Anyagtechnológia

ANYAGTECHNOLÓGIAA technikai anyagok fogalma és felosztása

Az anyagok fajtái és tulajdonságai

5. osztály

BEVEZETŐ RÉSZ

Mit tudunk az anyagokról? Milyen anyagokat ismerünk?

A mai órán a technikai anyagok fogalmáról és felosztásáról, az anyagok fajtáiról és tulajdonságairól tanulunk.

A TECHNIKAI ANYAGOK FOGALMA ÉS FELOSZTÁSA

Milyen anyagokat használtak az őskorban házépítésre, tüzelésre? Fát, követ.

Ezeket az anyagokat a természetből vették, úgy használták, ahogy a természetben megtalálható, ezért természetes anyagoknak hívják.

Vannak más anyagok is a természetben, pl. a fémércek, de ezeket nem lehet használni feldolgozás nélkül.

Ahogy fejlődött a technológia, új anyagokat találtak fel, mint pl. a műanyag. Ezeket mesterségesen előállított anyagoknak hívjuk, mert nem találhatók a természetben.

Ha valamilyen tárgyat akarunk elkészíteni, ismernünk kell az anyag tulajdonságait (technikai, fizikai, kémiai), hogy tudjuk mit és hogyan lehet előállítani belőlük.

AZ ANYAG FAJTÁI ÉS TULAJDONSÁGAI

A FA

Hol található a fa? És hol termelik a fát? Kik foglalkoznak fakitermeléssel? A fát erdőben termelik. Az erdőgazdaságok

foglalkoznak erdőtelepítéssel, favédelemmel, fakitermeléssel.

Mi történne, ha a fákat csak kivágnánk? Előbb – utóbb elfogynának. A kivágott fa

helyett mindig újakat kell ültetni, hogy az erdők megújuljanak.

A fa a legelterjedtebb nyersanyag, alkalmas kézi és ipari megmunkálásra.

Mi mindenre használják a fát? Mit lehet belőle gyártani?

Hogyan történik a fa feldolgozása? Láttatok-e már fa szállítást? Meséljétek el, hogyan néz ki a fa, szállításkor!

A fáról kivágás után levágják az ágait. A törzset megfelelő hosszúságú rönkökre vágják. A farönköket fűrésztelepre szállítják és megszárítják. Vagy természetesen szárítsák (a nap melegétől idővel kiszárad), vagy mesterségesen szárítsák, szárítókban.

Szárítás után: gerendát, deszkát és lécet készítenek belőle. 5.3 ábra.

A fát az emberek fűtőanyagként, de technikai és kémiai célokra is használják.

- tüzelőként használják

FURNÉR

A furnér vékony falemez. Farönkből készítik különleges gépekkel.

Háromféleképpen lehet készíteni: (Nézzétek meg a tankönyv 60. oldalán az 5.4 ábrát): fűrészeléssel, szeléssel, és hántolással.

FELHASZNÁLÁSA:

kevésbé értékes fafelületek és forgácslemez burkolására szolgál,

rétegelt lemez és panellap gyártására használják.

RÉTEGELT LEMEZ – SPERLEMEZ

Rostirányban merőlegesen egymásra ragasztott páratlan számú furnérlemezből készül.

Felhasználása: a bútoriparban, asztalosiparban, stb.

PANELLAP- BÚTORLAP

Egymás mellé helyezett lécekből álló, mindkét oldalán furnérral borított fatábla.

A léceket egymás közt és a furnérlappal ragasztóval ragasszák össze. Puha és könnyű fafajtákat használnak panellap készítéséhez: fenyőfát, borókafát, nyárfát, bükkfát.

A panellap szilárd fatábla és nem vetemedik meg (nem görbül, és nem dagad meg).

FELHASZNÁLÁSA:

bútoripar.

FORGÁCSLEMEZ

Forgácsból és egyéb hulladékból készül, amit ragasztóval és műgyantával kevernek, majd összepréselnek. Műanyaggal, vagy furnérral burkolják.

Felhasználása: bútorgyártás, falburkolás, válaszfalak készítésére használják

FAROSTLEMEZ – LEZONIT

Rostjaira bontott faanyag és ragasztó keverékéből vékony lemezt préselnek speciális présberendezésekben.

Felhasználása: bútoripar – szekrényhátlapok és egyebek készítésére használják.

A PAPÍR Mi mindenre használjuk a papírt? Az ember nehezen tudná elképzelni az

életét papír nélkül.

A papírgyártás alapanyaga a cellulóz. A növényi rostok 50% cellulózból áll.

Főzéssel távolítják el a növényi rostok többi összetevőit.

