Методическая разработка учебного занятия с применением инновационных технологий обучения. Тема: Термопластические полимеры и пластмассы. Прокладочные, уплотнительные и изоляционные материалы. Абразивные материалы и инструмент на их основе. Смазочные масла

Методическая разработка учебного занятия с применением инновационных технологий обучения. Тема: Термопластические полимеры и пластмассы. Прокладочные, уплотнительные и изоляционные материалы. Абразивные материалы и инструмент на их основе. Смазочные масла и смазки. Конструкционные масла и технологические жидкости.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Обучение - это общение
человека с человеком.
А.Петровский.

Одним из вариантов использования современных педагогических технологий в преподавании материаловедения является технология коллективного способа обучения. Однако я считаю, что не следует применять КСО на каждом уроке.

Коллективным способом обучения является такая его организация, при которой обучение осуществляется путем общения в динамических парах, когда каждый учит каждого. Группа делится на подвижные по составу небольшие группы, каждая из которых по- своему овладевает учебным материалом. В этой ситуации обучающиеся: отмечают успехи друг друга; поддерживают друг друга в стремлении завершить предложенную работу; обсуждают изучаемый материал совместно;

Помогают друг другу анализировать задачи и определять их виды, преобразовывать информацию в другие формы - свои слова, рисунок, диаграмму, отыскивать связь изучаемого материала с ранее изученным; стимулируются положительным опытом совместной работы; учатся сотрудничать, невзирая на индивидуальные различия.

Я использую следующие виды организации коллективного способа обучения :

• Индивидуальный;

• Работа в парах сменного состава;

• Работа в парах постоянного состава;

• Работа в малой группе;

• Работа в большой группе.

Внедрение в практику КСО позволяет модернизировать традиционные способы обучения.

Тема: Термопластические полимеры и пластмассы. Прокладочные, уплотнительные и изоляционные материалы. Абразивные материалы и инструмент на их основе. Смазочные масла и смазки. Конструкционные масла и технологические жидкости.

Цели занятия:

Образовательная : Способствовать развитию умения работать с источниками информации, аргументировать ответ техническими терминами, анализировать схемы и диаграммы, продолжить работу над формированием прочных знаний и представлений обучающихся о термопластических полимерах. Обеспечить закрепление полученных ранее знаний о смазочных маслах и смазке. Научить принимать самостоятельные решения при выполнении практических заданий и контролировать свои действия. Познакомить с конструкционными маслами и технологическими жидкостями. Ознакомить с абразивными материалами и инструментами на их основе, прокладочными, уплотнительными и изоляционными материалами. Обучать умению осуществлять планомерный поиск ответов на поставленные вопросы.

Развивающая: Развивать технические качества, оценку предметов и явлений. Развивать технические способности. Развивать умение работать с источниками, аргументировать ответ техническими терминами, анализировать схемы и диаграммы, Формировать навыки самостоятельной работы, навыки само- и взаимооценки, навыки работы в команде.

Воспитательная: Содействовать техническому воспитанию обучающихся. Способствовать стремлению получать новые знания, которые будут полезны при дальнейшем обучении. Воспитание устойчивого интереса к изучению материаловедения, ответственного и серьезного отношения к групповой деятельности.

Методическая цель: 1. Показать на учебном занятии применение интерактивного обучения через коллективный способ обучения, работу в творческих группах, проектную деятельность, метод критического мышления, использование ИКТ;

2. Обеспечить проверку и оценку знаний и способ деятельности обучающихся , научить их коррекции своих знаний и способов деятельности.

Технология: технология коллективного способа обучения.

Цель данной технологии: реализация гуманистического подхода на основе совместной (коллективной) организации деятельности обучающихся, которая оказывает стимулирующее действие на развитие обучающихся; организация совместных действий обучающихся, ведущих к активизации учебно- познавательных процессов; коммуникацию, без которой невозможны распределение обмен и взаимопонимание и благодаря которым планируются адекватные учебной задаче условия деятельности и выбор соответствующих способов действия.

Методы и приемы обучения:

1. Методы наглядной передачи информации и зрительного восприятия информации (приёмы: наблюдение, демонстрация опыта, презентация)

2. Методы передачи информации с помощью практической деятельности и тактильного кинестетического его восприятия (исследовательская деятельность)

3. Методы стимулирования и мотивации обучающихся (приёмы: создание проблемной ситуации, проблемное изложение, групповая исследовательская деятельность, выполнение творческого задания)

4. Метод кейс-стади для формирования коммуникабельности, лидерства, умения анализировать большой объём информации, принимать решения в условиях недостатка информации.

5. Методы контроля.

Принципы обучения: принцип научности, принцип наглядности, системный подход к изучению материала, доступность изложения, опора на интуицию.

Форма организационной работы на учебном занятии: фронтальная, индивидуальная, групповая.

Формируемые компетенции:

1.Учебно- познавательные:

• Умение ставить познавательные задачи, цели;

• Анализировать, находить причины явлений, обозначать свою позицию по отношению к изучаемой проблеме;

• Формулировать выводы;

• Умение использовать имеющиеся знания по обществознанию в стандартных и нестандартных ситуациях;

• Умение планировать учебную деятельность с целью достижения прогнозируемого результата;

• Осуществление анализа собственной деятельности, способность к самооценке, рефлексии;

2.Компетенции личностного самосовершенствования:

• Формирование культуры мышления и поведения

• Освоение различных видов деятельности в рамках саморазвития;

3.Информационные компетенции:

• Овладение навыками работы с учебным раздаточным материалом; различными источниками информации;

• Умение ориентироваться в информационных потоках, уметь выделять в них главное, необходимое;

• Владение навыками работы с персональным компьютером для решения учебных задач;

• Самостоятельный поиск, извлечение, систематизация, анализ и представление различной информации согласно поставленной задаче.

