В зависимости от материала изготовления

Выбор материала для детали является сложной задачей, так как в боль­шинстве случаев деталь можно создать либо из различных материалов, либо из сложных совокупностей.

Правильный выбор материала может быть сделан на основании анализа функционального назначения детали, условий ее эксплуатации и технологических показателей с учетом следующих факторов:

1. Материал является основой конструкции, т. е. определяет способ­ность детали выполнять рабочие функции в изделии и противостоять действию климатических и механических факторов. Например, в качестве диэлектрика конденсатора постоянной емкости, работающего в контуре высокой частоты, применяют материал с малым значением тангенса угла потерь. В противном случае конденсатор внесет большое затуха­ние в контур и снизит его добротность. Если конденсатор имеет обкладки с большим сопротивлением, то потери в нем будут также большими, если даже диэлектрик имеет малый тангенс угла потерь.

2. Материал определяет технологические характеристики детали, так как обрабатывается определенными технологическими методами. Например, объемные детали из текстолита можно обрабатывать только резанием. Те же детали из пластмасс изготавливают прессованием, что дает большую производительность при серийном и массовом произ­водстве.

Припрочих равных условиях следует выбирать тот материал, кото­рый допускает обработку наиболее прогрессивными методами: литьем, штамповкой, прессовкой, обработкой на станках-автоматах и т. д. Особенно это относится к деталям сложной формы, так как обработка их резанием увеличивает трудоемкость и материальные затраты.

3. От свойств материалов зависит точность изготовления детали. Так, точность штампованных гнутых изделий зависит от упругих свойств материала: после изъятия детали из штампа она распружинивает, по­этому деталь из мягкой стали при прочих равных условиях будет изго­товлена с большей точностью, чем та же деталь из пружинящей стали.

От точности изделия зависит точность узла или прибора, куда оно вхо­дит. Поэтому выбор материала влияет на стоимость, Так, стоимость изделия из керамики, обработанного шлифовкой, при высоких требо­ваниях к точности изготовления значительно увеличивается.

4. Материал влияет на габариты и массу прибора. Так, использова­ние алюминиевых сплавов для шасси аппарата может дать сокращение массы в 1,5 – 3 раза при полном удовлетворении требований к прочно­сти и жесткости; использование высококачественных трансформатор­ных сталей позволяет значительно сократить количество металла в трансформаторе и тем самым уменьшить его массу и габариты, что весь­ма важно для специальной малогабаритной аппаратуры.

5. Материал оказывает влияние на эксплуатационные характери­стики детали, на ее надежность и долговечность. Контакты переклю­чателя из латуни в сложных климатических условиях выдерживают не­значительное число переключений. Календарный срок службы этих контактов независимо от числа переключений также крайне ограничен, так как окисление материала приводит к нарушению электрического контакта в переключателе. Те же детали, выполненные из стойких к окислению материалов (серебра, золота), выдерживают десятки тысяч переключений и в определенных условиях могут эксплуатироваться годами без дополнительной подрегулировки.

Выбор марки материала для соответствующих деталей нужно про­изводить так, чтобы технические параметры этого материала (электри­ческие, механические и др.) были согласованы с требованиями, предъ­являемыми к разрабатываемой конструкции.

Удовлетворить в полной мере всем эксплуатационным и производ­ственно-технологическим требованиям не всегда представляется воз­можным. Эти требования часто вступают в противоречие и приводят к различным конструктивным решениям. Задача конструктора заключается в выборе наиболее правильного компромиссного решения, при котором наиболее полно удовлетворяются главные требования к кон­струкции.

При конструировании деталей электронной аппаратуры конструк­тору приходится иметь дело с очень широкой номенклатурой материа­лов, обладающих различными физико-химическими свойствами. В за­висимости от этих свойств используемые материалы можно классифи­цировать по различным признакам.

С точки зрения электропроводности все материалы подразделяют на проводники, полупроводники и диэлектрики. Рассмотрим провод­ники и диэлектрики. ­

К проводникам относят все металлы. Однако различные металлы обладают различной электропроводностью. Когда решающим факто­ром является малое удельное сопротивление электрическому току, то применяют медь, алюминий и другие материалы, обладающие малым удельным сопротивлением.

