E-materiały do kształcenia zawodowego

Podstawy budowy przyrządów optycznych

MEP.02. Montaż i naprawa elementów i układów optycznych - Optyk‑Mechanik 731104, Technik optyk 325302

bg‑blue

Materiały konstrukcyjne oraz sposoby ich obróbki i montażu

ATLAS INTERAKTYWNY

4

Spis treści

1

Materiały konstrukcyjne stosowane w budowie przyrządów optycznych

1
1

Poniżej przedstawiono charakterystykę materiałów konstrukcyjnych stosowanych w budowie przyrządów optycznych. W materiale dostępne są nagrania dźwiękowe tożsame z treścią.

Stal. Stop żelaza z węglem oraz innymi pierwiastkami, który został poddany obróbce plastycznej oraz cieplnej. Zawiera do około 2% węgla, jest wytrzymały na ściskanie, zginanie, ścinanie i skręcenie. Posiada sprężystość, co oznacza, że może odzyskiwać pierwotną postać po tym, jak siły powodujące odkształcenie przestaną działać. Stal jest podatna na obróbkę plastyczną, więc po zaprzestaniu działania naprężeń zachowuje odkształconą w ich wyniku postać oraz ulega trwałym odkształceniom powstającym na przykład w wyniku zginania.

Tytan. Srebrzystobiały metal, lekki, plastyczny, o dużej wytrzymałości mechanicznej, odporny na korozję, żaroodporny, trudno topliwy oraz niemagnetyczny. Tytan wykorzystuje się przede wszystkim jako składnik stopów, które dzięki niemu są wytrzymałe, odporne na korozję, żaroodporne, skrawalne, a także plastyczne i spawalne. Można je lutować i kleić.

Aluminium. Srebrno‑biały metal odporny na korozję, dobrze przewodzący ciepło i elektryczność, dający się walcować i przeciągać, lecz posiadający małą wytrzymałość mechaniczną. Do aluminium można dodawać takie dodatki stopowe jak: krzem, miedź, magnez, nikiel czy cynę, czyli pierwiastki, które poprawiają jego wytrzymałość oraz obrabialność. Stopy aluminium można podzielić na odlewnicze oraz przeznaczone do obróbki plastycznej.

Miedź. Czerwono‑żółty metal, miękki, plastyczny, odporny na korozję, bardzo dobrze przewodzący prąd elektryczny i ciepło. Aby polepszyć jego właściwości, do miedzi dodaje się składniki stopowe. Po dodaniu do miedzi cynku oraz innych metali powstaje mosiądz o dobrej skrawalności, odporności na korozję oraz charakteryzujący się dobrymi właściwościami plastycznymi i odlewniczymi. Właściwości mechaniczne mosiądzu zależą od procentowego udziału cynku. Po dodaniu do miedzi cyny oraz innych metali powstaje brąz o dobrych właściwościach ślizgowych i dużej odporności na korozję. Jego właściwości mechaniczne zależą od procentowego udziału dodatków.

Wolfram. Srebrzystobiały metal, bardzo twardy i trudno topliwy. Charakteryzuje go duża wytrzymałość w wysokich temperaturach oraz odporność na działanie kwasów i zasad. Wolfram jest wykorzystywany przede wszystkim jako składnik stopów, które są żaroodporne, twarde, trudno topliwe, wytrzymałe i odporne na korozję.

Nikiel. Srebrzystobiały metal, miękki, kowalny, ciągliwy, skrawalny, odporny na korozję i żarowytrzymały, dający się łatwo spalać i lutować. Stopy niklu mają dobre właściwości mechaniczne nawet w wysokich temperaturach, są odporne na korozję i działanie substancji chemicznych.

Cynk. Szarobiały metal o małej wytrzymałości i twardości, odporny na korozję, o niskiej temperaturze topnienia. Plastyczny i dobry do lutowania. Stopy cynku odznaczają się dobrą plastycznością, skrawalnością i spawalnością.

Magnez. Srebrzystobiały metal, bardzo lekki, mało wytrzymały, kowalny, ciągliwy, aktywny chemicznie. Często stosuje się stopy magnezu.

Tworzywa sztuczne. Związki organiczne otrzymywane dzięki obróbce chemicznej surowców pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego oraz dzięki metodzie syntezy z produktów powstałych z przerobu węgla, gazu ziemnego i ropy naftowej. W trakcie produkcji tworzyw sztucznych wprowadza się wiele substancji pomocniczych takich jak barwniki, utwardzacze, antyutleniacze czy napełniacze. Tworzywa sztuczne często zastępują inne materiały konstrukcyjne, na co niewątpliwie ma wpływ to, że są odporne na działanie czynników atmosferycznych, mają małą gęstość, dobre właściwości mechaniczne i izolacyjne, a także łatwo poddają się obróbce. Są łatwopalne, a ich odpowiedni recykling sprawia wiele trudności. Tworzywa sztuczne podzielić można na termoplasty oraz duroplasty. Termoplasty są plastyczne w wyższej temperaturze, ale twardnieją wraz z jej obniżeniem. Duroplasty dzieli się na termoutwardzalne (miękną przy ogrzewaniu, a przetrzymane w wyższej temperaturze twardnieją na stałe) oraz chemoutwardzalne (twardnieją w temperaturze pokojowej pod wpływem czynników chemicznych dodanych do tworzywa).