4.Коммуникативные компетенции:

• Навыки работы в группе;

• Уважение иной точки зрения;

• Умение ценить совместную работу;

• Умение выступать перед аудиторией;

• Умение аргументировано доказывать свою точку зрения;

• Умение корректно вести учебный диалог.

5.Здоровьесберегающие компетенции:

• Знать и уметь применять правила техники безопасности в учебной ситуации

Тип занятия: комбинированное.

Место проведения: учебная аудитория

Время: 90 минут

Дидактическая база занятия:

• Презентация по теме.

• Компьютер, мультимедийный проектор.

• Индивидуальные карточки.

• Видеофильмы: «Поликарбонат», «Полипропилен», «Наждачная бумага. Отрезные диски», «Круги абразивные, шлифовальные», «Как работают твердые смазки», «Специальные смазочные материалы», «Промышленные смазочные материалы»

Межпредметные связи:

История

Информатика

Хронокарта занятия:

1.Организационная часть - 3 мин.

2.Контроль исходного уровня знаний - 10 мин.

3.Изучение нового материала - 55 мин.

4.Закрепление - 15 мин.

5.Подведение итогов, рефлексия - 5 мин.

6.Задание на дом - 2 мин.

Итого: 90 мин.

Ход занятия:

1.Организационная часть:

Преподаватель:

1.Приветствует обучающихся

2.Обращает внимание на внешний вид обучающихся

3.Обращает внимание на санитарное состояние учебной аудитории.

4.Проверяет готовность обучающихся к занятию.

5.Отмечает отсутствующих (через доклад старосты).

2.Контроль исходного уровня. Тема: Алюминий и его сплавы: свойства, область применения. Медь и ее сплавы: свойства, область применения. Титан, магний и их сплавы. Олово, свинец, цинк и их сплавы.

1.Фронтальный опрос.

1. Из каких руд получают алюминий?

2. На какие два основных вида подразделяют алюминиевые сплавы по технологическим признакам?

3. Из каких руд получают магний?

4. Какое оборудование необходимо для получения магния?

5. Какой металл, применяемый в промышленности, является самым легким?

6. Почему магний нельзя расплавлять в присутствии кислорода воздуха?

7. Известно, что по технологическим признакам магниевые сплавы делятся на литейные и деформируемые. В чем состоит их различие?

8. Какими способами можно обрабатывать деформируемые сплавы?

9. Какими свойствами обладают литейные сплавы магния?

10. При каких температурах могут применяться магниевые сплавы?

11. Из каких руд получают титан?

12. Укажите основное преимущество титана и его сплавов.

13. При каких температурах могут применяться титановые сплавы?

14. В каких отраслях промышленности применяют титановые сплавы

15. Чем различается термообработка литейных алюминиевых сплавов и де-
формируемых?

16. Какие алюминиевые сплавы называют силуминами?

17. В каких отраслях промышленности наиболее широко применяют дюралюминий? Почему

18. Для изготовления каких изделий применяют ковочный алюминий?

19. Почему в авиационной промышленности для производства изделий чаще всего используются сплавы алюминия, магния и титана?

43. Какова цель термообработки магниевых деформируемых сплавов?

2. Индивидуальный опрос.

1. Впишите в свободные кружки металлы, с которыми алюминий образует сплавы.

«Планета» Алюминий

2. Заполните таблицу

Марка

Области применения

АЛ2

АМг2

Д16

В95

АК8

Таблица

Области применения некоторых алюминиевых сплавов

3.Заполните таблицу

Таблица

Области применения некоторых магниевых сплавов

Марка

Области применения

МЛ10

МЛ12

МА13

МА14

МЛ5

?

4. Впиши. Каким видам термообработки и химико-термической обработки подвергают титановые сплавы?

Рис. «Планета» Титан

5. Используя информационный банк, запишите марки литейных и деформируемых сплавов титана:

литейные -

деформируемые -

Информационный банк: ВТ5Л, ВТ14, ВТ14Л, ВТ21Л, ВТ6.

6. Укажите, какому виду термообработки подвергают магниевые деформируемые сплавы:

а) отжигу;

б) закалке;

в) отпуску;

г) нормализации.

Раскройте правильный ответ.

7. Заполните горизонтали кроссворда и прочтите ключевое слово.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

-

12

13

1. Способность металла сопротивляться поверхностной деформации под действием более твердого тела. 2. Способность одного и того же металла образовывать кристаллическую решетку разной формы. 3. Физическое явление, у некоторых металлов связанное с их способностью «запоминать» первоначальную форму. 4. Насыщение поверхностного слоя стали атомами цветных металлов. 5. Один из видов химико-термической обработки. 6. Сплав с высоким электрическим сопротивлением. 7. Окончательная обработка детали. 8. Способность металла обрабатываться давлением в нагретом состоянии. 9. Цветной металл с температурой плавления 3 400 "С. 10. Процессы, связанные с нагревом и охлаждением железоуглеродистых сплавов. 11. Сплав Си с Ni и Mn (Ni - 40%, Мп - 1,5 %). 12. Структура железоуглеродистого сплава. 13. Цветной металл.

111. Изучение нового материала

1. Формирование целей и задач урока.

Наибольшее применение в строительстве имеют следующие материалы: полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид, перхлорвинил, поливинилацетат и поливиниловый спирт, полиизобутилен, инден-кумароновые полимеры.

Исходя из того, что вы услышали, как вы думаете, о чем пойдет речь на уроке?

-Какие учебные задачи нам предстоит решить, какие компетенции сформировать?

«Мозговой штурм» в течении 1 минуты определите для себя и заполните таблицу: что вы уже знаете, а что хотите узнать.

Знаю

Хочу узнать

-И что умеете, а чему хотите научиться?

Умею

Хочу научиться

- -Давайте познакомимся с компетенциями, которые нам необходимо сформировать. Откройте свои методички и выберите компетенции. Которые мы можем сформировать на данном занятии.