К материалам относят также провода и кабели, хотя многие из них состоят из металлических проводников, покрытых снаружи слоем изо­ляционного материала, исключающего возможность замыкания раз­личных цепей электронного устройства.

Металлы широко используют в качестве конструкционных материа­лов для изготовления деталей. Номенклатура таких материалов необы­чайно велика: это различные марки углеродистых и легированных сталей, алюминиевые сплавы для холодной обработки и литья, магниевые спла­вы, медные сплавы (латуни и бронзы) и др.

Материалы для холодной обработки выпускают в виде плит, листов, ленты, прутков (круглых и шестигранных), проволоки, трубок, уголков и других профилей сложных сечений.

Пластмассы.К числу диэлектриков относятся пластмассы, слоистые пластики и др. По механическим характеристикам они, как правило, уступают металлам. Так как многие детали электронных устройств при работе не несут больших нагрузок, то для их изготовления часто применяют пластмассы даже тогда, когда от детали не требуется элек­троизоляционных свойств. Связано это с тем, что при использовании пластмасс можно применять такие высокопроизводительные техноло­гические процессы, как прессование и литье, которые позволяют за одну технологическую операцию получить деталь сложной формы. Это дает большой экономический эффект при серийном и массовом производстве.

Отечественная промышленность выпускает большое количество различных пластмасс, различающихся физическими и технологическими характеристиками.

К группе термореактивных материалов относятся порошки K-21-22 и K-211-2, которые обладают хорошими электроизоляционными свой­ствами. Их применяют для изготовления ламповых панелей, каркасов катушек и других деталей, работающих в поле высокой частоты.

Порошки К-211-З и К-211-З4 отличаются от предыдущих тем, что в них наполнитель из древесной муки заменен на минеральный, в резуль­тате чего они обладают повышенной теплостойкостью. Материал мар­ки Кб (асбобакелит) имеет в качестве наполнителя асбестовое волокно и обладает повышенной механической прочностью и теплостойкостью; его изоляционные свойства хуже, чем у предыдущих порошков.

У порошков марок K-18-2, K-17-2, К-18-З, К-20-2 электроизоляцион­ные свойства хуже, чем у порошков K-21-22, K-211-2. Марки типа K-18-2, K-17-2 и другие применяют при изготовлении бытовой электроаппара­туры, неответственных изоляционных деталей в радиовещательной аппаратуре, ручек управления, клемм и т. д.

Материал АГ – 4 получен на основе модифицированной фенолформаль­дегидной смолы и стекловолокна в качестве наполнителя. Высокая теплостойкость, хорошая механическая прочность и электроизоляцион­ные свойства обеспечили ему широкое распространение для самых разнообразных целей.

Аминопласты воспринимают красители, благодаря чему из них можно прессовать декоративные детали любого цвета. Они обладают дугостойкостью, поэтому их целесообразно использовать при изготов­лении коммутационной аппаратуры.

Термопластичные материалы обладают наименьшей влагопогло­щаемостью и лучшими электроизоляционными свойствами, особенно в диапазоне сверхвысоких частот. К этой группе относится полиэтилен (теплостойкость 100 – 120ºС) и полистирол (теплостойкость 800ºС).

Полиэтилен, имеющий хорошую гибкость, используют в качестве изоляции в высокочастотных кабелях.

Полистирол используют при изготовлении каркасов катушек и дру­гих деталей, работающих в поле высокой частоты. К числу его недостат­ков следует отнести склонность к образованию поверхностных трещин при изменении температуры окружающего воздуха, а также в резуль­тате старения.

Наиболее теплостойким материалом является фторопласт–4, кото­рый одновременно обладает хорошими диэлектрическими свойствами до диапазона сверхвысоких частот (СВЧ). Детали из фторопласта из­готавливают методом механической обработки из прутков или брусков.

Для изготовления деталей радиоаппаратуры, работающей в условиях влажного тропического климата, применяют материалы, стойкие к гри­бообразованию. К их числу относятся К-18-22, К-211-З, К-211-З4, АГ-4, фторопласт-4, полиэтилен и др.

