Проволоку получают с помощью: Технологический процесс изготовления проволоки из цветных металлов и сплавов :: Технология металлов

alexxlab | 22.08.2019 | 0 | Разное

Содержание

Технологический процесс изготовления проволоки из цветных металлов и сплавов :: Технология металлов

  1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Технологический процесс изготовления проволоки — это ряд последовательных операций (травление, термообработка, воло­чение и другие), при осуществлении которых происходит умень­шение сечения заготовки и достигаются необходимые свойства проволоки.

Качество изделия и экономические показатели производства проволоки зависят от технического уровня процесса. Важным усло­вием снижения трудовых затрат в производстве проволоки яв­ляется сокращение циклов. Это достигают путем волочения про­волоки с максимально возможными суммарными обжатиями (табл. 1).

 

Таблица 1

Допустимые суммарные обжатия

 

Сплав или металл

Максимальное

суммарное

обжатие, %

Сплав или металл

Максимальное

суммарное обжатие, %

Медь M1

99,9

Константан

99

Л80

95—99

Никель

99

Л62

80—96

Алюмель

80-90

ЛС 59-1

40—50

Хромель

80—90

БрБ-2

35-85

Монель-металл

80-95

БрКМцЗ-1

80—90

Алюминий

99,9

БрОЦ4-3

 

80—99

Цинк

99,9

Манганин

 

99

Титан (ВТ1)

45-60

 

Они зависят главным образом от пластичности металла и диа­метра обрабатываемой проволоки. Чем меньше диаметр, тем боль­ше допустимое суммарное обжатие. Например, при волочении проволоки бериллиевой бронзы из катанки 7,2 мм в начале про­цесса до размера 4,5 мм допускаются обжатия между отжигами, равные 30—40%, а из заготовки диаметром 1,0—0,5 мм волоче­ние ведется с суммарным обжатием 75—85%.

Важным фактором, определяющим технологию производства проволоки, является заготовка и способ ее получения. От диа­метра заготовки, ее качества зависит трудоемкость производства и качество проволоки.

2. ЗАГОТОВКА ДЛЯ ПРОВОЛОКИ

Заготовку для изготовления проволоки получают следующими способами:

1. Прокаткой слитков на проволочно-прокатном стане до диа­метра 6,5—19 мм. Этот способ является наиболее производи­тельным и широко используется для получения заготовки из меди, медных сплавов, алюминия, никеля, никелевых и медно-никелевых сплавов, латуней (Л62, Л68, ЛА85-0,5), цинка, бронз (ОЦ4-3, КМЦ-3-1, ББ2), титана и титановых сплавов.

2. Горячим прессованием на гидравлических прессах. Этим способом можно получить заготовку диаметром 5,5—20 мм и вы­ше с высоким качеством поверхности. Однако этот метод менее производителен, чем прокатка, и связан с получением значи­тельных геометрических отходов — от 10 до 25%. В то же время при прокатке эти отходы составляют 2—4%. Прессованием по­лучают заготовку из сплавов, сортовая прокатка которых за­труднена, например латуни ЛС59-1, ЛС63-3 и др., а также при необходимости получения проволоки с высоким качеством по­верхности и сложным профилем.

3. Разрезкой холоднокатаных дисков по спирали специаль­ными ножницами на прямоугольную заготовку (например, раз­мером 6x8 мм). Этот способ применяется для сплавов, не выдер­живающих горячей деформации. К таким сплавам относится фосфористая бронза.

4. Металлокерамическим способом — путем спекания порош­ков в длинные прямоугольные заготовки и последующей ковки их на ротационно-ковочных машинах. Этот способ применяется для тугоплавких металлов (молибден, вольфрам и др.).

3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ  ПРОВОЛОКИ  ИЗ  МЕДИ

Заготовкой для волочения медной проволоки служит катан­ка диаметром 7,2—19 мм или прямоугольного сечения. Для из­готовления проволоки сложного профиля применяется прессо­ванная заготовка соответствующего профиля. Заготовку травят в 8—12%-ном водном растворе серной кислоты, подогретом до 40—50 °С. Волочение катанки диаметром 7,2 мм, предварительно сваренной встык, производят на машинах со скольжением типа ВМ-13 на размер 1,79—1,5 мм. Для смазки и охлаждения при­меняется мыльно-масляная эмульсия. Далее волочение ведут на 22-кратной машине на размер 0,38—0,2 мм, скорость воло­чения до 18 м/сек. Затем волочение на 18-кратных машинах на диаметры 0,15—0,05 мм. На последнем переделе волочения применяют алмазные волоки. Угол рабочего конуса волок 16—18°.

Проволоку диаметром 0,15—0,05 мм изготавливают без про­межуточного отжига. При необходимости проводится безокис­лительный отжиг, как правило, на готовых размерах в конвейер­ных электропечах с водяным затвором или в шахтных электро­печах без доступа воздуха.

На некоторых заводах кабельной промышленности эксплуа­тируются волочильные машины с совмещенным отжигом медной проволоки. Применение таких машин позволяет снизить трудо­емкость изготовления проволоки и повысить степень автомати­зации производства. В настоящее время работают над улучше­нием качества отжига проволоки на этих машинах.

4. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОВОЛОКИ ИЗ АЛЮМИНИЯ

Алюминиевую проволоку изготавливают из катаной заго­товки диаметром 7—19 мм. При горячей прокатке алюминий по­крывается очень тонким слоем окислов, влияние которого на процесс волочения незначителен, поэтому горячекатаную заго­товку обычно не травят. Но при длительном хранении на метал­ле образуется слой окислов, который рекомендуется стравли­вать. В этом случае производят травление в водном растворе, со­держащем 8—12% H

2SO4 .

Изготовление алюминиевой проволоки средних и тонких раз­меров проводится по следующей схеме.

Волочение катанки диаметром 7,2 мм на 1,8 мм осущест­вляется на многократных машинах без скольжения типа ВМА-10/450. Далее волочение на размер 0,47—0,59 мм прово­дится на 15 волочильных машинах со скольжением; скорость волочения до 18 м/сек.

На машинах без скольжения применяется густая смазка, на машинах со скольжением — мыльно-масляная эмульсия.

При многократном волочении алюминиевой проволоки в це­лях снижения обрывности принимают величину вытяжек на 5% ниже, чем для меди. Волоки применяются с углом рабочего кону­са, равным 24—26°.

5.  ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОВОЛОКИ ИЗ ЦИНКА

Цинковая проволока изготавливается из цинка марок ЦО и Ц1. Заготовкой для волочения служит катанка диаметром 7,2

мм,  ее протягива­ют на размер 3,7 мм на 6-кратной машине со скольжением типа 6/480. Смазкой служит мыльно-масляная эмульсия, приготов­ленная из пасты Ц4 с добавкой серного цвета. Далее волочение на машинах со скольжением типа 8/250, 10/250 с диа­метра 3,7 мм на готовые размеры 1,5—2 мм. Смазка та же, что и для предыдущего передела волочения. При волочении цинко­вой проволоки особое внимание должно уделяться подготовке смазки и волок. Для снижения усилий на преодоление трения рекомендуется уменьшить площадь контактирования проволоки в очаге деформации, для чего угол рабочего конуса волоки уве­личивают до 24—26°, а длину рабочего пояска уменьшают до 0,3 диаметра готовой проволоки.

Цинковую катанку обычно не подвергают травлению, так как тонкий слой окислов, покрывающий ее, не оказывает влия­ния на процесс волочения.

6. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОВОЛОКИ ИЗ ТИТАНА

Заготовкой для волочения проволоки из титана служит ка­танка диаметром 8 мм. Волочение ведут на однократных или многократных машинах без скольжения в твердосплавные металлокерамические волоки. Для смазки применяют сухой порошко­образный графит. Скорость волочения от 20 до 50 м/мин. Допу­стимые суммарные обжатия при волочении проволоки из титана марки ВТ1 — от 45 до 60%. После такой деформации проводится отжиг в электропечах при температуре 620—640°С, выдержка при данной температуре 20 мин.

Отожженные бухты проволоки погружают в соляноизвестковый раствор следующего состава: 100—150г/л гашеной извести (СаО) и 80—100 г/л поваренной соли (NaCl). Температура раствора 80—90 °С. После обработки в растворе бухты просуши­вают в токе теплого воздуха. Полученный на поверхности про­волоки известковый слой способствует лучшему захвату сухого порошкообразного графита.

Готовую проволоку травят для снятия альфированного слоя. После травления проволоку подвергают вакуумному отжигу для повышения пластичности и снижения содержания водорода. Температура отжига 750— 800 °С, время выдержки 4—6 ч, охлаждение в печи до 250 °С. В печи поддерживается вакуум от 13,3 до 6,65 мн/м2 (от 1 · 10-4 до 5 10-5 мм рт. ст.).

По указанной технологии изготавливается проволока из ти­тана марки BT1 диаметром от 1,2 до 7 мм. Волочение ведут в твердосплавные металлокерамические волоки с углом рабочего конуса 8—10°.

Проволоку из титановых сплавов изготавливают по этой же технологии, но с большим количеством промежуточных отжигов, так как допустимое суммарное обжатие при обработке сплавов снижается до 30—40%.

7. ИЗГОТОВЛЕНИЕ  ПРОВОЛОКИ  ИЗ  НИКЕЛЯ  И  ЕГО  СПЛАВОВ

Проволоку из никеля и его сплавов изготавливают из катаной заготовки. Поверхность катанки из никелевых сплавов и за­готовка после отжига имеют весьма плотную окисную пленку, препятствующую процессу волочения, поэтому в производстве проволоки особое внимание уделяется подготовке поверхности. С этой целью применяется комбинированное щелочно-кислотное и кислотно-солевое травление, известково-солевое покрытие по­верхности заготовки .

Волочение проволоки из никелевых и медно-никелевых спла­вов, обладающих высокой твердостью и прочностью, связано с повышенным износом волок, поэтому в процессе производства этой проволоки вопросу стойкости волок также уделяется боль­шое внимание. С этой целью повышается качество подготовки поверхности металла, подготовки волок и смазки, внедряется волочение проволоки в условиях жидкостного трения. В настоя­щее время волочение проволоки из никеля, кремнистого никеля, никеля марганцовистого, константана, хромеля на многократ­ных машинах без скольжения ведется в так называемые сборные волоки , создающие условия жидкостного трения.

Проволоку из никеля и его сплавов отжигают в электропе­чах шахтного типа без доступа воздуха, а также в протяжных электропечах. Для получения светлой поверхности рекомендует­ся вести отжиг в среде генераторного газа, диссоциированного и неполностью сожженного аммиака, содержащего 5% водорода, или в чистом осушенном водороде. Отжиг термоэлектродной проволоки на готовых размерах ведется в окислительной среде для получения надеж­ной окисной пленки, которая в значительной мере определяет свойства проволоки (стабильность т. э. д. с).

8. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОВОЛОКИ ИЗ ВОЛЬФРАМА

Заготовкой для вольфрамовой проволоки служат вольфрамо­вые штабики квадратного сечения 15X 15 мм, длиной около 0,5 м, полученные металлокерамическим способом.

Перед волочением штабики проковывают на ротационно-ковочных машинах на диаметр 2,5—3,0 мм. Кованую заготовку протягивают на диаметр 1 мм на цепных волочильных станах длиной до 30 м. Волочение горячее, для чего стан оборудован газовой печью. Перед задачей в волоку конец прутка заостряют путем нагрева до вишнево-красного цвета и погружения в короб­ку с сухим азотнокислым калием или натрием. Под действием высокой температуры соль растворяется и равномерно раство­ряет концы вольфрамовых прутков на длине 100—120 мм. Сле­дует избегать попадания азотнокислого калия или натрия в ка­нал волоки во избежание его порчи. После заострения с конца прутка смывают остатки азотнокислого калия или натрия водой и смазывают его коллоидно-графитовым препаратом марки B-1. Заостренный конец нагревают в печи и затя­гивают в волоку на длину до 200 мм. Затем конец прутка про­гревают вместе с волокой, быстро устанавливают в волокодержатель и протягивают.

