capitolul 1

5/6/2018 Capitolul 1

1/16

MIHAIL MINESCU

TEHNOL06IAMATERIALELOR

EDITURA UNIVERSITATII DIN PLOIE~TI1996


2/16

Referent stiintific:Prof. dr. ing. V LAD U LMANUUNIVERSITATEA "PETROL - GAZE" PLOIE~TI

EDITURA UNIVERSITATII DIN PLOIE~TIBulevardul Bucuresti 39

Cod 2000PLOIE~TI

Editor: N. MacoveiRedactor: N. Macovei

Editare computerizata: AI. MartonG ra fic a: R . R ad ule sc u

ISBN: 973 - 96142 - 6 - 4 ).


3/16

PrefatA

P rezenta Iuerare unnM e$te sa-I fam iliarizeze pe cititor eu prineipaleIep ro ee de e te hn oIo gic e fo Io site inp ra ctica in du str ia M Ia p re Iu crar ea m a te ria le lo r,in vedetee obtinerii de piese componente ale diferiteIor m ~ini, aparate Siutilaje.

La elsbotsree lucrarii s-a tinu: seam a de actualul stadiu de dezvoItare altehnoIogiei din d om en iu , d es cr iin du -se , d eo po tr iv a, atat proeedeele clesice catsi c eIe in tr od us e in tehnica inu ltim ul tim p.

L ue rare a p un e Ia in de ma na citito rilor c un ostin te fun da men tale de teh-no log ia ma ter ia le Io r, incar e a sp ec te le teor et ic e sunt strans legate de aplicatii1etehnoIogice.

P entru iorm eree gandirii tehnice a v ii to ru lu i spec ia li st , in e ad ru l fie -csrei m et ode si procedeu se prezinta initial bazeIe teoretiee (fenomenele deb aza, I eg il e specific e, interpretarea teoretica a fenom eneIor, conditiile de opti-mizare a lo r), a po i u tila je le n ec esa re, e ap ab ile s a a sig ur e c on ditiile o ptim e dep reIu cra re Si te hn olog ia rec om and ata pe ntru ob tin ete un or in diea tori te hn ie o-e co ao m ic i r id ieati.

Contim uul lucteri! eorespunde program ei analitice a cursului deTehnologia M aterialelor si este coreIat cu con ti nu tu l c elo rI alte d is cip lin e cuca rae ter t ehnoIog ie din progtam a facu1tatilor de m ecanica, eIectrom ecaniea SieIectrotehnica.

L uc ra rea s e a d.r es ea za s tu dentiI or din f acu1 ta tile car e p rega re se specie -listi p en tru in du stria eo nstru ctoa re de m ssini, aparate Si utilaje (m ecanica,eIectrotehnica, electrom ecenics; eIectronica, etc.), precum Si ingineriIor Siteh nieie nilor, pro ie eta nti sau te hn olo gi, c are lsi de sfa$ oa ra ac tiv ita te a in tmi-tatile de profil.

;.~~.:-,~,:


4/16

~t~

CUPRINS

1. PROCESULDBPRODUcrm 111.1. Structura procesului de productie 111.2. Procese tehnologice 121.2.1. Structura procesului tehnologic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121.2.2. Semifabricate ~ipiese finite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141.2.3. Eficienta procesului tehnologic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151.2.4. Proiectarea proceselor tehnologice 171.3. Tipuri de productie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2. OBTINBRBA MATBRIALBLOR MBTALICB. . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.1. Notiuni generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202.2. Elaborarea primara . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.2.1. Procedee pirometalurgice 222.2.2. Procedee hidrometalurgice 232.2.3. Procedee electrometalurgice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242.3. Blaborarea fontei de prlmHuziune . . . . . . . . .. 242.3.1. Materii prime folosite .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242.3.2. Elaborarea fontei de prima fuziune . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.4. Elaborarea fontei de a doua fuziune. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29(pentru turnatorie)2.5. Elaborarea otelului . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322.5.1. Notiuni generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322.5.2. Procesele fizico-chimice de baza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33la elaborarea otelurilor2.5.3. Procedee ~iinstalatii folosite. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36la elaborarea otelurilor2.6. Turnarea otelului Inlingouri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482.7. Turnarea continua a otelului . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 522.8. Procedee modeme pentru tmbunatatirea . . . . . . . . . . . . . . . . 54calitatii otelurilor2.9. Elaborarea aluminiului . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 572.10. Tehnologia de obtinere a cuprului . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 592.11. Elaborarea aliajelor neferoase pentru turnare . . . . . . . . . . . 63