К числу слоистых пластиков относятся гетинакс, стеклотекстолит. Листовой гетинакс и стеклотекстолит выпускают также с на­клеенным тонким слоем медной фольги.

Керамические материалы. Все керамические материалы подразде­ляют на следующие три типа:

А – для изготовления высокочастотных конденсаторов;

Б – для изготовления низкочастотных конденсаторов;

В – высокочастотный материал, предназначенный для изготовле­ния установочных изделий и других радиотехнических деталей (антен­ных изоляторов, катушек высокостабильных контуров и т. д.).

Каждый керамический материал по температуре, при которой его можно использовать, относят к одной из четырех категорий:

l-я – от – 60 до + 85°С;

2-я – от – 60 до + 125°С;

З-я – от – 60 до + 155°С;

4-я – от – 60 до + ЗОО°С.

Материалы типов А и Б подразделяют на классы и группы, отличаю­щиеся в основном значениями диэлектрической проницаемости и тем­пературного коэффициента диэлектрической проницаемости. Материа­лы типа В подразделяют на пять классов (VI, VIIН, VIII, IX и Х), отличающихся механической прочностью, температурным коэффициентом линейного расширения (от 1,8·10 -6 до 11·10 -6 ) и технологическими. характеристиками.

Из этих материалов можно изготавливать различные по размерам и конфигурации электроизоляционные детали.

На каждый материал, выпускаемый промышленностью, имеются технические условия (ТУ) или ГОСТы. В этих документах приводятся технические характеристики материалов с допустимыми отклонениями, а также изменения характеристик под действием различных факторов (температуры, повышенной влажности и т. д.).

На материалы, выпускаемые в виде листов, лент, прутков, проволо­ки и т. д., В ГОСТах и ТУ приводится сортамент, т. е. сведения оформе, размерах и допусках.

При выборе материала конструктор должен учитывать не только его физико-механические свойства, обеспечивающие выполнение задан­ной функции деталью, но и должен выбрать такой сортамент, который позволит изготовить деталь требуемой конфигурации с наименьшими затратами.

Основные средства или материалы играют важную роль в деятельности любой компании. Именно от правильного определения потребностей в основных материалах зависит финансовая стабильность предприятия. Нехватка основных компонентов может привести к перебоям в работе производства и задержкам поставок, что в свою очередь влияет на финансовое благополучие. Поэтому важно материальную основу или базу правильно учитывать, анализировать и экономно использоваться, снижая себестоимость продукции.

Что такое материалы в производстве?

Деление всех материалов на класс основных и вспомогательных зависит от сферы деятельности компании. К примеру, на промышленных предприятиях сталь относится к основным материалам, как и бумага в полиграфической компании. А вот в других компаниях эти же материалы относят к разряду вспомогательных. К примеру, если бумага используется в качестве производства этикеток или ярлыков на предприятиях легкой или пищевой промышленности.

Основные материалы – это главные составляющие производства любой компании вне зависимости от ее сферы деятельности. Они участвуют в производственном процессе в течение определенного времени, их стоимость полностью учитывается в себестоимости готового изделия. В промышленности и сельском хозяйстве к ним относят сырье, а также прочие материалы после первичной обработки.

Для компаний вне зависимости от сферы деятельности важен такой показатель, как материалоемкость, чем он ниже, тем меньше себестоимость готового изделия.

Материалы основные и вспомогательные

В смете затрат предприятия обязательно указывается расход основных материалов, а также вспомогательных элементов. При этом вычитается стоимость возвратных расходов, если такие имеются, покупных материалов и полуфабрикатов.

В логистике объектом управления являются материалы. Сюда может входить топливо, сырье, спецодежда, запасные части для проведения ремонта, инструмент, оснастка. Они все отображаются в бухгалтерском учете предприятия за определенный отрезок времени. Существует такое понятие, как норма расходов материалов в зависимости от сферы деятельности компании.

Каждое предприятие планирует расход как материалов, так и экономических показателей наперед (месяц, квартал, год). Далее плановые показатели сравниваются с фактическими цифрами, откуда и высчитывается рентабельность предприятия. В расчет берутся основные и вспомогательные материалы. Для каждой фирмы важно минимизировать эти показатели, но при этом чтобы на количестве выпущенной продукции это не сказалось.