Волочение ведется на скорости 0,1—0,15 м/сек. Волоки твер­досплавные с углом рабочего конуса 8—10 град. Перед волоче­нием волоку нагревают до температуры 500 °С, а проволоку до 1000—850 °С в зависимости от диаметра (с уменьшением диа­метра снижается температура).

Таким образом процесс повторяют 7—8 раз до диаметра 1 мм, после чего проволоку сворачивают в моток.

Далее волочение на размер 0,5—0,55 ведут на однократных волочильных машинах в 6 протяжек. С фигурки проволока про­ходит через смазочную коробку с коллоидно-графитовым пре­паратом марки В-1, разбавленным дистиллированной водой в со­отношении 1:1, попадает в газовую печь, где нагревается до температуры 800—750 °С, протягивается в победитовую волоку со скоростью 0,16—0,20 м/сек и принимается на барабан диа­метром 500 мм.

Волочение на более тонкие размеры проводится по этой же схеме с приемом проволоки на барабаны диаметром 200 мм или на катушки. Скорость волочения до 0,3—0,4 м/сек. Для смазки применяют препарат марки В-1, разбавленный дистиллирован­ной водой в соотношении 1 : 2. Волочение проволоки диаметром 0,34—0,32 мм и ниже ведется в алмазные волоки типа Т, кото­рые нагревают перед волочением до 400 °С.

9. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОВОЛОКИ ИЗ БЛАГОРОДНЫХ И РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ

Для изготовления проволоки из серебра применяют катаную или прессованную заготовку диаметром 7—8 мм. Волочение за­готовки ведут без промежуточного отжига до размера 0,26 мм по следующей схеме. До диаметра 3—3,5 мм применяют однократ­ное волочение. В качестве смазки используют хозяйственное мыло. Волочение на этом переделе можно вести на многократ­ных волочильных машинах со скольжением типа ВМ-13 или СМВ-П-9. Волочение до размера 1,2 мм ведут на 15-кратной ма­шине со скольжением типа 15/250, затем на машине типа 22/200 до диаметра 0,26 мм. На этом размере проводится отжиг в камер­ной электропечи при температуре 250 °С, выдержка 30 мин.

Дальнейшее волочение на тончайшие размеры до 0,02 мм проводится на 18 волочильных машинах со скольжением без проме­жуточного отжига. На машинах со скольжением смазкой служит мыльная эмульсия. Волоки твердосплавные металлокерамические с углом рабочего конуса 16—18 град. Для тончайшего воло­чения применяют алмазные волоки типа М.

В процессе обработки серебряной проволоки заготовка и промежуточные размеры после отжига травлению не подверга­ются. Особое внимание уделяется чистоте рабочего места, каче­ству поверхности проволоки, подготовке производства с целью исключения обрывности и потерь металла.

Для получения проволоки тончайших диаметров (до 0,001 мм) из золота, платины и сплавов благородных металлов применяют волочение в медной рубашке, для чего пруток из благородных металлов или сплавов диаметром до 2 мм закладывают в .медную трубку диаметром 10 мм и с толщиной стенки 4 мм. Такую биметаллическую заготовку подвергают волочению до расчетного размера.

Так, для получения платиновой проволоки диаметром 0,01 мм волочение биметаллической заготовки ведут до диаметра 0,05 мм, для получения диаметра 0,005 мм — волочение до 0,025 мм, для диаметра 0,004 мм — волочение до 0,02 мм и т. д. Перед приме­нением проволоки из благородных металлов с нее стравливают верхний слой металла (медную рубашку) раствором азотной кис­лоты в дистиллированной воде в соотношении 1:1.

Проволоку из бериллия и его сплавов диаметром от 1 до 0,12 мм производят волочением при температурах 420—450 °С. Обжатие за проход составляет 25%. В качестве смазки исполь­зуют коллоидный графит в масле, а также смесь графита с ди­сульфидом молибдена. После каждого третьего прохода прово­локу подвергают промежуточному отжигу при 800 °С в течение 6 ч 30 мин. Очистку поверхности проволоки производят ультра­звуковым методом, так как травление снижает ее механические свойства.

10. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОВОЛОКИ ИЗ ЛАТУНЕЙ

Пластичность латуней ниже пластичности меди, поэтому в процессе обработки они быстрее нагартовываются и требуются промежуточные отжиги. По пластичности латуни можно условно разделить на три группы: 1) пластичные латуни, содержащие выше 78—80% меди. К ним относятся латуни Л80, ЛА85-0,5, Л90 и др.; 2) латуни средней пластичности, содержащие 60—70% ме­ди. К ним можно отнести Л62, Л68; 3) латуни низкой пластично­сти. К ним относятся латуни марок ЛС59-1,    ЛО60-1.

Изготовление проволоки толстых и средних размеров из латуней первой группы можно вести без промежуточного отжига; тонких размеров—с одним промежуточным отжигом и тончай­ших—с двумя отжигами.

Из латуней второй группы изготовление проволоки толстых размеров ведется без промежуточных отжигов; средних размеров— с одним и двумя промежуточными отжигами; тонких размеров — с тремя отжигами и тончайших — с четырьмя промежуточными отжигами.

Проволока из латуней третьей группы диаметром выше 5 мм производится из прессованной заготовки соответствующего диа­метра без промежуточных отжигов. Проволоку диаметром ниже 5 мм изготовляют с промежуточными отжигами через каждые 30—40% обжатия.

С улучшением технологии подготовки поверхности металла перед волочением, повышением качества волочильного инстру­мента и смазки, а также улучшением качества заготовки суммар­ные обжатия при волочении латунной проволоки могут быть по­вышены и, следовательно, сокращено количество промежуточ­ных отжигов.

В связи с большой градацией латунной проволоки по механи­ческим свойствам  терми­ческая обработка в технологическом процессе ряда марок латун­ной проволоки (Л62, Л68 и др.) имеет важное значение, опреде­ляющее качество проволоки (механические свойства) и условия ее дальнейшей обработки. В процессе производства латунной проволоки особое внимание должно уделяться отжигу, с точки зрения его равномерности, и подготовке поверхности проволоки после отжига для дальнейшей обработки. Многократное воло­чение латунной проволоки средних и тонких диаметров ведется с частными обжатиями 17—18%. Желательно работать на мень­ших обжатиях, если позволяет машина.

Травление заготовки проволоки и промежуточных размеров после отжига проводится в 5—15%-ном водном растворе серной кислоты. Удовлетворительное качество травления латунной про­волоки получается при условии погружения ее в раствор на при­способлении, обеспечивающем равномерное травление каждой бухты .

Для получения светлой поверхности проволоки после отжига в отдельных случая  проводится травление в растворе, содержа­щем 2 ч. серной кислоты, 1 ч. азотной кислоты и 6 ч. воды с по­следующим пассивированием в водном растворе, содержащем 150 г/л хромпика и 400—450 г/л серной кислоты. После пассиви­рования производится нейтрализация в щелочном растворе. Латунная проволока отжигается в шахтных электропечах без доступа воздуха и в протяжных электропечах.

Наиболее равномерный отжиг получается в протяжных элект­ропечах, а также в шахтных электропечах с принудительной цир­куляцией воздуха. Хорошие результаты по равномерности от­жига проволоки Л62 получены в шахтных электропечах колодцевого типа, оборудованных автоматическим регулированием температур по зонам с учетом тепловой инерции печи. При этом достигнуты узкие пределы механических свойств проволоки в одной партии: предел прочности от 400 до 460 Мн/м2 (40— 46 кгс/мм2), а в одном мотке колебания не превышают 30 Мн/м2 (3 кгс/мм2) (проволока была изготовлена из латуни марки Л62 с содержанием меди 62—63%).

Для волочения латунной проволоки применяют твердосплав­ные металлокерамические волоки с углом рабочего конуса 14— 18 град. Проволоку диаметром ниже 0,2 мм протягивают в алмаз­ные волоки  типа П.

 

Источник:
Хаяк Г.С. Волочение проволоки из цветных металлов и сплавов,Металлургия, 1967.

Проволока. Виды и применение. Производство и особенности

Проволока – вид металлопроката, представляющий собой металлическую нить обычно круглого сечения. Обычно производится из стали, меди, алюминия, нихрома и различных сплавов.

Технология производства

Для производства проволоки используются различные металлы и их сплавы. В зависимости от их качеств и способа обработки зависят технические параметры готового изделия. К примеру, одни виды проволоки отлично проводят электричество, другие легко сгибаются, а третьи обладают упругостью. Вне зависимости от свойств применяемого металла или его сплава начальная технология получения проволоки одинакова. Сырье разогревается для получения пластичной массы. Затем путем непрерывного литья из него формируется прут, который с помощью прокатного станка калибруется в тонкую нить необходимой толщины.

Диаметр проволоки может составлять от долей миллиметров до 17 мм. Более толстое изделие уже является прутом. Сформированная нить может сразу сматываться в бухты или поддаваться дополнительной обработке. Она может покрываться цинком или полимером. Это позволяет защитить металл от окисления или создать на нем диэлектрическую оболочку.

Закаливание проволоки позволяет увеличить ее твердость и упругость. Отжиг наоборот делает ее более пластичной. Обычно такая обработка уже делается на изделиях, которые производятся из проволоки. До этого сырье термически не обрабатывается, за исключением используемого для армирования проводов, изготовления некоторых разновидностей тросов и сеток.

Полученная на производственном оборудовании проволока сматывается в бухты или ее наматывают на барабаны. Преимущественно предприятия, задействованные в ее производстве, не занимаются ее переработкой в готовые изделия. Поэтому полуфабрикат отправляется на продажу. Как и остального металлопроката, оценка ее стоимости проводится в зависимости от состава металла и массы. В розничной продаже возможна ее оценка по длине. При этом фактическое сечение на стоимость практически не влияет. Цена бухты проволоки разной толщины, но одинакового веса, почти идентична.

Где используется проволока
Данное изделие является полуфабрикатом, который применяется для изготовления различных товаров:

Преобладающая часть производимой промышленностью проволоки используется в качестве полуфабриката для получения других изделий. Небольшая доля из нее применяется как вязальный материал. Им увязывается арматура при бетонных работах, завязываются мешки и т.д.

Применение стальной проволоки

Наиболее широкое распространение получила проволока из стали. Для ее получения применяются различные марки стали. Из пружинных делают проволоку для изготовления сеток, пружин, некоторых специализированных тросов. Подобные изделия после закалки становятся упругими. При этом при сильном механическом воздействии они ломаются, поэтому для других целей неприменимы.

Из более мягких сортов стали делают проволоку для изготовления гвоздей, саморезов, винтов. Ее податливость позволяет сформировать на обрезанном стержне шляпку или резьбу. Такой материал хорошо поддается ковке. Сформированное из него изделие закаляется, что избавляет его от гибкости. В результате изготовленный метиз менее склонен к загибанию.

Производство проволоки из стали выполняется по строгим стандартам. Благодаря этому готовая продукция является полностью совместимой со станками, формирующими из проволоки метизы, сверла, звеньевые цепи и т.д.

Из стальной проволоки изготовляют струны для музыкальных инструментов, электроды для электросварки. В частности для получения первых применяется нержавеющая сталь, а для вторых обычный черный металл, который покрывается специальным напылением.

Весьма востребованный полуфабрикат плющенную ленту получают путем раскатки стальной проволоки большого сечения. Полученное в результате изделие может использоваться для изготовления лезвий для безопасной бритвы, трубок небольшого диаметра и т.п.

В целом из стали делают несколько групп проволоки:
  • Для армирования.
  • Вязальная.
  • Марочная.
  • Холодной высадки.
  • Канатная.
  • Телеграфная.