3. TURNAREA PIESELOR MBTALICB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 643.1. Generalitati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 643.2. Turnarea In forme temporare......................... 743.2.1. Structura formelor de turnare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 743.2.2. Echipamentul tehnologic utilizat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76la executarea formelor temporare ~imiezurilor3.2.3. Materiale pentru forme si miezuri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 843.2.4. Tehnologia de obtinere a formelor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85temporare cu pereti grosi3.2.5. Tehnologii de realizare amiezurilor . . . . . . . . . . . . . . . . . 873.2.6. tntarirea formelor ~imiezurilor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 903.2.7. Constructia pieselor turnate in forme. . . . . . . . . . . . . . . . . 92

din amestec de formare obisnuit


5/16

3.3. Tumarea In forme eu pereti 8Ubtiri . . . . . . . . . . . . . . . . . 963.3.1. Executarea formelor coji cu modele calde. . . . . . . . . . . . . 963.3.2. Executarea fonnelor coji cu modele usor fuzibile . . . . . . . 983.3.3. Caracteristicile pieselor tumate informe coji . . . . . . . . . . . 100

3.4. Tumarea In forme durabile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1013.4.1. Tumarea incochile. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1023.4.2. Tumarea sub presiune . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1063.4.3. Tumarea centrifugala . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 111

3.5. Procedee speciale de tumare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1143.6. Defectele pieselor turnate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

3.6.1. Clasificarea defectelor de tumare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1163.6.2. Cauzele defectelor de tumare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1173.6.3. Procedee de remaniere a defectelor de tumare . . . . . . . . . . 118

4. OBTINEREA PIESBLOR DIN PULBERI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1194.1. Generalitati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1194.2. Principiile metalurgiei pulberilor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1204.3. Tehno1ogia fabricarii pieselor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122

prin agregare de pulberi4.3.1. Elaborarea pulberilor metalice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1224.3.2. Pregatirea pulberilor pentru fonnare . . . . . . . . . . . . . . . . . 1244.3.3. Fonnarea pieselor din pulberi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1244.3.4. Sinterizarea semifabricatelor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1294.3.5. Prelucrarea finala a produselor sinterizate . . . . . . . . . . . . . 131

4.4. Produse ale metalurgiei pulberilor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1324.4.1. Caracteristicile pieselor din pulberi . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

presate in matrita4.4.2. Produse obtinute din pulberi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

5. PRELUCRARBAMATERIALBLORMETALlCE 135PRIN DEFORMARE PLASTICA5.1. Generalitati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1355.2. Mecanismul deformarii plastice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1365.3. Fenomene care tnsotesc prelucrarea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

prin deformare plastica5.4. Principiile prelucrarii prin defonnare plastica . . . . . . . . . . . . 1425.5. Clasificarea procedeelor de defonnare plastica . . . . . . . . . . . 1465.6. Materiale pre1ucrabile prin defonnare plastica 1465.7. mcitlzirea materialelor metalice In vederea 147

prelucrarii prin deformare plastica5.7.1. Regimul termic a1deformarii 1475.7.2. Instalatii de tncalzire . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

5.8. Laminarea 1565.8.1. Notiuni generale 1565.8.2. Bazele teoretice ale laminarii ....... .. 1605.8.3. Utilaje folosite la laminare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1645.8.4. Tehnologia laminarii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

