Materialen. Introductie over Metaal:

Transcriptie

1 Introductie over Metaal: Wat is metaal Winning Structuur Eigenschappen Soorten metaal Methoden van bewerken Methoden van behandelen Metaalproducten Voordelen/nadelen

2 Zuivere metalen IJzer Aluminium Koper Chroom Nikkel Lood Zink Tin Goud Zilver Platinum Legeringen Brons Staal Messing etc etc

3 Geschiedenis Kopertijd: v Chr. Bronstijd: v Chr. IJzertijd: 800 v Chr 0 1 e hoogovens in Nederland: 1691 Staal in de architectuur: De lift: 1852

4 Algemene eigenschappen van metalen: - ze hebben meestal een glimmend uiterlijk - ze hebben een hoge taaiheid en zijn pletbaar. - ze hebben meestal een hoog smeltpunt - alle metalen zijn goede geleiders van warmte en elektriciteit.

5 Legeringen: Alle metalen die wij gebruiken zijn legeringen! - Brons - Messing - Cortenstaal (ijzer, koper, fosfor, silicium, nikkel en chroom) - Roestvast staal (ijzer en chroom, nikkel en/of mangaan, molybdeen, vanadium, titanium) - Witgoud (goud en palladium of nikkel)

6 Les 2 metaal Materialen

7

8 Bewerking / behandeling: Thermovormen Lassen MIG/MAG TIG Autogeen lassen Weerstandlassen Booglassen met beklede electrode Afwerken / polijsten Waterstraalsnijden / lasersnijden

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19 solderen Materialen -Hardsolderen > 450 graden C, koper, zink, zilver -Zachtsolderen < 450 graden C, tin & lood

20 Resumerend: bewerking / afwerking Materialen Materiaal wegnemen: draaien frezen boren Materiaal snijden: lasersnijden waterstraalsnijden knippen plasma snijden autogeen snijden Materiaal verbinden lassen solderen Materiaal vervormen kanten ponsen persen dieptrekken Materiaal gieten: zandgieten verloren was gieten spuitgieten (Materiaal afwerken: polijsten borstelen schuren)

21 Les 3 metaal Materialen

22 Aluminium Ontdekt in 1807, Aluminium (zuiver) bestaat pas sinds 1869 Daarvoor: 1200,-- / kg (duurder vergeleken met goud) Daarna: 32,-- / kg Fabrieken daar waar energie voorhanden is

23 Aluminium Productieproces: - Bauxiet (aluminiumoxide en restmateriaal) meest voorkomende metaal op aarde. - Aluminiumoxide wordt eruit gehaald dmv loog en temperatuur - Bij 1000 C en toevoeging van elektriciteit wordt aluminium gescheiden van zuurstof

24 Aluminium, eigenschappen - Zilverwit - Buigzaam - Stabiel aan lucht dankzij gesloten oxidehuid - Ongevaarlijk metaal (in tegenstelling tot wat werd gedacht (alu kookgerei, alu boilers) - 50% lichter construeren - Goede geleider van warmte en elektriciteit - Hoge reflectie - Goed te bewerken - Dure productie, goedkope recycling - Dichtheid: 2700 kg/m3 - Smeltpunt: 660 C Materialen

25 Specifieke aluminium productietechnieken: - Gieten - Spuitgieten - Extruderen

26 Aluminium producten - Platen - Folie - Profielen - Gietstukken

27 Aluminium overig - Aluminium in contact met overige metalen koper, messing en brons hebben een verwoestende werking op aluminium - Opslag van aluminium geen vocht! - Aluminium en hout stoffen van hout tasten aluminium aan - Lassen/solderen - Reiniging en schilderwerk

28 Koper eigenschappen - Hoge elektrische geleiding - Eenvoudig te legeren met andere metalen - Goed corrosiebestendig - Warmtegeleidend - Goed verwerkbaar - Zacht - Dichtheid: 8920 kg/m3 - Smeltpunt: 1090 C

29 Koper producten: - Bladkoper - Profielen (koud nagetrokken sterkte en hardheid) - Buis (koud nagetrokken sterkte, hardheid en dikte)

30 Koper legeringen: - Messing (koperlegering met een zink% tot 50%) voor verhoging treksterkte en hardheid. Rode kleur veranderd in geel - Brons (koperlegering met tin). Verhoogt sterkte en hardheid (2x zo hard vergeleken met koper). Zeer corrosiebestendig. Lager smeltpunt ~ 900 C. Toepassing: gieten - Aluminiumkoperlegering: corrosiebestendig. Deuren, hekken, ramen

31 Lood (kenmerken) - Zwaar ( kg/m3) - Laag smeltpunt (327 C) - Gevoelig voor contacterosie - Giftig

32 Lood producten: - Bladlood -Slabbelood, stroken lood voor de waterdichte afsluiting boven en onder kozijnen -Loketten -Stelllood

33 Zink (Kenmerken / Eigenschappen) - Dichtheid :7140 kg / m3 - smeltpunt: 420 C - Bij lage T, bros - Goede duurzaamheid

34 Zink (Toepassing) - Regenpijpen - Dakleien - vergaarbakken voor platte daken - wandafwerking

35 Staal (overig) Warmgewalst staal Koudgewalst staal

36 Eigenschappen: Materialen Druksterkte Treksterkte Schuifsterkte Geleiding (hitte of elektriciteit) Kruip Taaiheid Elasticiteit Metaalmoeheid Hardheid Kerfslagwaarde Plasticiteit Dichtheid Smeltpunt Lineaire uitzettings coëfficiënt

37 Belangrijke fysische eigenschappen van metalen in het algemeen en staal in het bijzonder: - Elasticiteitsmodulus - Lineaire uitzettingscoëfficiënt - Dichtheid - Smeltpunt

38 E (x10^3) N/mm2 α (x10^-6) /K ρ Kg/m3 T C Staal RVS 16 Idem IJzer Idem 1535 Koper 25 16, Aluminium Tin 26, Brons Lood Zink Beton