Каждая из них обладает рядом особенностей, которые делает ее идеальной для использования в специфических целях. К примеру, стальная нить холодной высадки может обрабатываться холодной высадкой, в то время как аналоги совершенно не совместимы с подобным оборудованием.

Использование медной проволоки

Доля производства медной проволоки существенно ниже, чем стальной. Это обусловлено дороговизной этого металла и его недостаточными механическими свойствами. При этом медь является одним из самых эффективных электрических проводников. Благодаря этому проволока из нее используется в качестве токопроводящих жил при изготовлении кабельной продукции.

Токопроводящие жилы могут быть сформированы из одной проволоки большого сечения или пучка тонких проволок (многожилка). Использование пучков позволяет придать готовому изделию более высокую гибкость. В частности подобные провода используются для изготовления электрических удлинителей, шнуров питания электротехники и т.п.

Кроме этого из медной проволоки состоит обмотка ротора и статора электромоторов. Благодаря природной гибкости она легко вплетается в сердцевину без образования заломов. Для предотвращения замыкания, такая струна покрывается диэлектрическим прозрачным составом. Также она используется для изготовления обмотки трансформаторов. Ее можно встретить внутри любого зарядного устройства, электросварки и т.п.

Назначение алюминиевой проволоки

Также как и медная, алюминиевая проволока является хорошим проводником. Однако при пропускании через нее электричества наблюдается более высокое сопротивление. Это делает кабельную продукцию из нее менее эффективной. Она больше нагревается, поэтому для передачи токов требуется использование проволоки большего сечения.

Применение проводов из алюминиевой проволоки встречается все реже. Она менее долговечна, больше склонна к замыканию от перегрева. В связи с этим ее преимущественно применяют для изготовления сетки рабицы, заклепок. Любую алюминиевую проволоку можно использовать как вязальную. Также из нее делают электроды для сварки алюминия.

Использование нихромовой проволоки

Из нихрома делается проволока для изготовления нагревательных элементов, в частности спиралей для электроплит, электрических горнов, обогревателей, ТЭНов. Она обладает высокой сопротивляемостью электричеству. Благодаря этому при пропуске через нее электрического тока происходит сильный разогрев металла. Прочие разновидности проволоки при использовании подобным образом плавятся, в результате чего контакт прерывается. Изделия из нихрома сохраняют свою целостность даже при нагреве докрасна.

Назначение вязальной проволоки

Практически все разновидности проволоки являются полуфабрикатом, не интересующим частного потребителя. Он практически не применим в бытовой жизни. К примеру, без наличия специализированного оборудования сделать из проволоки пружины, гвозди или сетку не получится. Единственным исключением является вязальная проволока. Она малопригодная для получения из нее каких-либо изделий, при этом ее качества дают возможность использования в различных направлениях.

В первую очередь вязальная проволока применяется для связывания стальной арматуры при работе с бетоном. Она отлично сгибается, легко перекусывается кусачками или плоскогубцами. Вязальной проволокой привязывают сетку к столбам. Возможно ее использование в качестве ремонтного материала.

Также возможно ее применение для изготовления струнных маяков для штукатурки. Для этого она натягивается возле плоскости стены до состояния звенящей струны и используется как направляющая для скольжения правила. Это позволяет разровнять штукатурку в идеальной плоскости.

К примеру, материал применяется в сельском хозяйстве для сооружения электропастуха. Для этого производится натягивание проволоки по периметру и ее подключение к электротрансформатору. В результате при контакте с таким ограждением происходит слабое поражение током, что отпугивает животных от забора.

Оценка характеристик проволоки

Качества проволоки в первую очередь отличаются от металла, из которого она изготовлена. При этом незначительные отличия состава сплава могут кардинально влиять на эксплуатационные характеристики изделия. В связи с этим оценка проводится по целому ряду характеристик:

  • Диаметр.
  • Тип покрытия.
  • Относительное удлинение при растяжении.
  • Порог разрыва при растяжении.
  • Электрическая сопротивляемость.
  • Число перегибов.

Перечисленные качества могут выступать приоритетными для одних видов проволоки и маловажными для других. К примеру, для проволоки используемой для обмотки моторов и трансформаторов, не столь важен уровень разрывного усилия.

Из названных критериев оценки рабочих качеств проволоки крайне важным является число перегибов. Оно отображает сколько раз нужно согнуть проволоку в одном месте, чтобы она сломалась. У пружинных материалов это число может составить 4 раза, а у медных или стальных вязальных может доходить до нескольких десятков раз. При этом, чем выше жесткость, тем быстрее произойдет перелом материала при механическом воздействии.

Похожие темы:

Производство проволоки. Краткое описание технологического процесса

Вязальная проволока ГОСТ 3282—74. Практическое применение и особенности конструкции.Технологический процесс производства проволоки является достаточно трудоемким и включает ряд операций, результаты каждой из которых подвергаются тщательному контролю на предмет, как соблюдения режимов технологии, так и полного соответствия требованиям стандартов химического состава металла, структуры материала стали, размеров и формы заготовки, а также отсутствия недопустимых внутренних и внешних дефектов изделий.

В качестве основного материала для производства стальной проволоки используется катанка, выплавленная в мартеновских, конвертерных и электрических печах. Катанка представляет собой металлический пруток круглого или профильного сечения, изготавливаемый на металлургических предприятиях методом горячей прокатки на проволочном стане. Полуфабрикаты для производства проволоки в большом объеме выплавляют из металлического лома, предварительно отсортированного перед его отправкой в печь. К химическому составу стали (процентному содержанию углерода, железа, серы, фосфора и других элементов), однородности структуры, формы и размеров катанки по всей ее длине предъявляются жесткие требования. Это необходимо для обеспечения соответствия всех характеристик полуфабриката, в том числе и механических свойств, условиям, полностью обеспечивающим производство проволоки высокого качества при ее волочении. Повышенное содержание в стали таких вредных элементов, как сера и фосфор (более 0,03% для каждого элемента), способствует их накоплению в отдельных местах структуры металла и возникновению красноломкости, т. е. хрупкости материала при высоких температурах, что не допустимо.

Внешние и внутренние дефекты катанки существенно влияют на качество готовой продукции. Наличие закатов и заусенцев делают катанку не пригодной для производства проволоки. Усадочные раковины, волосовины, рыхлости значительно ухудшают механические свойства полуфабрикатов, из-за чего происходит ослабление поперечного сечения изготовленной проволоки, что и приводит к ее обрывам при воздействии незначительных продольных нагрузок. Катанку, в которой присутствуют отклонения формы (овальность) и размеров сечения, также не следует допускать к процессу волочения, т. к. в процессе производства готовой проволоки при протяжке происходит неравномерная деформация заготовки и на ее поверхности возникают трещины.

Для производства проволоки катанку в мотках поставляют партиями. Каждый моток должным образом маркируется с указанием номера партии и плавки, марки стали, товарного знака производителя и диаметра полуфабриката. К одному производственному процессу волочения проволоки заданных формы и размера сечения допускается катанка с одним номером плавки. Проволоку изготавливают из заготовки с тщательно очищенной поверхностью после выполнения процессов травления в серной кислоте, промывки, сушки и нанесения слоя смазки.

Производство проволоки может быть основано на методах однократного или многократного волочения катанки в волочильном стане, узлы оборудования которого настроены на выпуск продукции определенного сечения и формы. При однократном волочении заготовка протягивается через одну волоку, после выхода с которой готовая проволока наматывается на волочильный барабан. При многократном волочении заготовку протягивают одновременно через несколько волок.



Товары каталога:



Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus. comments powered by

Производство Проволоки: оборудование, технология изготовления

Проволока представляет собой металлическую нить или шнур. Как правило, проволока круглого сечения, но встречаются изделия и шестиугольного, квадратного, трапециевидного или овального сечения. Проволока может быть выполнена из стали, меди, алюминия, цинка, никеля, титана и их сплавов, а также массы других металлов. Стали также выпускать биметаллические и полиметаллические проволоки.

Чаще проволока производится посредством протяжки или волочения через последовательно уменьшаемые отверстия. В результате можно получить проволоку разного диаметра вплоть до десятков миллиметров.

Проволока отличается широтой применения. Так ее можно использовать при изготовлении электрических проводов, пружин, метизов, свёрл, электродов, термопар, разнообразных электронных приборов и для прочих целей.

Оборудование для производства проволоки + видео

Станы для мокрого волочения, как правило, работают по технологии скольжения, и могут совмещаться со станами сухого волочения любой кратности. Их оборудуют независимыми синхронизированными электродвигателями в разных модификациях.

Также широко применяются прямоточные станы для сухого волочения, которые отличаются наиболее современной конструкцией. Преимущественно используется такие станы для производства проволоки небольшого диаметра из высоко-, низкоуглеродистой и нержавеющей стали. Главные отличительные черты стана – это компактность, отсутствие ремней и шкивов между приводами и барабанами, бесшумность работы, отсутствие вибраций. Конструкционный дизайн является главной особенностью таких станов. Благодаря прочности и устойчивости рамы, стан можно полностью транспортировать, отсюда минимум временных затрат на установку и прокладку кабелей.

Прямоточные станы сухого волочения отличаются горизонтальным расположением барабанов. Такие станы, как правило, используются для производства проволоки из низко-, высокоуглеродистых сталей, а также из нержавеющих сталей. Преимущества такого оборудования – высокая надежность, эргономичность и простота в эксплуатации конструкции, которая при монтаже не требует специального фундамента. Также в установке применена высокоэффективная система охлаждения барабанов и предлагается опциональное оборудование.

Разнообразные размоточные устройства для катанки также пригодятся для производства проволоки.

Видео как делают катанку из меди:

Также в сфере производства широко применяются крутильные машины сигарного типа, машины двойной скрутки и бугельного типа.

Технология производства проволоки + видео как делают

Производство проволоки включает ряд классических операций, которые могут повторяться вплоть до трех раз. Количество повторений зависит от того, какой нужен размер диаметра проволоки.

Первой стадией процесса является термическая обработка металла. Затем происходит подготовка поверхности металла к волочению. На конечном этапе осуществляется само волочение на заданный размер.

Как делают:

С целью обеспечения проволоки специальными свойствами, в процессе ее производства вводят дополнительные операции. К примеру, наносятся разные покрытия или осуществляют термическую обработку. Главным оборудованием при производстве проволоки является печь с малоокислительным нагревом. Посредством растворов соляной и серной кислот осуществляется снятие окалины. Бура, известь, фосфатные соли и медь используются при волочении в качестве подсмазочного слоя.

Другим не менее важным оборудованием для производства проволоки являются станы с интенсивным охлаждением барабанов и волок. Именно их и применяют непосредственно для использования волочения. Применение такого процесса обеспечивает высокие пластичные и прочностные свойства металла.

За счет использования современных смазочных материалов обеспечивается высокая коррозионная стойкость, высокая адгезия к различным материалам и оптимизация количества смазки.

С целью увеличения качества изготавливаемой проволоки, следует систематически обновлять волочильное оборудование, оснащая его дополнительными приспособлениями, например, для снятия внутреннего напряжения и для прочих целей.

Для того чтобы получить различную толщину покрытия рекомендуется наносить цинковое покрытие способом погружения проволоки в соответствующий раствор. При использовании специальных обтирочных материалов и эмульсий, можно придать цинковому покрытию максимального блеска, гладкости и защиты от коррозии в течение длительного периода времени.

Линия цинкования:

Качество готовой продукции во многом зависит от соблюдения всех требований и норма изготовления проволоки. Стабильность технологического процесса оказывает непосредственное влияние на качество готовой продукции.