2. Сообщение темы: Термопластические полимеры и пластмассы. Прокладочные, уплотнительные и изоляционные материалы. Абразивные материалы и инструмент на их основе. Смазочные масла и смазки. Конструкционные масла и технологические жидкости.

План:

1. Термопластические полимеры и пластмассы. Прокладочные, уплотнительные и изоляционные материалы.

2. Абразивные материалы и инструмент на их основе.

3. Смазочные масла и смазки. Конструкционные масла и технологические жидкости.

1 вопрос: Термопластические полимеры и пластмассы. Прокладочные, уплотнительные и изоляционные материалы.

1. Упражнение на концентрацию внимания:

Задание: отгадать слово по цифровому коду 5544536

-ПОЛИМЕР (использована клавиатура сотового телефона

Наибольшее применение в строительстве имеют следующие термопластичные полимеры: полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид, перхлорвинил, поливинилацетат и поливиниловый спирт, полиизобутилен, инден-кумароновые полимеры. Видеофильмы «Поликарбонат», «Полипропилен».

Полиэтилен. Он обладает рядом ценных свойств: влаго- и газонепроницаем, не набухает в воде, эластичен в широком интервале температур, устойчив к действию кислот и щелочей, обладает очень хорошими диэлектрическими свойствами.

Полиэтилен выпускают высокого давления (ВД) и низкого давления (НД), различающиеся методом изготовления и физико-химическими свойствами. Полиэтилен ВД имеет температуру плавления 115°С, а полиэтилен НД - 120-135°С. Полиэтилен низкого давления обладает большей механической прочностью и жесткостью, чем полиэтилен высокого давления, и используется для изготовления труб, шлангов, листов, пленки, деталей высокочастотных установок и радиоаппаратуры, различных емкостей. Литьем изготовляют вентили, краны, золотники, зубчатые колеса, работающие с малой нагрузкой. Полиэтилен высокого давления применяют как упаковочный материал в виде пленки или в виде небьющейся химической посуды.

Однако ввиду недостаточной прочности для изготовления деталей машин его применяют ограниченно. Основной недостаток полиэтилена - его невысокая теплостойкость, изделия из него рекомендуется использовать при температуре не выше 80°С. Полиэтилен хорошо обрабатывается и перерабатывается всеми известными способами: литьем под давлением, вакуум-формованием, экструзией, механической обработкой, сваркой.

Поливинилхлорид. Пластифицированный поливинилхлорид называют пластиком, непластифицированный твердый листовой материал - винипластом. Пластмассы на основе поливинилхлорида обладают хорошими диэлектрическими и механическими свойствами. Однако они имеют невысокую термостойкость: до 60°С. Поливинилхлорид не стоек к действию ароматических и хлорированных углеводородов и концентрированной азотной кислоты.

Рабочая температура винипласта для нагруженных деталей от 0 до +40°С. Винипласт при пониженных температурах становится хрупким; при резких изменениях температуры коробится, а при нагреве до 40-60°С разупрочняется и теряет жесткость. Он не горит, но при температуре 120-140°С начинает размягчаться, что используется для сварки отдельных листов между собой. В пламени обугливается; температура разложения 160-200°С. Склонен к старению под влиянием атмосферных воздействий и химических реагентов, при этом приобретает повышенную хрупкость и пониженную прочность при разрыве.

Винипласт выпускают главным образом в виде листов, труб, стержней, уголка. Изделия из винипласта изготовляют выдавливанием, штамповкой, гибкой, механической обработкой, сваркой, склейкой. Склеивание осуществляют перхлорвиниловым клеем. Гибку, штамповку, вытяжку можно проводить при нагреве (130°С).

Из винипласта изготовляют емкости в химическом машиностроении, аккумуляторные баки и сепараторы для аккумуляторов, вентили, клапаны, фитинги для трубопроводов, крышки, пробки, плитки для футеровки электролизных и травильных ванн, детали насосов и вентиляторов и другие изделия.

Изделия из винипласта не должны подвергаться толчкам и ударам при низких температурах, их прочность зависит от величины и продолжительности действия деформирующих усилий. Во все композиции на основе поливинилхлорида вводят стабилизирующие вещества для защиты от теплоты и света.

Пластикаты применяют для изоляции и оболочек проводов и кабеля, для производства медицинских изделий, в строительной промышленности. Пасты из поливинилхлорида с пластификатором используют для защиты металлов от коррозии.

Полиамиды. Они отличаются сравнительно высокой прочностью и низким коэффициентом трения.

Наибольшее распространение из полиамидов получил капрон как относительно дешевый и наименее дефицитный материал. Его износостойкость в несколько раз выше, чем стали, чугуна и некоторых цветных металлов. Наилучшими антифрикционными свойствами обладает капрон с добавлением 3-5% графита. Ввиду низкой теплопроводности капрона (в 250-300 раз меньше, чем у металлов) при конструировании подшипников необходимо принимать меры для обеспечения хорошего теплоотвода. Капрон отличается удовлетворительной химической стойкостью, а также стойкостью к щелочам и большинству растворителей (бензину, спирту и др.).

Для изготовления деталей из капрона и других полиамидов наиболее широко используют метод литья под давлением. Капрон хорошо обрабатывается резанием, склеивается и сваривается. Из него выполняют детали антифрикционного назначения, подшипники, зубчатые колеса, кронштейны, рукоятки, крышки, корпуса, трубопроводную арматуру, прокладки, шайбы и т. п.

Полистирол. Это бесцветный прозрачный материал, обладающий абсолютной водостойкостью, высокими электроизоляционными свойствами, светостойкостью и твердостью. Полистирол стоек к плесени, к щелочным и кислым средам и растворяется в ароматических и хлорированных углеводородах. Его диэлектрические свойства мало изменяются при изменении температуры от -80 до +110°С. К недостаткам полистирола относят его малую теплостойкость, хрупкость и подверженность к старению и растрескиванию. Для предотвращения растрескивания в полистирольные материалы вводят пластификаторы или минеральные наполители. Перерабатывается полистирол методом литья под давлением, экструзией и выдуванием. Изделия из полистирола можно подвергать любым видам механической обработки.