5.9. Bxtrudarea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1725.9.1. Notiuni generale 1725.9.2. Curgerea materialului la extrudare . . . . . . . . . .. . . . . . . . . 1745.9.3. Domeniile de aplicare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1765.9.4. Scule pentru extrudare . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 1785.9.5. Calculul fortei de extrudare. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179


6/16

5.9.6. Utilaje pentru extrudare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1815.9.7. Proeedee modeme de extrudare. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

5.10. Tragerea s! trefilarea. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .. . 1855.10.1. Notiuni generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1855.10.2. Bazele teoretice ale procesului de tragere . . . . . . . . . . . . 187

si trefilare5.10.3. Scule ~i instalatii pentru tragere $i trefilare . . . . . . .. . . . . 1895.10.4. Tehnologia trefilarii ~i tragerii. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

5.11. Forjarea. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1955.11.1. Notiuni generale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1955.11.2. Forjarea libera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1975.11.3. Forjarea de profilare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2055.11.4. Matritarea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2085.11.5. Utilaje folosite la forjare ~i matritare .. . . . . . . . . . . . . . . 219

5.12. Prelucrarea tablelor prin deformare plastica . . . . . . . . . . . . 2285.12.1. Notiuni generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2285.12.2. Taierea tablelor subtiri prin deformare plastica . . . . . . . . 2295.12.3. Operatii de prelucrare a tablelor prin deformare . . . . . . . 2355.12.4. Croirea materialelor in vederea stantarii . . . . . . . . . . . . . 2465.12.5. Masiniunelte folosite la prelucrarea table lor subtiri . . . . . 2485.12.6. Prelucrarea tablelor groase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

S.13. Fabricarea tevilor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2515.13.1. Notiuni generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2515.13.2. Fabricarea tevilor tara sudura ".. . . . .. . . . . . 2525.13.3. Fabricarea tevilor sudate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

5.14. Defectele pieselor deformate plastic , . 2586. SUDARBA MATERIALELOR METALICE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259

6.1. Notiuni generale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2596.2. Sudarea prin topire 260

6.2.1. Elementele tmbinarilor sudate prin topire . . . . . . . . . . . . . 2606.2.2. Surse termice utilizate la sudarea prin topire . . . . . . . . . . . 2626.2.3. Procese ce au loe la sudarea prin topire . . . . . . . . . . . . . . . 2716.2.4. Sudabilitatea materialelor metalice . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2816.2.5. Clasificarea procedeelor de sudare prin topire . . . . . . . . . 2846.2.6. Sudarea manuala cu arc electric ~i electrozi inveliti . . . . . 2846.2.7. Sudarea cu arc electric sub strat de flux . . . . . . . . . . . . . . . 3036.2.8. Sudarea cu arc electric in mediu de gaz inert. . . . . . . . . . . 315

cu electrod refractar6.2.9. Sudarea cu arc electric in mediu de gaz inert. . . . . . . . . . 320

cu electrod fuzibil6.2.10. Sudarea cu arc electric in mediu de dioxid 324

de carbon cu electrod fuzibil6.2.11. Sudarea cu arc electric, cu hidrogen atomic. . . . . . . . . . . 3276.2.12. Sudarea cujet de plasma. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3296.2.13. Sudarea in baie de zgura , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3346.2.14. Sudarea cu flacara de gaze. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 3386.2.15. Sudarea prin aluminotermie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3476.2.16. Sudarea cu fascicul de electroni. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3496.2.17. Sudarea cu radiatii laser. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350

6.3. Sudarea prin presiune . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3526.3.1. Principiile sudarii prin presiune . . . 3526.3.2. Surse termice folosite la sudarea prin presiune . . . . . . . . . 355


7/16

6.3.3. Clasificarea procedeelor de sudare . . . . . . . .. . . . . . . . . 356prin presiune

6.3.4. Sudarea prin presiune la rece . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3576.3.3. Sudarea prin presiune cap la cap. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362

cu tncalzire electrica prin rezistenta . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3626.3.4. Sudarea in puncte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3696.3.5. Sudarea in linie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 3746.3.6. Sudarea prin presiune cu tncalzire prin frecare . . . . . . . . . 378