Следует отметить, что одной из тенденций современного производства проволоки является переход от классической технологии химического травления в стандартном растворе соляной кислоты для очистки поверхности катанки от окалины к более перспективной и максимально безопасной для окружающей среды, бескислотной технологии механической очистки. Для этого используется современное оборудование для механического удаления окалины. С его помощью можно добиться высокой степени очистки, сравнимой с получаемой при стандартном кислотном травлении. При этом технология характеризуется весьма большим практическим применением. Более того, новая технология позволяет избежать значительных проблем, которые связаны с утилизацией отработанных растворов.

Загрузка...

Технология производства стальной проволоки

1.Влияние химических элементов на качество сырья.

Материалом для стальной проволоки является катанка. Для изготовления используют стали,выплавленные в мартеновских и электропечах и конверторах.

- катанка должна иметь постоянный хим. состав и однородную структуру по всей длине.

- поперечное сечение должно быть точным по форме и размерам.

 1.Влияние отдельных элементов на качество.

 Углерод - придает стали повышенную прочность и определенный уровень пластичности, повышает упругость, износостойкость и выносливость при переменных нагрузках.

Марганец и кремний - раскисляют сталь при выплавке. Они повышают плотность и однородность металла, упрочняют его, делают более упругим, повышают сопротивление истиранию. Марганец нейтрализует вредное действие серы в стали, образуя с ней соединения. Если кремний находится в виде скоплений окислов, то уменьшает пластичность стали.

Сера и фосфор - вредные примеси. Они склонны к ликвации - способны скапливаться в отдельных частях. Повышенное содержание серы вызывает в стали красноломкость (хрупкость при высоких температурах). Содержание серы и фосфора ограничивается в стали до 0,03 % каждого и в сумме до 0,05 %.

Хром - попадает в углеродистую сталь, как правило, из шихты при выплавке в печах. При патентировании хром оказывает вредное действие, поэтому его содержание ограничивается до 0,1-0,15%.

Никель - при небольших содержаниях его в углеродистой стали не оказывает вредного действия, не задерживает процесс патентирования.

Неметаллические включения - относятся к деффектам. Они ухудшают механические свойства.

Азот - вызывает деформационное старение, т.е. повышает твердость, хрупкость с течением времени.

2.Деффекты и другие недостатки сырья(катанки).

Деффекты катанки существенно влияют на качество готовой проволоки.

Заусенцы и закаты - заусенец (ус) имеет вид выпуклости, тянущейся по длине катанки. Если заусенец появился в подготовительном калибре,то в последующих переходах он закатывается в закат.

Катанка с заусенцем и закатом не пригодна для производства проволоки.

Волосовины - вытянувшиеся по направлению прокатки не заварившиеся пузыри, также снижают механические свойства металла.

Усадочные раковины и рыхлость - эти деффекты ослабляют сечение проволоки, приводят их к обрывам, понижают механические свойства.

Обезуглероживание - происходит при нагреве слитков под прокатку, поверхность обедняется углеродом. Обезуглероживание очень вредно в катанке для канатной проволоки.

Неправильная форма катанки и неточные размеры сечения (овал)- овальное сечение и отклонение сечения от формы круга приводит к неравномерной деформации заготовки в процессе волочения. Из-за этого ухудшаются механические свойства проволоки и на ее поверхности возникают трещины.

Неудовлетворительная структура. В тех. условиях на катанку оговариваются требования к микроструктуре - она не должна иметь следов усадочной раковины, рыхлости, ликвации углерода, не допускаются мартенситные участки.

Удовлетворительной структурой в катанке является сорбит, образующийся в результате интенсивного охлаждения после прокатки катанки. Такая структура облегчает условия волочения катанки и удешевляет производство проволоки.

Перепутывание плавок (марок)- приводит к резкому ухудшению качества проволоки,расстройству технологического процесса производства проволоки, дополнительных затрат на ликвидацию создавшегося положения при переработке катанки.

Для производства стальной среднеуглеродистой и высокоуглеродистой проволоки используются стали с содержанием углерода 0,5 до в 0,85%, т.е. марки 50 - 85.

Двухзначные числа в марках стали обозначают среднее содержание углерода в сотых долях процента, например марка 50 содержит углерода 0,47-0,55% С.

3.Требования ГОСТа к составу катанки.

Катанка используется по ГОСТ 1050-74; ГОСТ 14959-79 для патентирования группы В11.

По техническим условиям ТУ 14-15-254-91 катанка по ТУ изготавливается 4-х классов:
класс ВК - катанка канатная высококачественная;
класс ВД - катанка высокой деформированности;
класс КК-катанка канатная качественная;
класс ПД - катанка конструкционная.

Отличие ТУ 14-15-254-91 от ГОСТ 1050-14 и ГОСТ 14954-79:
1.Допуск по ТУ +/- 0,2 мм.; допуск по ГОСТ +/- 0,3 : 0,5 мм
2.Овальность по ГОСТ не более 0,5мм, по ТУ не более 0,3 мм.
3.По ТУ оговорено количество окалины - 5 кг/т, по ГОСТ окалина не оговаривается.
4.По техническим условиям оговаривается наличие пластинчатого перлита первого бала не менее 30%, по ГОСТ эта величина не оговаривается.
5.По техническим условиям оговаривается глубина обезуглероженного слоя - 2,5% для катанки ВК, ВД и ПД и 3% для катанки КК.
Нормируются также следующие

По тех. условиям

По ГОСТ

не нормируются

азот - 0,008 %

мышьяк - 0,08 %

медь - 0,10-0,15%

алюминий - 0,005 %

титан - 0,005 %

Подусадочная неоднородность (ликвация) для классов регламентирована:

По тех.условиям

По ГОСТ
не нормируются

азот - 0,008%

мышьяк - 0,08 %

медь-0,10-0,15 %

алюминий - 0,005%

титан - 0,005 %

4.Поставка и складирование катанки.

Катанка поставляется партиями, в вагоне должно быть не более двух партий (плавок). Каждый моток катанки маркируется, где указано:диаметр, марка стали, номер плавки и завод-изготовитель.
Катанка на складе обязательно складируется повагонно, "колбаской",по маркам и плавкам, это условие в дальнейшем при переработке существенно сказывается на качестве работы.

Перед выдачей катанки в работу она проверяется ОТК внешней приемки на соответствие ее сертификатным данным, после чего ОТК дает разрешение на запуск катанки в производство.

При переработке катанки должна вырабатываться каждая плавка полностью, недоработка отдельных плавок (хвосты) в дальнейшем резко ухудшают работу и приводят в отдельных случаях к браку изготовленной проволоки. При выдаче катанки в работу данные регистрируются в журнале и обязательно с разрешения ОТК внешней приемки.

5.Травление катанки.

Поверхность катанки перед волочением подвергают тщательной подготовке. Травление применяют для удаления окалины с поверхности катанки. Удаление окалины перед волочением необходимо для уменьшения трения в канале волок и снижения силы волочения, температуры в очаге деформации и величины остаточных напряжений в проволоке после волочения.

Окалину удаляют химическим способом в водных растворах серной кислоты. Для травления применяется серная кислота по ГОСТ 2184-77. Марки контактная 92,5 - 94 %; башенная- 75 %.

Скорость травления в серной кислоте максимальная при ее концентрации 2,5 %. На практике кислоту высокой концентрации не применяют, чтобы избежать сильного разъедания металла и насыщения его водородом, приводящего к возникновению травильной хрупкости. Чтобы избежать травильной хрупкости при травлении, в травильную ванну вводят следующие ингибиторы травления:

а) ингибитор С-5

ТУ 14-6-156-78

б) И1В и И2В

ТУ 38-103339-76

в) лигнофосфат

ГОСТ 13-183-83

г) соль поваренная

ГОСТ 13830-84

д) тринатрийфосфат

ГОСТ 201-76.

В ванну травления также добавляется пенообразователь для предотвращения испарения кислоты в воздух травильного отделения.

Травление производится в "садочных" ваннах. Перед опусканием катанки в ванну бунты освобождают от вязов с тем, чтобы был свободный доступ кислоты к виткам катанки. Время выдержки зависит от концентрации кислоты и наличия толщины (кг/т) окалины на катанке.

После травильной ванны катанку промывают водой.

Промывка катанки водой производится в садочных ваннах путем окунания бунтов в ванну. Промывка катанки производится с целью удалить с поверхности металла остатки кислоты, окалины, а так же сернокислой соли и грязи. Промывку производят в двух ваннах: - первая в горячей воде; - вторая в холодной воде. После промывки металл должен иметь матовый цвет.

Нанесение подсмазочного слоя. После травления и промывки на поверхность катанки наносится подсмазочный слой. В качестве подсмазочного слоя используется бура по ГОСТ 3429-70 Концентрация буры в пределах 50-70 г/л; t=80 C. Время погружения от 5 до 10 мин. Обработка металла в буре заметно улучшает условия волочения, предохраняет проволоку от ржавления в течение длительного времени, улучшаются условия сварки, так как бура является флюсом.

Сушка металла - это заключительная операция при травлении металла. В процессе сушки с поверхности металла удаляется влага, устраняется травильная хрупкость. Сушка производится в ванне (баке) нагретым циркулирующим воздухом. Качество поверхности катанки подготовленной к волочению определяет успех при волочении на станах. Подготовленная к волочению катанка передается в волочильное отделение на волочильные станы.

6.Волочение проволоки из катанки.

Однократное волочение - это когда заготовка протягивается только через одну волоку, полностью наматывается на волочильный барабан и передается на катушку или снимается в виде мотка.

Многократное волочение - проволока протягивается одновременно через несколько волок, барабанов и волок может быть 15 и более. В основном это сводится к механизации передачи проволоки на последующую протяжку и возможности повышения скорости волочения. Кроме того повышается производительность и .облегчается труд. При многократном волочении улучшаются условия волочения, например не нарушаются условия смазки, наблюдаемые при однократном волочении в процессе передачи проволоки с одного стана на другой.

В цехе катанка проходит волочение на волочильных станах. Катанка
O 6,5 мм. может протягиваться доO 2,8 мм. в зависимости от требуемой заготовки по технологии до конечного размера на готовой проволоке с требованиями по механическим свойствам.

Инструментом при волочении является волока, представляющая собой инструмент с воронкообразными отверстиями определенной формы, через которое протягивается обрабатываемая .проволока. Для изготовления волок применяют твердые сплавы марки ВК-6; ВК-5.

На заводах в основном применяется сдвоенные волоки. Сдвоенные волоки представляют собой две волоки вмонтированные в металлическую обойму, одна является напорной, другая - чистовой. Сдвоенные волоки работают в режиме гидродинамического трения, что значительно снижает усилия трения в очаге деформации.

В процессе волочения волочильный инструмент от сил трения нагревается до весьма высоких температур, поэтому на волочильных станах имеется система охлаждения волок водой.

Смазкой при волочении является мыльный порошок, который засыпается в мыльницу, где устанавливается волока. Мыльный порошок втягивается в зону деформации с помощью движения проволоки.

7.Патентирование заготовки.

После волочения катанки или заготовки (проволоки) на заданный размер, когда этот металл исчерпал свои пластические свойства и дальнейшее волочение уже невозможно, его подвергают термообработке (патентированию).

Патентирование в цехе производится на протяжных агрегатах, которые в своем составе имеют:
а) печь для нагрева;
б) селитровую ванну;
в) промывочную ванну - 2шт;
г) травильную ванну;
д) ванну для бурения;
е) сушильное устройство;
г) намоточное устройство (24 катушки или 16 ).

Патентирование заключается в нагреве заготовки до температуры 950-980 и охлаждение ее в селитровой ванне при температуре 450-550 (Эти температуры зависят от химического состава металла). Селитра используется по ГОСТ 821-77. При выходе из селитровой ванны заготовки подвергается промывке в горячей воде, где удаляются остатки соли.

Травление заготовки осуществляется в протяжной ванне в серной кислоте ГОСТ 2184-79. Травление необходимо для удаления окалины образовавшейся в процессе нагрева заготовки в печи.