Из полистирола изготовляют антенны, панели, катушки, лабораторную посуду. Из блочного полистирола экструзией - выдавливанием можно получать трубки, стержни и другие профильные изделия, пленки, ленты и нити различной толщины. Полистирольные трубки применяют для изоляции высокочастотных проводов, изготовления деталей радиолокационной аппаратуры, изоляторов. Этот полимер широко используют для изготовления бытовых изделий; в технике широко применяются сополимеры стирола. Сополимеризация улучшает свойства чистого полимера (механическую прочность, теплостойкость). Сополимеры стирола применяют с метилметакрилатом (марки МСН, МС-2 и МС-3). При сополимеризации стирола с нитрильным каучуком получают материал ПКНД, обладающий большой гибкостью. Из него изготовляют ударостойкие корпуса для машин методом литья под давлением или глубокой вытяжки. Более прочный материал СНП (сополимер стирола с акрилонитрилом, модифицированный нитрильным каучуком) выпускают в виде листов и крошки, перерабатывают в изделия методом литья под давлением и штамповкой изделий из листов.

Фторопласты. Эти полимеры состоят преимущественно из углерода и фтора. Наибольшее применение в промышленности получили непрозрачные для света фторопласт-4 и фторопласт-3. Фторопласт-4 химически абсолютно стоек. На него оказывают действие только расплавы солей щелочных металлов и фтор при высоких температурах. Коэффициент трения фторопласта-4 в семь.раз ниже коэффициента трения хорошо полированной стали, что способствует использованию его в машиностроении для трущихся деталей без применения смазки, однако при незначительных нагрузках, так как фторопласт-4 обладает хладотекучестью, увеличивающейся с повышением температуры. Фторопласт-4 работает в интервале температур от -250 до +260°С. Фторопласт-4 не перерабатывается обычными методами для переработки термопластов, так как не переходит в вязкотекучее состояние. Изделия из фторопласта-4 получают спеканием при температуре 350-370°С порошка, спрессованного по форме детали.

Фторопласт-3 при нагреве до температуры 210°С размягчается и плавится, что дает возможность перерабатывать его методом литья под давлением. Фторопласт-3 может работать в интервале температур от -80 до +70°С; он химически стоек, но набухает в органических растворителях; более тверд и механически прочен, чем фторопласт-4, не обладает холодной текучестью.

Фторопласты широко применяются для изготовления уплотнительных деталей - прокладок, набивок, работающих в агрессивных средах, деталей клапанов кислородных приборов, мембран, химически стойких деталей (труб, гибких шлангов, кранов и т. д.), самосмазывающихся вкладышей подшипников, реакторов, насосов, тары пищевых продуктов, используют в восстановительной хирургии. Фторопласты также нашли применение для защиты металла от воздействия агрессивных сред. Покрытие производится из суспензий или эмульсий с последующим спеканием.

Полиметилметакрилат. Это термопластический материал (органическое стекло), обладающий прозрачностью, твердостью, стойкостью к атмосферным воздействиям, водостойкостью, стойкостью ко многим минеральным и органическим растворителям, высокими электроизоляционными и антикоррозионными свойствами. Он выпускается в виде прозрачных листов и блоков, Органические стекла выгодно отличаются от минеральных стекол низкой плотностью, упругостью, отсутствием хрупкости вплоть до -50-60°С, более высокой светопрозрачностью, легкой формуемостью в детали сложной формы, простотой механической обработки, а также свариваемостью и склеиваемостью. Однако по сравнению с минеральными стеклами органические стекла обладают более низкой поверхностной твердостью. Поэтому поверхность органического стекла легко повреждается и его оптические свойства нарушаются. Теплостойкость органического стекла ниже, чем у минерального; кроме того, органическое стекло легко загорается.

Крупные изделия сферической формы изготовляют из разогретых листов методом формования при помощи вакуума. Мелкие изделия получают штамповкой заготовок из нагретого листа, вытяжкой и выдуванием горячим воздухом. Органическое стекло растворяется в дихлорэтане. Раствор органического стекла в дихлорэтане используют в качестве клея для соединения органического стекла. Листы из органического стекла сваривают методом контактной сварки при 140-150°С и давлении 0,5-1 МПа. Органическое стекло применяется для изготовления санитарно-технического оборудования, светильников, фонарей, деталей приборов управления.

Поликарбонаты. Это новые термопластические материалы, обладающие ценными свойствами: высокой поверхностной твердостью, ударной прочностью и теплостойкостью. Они водостойки и стойки к окислительным средам при повышенных температурах. Поликарбонаты совершенно прозрачны и могут быть использованы вместо силикатного стекла. Поликарбонаты применяют для изготовления зубчатых колес, втулок, клапанов, кулачков и других подобных деталей. Поликарбонаты перерабатывают в изделия всеми способами, применяемыми для изготовления изделий из термопластов.

Пенопласт. Это полимер, отличающийся химической стойкостью и атмосферостойкостью. По водостойкости пенопласт аналогичен фторопластам, полиэтилену и полистиролу. Из пенопласта изготовляют химически стойкие трубы, клапаны, вентили, сепараторные кольца, подшипники, детали часовых механизмов.

Полиимиды. Это новый вид термопластичных пластмасс, обладающих высокой нагревостойкостью (220-250°С), хорошими электрическими характеристиками и большими значениями механических характеристик. Полиимидные пластмассы могут использоваться при температурах до -155°С.

Полиимиды химически стойки. Они не растворяются в большинстве органических растворителей, на них не действуют разбавленные кислоты, минеральные масла и вода. Разрушение полиимидов вызывают концентрированные кислоты, щелочи и перегретый водяной пар.

Из полиимидов получают электроизоляционные пленки светло-желтой или коричневой окраски. Полиимидные пленки выпускаются толщиной от 5 до 100 мкм и более.