A papírgyártáshoz használt cellulózt a fa kémiai, mechanikai vagy kombinált megmunkálásával, facsiszolatból vagy másodlagos nyersanyagból (textilhulladék, régi papír) állítják elő.

A papírgyártás 3 fázisból áll: nyersanyag előkészítése, a papírgyártás a gépsoron, további megmunkálás.

ELSŐ FÁZIS

Az első fázis a nyersanyag előkészítése: A fát víz hozzáadásával speciális gépek

felaprítják, őrlik. Így szálas masszát, rostokat kapunk.

Ehhez töltőanyagokat, ragasztót és színezéket kell hozzáadni. A töltőanyagok a kréta, kaolin, barit és talkum. Ezeket az anyagokat apróra őrlik, hogy betöltsék a szálas massza közti réseket. Ezzel simább felületet kapunk, és nehezítik a papírt.

A szálas massza és a töltőanyagok összekeverésével papírpépet kapunk.

MÁSODIK FÁZIS

A második fázisban a papírpép bekerül a papírgyártó gépsorba.

A kész massza végtelenített fémszitára kerül, amely mozgatja, rázogatja, hogy egyenletesen elterüljön a szita egész felületén, és a felesleges víz átfolyjon a szitán.

A kihűlt massza filc vagy posztó szalagra kerül. Következik a préselés, amely két henger között

történik. A filc beissza a nedvességet. Így a nedvesség 50% lesz eltávolítva.

Ezután következik a szárítás hengerek segítségével. A hengereket belülről melegítik gőzzel. Ennek a folyamatnak a végére a víz 96% távozik el.

HARMADIK FÁZIS

Következik a harmadik fázis, a további megmunkálás, ahol fényezik a papírt, majd következik a szélezés és a feltekerése papírtömbökbe.

Különböző tulajdonságú, fajtájú és minőségű papírok állíthatók elő, amely függ

a növényi rostok természetétől, a gyártási folyamattól, a töltőanyag és a ragasztó tulajdonságától, az öntéstől és a további megmunkálástól.

A LEGISMERTEBB PAPÍRFAJTÁK:

széleskörű felhasználásra szolgáló papír: füzetek, jegyzettömbök, címkék.

különböző vastagságú kartonok: füzetek és könyvek fedele.

csomagolópapír és egyéb papírfajták.

A PAPÍR FELOSZTÁSA

A papírt fel lehet osztani: famentes papír – irodai papír: füzetek

készítésére és egyebekre használják, újság – vagy rotopapír: újságok, könyvek,

nyomtatványok kinyomtatásához használják speciális papír, göngyöleg papír, stb.: termékek

becsomagolása, védése.

KARTONPAPÍR

Modellezéshez gyakran használunk kartonpapírt. Ezért tudnunk kell a karton tulajdonságait.

Kétféle karton van: szürke karton és fehér karton.

SZÜRKE KARTON

A szürke karton jó minőségű, szívós, rugalmas, könnyen hajlítható, nem reped, nem törik.

De színes papír vagy vászon felragasztáskor (kasírozáskor) megvetemedik, eldeformálódik, ezért lepréselve kell szárítani.

Különböző hajtogatott tárgyakat: dobozokat, ház maketteket, repülőgépeket és mértani testek modelljeit készítjük belőle.

FEHÉR KARTON

A fehér karton – farost alapanyagból készül, rideg, erős. Nem vetemedik ezért jól kasírozható, de könnyen törik. Könyvek, herbárium és album fedélnek használják, vagy a makett sima felszínének.

BEFEJEZŐ RÉSZ

Ismétlés: Sorold fel az

anyagfajtákat! A fa tulajdonságai! Hogyan kapjuk a furnért,

rétegelt lemezt, panellapot, forgácslemezt, farostlemezt?

Hogyan kapjuk a papírt? Sorold fel a papírfajtákat!

A TEXTIL

A textilgyártást már a régi korban is ismerték. A szövet alapanyaga a gyapjú, hernyóselyem és a növényi eredetű pamut és len volt.

Ma már a textilgyártás előállítási módja, az alapanyaga és a minősége sokban megváltozott, és a mesterségesen előállított műszálat is használják a szövet előállításához.

A TEXTIL ALAPANYAGAI

A textilgyártásnak többféle módja van, de a fonalak keresztezése – szövése a leggyakoribb

A BŐR A bőr állati eredetű természetes anyag.

Cipőt, ruhát, táskát és egyéb tárgyakat készítenek belőle. Használják a bútoriparban: székek, fotelok és ágyak borítására, a gépiparban: átvitelre szolgáló bőrszíjat gyártanak.

A fő bőralapanyagot a háziállatok bőre képezi, elsősorban marha és borjúbőr, de kis mértékben használják a ló, birka, bárány és disznóbőrt is.