Промывка заготовки после травления производится в протяжной ванне в проточной воде, в процессе промывки удаляются кислотные загрязнения.

Обработка в растворе буры. Бура (ГОСТ 8429-77) наносится на поверхность как подсмазочный слой, для улучшения условий волочения, повышения стойкости волок. Концентрация буры в ванне должна быть в пределах 50-70 г./л, температура ванны 80

Сушка заготовки. После бурирования сушка необходима для удаления влаги, так как наличие влаги на заготовке затрудняет волочение, приводит к преждевременному выходу из строя волочильного инструмента (раскол волок).

Намотка заготовки на катушки. Намотка заготовки на катушки является заключительной операцией. Заготовка на катушках транспортируется на волочильные станы для дальнейшего волочения на меньшие размеры проволоки.

8.Оцинкование проволоки.

Оцинкование производится по следующей схеме:

а) обезжиривание проволоки в растворе едкого натрия технического по ГОСТ 2263-79;

б) промывка в горячей воде;

в) травление в соляной кислоте по ТУ 6-01-193-80;

г) промывка в воде;

д) флюсование для улучшения сцепления цинка с металлом;

е) цинкование в растворе цинка при температура раствора 420-460 ? Цинк используется по ГОСТ 3640-79 марки Ц-0, Ц-1;

ж) охлаждение проволоки водой;

з) намотка готовой проволоки на катушку.

Урок технологии по теме "Проволока. Основные приемы резания и сгибания проволоки". 5-й класс

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Возрастная категория учащихся: 5 класс.

Цели:

  • ознакомление с одним из видов металлического полуфабриката;
  • совершенствование навыков работы с ручным слесарным инструментом и умений учебного труда;
  • формирование технологической культуры.

Задачи:

  • познакомить с различными видами проволоки, способами её получения и свойствами;
  • показать эффективные и безопасные приёмы и сформировать первоначальные умения выполнения новых технологических операций ручным налаженным инструментом;
  • совершенствовать умения отбирать и использовать необходимую информацию, работая в коллективе, отражать свои дизайн-идеи документально;
  • формировать аккуратность и точность при выполнении технологических операций, бережное обращение с инструментом (правильное хранение и уход), эстетический взгляд к объекту своего труда.

Оборудование и инструменты: компьютер, проектор, проволока разных видов, чертилки, линейки, круглогубцы, кусачки, плоскогубцы, приспособления для правки и гибки (оправка, шаблон), киянки, молотки, напильники, правильные плиты, изделия из проволоки для демонстрации конструктивных элементов деталей (округление, ушко и др.)

Словарь: проволока, правка, гибка, круглогубцы, плоскогубцы, острогубцы, оправки.

Ход урока

I. Организация урока.

1. Приветствие.

2. Проверка готовности учащихся к уроку.

II. Актуализация опорных знаний.

Учитель: Ребята, сегодня мы продолжим знакомиться с технологией обработки металла. На предыдущем уроке вы узнали о том, какие инструменты и оборудование используют для работы с этим материалом. Давайте повторим эту информацию в виде кроссворда (презентация 1). На экран выводится кроссворд с пустыми клетками (презентация 1, слайд 1), учитель читает вопросы.

1 слово кроссворда.

Он работу проведёт
При движении вперёд,
Чтоб опиленный металл
Заблестел и засверкал.

Ответ: напильник (презентация 1, слайд 2)

2 слово кроссворда.

Инструмент из прочной стали
Чертит риски на металле,
Размечает путь другим
Острым кончиком своим.

Ответ: чертилка (презентация 1, слайд 3)

3 слово кроссворда.

В каждом деле – главный гость,
Без него скучает гвоздь.
Громко он стучит бойком
И зовётся…

Ответ: молоток (презентация 1, слайд 4)

4 слово кроссворда.

Чтоб отверстие в металле
Аккуратно получить,
Этот стержень
Очень прочным и спиральным
Должен быть.

Ответ: сверло (презентация 1, слайд 5)

5 слово кроссворда.

Инструмент, слесарный тоже,
Резать вам металл поможет.
Аккуратно тонкий лист
Он разрежет вверх и вниз.

Ответ: ножницы (презентация 1, слайд 6)

6 слово кроссворда.

Стыки под углом прямым
Мы проверим ровно им,-
Быть кривою не должна
У детали сторона.

Ответ: угольник (презентация 1, слайд 7)

7 слово кроссворда.

Этот полуфабрикат
Обработать каждый рад,
Служит он всегда основой
Для любой детали новой.

Ответ: заготовка (презентация 1, слайд 8)

8 слово кроссворда.

Есть на крышке верстака
Для фиксации деталей
Это важное устройство
С рукояткою из стали.

Ответ: тиски (презентация 1, слайд 9)

9 слово кроссворда.

Слышишь, стукает дружок -
Деревянный молоток.
Выпрямляет быстро, ловко
Он любую заготовку.

Ответ: киянка (презентация 1, слайд 10)

III. Сообщение темы урока.

Учитель: Молодцы! Отгадали все загадки. Но одно слово мы еще не назвали. Оно сложилось по горизонтали из всех названных слов. Какое это слово? Ответ: проволока (презентация 1, слайд 11). Как вы поняли, это слово появилось не просто так, оно связано с темой нашего урока «Проволока. Основные приёмы правки, резания и гибки проволоки» (презентация 1, слайд 12).

IV. Изучение нового материала.

Учитель: На предыдущем уроке вам было предложено по группам провести мини-исследование по темам:

1 группа – «История возникновения проволоки и применение её в древности».

2 группа – «Проволока в ювелирном деле».

3 группа – «Проволока в электроэнергетике».

Предлагаю выступить с результатами своих работ.

По очереди выходят по два представителя от каждой группы, рассказчик и оператор для демонстрации презентации. После выступления все желающие могут озвучить возникшие вопросы, а члены группы разъясняют спорные вопросы. При оценке проделанной работы также оценивается качество оформления презентаций (презентация 2), (презентация 3), (презентация 4).

Учитель: А представьте себе, что человечество не изобрело бы проволоку? Невозможно было бы передавать электричество на большое расстояние, дома до сих пор освещались бы лучиной или керосиновой лампой, не было бы электрических помощников (чайников, стиральных машин, плит, холодильников), не было бы красивых украшений, которые выполняют не только дизайнерское, но и функциональное назначение. Скобяные изделия (гвозди, шурупы, скобы) были бы намного дороже, так как до появления проволоки их изготавливали в кузнице, а это энергоемкая, низко производительная технология.

Запишите в тетрадях определение «проволоки» (презентация 1, слайд 13).

Определение: Проволока – это металлическое изделие (полуфабрикат) большой длины, но небольшого поперечного сечения разной формы.

Чаще всего проволока бывает круглого сечения, реже – квадратного, шестиугольного или полукруглого.

Первая группа сообщила, что в древности проволоку получали кузнечным способом.

В настоящее время существует 2 способа получения проволоки.

1 способ – прокаткапостепенное обжатие слитка между валками прокатного стана.

Демонстрируется ролик флэш-анимации, показывающий суть прокатки (приложение 5) [7].

Учитель: Прокаткой получают проволоку толщиной более 5 мм. В простонародье такую проволоку называют катанкой.

2 способ – волочение. Более тонкую проволоку производят волочением. Суть этой технологии – протягивание металлических прутьев через конические сужающиеся отверстия.

Демонстрируется видеоролик, показывающий суть волочения (приложение 6) [2]. Из ролика ученики узнают происхождение слова проволока.

Учитель: Теперь вы знаете, что слово проволока произошло от слова «волочить». Она выпускается из разных металлов и нередко имеет покрытие, например, эмалевое или полимерное. Диаметр проволоки измеряется в миллиметрах.

Ребята, у вас на верстаках коробочки с надписями «алюминий», «медь» и «сталь». Вам предстоит самостоятельно узнать свойства образцов проволоки из этих коробочек и записать свои наблюдения в карточку №1. Диаметр проволоки одинаковый.

Раздаются карточки, которые ученики дома вклеивают в рабочие тетради.

Карточка №1. Свойства проволоки.
металл цвет гибкость, твёрдость
алюминий
медь
сталь

После самостоятельного заполнения таблицы информация корректируется и дополняется.

Алюминиевая проволока имеет серовато-белый цвет. С ней легко работать, потому что она очень мягкая и гибкая.

У медной проволоки – привлекательный, теплый красновато-розоватый цвет. Она по твердости превосходит алюминиевую. В целом, с медной проволокой тоже легко работать.

Стальная проволока имеет красивую голубовато-серую текстуру и очень высокую прочность, но работать с ней трудно.

Для обработки проволоки применяются разные инструменты и приспособления.

На данном этапе изложения нового материала используются методы: рассказ и демонстрация.

Учитель демонстрирует виды инструментов, назначение и приёмы работы с ними.

Ученики по ходу повествования заносят необходимые сведения об инструментах в карточку №2, которую дома вклеивают в рабочую тетрадь.

Карточка №2 Инструменты для обработки проволоки

Учитель: Кусачки (слесарный режущий инструмент) – щипцы для отрезания (откусывания) проволоки диаметром до 2 мм. В простонародье этот инструмент иногда называют острогубцы.

Круглогубцы (гибочный инструмент) – щипцы с круглыми губками, которыми изгибают проволоку. Круглогубцами сгибают детали криволинейной формы. Демонстрируются готовые изделия из проволоки для показа конструктивных элементов, получаемых этим инструментом.

Плоскогубцы – щипцы с плоскими губками. Плоскогубцами сгибают заготовку под нужным углом. Для лучшего захвата внутренняя часть губок насечена.

Тонкогубцы – это щипцы с сужающимися губками, нужны там, где неудобно работать массивными плоскогубцами.

Существуют различные способы правки проволоки. Тонкую проволоку легко выправить с помощью приспособления, изображенного на рисунке 1,а. Можно тонкую проволоку поместить между двумя дощечками и зажать их в тиски (рисунок 1,б). Протягивая проволоку на выходе, получится ровная заготовка. Для удобства протяжки нужно пользоваться ручными тисками. Можно выпрямить проволоку и таким образом: закрепить в тисках металлический стержень, намотать на две палочки концы проволоки и несколько раз ее протянуть вокруг стержня (рисунок 1, в). Заготовку небольшой длины выпрямляют с помощью плоскогубцев. Помещают изогнутый участок проволоки между губками плоскогубцев и сильно сжимают. Проволоку больше 2 мм выпрямляют молотком на деревянном бруске, который кладут на плиту (рисунок 1,г). Можно обойтись и без деревянного бруска, но тогда работают киянкой. В этом случае выпрямленная проволока не будет иметь забоин и вмятин.


рисунок 1

V. Практическая работа

На практической работе продолжается изготовление проектной работы «Игрушка-сувенир «Медведь-дровосек»» (рисунок 2).


рисунок 2

Название условное, так как ученики с удовольствие придумывают свои фигурки для данной игрушки (рисунок 3).


рисунок 3

Незадолго до этого урока ученики закончили работу с древесиной. У них изготовлены колёса и основание тележки.

Учитель: Сегодня на практическом занятии вы сможете сделать оси для своей игрушки-сувенира (рисунок 4).


рисунок 4

Пе

Урок технологии 5 класс «Проволока. Технология изготовления деталей изделия из проволоки.»

5 класс

Тема урока:

«Проволока. Технология изготовления деталей изделия из проволоки.»П.Р.

Цели:

  • ознакомление с одним из видов металлического полуфабриката;

  • совершенствование навыков работы с ручным слесарным инструментом и умений учебного труда;

  • формирование технологической культуры.

Задачи:

  • познакомить с различными видами проволоки, способами её получения и свойствами;

  • показать эффективные и безопасные приёмы и сформировать первоначальные умения выполнения новых технологических операций ручным налаженным инструментом;

  • совершенствовать умения отбирать и использовать необходимую информацию, работая в коллективе, отражать свои дизайн-идеи документально;

  • формировать аккуратность и точность при выполнении технологических операций, бережное обращение с инструментом (правильное хранение и уход), эстетический взгляд к объекту своего труда.