6.4. Controlul calitltii tmbinlrilor sudate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3816.4.1. Defectele irnbinarilor sudate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3816.4.2. Controlul distructiv al imbinarilor sudate . . . . . . . . . . . . . . 3826.4.3. Controlul nedistructiv al tmbinarilor sudate . . . . . . . . . . . . 3836.4.4. Cauzele defectelor tmbinarilor sudate . . . . . . . . . . . . . . . . 393

~iremanierea sudurilor defecte7. PROCEDEE CONEXE suoAR rr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395

7.1. Asamolarea prin lipire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3957.1.1. Notiuni generale ........................... '. . . . 3957.1.2. Lipirea cu aliaje metalice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3967.1.3. Lipirea cu adezivi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404

7.2. tnclrcarea prin metalizare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4077.3. tnclrcarea prin sudare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412

7.3.1. Notiuni generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4127.3.2. Procedee de mcarcare prin sudare. . . . . . . . . . . . . . . . . . 4127.3.3. Tehnologia tncarcarii prin sudare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413

7.4. Tlierea termicl a metalelor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4147.4.1. Notiuni generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4147.4.2. Taierea prin ardere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4147.4.3. Taierea prin topire locala , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419

8. MATERIALE NEMETALICE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4228.1. Materiale lemnoase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4228.1.1. Notiuni generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422

8.1.2. Fabricarea ~i prelucrarea materialelor ; . . . . . 423lemnoase. Sortimente

8.2. Sticla. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4268.2.1. Notiuni generale. . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 4268.2.2. Elaborarea stielei . Sortimente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4278.2.3. Fabricarea produselor din sticla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428

8.3. Azbestul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4358.3.1. Notiuni generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4358.3.2. Produse din azbest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435

8.4. Masele plastice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4368.4.1. Notiuni generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4368.4.2. Prelucrarea maselor plastice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442

8.5. Cauciucurile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4588.5.1. Notiuni generale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4588.5.2. Fabricarea produselor de cauciuc. . . . . . . . . . . . . . . . .. . 460

8.6. Fibrele chimice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4618.7. Pielea. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4628.8. Materiale de acoperire.............................. 463

BIBLIQGRAFIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465


8/16

1PROCESUL DE PRODUCTIE1.1. STRUCTURA PROCESULUI DE PRODUCTIEPentru existenta sa si pentru progresul societatii, omul creeaza in

permanenta bunuri materiale. Rezultatele procesului de munca in careomul actioneaza asupra obiectului muncii (materiale, piese) cu ajutorulmijloacelor de munca (scule, unelte, utilaje, masini) poarta denumirea deproduse.

Notiunea de produs este foarte vasta, Ea cuprinde mijloace deproductie (masini, utilaje, aparate), bunuri materiale naturale (minerale,vegetale, animale), bunuri de consum etc.

Crearea unui produs este rezultatul unui proces de ptoductie.Acesta este un proces tehnico-economic complex, care cuprinde intreagaactivitate desfasurata Intr-o unitate de productie sau loc de munca.

Componenta de baza a unui proces de productie 0 constituie pro-cesele de baza; ele contribuie direct la transformarea materiilor prime inproduse finite ca, de exemplu: obtinerea de semifabricate turnate, forjateori sudate, prelucrarea prin aschiere a semifabricatelor pentru obtinereapieselor fmite, tratamentele termice sau termochimice, asamblarea piese-lor in subansambluri si apoi in ansambluri.

Procesele sux ilis re ajuta la buna desfasurare a proceselor de baza;asemenea procese sunt: fabric area de scule, dispozitive si verificatoare(S.D. Y.-uri); tntretinerea si repararea masinilor si utilajelor folosite incadrul proceselor de baza; transportul pieselor, semifabricatelor $i mate-rialelor pe teritoriul unitatii producatoare,Pentru buna desfasurare a procesului de productie sunt necesare sialte activitati ca, de exemplu, cele de pregatire a proceselor de baza si acelor auxiliare, activitati de conducere si activitati de desfacere si livrare.Practic, un proces de productie nu se considera tncheiat pana cand pro-dusele realizate nu au fost desfacute pe piata, Produsele si procesele deproductie sunt concepute, proiectate, organizate si conduse, din punct devedere tehnico-economic, de specialisti cu calificare corespunzatoare.

11


9/16

Elementul de baza inorganizarea unei societati comerciale ilcon-stituie sectialn functie de profilul lor, sectiile pot fi: de pregiUire a fabri-catiei - in care se mtocmeste toata documentatia necesara procesului deproductie; de baza - in care se desfasoara 0parte a procesului de produc-tie, in scopul obtinerii unei patti a unui produs sau a ansamblului;auxiliare - in care se desfasoara procesele auxiliare; de deservire - incare se desfasoara procesele de deservire a sectiilor de baza si a celorauxiliare.

1.2. PROCESE TEHNOLOOlCE1.2.1. STRUCIURA PROCESULUI TEHNOLOGIC

Procesul tehnologic este 0 parte componenta a procesului de pro-ductie In decursul caruia se efectueaza, logic si treptat, modificarile sitransformarile asupra materialelor necesare obtinerii produsului. In ca-drul procesului tehnologic, materia prima este supusa unui sir lung detransformari fizice, chimice si mecanice in vederea obtinerii unui produscu proprietati si functii bine stabilite.In functie de scopul urmarit, procesele tehnologice utilizate inconstructia de masini si aparate au ca rezultat fie modificarea proprie-tatilor fizico-chimice si fizico-mecanice ale materialelor, fie modificareaformei, a dimensiunilor, a pozitiei reciproce si a calitatii suprafetelorsemifabricatelor si pieselor.Se deosebesc, astfel, urmatoarele tipuri de procese tehnologice:- de preluctsre, prin care materiile prime se modifica treptat,transformandu-se in semifabricate si apoi in piese fmite. Exemple deastfel de procese tehnologice sunt cele in care se obtin semifabricatele,cele de prelucrare prin aschiere a acestor semifabricate, de efectuare atratamentelor termice sau termochimice etc. (fig. 1.1);

- de asamblare (montaj), prin care piesele sunt grupate ordonat insubansambluri si apoi in ansambluri, reprezentand produse fmite;- de reparare $i teconditiotuae, prin care pieselor sau suban-samblurilor care s-au degradat in timp ca urmare a functionarii Iise res-tabilesc caracteristicile initiale.Elementul de baza al oricarui proces tehnologic il constituieoperat ia t ehnolog ica, definita ca fiind acea parte a procesului tehnologicefectuata de catre un muncitor sau 0 echipa de muncitori fara intrerupere,

12


10/16

la un singur loc de munca, cu uneltele si utilajele necesare, In scopulmodificarii proprietatilor fizico-chimice, a formei si dimensiunilor, anetezimii si aspectului suprafetelor, a materiilor prime sau semifabri-catelor supuseprelucrarii (fig. 1.2).

Mater i ipr ime

1 . . . . .1. _.J Procese 1t :l lnUloglced2 semifabricare

Procese J 7nOIOg,te depreiucrare neamiois i tra tamen t te rm ic

aE3--~~Semifabr icot1 Semifabr icat 2 Piesa f in i tr i

b

Fig. 1.1. Procese tehnologice de prelucrare:a - schemll de pro ces teh no lo gic; b - su ccesiu nea etap elo r

de obtinere a unei p ie se tinite.

Debitare t-btritare c Strunjire Strunjire TratamentfermicFig. 1.2. Succesiunea operatiilor de obtinere a unei piese.