На основе полиимидов изготовляют различные пластмассовые изделия электроизоляционного и конструкционного назначения. Для этого используют как чистые полиимиды, так и наполненные стекловолокном и другими нагревостойкими наполнителями. Изделия из полиимидов изготовляют литьем и прессованием при температурах 350-400°С.

Вопросы к группе:

1. Дайте определение полимеров.

2. Что является основой структуры полимеров?

3. С чем связано получение полимеров?

4. Дайте определение полимеризацияи

5. Укажите три стадии реакции полимеризации.

6. В чем заключается сущность реакции полимеризации?

7. Изобразите схемы известных вам структур полимеров. Подпишите их.

8. Какие полимеры называют термопластичными?

9. Какие полимеры называют термореактивными?

10. Чем отличаются термореактивные полимеры от термопластичных?

Задание.

1.Напишите на звеньях «цепочки» составляющие элементы сложных полимеров.

2.Заполните таблицу

Особенности химического состава и области применения термопластичных пластмасс

Наименование

Химический состав

Области применения

3. Перечислите достоинства и недостатки полиамидов:

достоинства - .

недостатки -

ПРОКЛАДОЧНЫЕ, УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ И ИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Для придания плотности и герметичности соединениям деталей машин (трубы, различные соединения и др.) и устранения возможного просачивания жидкости и прорыва газов используют прокладочные и уплотнительные материалы.

Изоляционные материалы - это органические и неорганические вещества, обладающие огнестойкостью и малой тепло- и электропроводностью. Они применяются для изоляции находящихся под током деталей машин и электропроводов. Наибольшее распространение получили следующие прокладочные и изоляционные материалы.

Бумага - листовой материал, изготовленный из растительных волокон и целлюлозы. Целлюлоза - растительные волокна, очищенные от смол и других компонентов. Картон - специально обработанная толстая бумага толщиной 0,25-3 мм. В зависимости от способа обработки он приобретает масло- и бензостойкость, электро- и термоизоляционность. Бумагу и картон применяют как прокладочный и изоляционный материал.

Фибра - разновидность бумажного материала, изготовляют ее из бумаги, пропитанной раствором хлористого цинка. Отличается высокой прочностью и хорошо поддается механической обработке, масло- и бензостойка. Недостаток фибры - значительная гигроскопичность (влагопоглощаемость), поэтому при увлажнении она деформируется. Фибры применяются для изготовления шайб, прокладок и втулок.

Асбест - естественный волокнистый белый минерал, состоящий из кремнезема и небольших количеств окиси железа и окиси кальция. Для него характерны высокая огнестойкость, а также малая тепло- и электропроводность, выдерживает температуру до 500°С. Из асбеста делают волокно, нити, шнуры, ткани с примесью хлопка и чисто асбестовые ткани, листовые и прокладочные асбестовые материалы, асбестовую бумагу, картон.

Паронит - листовой материал из асбеста, каучука и наполнителей. Применяют для уплотнения водяных и паровых магистралей (при давлении до 5,0 МПа и при температуре до 450°С), а также для уплотнения трубопроводов и арматуры для нефтепродуктов: бензина, керосина, масла.

Войлок - листовой пористый материал, изготовленный из волокон шерсти. Воздушные поры в нем составляют не менее 75% объема. Он обладает высокими тепло- и звукоизолирующими, а также амортизирующими свойствами. Войлок используют для набивки сальниковых уплотнений и изготовления прокладок.

Важной задачей современного машиностроения является надежная герметизация и уплотнение соединений деталей и сборочных единиц, работающих в жестких условиях. Материал обычно используемых уплотнительных прокладок (паронит, картон и др.) не всегда обеспечивает надежную длительную герметичность соединений. Под действием температуры и вибрации прокладки со временем претерпевают ряд изменений, теряют свои уплотняющие свойства, в них возникают разрывы и трещины. В процессе эксплуатации это приводит к утечке масла, топлива и др. Для этих целей применяют различные герметики. Уплотняющая жидкая прокладка ГИПК-244 предназначена для герметизации неподвижных соединений деталей и сборочных единиц, работающих в водяной, паро- водяной, кислотно-щелочной и масло-бензиновых средах.

Уплотнительная замазка У-20А предназначена для герметизации соединений в воздушной и водяной средах. Герметик Эластосил 137-83 герметизирует неподвижные соединения в водяной, паро- водяной, кислотно-щелочной и масляной средах. Анаэробный клей ДН-1 обеспечивает герметизацию соединений с зазорами до 0,15 мм.

Минеральная вата - продукт переработки металлургических или топливных шлаков. Служит для изоляции поверхностей с низкими и высокими температурами нагрева. Применяются в качестве изоляционного материала также плиты на основе минеральной ваты, проклеенной фенольной смолой или битумной эмульсией.

Изоляционная прорезиненная лента представляет собой суровую тонкую хлопчатобумажную ткань (миткаль), пропитанную с одной или двух сторон липкой сырой резиновой смесью.

Липкая изоляционная лента - это пленочный пластик, покрытый слоем перхлорвинилового клея. Толщина ленты 0,20-0,45 мм, ширина 15-50 мм. Изоляционные ленты выпускаются различных цветов.

2 вопрос: Абразивные материалы и инструмент на их основе.

Абразивные материалы. Абразивными называют мелкозернистые или порошковые неметаллические вещества (химические соединения элементов), обладающие очень высокой твердостью и имеющие острые режущие грани.

Видеофильмы: «Наждачная бумага. Отрезные диски», «Круги абразивные, шлифовальные».

Абразивные материалы разделяют на:

• природные (наждак, кварцевый песок, кремень, корунд), которые находят ограниченное применение вследствие неоднородности свойств,

• искусственные (синтетический алмаз, электрокорунд, карбид бора, карбид кремния и др.), широко используемые в промышленности. Их используют для получения шлифовальных кругов, сегментов, головок, брусков; гибких шлифовальных и полировальных лент и шкурок, а также в виде полировальных паст.