Тип урока: комбинированный (лекция с элементами беседы, практическая работа)

Оборудование и инструменты: компьютер, проектор, проволока разных видов, чертилки, линейки, круглогубцы, кусачки, плоскогубцы, приспособления для правки и гибки (оправка, шаблон), киянки, молотки, напильники, правильные плиты, изделия из проволоки для демонстрации конструктивных элементов деталей (округление, ушко и др.)

Словарь: проволока, правка, гибка, круглогубцы, плоскогубцы, острогубцы, оправки.

Ход урока:

I. Организация урока.

1. Приветствие.

2. Проверка готовности учащихся к уроку.

II. Актуализация опорных знаний. (5 м)

Учитель: Ребята, сегодня мы продолжим знакомиться с технологией обработки металла. На предыдущем уроке вы узнали о том, какие инструменты и оборудование используют для работы с этим материалом. Давайте повторим эту информацию в виде кроссворда (презентация 1). На экран выводится кроссворд с пустыми клетками (презентация 1, слайд 1), учитель читает вопросы.

1 слово кроссворда.

Он работу проведёт
При движении вперёд,
Чтоб опиленный металл
Заблестел и засверкал.Ответ: напильник (презентация 1, слайд 2)

2 слово кроссворда.

Инструмент из прочной стали
Чертит риски на металле,
Размечает путь другим
Острым кончиком своим.Ответ: чертилка (презентация 1, слайд 3)

3 слово кроссворда.

В каждом деле – главный гость,
Без него скучает гвоздь.
Громко он стучит бойком
И зовётся…Ответ: молоток (презентация 1, слайд 4)

4 слово кроссворда.

Чтоб отверстие в металле
Аккуратно получить,
Этот стержень
Очень прочным и спиральным
Должен быть.Ответ: сверло (презентация 1, слайд 5)

5 слово кроссворда.

Инструмент, слесарный тоже,
Резать вам металл поможет.
Аккуратно тонкий лист
Он разрежет вверх и вниз.Ответ: ножницы (презентация 1, слайд 6)

6 слово кроссворда.

Стыки под углом прямым
Мы проверим ровно им,-
Быть кривою не должна
У детали сторона.Ответ: угольник (презентация 1, слайд 7)

7 слово кроссворда.

Этот полуфабрикат
Обработать каждый рад,
Служит он всегда основой
Для любой детали новой.Ответ: заготовка (презентация 1, слайд 8)

8 слово кроссворда.

Есть на крышке верстака
Для фиксации деталей
Это важное устройство
С рукояткою из стали.Ответ: тиски (презентация 1, слайд 9)

9 слово кроссворда.

Слышишь, стукает дружок -
Деревянный молоток.
Выпрямляет быстро, ловко
Он любую заготовку.Ответ: киянка (презентация 1, слайд 10)

III. Сообщение темы урока.

Молодцы! Отгадали все загадки. Но одно слово мы еще не назвали. Оно сложилось по горизонтали из всех названных слов. Какое это слово? Ответ: проволока (презентация 1, слайд 11). Как вы поняли, это слово появилось не просто так, оно связано с темой нашего урока «Проволока. Технология изготовления деталей изделия из проволоки.» (презентация 1, слайд 12).

IV. Изучение нового материала. (10)

Учитель: На предыдущем уроке вам было предложено провести мини-исследование по темам:

1 ученик – «История возникновения проволоки и применение её в древности».

2 ученик – «Проволока в ювелирном деле».

3 ученик – «Проволока в электроэнергетике».

Предлагаю выступить с результатами своих работ.

А представьте себе, что человечество не изобрело бы проволоку? Невозможно было бы передавать электричество на большое расстояние, дома до сих пор освещались бы лучиной или керосиновой лампой, не было бы электрических помощников (чайников, стиральных машин, плит, холодильников), не было бы красивых украшений, которые выполняют не только дизайнерское, но и функциональное назначение. Скобяные изделия (гвозди, шурупы, скобы) были бы намного дороже, так как до появления проволоки их изготавливали в кузнице, а это энергоемкая, низко производительная технология.

Определение: Проволока – это металлическое изделие (полуфабрикат) большой длины, но небольшого поперечного сечения разной формы.

Чаще всего проволока бывает круглого сечения, реже – квадратного, шестиугольного или полукруглого.

Первая учащ-ся сообщила, что в древности проволоку получали кузнечным способом.

В настоящее время существует 2 способа получения проволоки.

1 способ – прокатка – постепенное обжатие слитка между валками прокатного стана.

Учитель: Прокаткой получают проволоку толщиной более 5 мм. В простонародье такую проволоку называют катанкой.

2 способ – волочение. Более тонкую проволоку производят волочением. Суть этой технологии – протягивание металлических прутьев через конические сужающиеся отверстия.

Теперь вы знаете, что слово проволока произошло от слова «волочить». Она выпускается из разных металлов и нередко имеет покрытие, например, эмалевое или полимерное. Диаметр проволоки измеряется в миллиметрах.

Для обработки проволоки применяются разные инструменты и приспособления.

 Кусачки (слесарный режущий инструмент) – щипцы для отрезания (откусывания) проволоки диаметром до 2 мм. В простонародье этот инструмент иногда называют острогубцы.

Круглогубцы (гибочный инструмент) – щипцы с круглыми губками, которыми изгибают проволоку. Круглогубцами сгибают детали криволинейной формы. Демонстрируются готовые изделия из проволоки для показа конструктивных элементов, получаемых этим инструментом.

Плоскогубцы – щипцы с плоскими губками. Плоскогубцами сгибают заготовку под нужным углом. Для лучшего захвата внутренняя часть губок насечена.

Тонкогубцы – это щипцы с сужающимися губками, нужны там, где неудобно работать массивными плоскогубцами.

Алюминиевая проволока имеет серовато-белый цвет. С ней легко работать, потому что она очень мягкая и гибкая.

У медной проволоки – привлекательный, теплый красновато-розоватый цвет. Она по твердости превосходит алюминиевую. В целом, с медной проволокой тоже легко работать.

Стальная проволока имеет красивую голубовато-серую текстуру и очень высокую прочность, но работать с ней трудно.

V. Практическая работа (23-25)

На этом уроке вы будете изготавливать изделие из проволоки, способом гибки с помощью различных приёмов и приспособлений. Гибка металла - это придача новой формы заготовке (или ее части) механическим или ручным способом с помощью специальных приспособлений или простым ручным способом. Именно таким способом, мы с вами изготовим простое изделие – велосипед. Это изделие может быть как сувениром, так и ёлочным украшением, как игрушкой, так и подарком.

Но сначала изучим новые требования по ТБ.

Во время работы с медной и алюминиевой проволокой необходимо помнить, что:

- проволока, это металл, хотя и мягкий;

- во время работы концы проволоки направляются вниз;

- нельзя наклоняться низко в момент свисания концов проволоки, концы проволоки придерживаются;

- нельзя подносить проволоку близко к лицу и брать проволоку в рот;

- прочность проволоки зависит от ее толщины, поэтому при натяжении это необходимо учитывать и «чувствовать» этот материал.

Необходимо избегать дефектов проволоки:

- сильного и многократного перегибания проволоки (при появлении петли необходимо ее разогнуть)

Правила работы с плоскогубцами:

- они должны лежать на краю столешницы верстака, сомкнутые, ручками к себе;

- передавать плоскогубцы нужно ручками, и обязательно сомкнув их;

Здоровье-сберегающие факторы:

Нужно следить за осанкой, сидеть ровно, не горбясь, не смотреть на работу сбоку.

Особое внимание уделяем рабочей позе. Чтобы не устала спина, сидеть надо в удобном положении.

Изготовление -работы «Игрушка-сувенир.Велосипед»

Последовательность изготовления (приложение 1)

V. Итог урока.(3-5 м)

В конце занятия проводится рефлексия. Учащимся предлагается ответить на вопросы: Какие умения, навыки, знания им пригодились? Чему они научились? Какие трудности пришлось преодолеть в ходе работы? Что особенно понравилось сегодня на уроке?

Выставление оценок.

Критерии оценивания работы на уроке

- организация рабочего места, соблюдение правил ТБ – 1 балл

- оригинальность решения при выполнении изделия - 1 балл

- плотность наматывания проволоки (элемент «пружина»), качество намотки – 1 балл

- равномерность распределения проволоки на изделии – 1 балл

- формирование деталей работы, качество изделия – 1 балл

Закрепление пройденного материала (вопросы, возникшие у учителя в процессе выполнения практической работы)

- уборка рабочих мест.

Задание на дом.

 Дом. Задание: ознакомиться с материалом учебника по теме «Проволока. Основные приёмы правки, резания и гибки проволоки». № 36

Урок окончен. До встречи.

Самоанализ урока технологии в 5 классе.

Учитель МБОУ Ковриновская СОШ – Кадыров О.М.

1.Данный урок по технологии является уроком №9в системе уроков по разделу «Технология изготовления изделий из тонколистового металла и проволоки». Тема урока: «Проволока. Технология изготовления деталей изделия из проволоки.». 2 часа

2. Класс в котором прошел урок, отличается средним уровнем работоспособности и активности. Есть и слабые ученики. Темп урока средний; монотонный; исходя из возможностей класса.

3.Задачи урока:

Образовательные: научиться распознавать виды и назначение материалов, инструментов и оборудования, применяемого в техническом труде; выполнять технологические операции плетения из проволоки с соблюдением правил ТБ и технологической последовательности операций.

Развивающие: способствовать развитию умения планировать процесс трудовой деятельности; развивать умение моделирования технологических объектов заданной величины.

Воспитательные: воспитывать культуру труда; способствовать развитию навыков сотрудничества со сверстниками при выполнении работы в различных ситуациях.

4.Полагаю, выбранная структура урока была рациональна для решения поставленных задач, оптимально насколько возможно: время проверки ранее изученного материала, для изучения нового материала, практической работы, закрепления, подведения итогов урока, объяснения Д/з.

5.Главный акцент на уроке делался на добывании знаний самостоятельно. Объект прочного усвоения;

6.Использованные на уроке методы обучения:

По источнику полученных знаний – наглядные и практические

По степени активности познавательной деятельности учащихся – проблемный , поисковый, словесный.

Стимулирующие – дифференцирующее обучение, самооценка своей деятельности.

7.Выбранная форма обучения: комбинированный (лекция с элементами беседы,презентации, практическая работа)

8. Контроль усвоения был организован при помощи кроссворда выполнения поставленных задач.

9.Использование техн. средств кабинета: использование информационных технологий посредством презентации учителя. Средства обучения использовались целесообразно.

10.Работаспособность учащихся в течении урока обеспечивалась сменой деятельности, разнообразием, ИТ.

11. Полагаю, поставленные задачи урока были реализованы

Провода и кабели

Провода, как мы определяем здесь: используется для передачи электричества или электрических сигналов. Провода бывают разных форм и сделаны из разных материалов. Они могут показаться простыми, но инженеры известно о двух важные моменты:

-Электричество в длинных проводах, используемых для передачи, ведет себя совсем иначе , чем в коротких провода, используемые в конструкции устройств
-Использование проводов в цепях переменного тока вызывает множество проблем , например скин-эффект и эффекты близости.

1. Сопротивление / импеданс
2. Скин-эффект
3. Типы конструкций проводов

4. Подробнее о материалах проводов
5. Изоляция проводов

1.) Поведение электричества в проводах: сопротивление и импеданс


Важно знать, имеете ли вы дело с постоянным или переменным током в данном проводе. Мощность переменного тока имеет очень сложную физику, которая вызывает некоторые странные эффекты. Это была одна из причин, почему Электроэнергия переменного тока была разработана в 1890-х годах, намного позже мощности постоянного тока.Инженеры любят Č.p. Штайнмецу пришлось сначала разберитесь с математикой и физикой.

