Introductie over Metaal: Wat is metaal Winning Structuur Eigenschappen Soorten metaal Methoden van bewerken Methoden van behandelen Metaalproducten Voordelen/nadelen
Zuivere metalen IJzer Aluminium Koper Chroom Nikkel Lood Zink Tin Goud Zilver Platinum Legeringen Brons Staal Messing etc etc
Geschiedenis Kopertijd: 5500 3300 v Chr. Bronstijd: 3000 800 v Chr. IJzertijd: 800 v Chr 0 1 e hoogovens in Nederland: 1691 Staal in de architectuur: De lift: 1852
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.
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)
Les 2 metaal Materialen
Bewerking / behandeling: Thermovormen Lassen MIG/MAG TIG Autogeen lassen Weerstandlassen Booglassen met beklede electrode Afwerken / polijsten Waterstraalsnijden / lasersnijden
solderen Materialen -Hardsolderen > 450 graden C, koper, zink, zilver -Zachtsolderen < 450 graden C, tin & lood
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)
Les 3 metaal Materialen
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
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
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
Specifieke aluminium productietechnieken: - Gieten - Spuitgieten - Extruderen
Aluminium producten - Platen - Folie - Profielen - Gietstukken
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
Koper eigenschappen - Hoge elektrische geleiding - Eenvoudig te legeren met andere metalen - Goed corrosiebestendig - Warmtegeleidend - Goed verwerkbaar - Zacht - Dichtheid: 8920 kg/m3 - Smeltpunt: 1090 C
Koper producten: - Bladkoper - Profielen (koud nagetrokken sterkte en hardheid) - Buis (koud nagetrokken sterkte, hardheid en dikte)
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
Lood (kenmerken) - Zwaar (11.300 kg/m3) - Laag smeltpunt (327 C) - Gevoelig voor contacterosie - Giftig
Lood producten: - Bladlood -Slabbelood, stroken lood voor de waterdichte afsluiting boven en onder kozijnen -Loketten -Stelllood
Zink (Kenmerken / Eigenschappen) - Dichtheid :7140 kg / m3 - smeltpunt: 420 C - Bij lage T, bros - Goede duurzaamheid
Zink (Toepassing) - Regenpijpen - Dakleien - vergaarbakken voor platte daken - wandafwerking
Staal (overig) Warmgewalst staal Koudgewalst staal
Eigenschappen: Materialen Druksterkte Treksterkte Schuifsterkte Geleiding (hitte of elektriciteit) Kruip Taaiheid Elasticiteit Metaalmoeheid Hardheid Kerfslagwaarde Plasticiteit Dichtheid Smeltpunt Lineaire uitzettings coëfficiënt
Belangrijke fysische eigenschappen van metalen in het algemeen en staal in het bijzonder: - Elasticiteitsmodulus - Lineaire uitzettingscoëfficiënt - Dichtheid - Smeltpunt
E (x10^3) N/mm2 α (x10^-6) /K ρ Kg/m3 T C Staal 210 12 7850 1340 RVS 16 Idem IJzer 70-105 Idem 1535 Koper 25 16,5 8920 1090 Aluminium 70 23 2700 660 Tin 26,7 7860 232 Brons 8800 900 Lood 18 29 11.300 327 Zink 130 29 7.140 420 Beton 12 2000