Абразивные зерна используют для гидроабразивной (абразивно-жидкостной), абразивно-импульсной (ультразвуковой) и абразивно-химической обработки твердых сплавов.

Абразивные материалы характеризуются абразивной (режущей) способностью, высокой красностойкостью (1800-2000°С), зернистостью, твердостью и износостойкостью. Абразивная способность - это основной показатель качества абразива. Абразивная способность характеризуется массой снимаемого при шлифовании материала до затупления зерен. По абразивной способности абразивные материалы располагаются в следующем порядке: алмаз, нитрид бора, карбид кремния, монокорунд, электрокорунд, наждак, кремень. Зернистость характеризует размер и однородность зерен.

Абразивные материалы подразделяют на четыре группы:

• шлифзерно,

• шлифпорошки,

• микропорошки

• тонкие микропорошки.

Материалы каждой группы различаются по номерам зернистости. Зернистость абразивных шлифзерна и шлифпорошков определяют в сотых долях миллиметра, а микропорошков - в микрометрах. По крупности абразивные материалы указанных групп разделяют на 28 номеров: шлифзерно 200, 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32, 25, 20, 16; шлифпорошки 12, 10, 8, 6, 5, 4, 3; микропорошки М63, М50, М40, М20, М14; тонкие микропорошки М10, М7, М5.

Абразивный инструмент. Твердость абразивных инструментов принято обозначать буквами М - мягкий, СМ - среднемягкий, С - средний, СТ - среднетвердый, ВТ - весьма твердый, ЧТ - чрезвычайно твердый. Процесс изготовления абразивных инструментов слагается из следующих операций: размола; измельчения абразивных материалов; сортировки по номерам в зернистости; смешивания со связкой и увлажнения; формования для получения определенной формы и размеров изделий; сушки и тепловой обработки.

Связка - цементирующее вещество, которое скрепляет друг с другом абразивные зерна. Связки бывают керамическими, бакелитовыми, вулканитовыми и др. Путем тонкого измельчения и смешивания глины, полевого шпата, кварца и других веществ в определенных пропорциях приготовляют керамическую связку. Искусственная смола - бакелит является основой бакелитовой связки. Вулканитовая связка - искусственный каучук, подвергнутый вулканизации для превращения его в прочный, твердый эбонит.

Для зачистки и отделки поверхностей изделий пользуются шлифовальными шкурками. Это бумага или ткань с наклеенными на нее зернами абразивов.

Доводку или притирку и полирование выполняют абразивными и алмазными пастами. Доводку (притирку) осуществляют изготовленным из более мягкого материала, чем обрабатываемая заготовка, притиром с нанесенным на него абразивным порошком или пастой. Притиркой достигается высокая точность обработки и уменьшение шероховатости поверхности. Полирование осуществляют быстродвижущейся абразивной лентой, насыщенной мягкими абразивами или мягким полировальным кругом (из войлока, фетра, бязи) с нанесенной на него полировальной пастой. Полирование не повышает точность обработки, а улучшает лишь качество поверхности (шероховатость).

Пасты состоят из жидких, полужидких или твердых смесей абразивных материалов с добавками химически активных веществ. Все абразивно-доводочные пасты в зависимости от применяемого материала делят на две группы: твердые (алмаз, карбид бора, наждак) и мягкие (окись хрома, окись железа, кварц). Кроме абразивных материалов в состав паст для связки входят: химически активные олеиновая и стеариновая кислоты, парафин, а также скипидар, канифоль и другие вещества.

Алмазы широко применяют для изготовления высокопроизводительных алмазных инструментов, порошков и паст. Алмазные пасты являются наиболее эффективными средствами для выполнения доводочных и притирочных работ. Пасты из синтетических или природных алмазов используют для окончательной доводки деталей и изделий.

Абразивный инструмент принято маркировать обозначениями, характеризующими абразивный материал, связку, зернистость, твердость. По этим данным выбирают инструмент для той или иной технологической операции.

Марка проставляется краской на абразивном инструменте. Например, маркировка на шлифовальном круге ПП450х50х1273АЗЭ50С1Б означает: ПП - круг плоский прямоугольного профиля; 450 - наружный диаметр круга; 50 - высота круга; 127 - диаметр отверстия круга (все размеры в миллиметрах); ЗАЗ - Златоустовский абразивный завод; Э - электрокорунд; 50 - зернистость; С1 - средняя твердость 1; Б - бакелитовая связка.

Форма поперечных сечений шлифовальных кругов и их размеры регламентированы ГОСТ 2424-75, которым предусматривается 22 профиля и несколько сотен типоразмеров. Для изготовления абразивных кругов используют естественные минералы - алмаз, кварц, корунд, наждак, кремень, гранат - и искусственные - электрокорунд нормальный (Э), электрокорунд белый (ЭБ), монокорунд (М), карбид кремния зеленый (КЗ) и черный (КЧ), карбид бора, борсиликокарбид, электрокорунд хромистый (ЭХ), электрокорунд титанистый (ЭТ). По твердости абразивные инструменты подразделяют на семь групп и 16 степеней твердости. При этом под твердостью абразивного инструмента понимают способность связки сопротивляться вырыванию абразивных зерен с рабочей поверхности инструмента под действием внешних сил. Структура абразивного инструмента характеризуется соотношением между объемным содержанием абразивных зерен, связки и пор к единице объема инструмента.

Алмазные круги используют для шлифования заготовок из твердых сплавов и высокотвердых материалов. Круг состоит из корпуса, изготовленного из алюминия, пластмассы или стали, и алмазоносного слоя толщиной 1,5-3 мм.

3 вопрос: Смазочные масла и смазки. Конструкционные масла и технологические жидкости.

Смазочные масла и смазки представляют собой в основном продукты переработки нефти, применяют их в узлах трения для предотвращения и снижения износа трущихся поверхностей и уменьшения потерь на трение. Масла охлаждают трущиеся поверхности и предохраняют поверхности от коррозии, что способствует увеличению срока службы машин.

Видеофильмы: «Как работают твердые смазки», «Специальные смазочные материалы», «Промышленные смазочные материалы»

Выбор смазочного материала и способа смазки производят в зависимости от конструкции смазываемых узлов и условий их работы. Наибольшее распространение получили жидкие минеральные масла и пластичные смазки (консистентные пасты).

Для повышения рабочих свойств масел и смазок к ним добавляют в небольших количествах присадки.

Минеральные масла. Основными характеристиками минеральных масел являются вязкость, температура вспышки и застывания.

Вязкостью называют свойство слоев смазки сопротивляться относительному сдвигу. Вязкость - это основной показатель качества смазочного материала. Вязкость при рабочей температуре узла трения должна иметь оптимальное значение. Повышенная вязкость масла увеличивает сопротивление в трущихся парах. Понижение вязкости приводит к нарушению величины минимального зазора, необходимого для жидкостного трения, и вызывает повышенный износ трущейся пары. С повышением температуры вязкость масел резко снижается. Вязкость минеральных масел выбирают с учетом удельного давления и относительной скорости трущейся пары. С увеличением давления и уменьшением скорости применяют более вязкие масла.

Температура вспышки - это температура, при которой пары масла, нагретые в определенных условиях, вспыхивают при поднесении пламени. Температура застывания - это температура, при которой масло теряет текучесть.

В зависимости от целевого назначения масла имеют различные свойства и подразделяются на: моторные (авиационные, автомобильные, дизельные, для реактивных двигателей и газовых турбин); масла для паровых турбин (цилиндровые масла, турбинные и компрессорные); трансмиссионные (автомобильные, для гипоидных передач, осевые); индустриальные общего назначения; электроизоляционные масла и жидкости (трансформаторные, кабельные, конденсаторные и др.).

Пластичные смазки. Основными показателями пластичных смазок являются температура каплепадения и число пенетрации. Для того чтобы смазка не вытекала из-под трущихся поверхностей, температура ее каплепадения должна быть на 15-20° выше рабочей температуры узла трения. Число пенетрации характеризует густоту смазки. Чем выше число пенетрации, тем она более подвижна.

20. Смазочные масла

21. Пластичные смазки

По назначению смазки подразделяют на антифрикционные, консервационные и герметизирующие. К антифрикционным относят смазки: ЦИАТИМ-201, ВНИИ НП-207, графитная УСсА, графитол, Литол-24, солидол синтетический, пресс-солидол С, фиолы и др.

К консервационным маслам и смазкам относят: АСМ-1, ВТВ-1, К-17, НГ-204у, ПВК, Торспол-55 и др.

Бензиноупорная смазка, вакуумная смазка, графитная БВН-1, Лимол, насосная, резьбовая Р-416 относятся к герметизирующим смазкам.

КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАСЛА И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЖИДКОСТИ

Конструкционные масла. Это масла и жидкости, применяемые в качестве рабочих жидких тел в гидропередачах, насосах, прессах, амортизаторах, холодильных системах и т. п. В зависимости от назначения они обладают специфическими свойствами (несжимаемость, теплоемкость, незамерзаемость, испаряемость и др.), но должны быть нейтральными, защищать системы от коррозии, обладать смазывающими свойствами и стабильностью с течением времени. Рассмотрим некоторые конструкционные масла:

АМГ-10 предназначено для гидравлических устройств; АУ (веретенное масло) предназначено для гидросистем, для разжижения смазок в зимнее время, для использования в качестве закалочной жидкости; вакуумные масла для рабочей жидкости в вакуумных насосах; ВНИИ НП-403 - масло для гидроприводов станков и автоматических линий.

Кроме того, в некоторых аппаратах, установках и узлах машин применяют хладоны и антифризы. Хладоны - хладоагенты в холодильных системах и в качестве растворителя в процессах очистки; антифризы - незамерзающие жидкости для систем охлаждения.

Антифризы приготовляют смешением этиленгликоля с водой. Смешение воды (например, 33%) и этиленгликоля (67%) дает следующие температуры застывания смеси, °С:

33+67……………………………… -75

35+65……………………………… -65

45+55……………………………… -40

Образующаяся при замерзании антифриза рыхлая масса мало увеличивается в объеме по сравнению с жидким состоянием, поэтому система охлаждения не разрушается и не размораживается. Выпускаемые промышленностью антифризы (Тосол-А40) содержат специальные антикоррозионные и смазывающие присадки. Антифриз - токсичная жидкость (пищевой яд). При попадании его в организм человека происходят тяжелые отравления, иногда со смертельным исходом. Поэтому, работая с антифризом, необходимо соблюдать меры предосторожности: нельзя засасывать антифриз ртом; при заливе системы не допускать его разлива; работать в резиновых перчатках или не допускать контакта рук с антифризом; заливать антифриз только в исправные системы охлаждения, не имеющие утечки.

Гидрофобизирующие жидкости предназначены для придания водоотталкивающих свойств тканям, бумаге, строительным материалам.

Технологические жидкости. Это вспомогательные вещества, которые служат для ускорения технологических операций. К ним относят смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) - сульфофрезол, эмульсолы, ОСМ-3 и др. СОЖ служат для облегчения процессов обработки металлов резанием или давлением за счет создания смазывающей пленки, уменьшения трения заготовки об инструмент и улучшения отвода тепла.

Сульфофрезол состоит из минерального масла с добавками фосфора, серы и хлора, которые вводят для активизации смазок. Под влиянием высоких температур и давлений, возникающих на контактных поверхностях инструмента с обрабатываемой резанием заготовкой, образуются химические соединения - фосфиды, сульфиды, хлориды, снижающие трение, что улучшает качество обработанной поверхности. При обработке резанием в зависимости от метода обработки, физических и механических свойств обрабатываемого материала и инструмента, а также режима резания применяют и другие смазочно-охлаждающие жидкости: водные растворы минеральных электролитов; минеральные, животные и растительные масла; керосин и растворы поверхностно-активных веществ в керосине; масла с добавками твердых смазывающих веществ (графита, парафина, воска и др.); эмульсии.