Питание переменного тока:
В сети переменного тока любит путешествовать рядом поверхность проволоки (скин-эффект). Мощность переменного тока в проводе также вызывает вокруг него образуется магнитное поле (индуктивность). Это поле влияет на другие соседние провода (например, в обмотке), вызывающие эффект близости. Со всеми этими свойствами необходимо иметь дело при проектировании цепи переменного тока.

Питание постоянного тока:
In Постоянный ток проходит через весь провод.

Размер проводника и материал (питание переменного и постоянного тока):

Электричество легче передается в местах с высокой проводимостью. элементы, такие как медь, серебро или золото, менее проводящие Чем больше диаметр материала, тем больше должен быть диаметр, чтобы выдерживать ту же токовую нагрузку.

Инженеры выбирают правильно диаметр проволоки для работы, повышение тока в проволоке увеличивает удельное сопротивление и выделяет больше тепла.Как вы увидите на схеме ниже, медь может выдерживать больше тока, чем алюминий, при той же нагрузке.

Внизу: Когда сэр Хамфри Дэви пропустил большой ток через тонкий платиновый провод в 1802 году, он светился и сделал первую лампу накаливания! но всего через несколько секунд проволока расплавилась и испарилась из-за тепло, вызванное сопротивлением в проводе.


Качество материала: примеси и кристаллы:

Большинство материалов содержат примеси. В меди содержание кислорода и других материалов в меди влияет на проводимость, поэтому медь, из которой будет сделан электрический провод, легируется по-другому чем медь, которая скоро станет водопроводом.

Металлы кристаллические (как вы увидите в нашем видео о меди).Монокристаллическая медь или алюминий лучше проводимость, чем у поликристаллических металлов, однако крупнокристаллическая медь очень дорого обходится производят и используются только в высокопроизводительных приложениях.

Удельное сопротивление:

Сопротивление в проводе описывает возбуждение электронов в проводе. материал проводника. Это возбуждение приводит к выделению тепла и потере эффективности. На раннем этапе создания постоянного тока Томас Эдисон не мог послать свою энергию на большие расстояния без использования медные провода большого диаметра за счет сопротивления на расстоянии.Это сделало мощность постоянного тока не рентабельно и допускает рост мощности переменного тока.

Измерительные инструменты:
Инженеры используют закон Ома чтобы рассчитать, какое сопротивление будет иметь данный провод. Это говорит нам, сколько энергии мы потеряет на расстоянии.

I = V / R А = Вольт, деленное на сопротивление

Формулы сопротивления и проводимости:

Сопротивление = удельное сопротивление / площадь поперечного сечения
Проводимость = 1 / Сопротивление

Когда сопротивление хорошее:
Создание тепла в проволоке обычно является признаком потери энергии, однако вольфрамовый или танталовой проволоки, тепло заставляет проволоку светиться и производить свет, который может быть желательным.Вольфрам используется для изготовления нитей потому что он имеет очень высокую температуру плавления. Проволока может сильно нагреться и ярко светятся, не таять. Вольфрам очень плох для передачи энергии поскольку большая часть пропускаемой энергии теряется в виде тепла и света.

В силе передача мы ищем как можно более низкое удельное сопротивление, мы хотим для передачи энергии на большие расстояния без потери энергии из-за тепла. Мы измеряем сопротивление в проводе в Ом на 1000 футов или метров. Чем дольше электричество должно пройти, тем больше энергии оно теряет.

Сверхпроводящий провод и сопротивление:

Вверху: сверхпроводящий проволоку можно превратить в металлическую «ленту»


Вверху: Карл Роснер, Марк Бенц и другие использовали специальные катушки сверхпроводящего провода для производства всего мира первый магнит на 10 тесла.Вместо меди используются ниобий и олово поскольку материалы работают по-разному при разных температурах.

Одно из отличных решений для передачи энергии - это сверхпроводники. Когда металл становится очень холодным (приближается к абсолютному нулю), он приобретает проводимость бесконечности. В какой-то момент сопротивления вообще нет. Были экспериментальные сверхпроводящие линии высокого напряжения, которые смогли передавать мощность практически без потерь, однако технология недостаточно развит, чтобы быть рентабельным.

Магнитные поля (индуктивность и импеданс):

Каждый провод, используемый для передачи переменного тока, создает магнитное поле, по которому течет ток. магнитное поле визуализируется концентрическими кольцами вокруг поперечного сечения провода, каждое кольцо ближе к проводу имеет более прочный магнитная сила. Магнитные поля полезны для создания очень сильных магнитов (когда они находятся в катушке) i.е. изготовление двигателей и генераторы, однако эти магнитные поля нежелательны в линиях электропередачи.

Хотя удельное сопротивление провода может препятствовать прохождению тока и выделять тепло, индуктивность провод / линия передачи также могут препятствовать прохождению тока, но это сопротивление не выделяет тепла, так как энергия «теряется» при создании магнитного поля, а чем возбуждение электронов в материале. Этот импеданс называется реактивным сопротивлением переменного тока. Схемы.Мы использовали слово «потерянный», однако сила на самом деле не потеряна, она используется для создания магнитного поля. поле и возвращается, когда магнитное поле схлопывается.

2.) Кожный эффект:


В сети переменного тока электроны любят течь по вне провода. Это потому, что изменение тока вперед и назад вызывает вихревые токи, которые приводят к вытеснению тока к поверхности.

Глубина кожи

Глубина скин-слоя - это фиксированное число для данной частоты, удельного сопротивления и диэлектрической проницаемости.Чем выше частота переменного тока в системе, тем больше сжатый ток на внешней стороне провода, поэтому провод, который используется с частотой 60 Гц при заданном напряжении, будет не будет нормально на 200 МГц. Инженеры всегда должны При проектировании цепей учитывайте скин-эффект. Увидеть сайт Википедии для формула, используемая для расчета глубины скин-слоя.

Вверху: инженеры преодолевают скин-эффект с помощью изолированного многожильного провода. Если вы сделаете отдельные пряди равными одной толщине скин-слоя, большая часть тока будет протекать по всей поперечное сечение, и вы используете всю медь. Обратной стороной является то, что ваш провод должен иметь больший диаметр, так как вам нужно все дополнительное пространство для утепления. Поскольку жилы проволоки становятся меньше в диаметре, а изоляция остается той же толщины, соотношение площади меди к изоляции может стать меньше единицы, тогда у вас будет больше изоляции, чем медь в обмотке или кабеле.

Ниже: более высокая частота переменного тока = меньшая глубина скин-слоя. «Более быстрый» ток чередуется вперед и назад тем больше вихревых токов он создает. Эта высокая частота блок питания работает в диапазоне МГц, обратите внимание на специальный провод, используемый на право. Провод кажется многожильным и оголенным, но это не так, он имеет прозрачное эмалевое покрытие, изолирующее его, поэтому каждая небольшая жилка несет свою часть тока, при этом ток идет снаружи каждой пряди.Это дает больше площади в целом и позволяет большое количество тока для прохождения.


Вверху: Компактный люминесцентный легкая электроника, трансформатор очень маленький и спроектирован очень дешево. Эти детали часто выходят из строя до окончания типичного жизненный цикл агрегата »

Инженеры и затраты Сберегательный дизайн:

Инженеры используют математику чтобы вычислить «глубину скин-слоя», чтобы узнать, сколько проволоки используется для проведения электричества.Это важная часть инженеров-электриков работают над проектированием энергосистем. это работа также связана с экономией средств, как могут понять инженеры какой калибр и какой тип провода использовать и сравнить с другие материалы и конфигурации. Старый электрический двигатели и генераторы из начало 20 века длилось долго, потому что в то время инженеры могли спроектировать обмотки и тип провода для лучшей производительности, так как затраты на оборудование и машины были выше.Сегодня многие двигатели перегорают, потому что инженеры вынуждены использовать самый дешевый вариант - наименьшее количество материала который может выдерживать ток, однако, когда двигатель начинает при перегреве более тонкие провода из более дешевого материала быстрее сгорят. Балласты (трансформаторы) в современных системах освещения имеют общеизвестную короткий срок службы в попытке снизить стоимость единицы продукции.

Практическое упражнение: Как затраты влияют на дизайн

Вы можете увидеть и почувствуйте работу инженеров по проектированию проводов вокруг вашего дома.Просто найдите старые блоки питания или профессиональные блоки питания используется с дорогими машинами или инструментами. Почувствуйте вес этих стеновые материалы или блоки питания. Теперь найдите детскую игрушку или мобильный телефон зарядное устройство. Почувствуйте, насколько легкими кажутся трансформаторы в сравнении.
Если вам повезет, вы можете найти два трансформатора, преобразующие мощность от стены (120 или 220 В) на такое же напряжение постоянного тока для устройства. Если открыть корпус, можно увидеть разницу в размере калибра обмоток, а также от того, используют ли они медь или алюминий.Вы четко увидите, как влияет на дизайн общий предмет.


3.) Типы проводов:


Ниже: Типы провода, используемого коммунальными предприятиями при передаче электроэнергии:

Ниже: фиксированная проводка, используемая в домах, а также шнуры, используемые в динамиках, бытовая техника и телефонные системы.На рисунке ниже показаны старые провода, которые когда-то использовались в домах (кабель SJTWA и тип SE) и современные стандартный ромекс.

ЭЛЕКТРОПРОВОДКА 1880-х годов по сегодняшний день:

Вверху: 3 проводника подземный медный провод (сейчас редко)

Внизу: плоская лента провод, используемый в сверхпроводящих магнитах

Лучший провод для вакансия:

Все инженеры-электрики должны знать о проводах и думать об использовании правильной конструкции и материал для поставленной задачи.Вот факторы для определения конструкция проволоки:

-Прочность (способность многократно сгибаться или сдавливаться веса)

.

типов проводов, используемых в вашей развлекательной системе

Руководство по типам проводов, используемых в вашей развлекательной системе

Коаксиальный кабель

Используется в основном для телевизионных, спутниковых и кабельных модемов. 3 коаксиальных провода вместе также могут быть адаптированы для работы как компонентные или композитные провода. В редких случаях коаксиальный кабель также можно использовать для камер видеонаблюдения или для цифрового звука. Его также можно использовать для перемещения видео между комнатами: для совместного использования выхода Tivo или кабельной / спутниковой приставки на 2 телевизора.

Есть 2 типа коаксиального кабеля: RG-59 и RG-6. Поскольку все уже переходит на цифру, вам следует использовать только более качественный кабель RG-6. Для более длительных пробегов вы можете использовать кабель Quad-Shield вместо стандартного Dual-Shield для уменьшения потерь сигнала.

Категория 3 Провод

Используется как телефонный провод. Каждая пара скрученных проводов обслуживает 1 телефонную линию. Типичный провод категории 3 содержит 2 пары проводов для 2 телефонных линий, но вилки могут обрабатывать 3 пары для 3 линий.На будущее (для VOIP - Voice Over Internet Protocol или других технологий) лучше всего использовать Cat5e или лучше в качестве телефонного провода и оставить дополнительные проводники неиспользованными. Телефонный провод может быть черным, красным, зеленым, желтым или оранжевым, синим, синим и оранжевым.

Категория 5, 5e, 6 и 7 Wire

Используется для Интернет-сетей. Ваш кабельный или DSL-модем будет выводить этот сетевой провод, причем категория 5 является самым низким качеством, а предлагаемый стандарт категории 7 - лучшим.Все 4 типа в основном выглядят одинаково, но дополнительные повороты и лучшая защита в более высоких категориях позволяют передавать большие объемы данных. Этот провод можно использовать для других приложений передачи данных, таких как ручки дистанционного управления громкостью, камеры видеонаблюдения, инфракрасное (дистанционное управление) распределение ...