Drewno. Surowiec uzyskiwany ze ściętych drzew, a następnie formowany w procesie obróbki. Wytrzymałość drewna na ściskanie, rozciąganie czy zginanie zależy od kierunku działania siły w stosunku do jego włókien. Drewno odznacza się dużą odpornością na ścieranie, a jego twardość oraz przewodnictwo cieplne są uzależnione  od gatunku, z jakiego zostało uzyskane. Wilgotność drewna zależy od warunków przechowywania – wzrost wilgotności powietrza sprawia, że drewno pęcznieje, a spadek wilgotności (np. podczas suszenia) prowadzi do kurczenia się drewna. Drewno jest złym przewodnikiem ciepła.

Szkło. Materiał otrzymywany w procesie ochłodzenia stopionych tlenków: krzemu, wapnia, sodu, potasu i tym podobnych substancji. Jest materiałem przeźroczystym oraz niepalnym, posiadającym gładką strukturę. Szkło jest odporne na działanie czynników atmosferycznych. Daje się łatwo formować w stanie plastycznym, ma małą przewodność cieplną i elektryczną. Jego wadą jest kruchość i wrażliwość na szybkie zmiany temperatury.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

2

W materiale dostępne są nagrania dźwiękowe tożsame z treścią.

Sposoby obróbki

Szlifowanie

1
RAiiUFuRBhvOz
Szlifowanie
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Szlifowanie. Sposób obróbki za pomocą specjalnych maszyn oraz narzędzi, nadający przedmiotowi odpowiedni kształt i grubość.

Polerowanie

1
R45G0YeDnt9ro
Polerowanie
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Polerowanie. Usuwanie nierówności i zmatowienie powierzchni w celu poprawienia jej przejrzystości oraz nadania także inne właściwości.

Cięcie

1
R1GqIS3xJ8vz9
Cięcie
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Cięcie. Proces technologiczny, podczas którego następuje oddzielenie jednej części danego elementu od drugiej.

Wiercenie

1
RVhR2woLLOvuH
Wiercenie
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Wiercenie. Sposób obróbki skrawaniem polegający na wykonywaniu otworów w pełnym materiale. Przedmiot obrabiany pozostaje w spoczynku, a narzędzie (wiertło) wykonuje jednocześnie ruch obrotowy i posuwowy.

Frezowanie

1
Re6qScUutccFp
Frezowanie
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Frezowanie. Sposób obróbki skrawaniem polegający na oddzieleniu zbędnej warstwy materiału za pomocą obracającego się narzędzia (frezu). Przedmiot obrabiany wykonuje ruch prostoliniowy, a narzędzie (frez) ruch obrotowy. Frezowanie dzielimy na współbieżne (kierunek ruchu posuwowego stołu jest zgodny z kierunkiem ruchu frezu) i przeciwbieżne (kierunki prędkości ruchu obrotowego freza i ruchu posuwowego przedmiotu są przeciwne).

Fazowanie

1
RNIYRm8NXMW1a
Fazowanie
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Fazowanie. Inaczej załamywanie krawędzi, polega na wykonywaniu faz poprzez usunięcie materiału z krawędzi obrabianego przedmiotu. Rozmiar fazowania określa się, podając długość, na której dokonuje się fazowania, oraz kąt. Fazowania najczęściej dokonuje się poprzez obróbkę skrawaniem z użyciem noży tokarskich.

Rozwiercanie

R1ZBWewNHyV1C
Nagranie

Rozwiercanie – sposób obróbki skrawaniem narzędziami wieloostrzowymi (rozwiertakami), który polega na powiększeniu średnicy wywierconego otworu. Rozwiertak wykonuje ruch obrotowy i posuwowy wzdłuż osi obrotu. Rozwiercanie często poprzedza proces wiercenia.

Dłutowanie

RJwitUHiabcQM
Nagranie

Dłutowanie – rodzaj obróbki skrawaniem polegający na skrawaniu materiału nożem, który jest zamocowany do suwaka wykonującego pionowy lub poziomy ruch posuwisto‑zwrotny. Dłutowanie stosuje się do obróbki kształtów nieobrotowych.

Docieranie

RRDLVdBknhmvJ
Nagranie

Docieranie – rodzaj obróbki ściernej wykonywanej docierakiem z użyciem pasty ściernej będącej zawiesiną ziaren. Docierak jest dociskany do powierzchni, co prowadzi do powstania tarcia. Ziarna są wciskane w docierak wykonany ze stosunkowo miękkiego materiału i przeciągane po obrabianej powierzchni. Ich właściwości takie jak rozmiar i twardość mają kluczowe znaczenie dla uzyskanego efektu. Docieranie pozwala na uzyskanie dużej dokładności kształtu i wymiarów.

Piłowanie

R10FGYyIYDiZL
Nagranie

Piłowanie – skrawanie niewielkiej warstwy materiału z obrabianej powierzchni, wykonywane za pomocą pilników.

Rysunek techniczny

1
R1G4v69HrnA3E
Rysunek techniczny
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Rysunek techniczny. Metoda graficznego przedstawiania urządzeń, maszyn czy konstrukcji, pozwalająca na przekazanie informacji o ich działaniu, wykonaniu oraz montażu. Rysunek techniczny może być wykonany na papierze technicznym lub z użyciem programów wspomagania projektowego CAD.

Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści

3

Powiązane ćwiczenia