Operatiile la randul lor se subdivid In faze; acestea sunt parti aleoperatiei care se realizeaza tntr-o singura asezare si pozitie a piesei deprelucrat, cu aceleasi scule si cu acelasi regim de lucru.Asezarea este 0 parte a operatiei ce se executa la 0 singura fixarea piesei In dispozitivul sau pe masina folosita la operatia respectiva, I ntimpul fazelor de lucru se executa msnuiri; ele reprezinta totalitateamiscarilor efectuate de catre muncitor. Asadar, sepoate scrie:

n n mProces tehnologic =Loperatii = = LLfazei=l i=lj=l

(1.1)13


11/16

1.2.2. SEMIFABRICATE ~I PlESE FINITEDupa cum s-a aratat mai inainte, pentru a obtine 0 piesa finita

este necesar sa se parcurga mai multe etape de prelucrare a unui semi-fabricat. Acesta constituie 0 bucata de material mai mult sau mai putinapropiata ca forma de piesa care urmeaza sa fie obtinuta, si care a suferitdeja 0 serie de prelucrari. De regula, ultimele operatii aplicate semifa-bricatului au ca scop mdepartarea unui surplus de material, prin aschiere,

Dimensiunile semifabricatului sunt mai marl decat cele cores-punzatoare piesei fmite.

Un semifabricat este considerat cu atat mai bun cu cat el se apro-pie mai mult de piesa finita, atat ca forma, cat si ca dimensiuni. Deexemplu, in figura 1.3 semifabricatul 1 (debitat dintr-o bara laminata)este mai putin recomandat decat semifabricatul 2 (obtinut prin tumare),deoarece surplusul de material care trebuie mdepartat, denumit adaos deptelucrsre; necesita in primul caz mai mult timp, mai multa energie si unconsum mai mare de scule.

Piesd f in itd Maos de prelucrare A c b o s de p re lu cra re ',;;Fig. 1.3. Piesa finita si sem ifabricate folosite la obtinerea ei.

Piesa finita poate fi considerata ca fiind unitatea de baza a unuiprodus, iar obtinerea pieselor scopul direct al majoritatii proceselor teh-nologice aplicate in constructia de masini.

Orice piesa poate fi caracterizata prin urmatoarele elemente: com-pozitie chimica, structura $i forma (dimensiuni si precizie).

Compozitia materialului piesei determina in general structura siforma. Ea se poate realiza in doua moduri:

14


12/16

- prin schirnbarea de stare fizica, incluzand starea lichida;- fara schirnbare de stare fizica (in stare solida). Prima modali-

tate este cea mai frecventa si include de fapt procesele fizico-chimice ceau loc la elaborarea metalului topit ce urmeaza s a fie turnat in lingourisau in piese.

Structura materialului piesei trebuie sa asigure proprietatile irnpu-se fie de procesul de prelucrare, fie de exploatare. Ea poate fi:

- 0 structura de prelucrare, care s a confere materialului 0 prelu-crabilitate optima;

- 0 structura de utilizare, care sa asigure materialului proprietatileoptirne cerute de conditiile de functionare a piesei.

I n practica, la multe categorii de materiale metalice, este po sibilsa se modifice structura prin tratamente termice, astfel meat la inceput eas a fie 0 structura de prelucrare si apoi 0 structura de utilizare (rezultata,de exemplu, in urma unui tratament termic de tmbunatatire).

Forma piesei include: configuratia, intinderea si pozitia reciprocaa suprafetelor care delimiteaza piesa, dimensiunile si precizia dimen-sionala, calitatea suprafetelor, Forma dorita a piesei se poate obtine:

- prin schirnbarea starii fizice a materialului piesei (cazul turnariipieselor din materiale metalice lichide);

- prin schimbarea starii chimice, sirnultan cu obtinerea compozi-tiei dorite (cazul pieselor din materiale plastice termoreactive);

- prin redistribuirea materialului (cazul prelucrarii prin deformareplastica);

- prin aglomerare de pulberi;- prin mdepartare de material (cazul prelucrarii prin aschiere);- prin adaugare de material (cazul tmbinarilor prin sudare, lipire

sau eel al metalizarii etc.).

1.2.3. EF IC IE NTA PROC ESU LU I TE HNOLOG ICOrice proces tehnologic trebuie sa fie eficient. I n lirnbaj obisnuit,aceasta insearrma a produce mai bine, mai repede, mai ieftin si la mo-

mentul oportun. Eficienta unui proces tehnologic se apreciaza prin indi-catorii de eficienta, dintre care mai importanti sunt: costul, calitatea si si-guranta in exploatare a produselor, productivitatea si consumul dematerial.

Costul produselor sau al pieselor se poate exprima in lei/produssau lei/lot (serie) de produse.

15


13/16

Costul unui lot de piese (produse) identice C. este dat de relatia:C. =F + Vn (lei/lot (serie)), (1.2)

incare:F - reprezinta cheltuielile fixe;V - cheltuielile variabile;n - numarul de piese din lot.Cheltuielile fixe cupriod cheltuielile efectuate cuutilajul tehno-

logic (pentru amortizare, functionare, intretinere, reparare etc.) si cheltu-ielile generale ale sectiei si societatii comerciale (pentru tntretinereacladirilor, retributia muncitorilor auxiliari si a personalului tehnico-administrativ, cheltuielile cu protectia muncii etc.).

C s{lei/lot}

n

aFig. 1.4. Dependenta cost-numar de produse:

a - pentru un lo t de pro du se; b - pe ntru un produs.

Cheltuielile variabile cupriod cheltuielile cu materialele consu-mate (materialul pieselor, materiale de adaos, mediile de lucru nerecupe-rabile, ambalaje etc.) si cheltuielile cu manopera (salariile muncitorilorcare lucreaza nemijlocit pentru realizarea produsului la care se adaugacheltuielile de regie - efectuate la nivelul societatii comerciale si care nupot fi defalcate pe produs, ca de exemplu cele necesare producerii aeruluicomprimat, procurarii energiei electrice etc.).Costul unui produs se poate determina cu relatia:

Cp= c. / n = V +F / n (lei/produs) (1.3)Reprezentarea grafica a relatiilor (1.2) si (1.3) este prezentata in

figura 1.4.

16


14/16

Produc tiv ita tea muncii se defineste ca raportul dintre cantitatea deproduse si timpul in care acestea au fost realizate. In cazul unei productiiomogene, adica in cazul fabricarii unor produse de acelasi fel sauasemanatoare, situatie caracteristica productiei de serie sau de masa,productivitatea muncii se exprima in unitati naturale (de exemplu,piese/ora, tone/an etc.).Consumul de material se apreciaza prin coeficientul de utilizare amaterialului k M ' definit ca raportul dintre masa piesei mp si masasemifabricatului m utilizat la realizarea piesei (produsului)

(1.4)Frecvent, in industria constructoare de masini, valoarea acestui

indicator variaza tntre 40 si 90 %.Calitatea este 0 notiune mai larga, incluzand totalitatea insusirilorfizice, tehnice ~i estetice ale pieseisau produsului. Pomind de la faptul

ca, inprocesul de proiectare, piesei sau produsului i se impun 0 serie deconditii legate de aceste insusiri, se poate stabili nivelul calitatii prinprecizia piesei sau, in general, a produsului, definite ca fiind gradul deapropiere dintre insusirile realizate in procesul de fabricatie si celeimpuse inprocesul de proiectare.

Datorita varietatii deosebite a tnsusirilor impuse produselor, pre-cizia trebuie inteleasa in sensul larg al notiunii, legjnd-o de totalitateaacestor lnsusiri. In acest sens, precizia unei piese va fi legata de compo-zitia chimica, structura, dimensiuni, aspect etc.o importanta deosebita revine preciz ie i d imensiona le a pieselor,cu referire la precizia dimensiunilor, a formei suprafetelor, a pozitieireciproce a suprafetelor ~i a calitatii lor. In limbaj obisnuit, precizia di-mensionala a pieselor se substituie notiunii de precizie.Siguranta in functionare sau fiabilitatea unui produs depinde inmod direct de calitatea lui: un produs este cu atat mai fiabil cu cat cali-tatea luieste mai buna, Pe de alta parte, 0 tehnologieeste cu atat mai efi-cienta cu cat fiabilitatea produselor fabricate este mai ridicata.

1.2.4. PROIECI'AREA PROCESFLOR TEHNOLOGICE

La stabilirea unui proces tehnologic trebuie avut in vedere ca eleste un proces multidimensional, cu foarte multi parametri rezultati dininteractiunea concreta a unor materiale reale cu mijloacele de trans-formare a acestora inpiese (produse).

17


15/16

Stabilirea procesului tehnologic necesita 0 serie de informatii le-gate adit de piesa sau produsul ce trebuie realizate, cat si de cadrul orga-nizatoric in care se va realiza procesul de productie (tipul productiei,organizarea si dotarea societatii), asa cum sunt prezentate in figura 1.5.

Fig. 1.5. Sistemul de informatii Decesarestabilirii unui proces tehnologic.

Modul de stabilire a procesului tehnologic respecta cadrul generalindicat in figura 1.5, si prezinta anumite particularitati, in functie denatura produsului, de procedeul tehnologic ales (deformare plastic a,turnare, aschiere etc.).

Pentru ca procesul tehnologic ales pentru un anumit scop trebuiesa aiba eficienta maxima este necesar sa se stabileasca mai multe varianteposibile si sa se aleaga varianta optima pe baza indicatorilor de eficienta,

Intre proiectarea unui produs sau a unei piese si proiectarea teh-nologiei de fabricatie a acestora exista 0 stransa interdependenta,

Proiectarea unui produs cuprinde: proiectarea functionala - con-ceperea produsului in asa fel incat el sa corespunda cerintelor functionaleimpuse si proiectarea tehnologica - conceperea produsului astfel incat elsa poata fi realizat printr-o tehnologie cat mai convenabila, Apare astfel 0determinare reciproca a proiectarii tehnologiei de fabricatie, Prin urrnare,nu numai cerintele calitative ale produsului impun stabilirea procesuluitehnologic, ci !)i tehnologia impune definitivarea constructiei optime a

18


16/16

produsului.Se introduce in acest sens notiunea de tehnologicitate a produsu-

lu i (p ie se i). Un produs sau 0 piesa sunt construite tehnologic daca seobtin, cu un consum minim de munca, de materiale si utilaje tehnologice,asigurandu-se prelucrarea, controlul si montajul prin cele mai simplemijloace.

1.3. TIPURI DE PRODUCTIEModul cum este organizata activitatea de productie intr-o

societate comerciala depinde de volumul productiei (numarul de produseidentice sau asemanatoare care trebuie realizate intr-un anumit intervalde timp), de marimea (masa si dimensiunile) produselor ~i de complexi-tatea lor.

Se deosebesc urmatoarele tipuri de productie:- p ro du ctie de unicate sau individuala, caracterizata prin: fabri-

carea produsului intr-un exemplar sau un numar redus de exemplare,folosirea unui numar redus de S.D.V.-uri, calificarea malta a muncito-rilor, folosirea utilajelor, a masinilor-unelte si a dispozitivelor cu caracteruniversal, productivitatea muncii scazuta si costul ridicat al produselor;

- p ro du ctie de setie: produsele se executa tn loturi sau serii carese repeta regulat, la anumite intervale de timp, utilajul folosit are uncaracter universal sau specializat, productivitatea muncii este mare, iarcostul produselor mic, comparativ cu al celor realizate tn productia indi-viduala; tn functie de marimea lotului sau a seriei si de complexitateaproduselor, aceasta productie poate fi: de serie mica, de serie mijlocie, deserie mare;

- ptoducti de mass: consta intr-o fabricatie neintrerupta, pe 0perioada mare de timp sau permanent, organizata tn flux continuu pe liniide fabricatie folosind utilaje de mare productivitate (utilaje specializate)cu un malt grad de mecanizare si automatizare si S.D.V.-uri speciale;costul produselor este scazut si nu necesita muncitori cu calificareridicata cu exceptia personalului de reglare si intretinere a utilajelor.

19

capitolul 1

Documents