Провод динамика

Вам необходимо проложить провод динамика для настенных / потолочных динамиков. Вы также можете провести его в стене, чтобы провода не были видны на полу.Просто проложите провод от клемм позади развлекательного центра к настенным панелям за динамиками. Он имеет 2 проводника (красный и черный для + и -) или 4 проводника (красный, черный, белый и зеленый = левый +, левый, правый + и правый). Четырехжильный провод стоит дороже за фут, но дешевле проложить четырехжильный провод от развлекательного центра к первому динамику, а затем ко второму. Проволока 16 калибра, вероятно, подходит для большинства работ. Встраиваемый в стену сабвуфер может иметь калибр 14 или 12.

оптический

Оптический провод в настоящее время используется для цифрового звука, но в будущем он может использоваться для многих других приложений, таких как Интернет и телевидение.Некоторые телефонные компании начинают прокладывать оптоволоконные кабели в новых кварталах для телевидения. Некоторые структурированные (связанные) кабели поставляются с одним или двумя оптоволоконными проводами.

композитный

Этот кабель используется как для аудио, так и для видео. Качество видео наихудшее из имеющихся, и он не может обрабатывать сигналы HDTV, но это все еще очень популярный и недорогой формат, используемый в качестве базового формата ввода / вывода почти на каждом устройстве. Каждый композитный кабель содержит главный провод и экран.Коаксиальный кабель с хорошим экранированием - лучший выбор для длинных композитных кабелей.

BNC

Кабель BNC используется во многих из тех же ситуаций, что и композитный или компонентный кабель. Во многих случаях разъем можно преобразовать между BNC и композитным или компонентным. BNC предлагает кабель лучшего качества (обычно это экранированный коаксиальный кабель) с быстро скручивающимся разъемом, который не может выпасть сам по себе.

S-Video

Это популярный видеоформат, который быстро заменяется DVI и HDMI.Кабель S-Video - это на самом деле 2 коаксиальных кабеля в одном. Есть 2 сигнальных кабеля (Y и C) и 2 заземления. Вы можете использовать 2 коаксиальных кабеля вместо специального кабеля S-Video или даже кабеля Cat5e, хотя сигнал не будет таким хорошим с Cat5e из-за отсутствия экранирования.

Составная часть

Этот видеоформат лучше, чем S-Video, но встречается реже и заменяется DVI и HDMI в более новых плоских телевизорах. Как и композитный кабель, коаксиальные кабели также являются лучшими компонентными кабелями.

VGA (видеоадаптер / массив)

Это старый видеоформат монитора компьютера, который можно найти в некоторых старых плоских телевизорах. Большинство компьютерных мониторов с плоскими панелями теперь адаптировали формат DVI-D, оставив формат VGA для ламповых мониторов с ЭЛТ.

DVI (цифровой визуальный / видеоинтерфейс)

DVI, HDMI и DisplayPort - это текущий видеоформат для большинства компьютерных мониторов с плоским экраном.DVI был популярен в плоских телевизорах до того, как был заменен HDMI. DVI имеет несколько форматов. В DVI-D (цифровой) по проводам передается только цифровой сигнал. В DVI-A (аналоговый) по проводам передается только аналоговый сигнал. Кабели DVI-I (интегрированные) передают как цифровые, так и аналоговые сигналы. Существуют также преобразователи, которые могут преобразовывать цифровой сигнал DVI в HDMI или аналоговый DVI в VGA и наоборот.

HDMI (мультимедийный интерфейс высокой четкости)

В настоящее время это последний стандарт для плоскопанельных телевизоров высокого класса.Он передает как аудио, так и видео сигналы.

DisplayPort

DisplayPort поддерживает более высокое разрешение по сравнению с HDMI, а также передает аудио и видео сигналы. В основном это видно на мониторах компьютеров.

инфракрасный

Если вы будете использовать пульт дистанционного управления в одной комнате, а стереокомпоненты - в другой, вам понадобится инфракрасный (ИК) ретранслятор. Датчик должен быть расположен в комнате, в которой вы будете использовать пульт.Основной блок и ретрансляторы должны быть со стерео компонентами. Системы ИК-повторителей обычно продаются в виде комплектов «все в одном», хотя некоторые типы позволяют использовать собственную проводку для более длительных работ.

HDCP (защита широкополосного цифрового контента)

Все видеоформаты DVI и более поздние версии совместимы с HDCP, который представляет собой схему защиты от копирования для предотвращения кражи ТВ / фильмов. Не все устройства поддерживают HDCP, и у вас могут возникнуть проблемы с подключением двух устройств, если одно из них поддерживает схема защиты и одна нет.Обратитесь к документации производителя.

Длина провода

Некоторые из перечисленных выше типов проводов имеют очень малую дальность действия (всего несколько метров) из-за их высокая пропускная способность. Некоторые из этих характеристик могут быть растянуты, особенно если вы не бегаете. провод с максимальной пропускной способностью. Например, провода VGA, Composite и S-Video предназначены для работают на пару метров, но я использовал кабели длиной 50+ футов для каждого.

Кабель, телефон, сеть и провод динамика позволяют работать очень долго.Остальные типы проводов имеют ограниченный диапазон и должны быть как можно короче.

Например: возможно, для системы домашнего кинотеатра вы спрячете компоненты в другой комнате прямо за ТВ или в подвале прямо под ТВ. Это чаще встречается, если вы повесите телевизор с плоским экраном на стены, у вас есть встроенные динамики, и вы не хотите видеть стерео компоненты. В таких случаях провода должны быть длиной всего пару метров и не должны вызывать никаких проблем.

,

определение провода по The Free Dictionary

провод

(wīr) n. 1.

а. Металл, вытянутый в прядь или стержень, используемый в основном для структурной опоры, например, в бетоне, и для проведения электричества, когда он обычно изолирован резиновым или пластиковым покрытием: купил проволоку в строительном магазине.

б. Прядь или стержень из такого материала, или кабель, сделанный из таких жил, скрученных вместе.

с. Ограды из проволоки, особенно колючей.

г. проводов Система струн, используемая для манипулирования куклами в спектакле.

2. Slang Скрытый микрофон, например, на теле человека или в здании.

3.

а. Телефонная или телеграфная связь: кто на связи?

б. Телеграфная служба: отправила сообщение по проводам.

с. Телеграмма или телеграмма: «Мак получил телеграмму от Милли о том, что дядя Тим мертв» (Джон Дос Пассос).

г. Телеграфное сообщение: новости пришли по телеграфу.

4. Штифт в печатающей головке компьютерного принтера.

5. Экран, на котором формируются листы бумаги в бумагоделательной машине.

6. Спорт Финиш гоночной трассы.

7. Сленг Карманник.

v. проводное , проводное , проводное

v. тр. 1.

а. Оборудовать системой электропроводки: проложить дом.

б. Для подсоединения или подключения с помощью электрического провода или кабеля: Подключен ли принтер к компьютеру?

с. Чтобы прикрепить или закрепить проволокой: хирурги соединили его плечо проволокой.

2. Сленг Для установки электронного подслушивающего оборудования в (например, комнате).

3.

а. Отправить по телеграфу: телеграфировал ей поздравление.

б. Отправить телеграмму (кому-то).

4. Компьютеры Для реализации (возможности) посредством логической схемы, которая постоянно подключена к компьютеру или калькулятору и, следовательно, не подлежит изменению путем программирования.

5. Определить генетически; hardwire: «Вполне вероятно, что базовая организация грамматики встроена в мозг ребенка» (Стивен Пинкер).

v. внутр.

Для отправки телеграммы.

Идиомы: до провода Неформальный

До самого конца, как в гонке или соревновании.

под проволокой

1. Sports На финише.

2. Неформальный Как раз в самый последний момент; в последний момент.



wir'a · ble прил.

провод

(waɪə) n

1. (металлургия) тонкая гибкая прядь или стержень из металла

2. (металлургия) кабель, состоящий из нескольких металлических прядей, скрученных вместе

3. (Электротехника) гибкий металлический проводник, особенно сделанный из меди, обычно изолированный и используемый для передачи электрического тока в цепи.

4. (Металлургия) (модификатор ), относящийся к, или сделанный из проволока: проволочный забор; инструмент для зачистки проводов.

5. (Электротехника) ( модификатор ), относящиеся к проволоке или сделанные из нее: проволочный забор; инструмент для зачистки проводов.

6. (Металлургия) все, что сделано из проволоки, например проволочная сетка, забор из колючей проволоки и т. Д.

7. (Телекоммуникации) длинный непрерывный провод или точки соединения кабеля в телефонной или телеграфной системе

8. (Телекоммуникации) старомодный

9. (Инструменты) металлическая струна на гитаре, фортепиано и т. Д.

10. (Скачки) скачки в основном США и Канадский финишная черта ипподрома

11. (Машиностроение) сетка из проволочной сетки, на которую распределяется целлюлоза для образования бумаги во время производственного процесса

12. все, что напоминает проволоку, например, волосы

13. (Охота) проволочная ловушка для кроликов и подобных животных

14. на провод на провод неформальный до последнего момента

15. вход по проводам неформальный в основном США и Канадский выполнить что-то с небольшим запасом времени

16. скрестить провода неофициально неправильно понять

17. тянуть провода в основном США и Канадский для оказания влияния сцены, особенно через личные связи; шнурки

18. (Общие спортивные условия) возьмите его на себя , чтобы соревноваться до конца, чтобы выиграть соревнование или титул

vb ( в основном tr )

19. (телекоммуникации) ( также включает ) отправить телеграмму (человеку или месту)

20. (Телекоммуникации) для отправки (новости, сообщение и т. д.) по телеграфу

21. (Электротехника) для оснащения (электрической системы, цепи, или компонент) с проводами

22. (Металлургия) для крепления или оснащения проводом

23. (Радиовещание) (за часто следует ), чтобы обеспечить (область) волоконно-оптическими кабелями для приема кабельного телевидения

24. (Ювелирные изделия) ) нанизать (бусинки и т. д.) на проволоку

25. (Крокет) крокет оставить (мяч игрока) так, чтобы между ним и другими шарами лежал обруч или колышек

26. (Охота) ) для ловушки проволокой

27. провод в неофициальный , чтобы с энтузиазмом приступить (что-то, особенно еда)

[староанглийский wīr; относится к древневерхненемецкому wiara, древнескандинавскому vīra, Latin viriae браслет]

wireˌlike adj

wire

(waɪ ə r) n.

n. , v. проводной, • проводной. н.

1. тонкий кусок металла или нить, похожий на струну.

2. таких штук как материал.

3. кусок такого материала, который используется в качестве проводника тока в электрических, кабельных, телеграфных или телефонных системах.

4. перекрестие.

5.

а. телеграмма.

б. телеграфная система: для отправки сообщения по проводам.

6. тросов, система тросов, по которым перемещаются марионетки.

7. Naut. трос.

8. проволока, протянутая поперек и над трассой на финише гоночной трассы.

9. тканая проволочная сетка, по которой влажная целлюлоза распределяется в бумагоделательной машине.

10. на проводе, на телефоне: для вас кто-то на проводе.

прил.

11. проволока; состоящие из проводов или построенные из них.

в.т.

12. для предоставления, установки, крепления или связывания проволокой или проволокой.

13. для установки системы электропроводки, как и для освещения.

14. отправить по телеграфу.

15. для отправки сообщения по телеграфу.

16. для подключения (приемника, зоны или здания) к телевизионному кабелю и другому оборудованию для приема программ кабельного телевидения.

в.и.

17. для отправки телеграфного сообщения; телеграф.

Идиомы:

1. до провода, до самого последнего момента или до самого конца.

2. под проводом, точно в срок или в срок; вряд ли; едва.

[ранее 900; Среднеанглийский wir (e) (n.), Древнеанглийский wīr, c. Средне-нижненемецкий wīre, Древнескандинавский vīra- wire]

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *