أساليب إنتاج المواد المعدنية

عدد المساهمات : 227 تاريخ التسجيل : 20/03/2011

قد تنتج المواد المعدنية بعدة طرق أهمها السباكة والتشغيل والتشكيل واللحام .
1- سباكة المعادن:
يتضمن هذا الأسلوب صهر المعدن وصبه في قالب من الزهر.حيث يتجمد به المعدن المنصهر للحصول علي جزء مسبوك له نفس شكل القالب
وقد يستخدم أسلوب السباكة للحصول علي أشكال معقدة مثل أجسام محركات السيارات والطائرات وهياكل الماكينات.
2- تشغيل المعادن:
قد تجري عمليات تشغيل المعادن علي آلات الورش بأنواعها المختلفة وأكثر أساليب التشغيل استخداما هي الخراطة والثقب والتفريز والقشط .
3- تشكيل المعادن:
إن عمليات تشكيل المعادن تتم بالوسائل الميكانيكية ، فتتم إما علي البارد أو علي الساخن وذلك بواسطة الضغط.وتشمل هذه العمليات :
أ- الدرفلة ب- الطرق جـ- اللحام
أ- تشكيل المعادن بالدرفلة :
وتتلخص هذه الطريقة في مرور المعدن بين إسطوانتين تدوران عكس بعضهما. والغرض من هذه العملية هي خفض سمك المعدن وزيادة الطول والعرض .
ب- تشكيل المعادن بالطرق :
وفي عمليات تشكيل المعادن بالطرق تكون إما علي البارد أو علي الساخن " بإستخدام أفران الحدادة". وتتم بواسطة الحدادة .
جـ - تشكيل المعادن باللحام:
إن اللحام هو عملية وصل قطعتين من المعدن بتسخين مناطق التلامس إلي حالة الإنصهار، مما يؤدي إلي إنتقال ذرات المعدن في منطقة اللحام وتكوين رابطة قوية بعد برودة المعدن.وفي السنوات الأخيرة أصبحت عملية بناء هياكل الماكينات باللحام في ازدياد مستمر. وقد يوجد العديد من أنواع اللحام.نذكر منها اللحام بالكهرباء واللحام بالغاز .
* اللحام بالكهرباء:
يعتبر اللحام بالكهرباء من وسائل دعم النهضة الصناعية، فهو أسلوب لا غني عنه لجميع الصناعات المعدنية الخفيفة والثقيلة.وقد نشأ اللحام بالكهرباء مع نشأة المحولات الكهربية وإنتشار إستخدام الطاقة الكهربائية في الصناعة، وخاصة في الإستفادة إلي تحويها لطاقة حرارية.وقد ساعد علي تطور معدات اللحام بالكهرباء ظهور علم "الفلزات"ودراسة التغير الذي يحدث علي بنية المادة مع تغير درجة حرارتها ، الأمر الذي أدي إلي الحصول علي درجات حرارة مختلفة من محولات اللحام أو ماكينات اللحام بالتيار المستمر وذلك بالتحكم في كل من الجهد والتيار.وبذلك أمكن إختيار درجة الحرارة المثلي للحام .
ومن مميزات اللحام بالكهرباء أنه يصلح للحام المعادن السميكة سواء الحديدية منها أو غير الحديدة ، وكذلك تلعب الإلكترودات "أسياخ اللحام" التي تستخدم مع هذا النوع من اللحام دورا هاما في الحصول علي خطوط لحام متينة ونظيفة ومستوية وناعمة ولا تحتاج في كثير من التطبيقات إلي أعمال تنظيف أو تشطيب إضافية.وساعد علي إنتشاره صغر حجم محولات اللحام وماكينات اللحام المستخدمة وسهولة حملها ونقلها وتحريكها وتداولها، وكذلك نقل الطاقة الكهربية بالكابلات إلي مسافات كبيرة ساعد علي استخدامه في مواقع العمل وفي أعمال الإنشاءات علي إرتفاعات كبيرة وفي الأماكن الضيقة .
وتطورت طرق اللحام الكهربي وتنوعت لتناسب المعدن الملحوم وتخانته ومواضع اللحام ، ولذلك نشأت معدات اللحام بالقوس الكهربي ومعدات اللحام بالمقاومة الكهربية ومعدات تكسية السطوح المعدنية باللحام التي ساعدت علي تجديد وإصلاح الأجزاء المتآكلة وكان لذلك أثره الكبير في خفض تكاليف إصلاح وصيانة الآلات الكبيرة .
*اللحام بغاز الأكسي أستيلين:
يستخدم اللحام بالغاز أساسا لوصل الأجزاء المعدنية بعضها ببعض. ويتحقق ذلك بواسطة صهر حواف الأجزاء عند توصيلها معا فيحدث إندماج لجزيئات معادن تلك الأجزاء، فتكون رباط قوي فيما بينها بعد أن تبرد وتتجمد.ويمكن خلال إجراء عملية اللحام ترسيب معدن من مصدر خارجي للوصلة وفي هذه الحالة يطلق عليه " اللحام بالحشو".أو في حالة عدم إضافة أي معدن من مصدر خارجي فإنه يطلق عليه"لحام ذاتي الإندماج".وتتولد الحرارة اللازمة لإجراء اللحام بالغاز نتيجة حرق وقود غازي مع الأكسجين. ويعد غاز الأستيلين من أكثر الغازات استخداما لهذا الغرض،ولذلك يطلق علي هذا النوع من اللحام لحام الأكسي استلين.ويجري اللحام بالغاز بإستخدام لهب ذو حجم وخصائص مناسبة حيث يخلط غاز الأستلين عادة مع الأكسجين داخل بوري خاص باللحام وبنسب معينة يمكن التحكم فيها بواسطة صمامات"محابس"موجودة بمقبض البوري.والغازات المستخدمة في اللحام تكون عادة محفوظة داخل إسطوانات خاصة محكمة ، ويتم إضافة منظمات لها تعمل علي تنظيم تدفق الغازات من الأسطوانات إلي البوري عند مستويات ضغوط ثابتة معينة ومنها تصل تلك الغازات إلي البوري خلال خراطيم خاصة.وتبلغ درجة اللهب الناتج بعد الإشتعال حوالي 3000 وهي كافية لصهر المعادن المراد لحامها .
* المحافظة علي البيئة من التلوث الناتج عن الصناعات التعدينية:
هناك العديد من الاحتياطات التي تتبع في الصناعات التعدينية للحفاظ علي البيئة من التلوث ، ففي منع تلوث الهواء تستخدم أنواع عديدة من الفلاتر الغازية للإمساك بالأتربة المعدنية. بينما في تلوث المصادر المائية تستخدم أجهزة المرشحات ووحدات المعالجة.فقد تعمل علي تنظيف المياه من الزيوت .
* تطبيقات تكنولوجية:
فكر علماء البيئة في كيفية المحافظة علي الثروات الطبيعية كخامات البيئة.وتوصلوا بعد عدة دراسات مختلفة إلي إعادة استخدام الفضلات والخردة ، ويتم إعادة تصنيعها بالصهر.ولهذا فإن الخردة تباع ويتناسب ثمنها مع الحالة التي تحتفظ بها ومدي نظافتها.

» تكنولوجيا المواد