 Amikor lenyúzzák a bőrt az állatokról, nem dolgozzák fel azonnal, hanem először tartósítják – sózzák, és megszárítsák. Ezután szállítják a bőrt feldolgozásra.

A bőr technológia feldolgozását 3 részre oszthatjuk:

előkészületi munkálatok, cserzés, befejező munkálatok.

Az előkészületi munkálatok a nyersbőr kémiai és technikai megmunkálásából áll: áztatás, lúgozás, tisztítás, szelés, mésztelenítés, stb.

A cserzés fizikai – kémiai folyamat, mellyel a bőr mechanikai tulajdonságát változtatják meg. Puhább és rugalmasabb lesz a bőr.

A befejező munkálatok a bőr kémiai és mechanikai megmunkálásából áll: szűrés, csöpögtetés, gépi gyalulás hogy a bőr vékonyabb legyen, mosás, semlegesítés, festés, simítás, szárítás, fényezés.

Az így megmunkált bőr alkalmazzák az iparban

SZERSZÁMOK

A papírmunkákhoz, a karton, a textil és a bőr megmunkálásához ugyanazokat a szerszámokat használjuk: kést, ollót, árt, körzőt, vonalzót, tűt és más szerszámot.

MŰANYAGOK

A műanyagok mesterségesen előállított anyagok. Kémiai eljárás során keletkezik szén, só, kőolaj, mészkő, cellulóz, különféle gyanták anyagából.

Milyen tárgyakat készítenek műanyagból? Tulajdonságuk miatt sokféle természetes

anyagot helyesítenek: üveget – mert átlátszóak, fát – a könnyűsúlyúk miatt, fémeket – tartósságúk és keménységük

miatt, különböző anyagokat – szép külső kinézetük

miatt.

A műanyagokat többféleképpen lehet felosztani:

- mire használják; - tulajdonságuk szerint; - kémiai összetételük szerint.  A leggyakoribb felosztásuk az a

tulajdonságuk szerint történik, hogy hogyan viselkednek magas hőmérsékleten:

A műanyagok megmunkálása könnyű: éles kés, olló, tű, cérna segítségével. A keményebb műanyagokat fűrész, reszelő és más fa és fém megmunkálására használt szerszámmal lehet megmunkálni.

A műanyag elemek összekapcsolása varrással, ragasztással, csavarozással történhet.

ANYAGMEGMUNKÁLÁS MÓDJA

Sokféle anyag létezik. Mindegyik anyagfajta más-más megmunkálási módot kíván.

Az anyagmegmunkálás technológiája azt tanulmányozza, hogy lehet megmunkálni egyes anyagokat valamilyen tárgy előállítása céljából.

Az anyag megmunkálását háromféleképpen végezhetjük:

Az anyagdarabok leválasztásához különféle szerszámot használunk: vésőt, fűrészt, ollót.

Mi a közös bennük? Vágó éllel rendelkeznek. A vágó él úgy működik, mint az

ék, éles, behatol az anyagba és leválaszt egy kis részt az anyagból. Ezt addig ismételjük, amíg nem kapunk megfelelő anyagformát. Az ollónak fogantyúja van, amelyen keresztül a kéz erejével hatunk az anyagra. Nagyobb nyomást végezhetünk az anyagra a fogantyú segítségével.

ANYAGVIZSGÁLAT

A körülöttünk levő tárgyak különböző anyagokból készültek.

Miből készül pl. az asztal, és miből a kerékpár?

Mi a különbség közöttük? A két tárgy közötti különbség az anyagok

különböző tulajdonságából ered.

AZ ANYAGOK TULAJDONSÁGAI

Az anyagoknak 4 fajta tulajdonságuk van:

Fizikai tulajdonság: sűrűség, hang és hővezetési képesség, áramvezető képesség, stb.

Kémiai tulajdonság: Az anyag összetétele, korróziómentesség, stb.

Mechanikai tulajdonság: szilárdság, keménység, szívósság, szakíthatóság, …

Technológiai tulajdonság: az anyagmegmunkálás módja.

FELADAT:

Összehasonlítjuk különböző anyagok keménységét:

fa, műanyag, kartondarab. Megkarcoljuk az egyik anyagot a másikkal,

amelyik anyag mélyebb nyomot hagy a másikon, az a keményebb.

BEFEJEZŐ RÉSZ

Ismétlés: Melyek a természetes anyagok? És a mesterséges anyagok? Hogyan kapjuk a műanyagot? Sorold fel az anyagmegmunkáláshoz szükséges szerszámokat!

Anyagmegmunkálás módját!

Készítette: Molnár Ibolya