощью экскаватора. Горные породы подготавливаются к выемке, породы отделяются от массивов, разрыхляются, а затем проводится независимо сам процесс добычи. Если же добыча производится из твердого грунта (скалы), то для этого требуются взрывные работы. После добыче сырье подлежит транспортировки.
Цветные металлы получатся из обогащенной руды - рудного концентрата. То или иное количество руды получают путем обогащения, разделения образований на металлы и минералы.
Пластмассы
Пластмассы представляют собой органический материалы, основой которых являются органические или синтетические полимеры. Наиболее широкое применение получили пластмассы на основе синтетических полимеров. Из названия следует, что данные материалы под воздействием температур способны деформироваться и оставаться в заданной форме после охлаждения.
Пластмассы подразделяются на:
- Термопласты. Расплавляются при нагреве, а при остывании возвращаются в исходное состояние
- Реактопласты. Имеют линейную структуру молекул, при температуре отверждения меняют структуру на сетчатую. После охлаждения не возвращаются в исходное состояние.
Пластмассы имеют малую плотность, низкую теплопроводимость и электропроводимость, небольшую механическую прочность. При нагревании пластмассы распадаются, устойчивы к кислотам, не поддаются воздействию влаги, физиологически безвредны.
Пластмассы получаются путем полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения низкомолекулярных веществ, которые выделяются из угля или природного газа. При этом образуются высокомолекулярные связи с большим числом исходных молекул.
Химическое сырье и реактивы
Также особое место в машиностроении отводится и химическому сырью. Часто используются на производстве такие как: трилон Б, асфалайт, гипохлорид кальция, гипохлорид натрия, сульфит натрия, глюконат натрия.
Машиностроительные процессы, в которых применяются химические реактивы:
- Подготовка материалов и инструментов. Обезжиривание, удаление окислов с металлов, пассивирование, очистка и полировка, травление и т.п.
- Изготовление сплавов. Данный процесс используется добиваются более четкого литья, а также улучшают характеристики.
- Обработка материалов. Покраска, лакирование.
Применение химических реактивов позволяет улучшить эксплуатационные качества и скорость производства. Химические реактивы применяются во всех отраслях машиностроения.
Для обезжиривания металлических поверхностей, деталей машин и инструментов применяются различные соды (кальцинированная, каустическая).
В процессе обработки металлов широко применяется сульфат магния.
Ортофосфорная кислота применяется при обработки и полировки металлических деталей.
Дерево
Древесина различных пород деревьев применяется в машиностроении для изготовления модельных комплектов и используется в чистом виде после сушки.
Также дерево применяется в литейном производстве, в качестве материала для кузовов грузовиков, некоторых деталей вагонов и судов, при производстве сельскохозяйственных, химических и других машин.
Древесина как материал получила широкое использование благодаря ее дешевизне.
Дерево имеет достаточную прочность, упругость, твердость и сравнительно малый вес. Так же древесина неплохо гнется и легко обрабатывается любыми режущими инструментами.
Однако у древесины есть свои недостатки: ухудшение свойств при повышенных температурах, анизотропность, гигроскопичность.