Эмульсия водная - смазочно-охлаждающая жидкость, в состав которой в определенной пропорции входят: вода; масло; ингибитор коррозии (нитрит натрия) - вещество, устраняющее или понижающее коррозионные свойства жидкости; поверхностно-активные вещества, повышающие смачивающие свойства жидкости, и эмульгаторы, способствующие длительному хранению эмульсии и предотвращающие ее разделение на воду и масло (желатин). Водную эмульсию широко применяют при черновой и получистовой обработках заготовок резанием, когда требуется сильное охлаждающее действие жидкости.

Одной из положительных особенностей смазывающе-охлаждающих жидкостей является то, что молекулы жидкости, попадая в микротрещины поверхностного слоя обрабатываемой резанием заготовки, адсорбируются на поверхностях трещин и расклинивают их. Это приводит к уменьшению мощности резания (на 10-15%), резкому возрастанию стойкости режущего инструмента и улучшению качества обработанной поверхности изделия.

Моющие средства - синтетические моющие средства (CMC), растворяюще-эмульгирующие средства (РЭС) и растворители. Эти средства предназначены для очистки деталей и изделий от различных загрязнений, мешающих проведению технологических операций. CMC - это Лабомид-101, МЛ-52, МС-6, Темп-100. Их применяют в виде водных растворов при концентрации 5-20 г/т и температуре 50-85°С. РЭС - это АМ-15, Ритм. Их применяют для удаления прочных асфальто-смолистых отложений. Растворители - ацетон, хлорированные углеводороды (трихлорэтилен, тетрахлорэтилен) - применяют в специальных процессах очистки.

IV . Закрепление нового материала.

1. Что называют пластмассами и каковы их основные свойства?

2. Что такое резина и каковы ее свойства?

3. Перечислите марки клеев и укажите область их применения.

4. Как наносят лакокрасочные материалы?

5. Назовите основные древесные материалы.

6. Укажите область применения прокладочных материалов.

7. Какими специфическими свойствами обладают углеграфитовые материалы?

8. Перечислите основные компоненты композиционных материалов. Какова роль каждого из компонентов в материале.

9. Для чего используют абразивные материалы?

10. Что определяет применимость масел в узлах трения?

11. Какие технологические жидкости используют для очистки деталей?

12. Как называются звенья, из которых состоят полимеры?

13. Какой структурой могут обладать линейные и разветвленные полимеры?

14. Изобразите кристаллические структуры полимеров:,

а) ленту;

б) пластину, составленную из лент;

в) сферолит.

15. В каком состоянии может находиться аморфная фаза полимеров (при разных температурах)? Подчеркните правильные ответы:

а) в стеклообразном;

б) высокоэластичном;

в) вязкотекучем;

г) высокополимерном;

д) низкополимерном.

16. Какие свойства характерны для стеклообразного состояния полимеров?

17. Что происходит со стеклообразным полимером, когда его температура становится выше температуры стеклования?

18. Какие изменения происходят со стеклообразным полимером, когда его температура превышает температуру хрупкости?

19. Что происходит с полимером по достижении температуры текучести?

20, Укажите, какая температура термопластичных полимеров является предельной рабочей:

а) температура стеклования;

б) температура хрупкости;

в) температура текучести.
Подчеркните правильный ответ.

21. До каких температур можно применять термореактивные полимеры?

22. Каким способом можно улучшить механические свойства полимеров?

23. В чем заключается сущность ориентационного упрочнения?

24. Для каких целей используют эффект ориентации и упрочнения кристаллических полимеров в промышленности?

25. Дайте определение: релаксации

26. При каких условиях наблюдается релаксация в полимерах?

27. Какие факторы влияют на процессы релаксации в полимерах?

28. В чем заключается сущность процессов релаксации в полимерах?

29. В чем состоит сущность процессов старения полимеров?

30. Дайте определение: деструкции.

31. При каких температурах происходит деструкция полимеров?

32. Каким способом замедляют процессы старения полимеров?

33. Что представляют собой пластмассы?

34. На какие группы подразделяют пластмассы?

Метод - синквейн

Преподаватель озвучивает тему синквейна и знакомит обучающихся с правилами его составления.

Обучающиеся составляют синквейн на заданную тему: ПОЛИМЕРЫ

У. Подведение итогов:

Преподаватель:

1.Отмечает, все ли обучающиеся в равной степени справились с заданием.

2.Анализирует работу обучающихся

3.Определяет степень достижения целей, задач занятия.

4.Останавливается на вопросах, которые надо доработать.

Самоанализ работы обучающихся:

Обучающимся предлагается рефлексивная карта, на основании которой они анализируют свою работу на уроке и выставляют себе отметку, вписывая в карту свою фамилию в соответствующей колонке.

- Какие знания вы приобрели сегодня на уроке? Какие компетенции формировали?( самостоятельно приобретали знания, изучая неадаптированные тексты по теме урока, анализировали их, трансформируя в схемы; работая в подгруппах, учились взаимодействовать друг с другом, оказывать помощь, вырабатывать собственную точку зрения).

-Что нового узнали для себя? Что вас озадачило, удивило, огорчило? -Как вы оценили свою работу на уроке?

Заполнение рефлексивной карты обучающегося (см.урок№1)

Преподаватель оценивает обучающихся с мотивацией

У1.Домашнее задание.

1.А.М.Адаскин. Материаловедение (металлообработка): учеб. Пособие для нач. проф. Образования\-6-е изд., стер.- М.: издательский центр «Академия» стр.245-269, 172-215

2.Заполнить глоссарий терминов.

3. Подготовиться к словарному диктанту