Откуда берутся основные материалы?

Основные материалы – это главные ценности предприятия, которые поступают на производство от поставщиков, посредников или партнеров. Факт поступления материалов обязательно оформляется документально и отображается в бухгалтерском учете компании.

Поставщик при доставке материала, как основного, так и вспомогательного, должен предоставить сопроводительные документы (обычно это товарно-транспортная накладная), далее представитель отдела снабжения проверяет достоверность информации и привезенного товара. Если никаких расхождений нет, товарно-транспортная накладная и счет-фактура остаются по одному экземпляру с подписями у обеих сторон. Если же прием товара происходит за пределами организации, а не на складе, тогда оформляется доверенность.

Далее движение основных средств происходит уже в самой организации, начиная от поступления товара на склад, отображения в карточке движения в карточке учета материалов и использования непосредственно в работе предприятия.

Зачем нужен учет основных материалов и их классификации

Каждое предприятие заинтересовано в снижении себестоимости своей продукции. Именно поэтому дорогостоящие материалы заменяют более дешевыми, это зависит в первую очередь от характеристики основного материала. Также важно снизить отходы производства и рационализировать расходы. Для этого используются компаниями передовые технологии, повышение качества сырья и материалов, а также вторичные ресурсы.

В процессе производства основные материалы могут использоваться по-разному. Некоторые полностью потребляются в процессе производства (сырье), другие меняют свою форму (краска, смазка), третьи входят в готовое изделие полностью, не подвергаясь обработке (запчасти), четвертые способствуют формированию изделий, но не входят в них (МБП).

Также материалы можно поделить по техническим свойствам, от чего зависит форма отчетности, которую заполняют предприятия.

Бухгалтерский учет основных материалов

Основные материалы – это основа бухгалтерского учета любого предприятия, которая базируется на трех этапах: поступление, выдача непосредственно для производственного процесса и возврат, то есть учет отходов. Иногда отходы предприятия используются повторно в производстве, что минимизирует затраты. Средства в бухучете принимаются по фактической себестоимости без НДС.

К фактическим затратам на основные материалы относятся:

• сумма, которая выплачивается продавцу или поставщику;
• сумма за информационные и консультационные услуги, связанная с приобретением материалов;
• таможенные пошлины (если средства приобретались у иностранных компаний за пределами страны);
• налоги, связанные с покупкой материалов и которые не возмещаются;
• вознаграждение посреднику, если через него происходила закупка основных средств;
• транспортные расходы по доставке материалов (включая страхование).

Фактическая себестоимость материалов определяется исходя из прямых затрат на материалы, начиная от поиска и заканчивая транспортированием.

Основные материалы, используемые при анализе

Основной материал является главным пунктом бухгалтерского счета 10 «Материалы». Возможно еще применение некоторых вспомогательных счетов для учета стоимости дополнительных расходов, связанных с приобретением основных средств.

Особое внимание каждого предприятия отводится на анализ материалов, которые являются основой производства. Важно правильно учесть расход материалов, просчитать их уровень использования компанией. Все эти показатели рассчитываются планово, а также сравниваются с предыдущими аналогичными периодами (за месяц, квартал, год). Закономерности позволяют выявить, где произошел перерасход основных материалов и по какой причине. Также путем анализа можно выявить методы и способы уменьшения затрат основных материалов, что влечет за собой снижение себестоимости продукции.

Есть такое понятие, как коэффициент использования материалов. Он определяется как соотношение объема определенных материалов в составе готовой продукции за определенный отрезок времени к затраченным средствам и их количеству за другой аналогичный по времени период. Если этот показатель близок к единице, тогда отходов на производстве практически нет и основные средства используются рационально.

Задачи учета материалов

Основные материалы – это база, с которой работает предприятие. Их учет и анализ являются важнейшей задачей компании, которая хочет повысить свою рентабельность.

Основными задачами учета материалов являются:

• формирование фактической себестоимости;
• своевременное и правильное документальное оформление приобретения, приема и использования материалов;
• контроль над сохранением материалов, всех их свойств на каждом этапе движения;
• контроль и анализ необходимого количества материалов, чтобы предприятие работало без остановок;
• выявление отходов, из которых можно извлечь пользу (использовать вторично, продать или реализовать в других изделиях);
• проведение анализа эффективности использования материалов.

Вывод

Такие понятия, как материалы и основное производство, тесно связаны между собой, более того зависят друг от друга. И во многом они определяют финансовое состояние компании. Их эффективное использование ведет к повышению рентабельности предприятия, а соответственно, и увеличению доходности. Но на эти показатели также влияют такие факторы, как потребительский спрос, инфляция, форс-мажорные обстоятельства (как результат – нарушение договоренностей) и налоги.

Важно каждому предприятию полностью рассчитывать и анализировать все показатели использования основных материалов, поскольку от этого напрямую зависит благосостояние компании.

Основным машиностроительным материалом является сплав железа и углерода, называемый чугуном или сталью в зависимости от процентного содержания углерода в сплаве.

Чугун содержит углерода свыше 2%. Различают:

Серый чугун. Углерод почти весь в свободном состоянии.

Свойства: жесткость; сравнительно малая прочность; хрупкость ( наибольший коэффициент относительного удлинения); антифрикционные свойства в неответственных, ненапряженных и тихоходных узлах машины; внутреннее трение (способность поглощать энергию при колебаниях); хорошие литейные свойства; относительная дешевизна.

Это основной материал для литых деталей. Он составляет 60…80% от общей массы машины.

Маркировка: СЧ и цифры, соответствующие пределу прочности при растяжении в кгс/мм 2 , например СЧ15 – 150 МПа, СЧ20 – 200 МПа и т.д. Прочность на изгиб в 1,5…2,2 раза больше, чем указано в маркировке. Модуль упругости Е = (4,5…5,0)∙100∙ , где – предел прочности, МПа. Обычно Е = 0,9∙10 5 МПа.

Высокопрочный чугун (чугун, в котором углерод имеет шаровидную структуру).

Предел выносливости почти такой же, как у стали. E = (1,6…1,9)∙10 5 МПа. Маркировка: ВЧ40, ВЧ35 и т.д.

Белый и отбеленный чугуны. В них углерод находится частично или полностью в связанном состоянии, в виде карбида железа.

Свойства: высокая твердость; необрабатываемость резцом; износостойкость; хрупкость.

Ковкий чугун. Получается отжигом белого чугуна. Ковкий чугун не куется и получается только отливкой. Обладает повышенным коэффициентом относительного удлинения.

Маркировка: КЧ 30-6, где 30 – предел прочности, 300 МПА; 6 ‑ относительное удлинение, %.

Сталь‑сплав железа с углеродом с содержанием углерода менее 1,6 %.

Свойства: прочность; пластичность; хорошо воспринимает различную термохимическую обработку.

Сталь общего назначения следующих разновидностей:

– группа А (гарантируются механические свойства);

– группа Б (гарантируется химический состав);

– группа В (гарантируются механические свойства и химический состав).

Маркировка: ст.3, ст.5 и т.д. Цифра обозначает возрастание прочности за счет увеличения процентного содержания углерода. Кроме того, эти стали разделяют на:

– кипящие (КП) (они на 12% дешевле);

Сталь качественная конструкционная и легированная эта сталь не менее чем на 25% дороже стали обыкновенной, общего назначения. Различают:

– низкоуглеродистые с содержанием углерода до 0,25% (цементируемые);

– среднеуглеродистые (улучшаемые и закаливаемые) с содержанием углерода от 0,25% до 0,6%;

– высокоуглеродистые (закаливаемые) с содержанием углерода больше 0,6%.

Маркировка: сталь 25, сталь 45 и т.п. Здесь цифры указывают содержание углерода в сотых долях процента.

Легированные стали – это качественная конструкционная сталь с легирующими добавками, которые существенно улучшают свойства стали. В качестве легирующих добавок чаще всего используют никель, хром, марганец и другие металлы.

Маркировка: сталь 40Х, сталь 40ХН и т.п. Здесь буквами X и Н обозначены хром и никель в количестве до 1%.

Настоящий обзор сталей весьма неполный. Машиностроение располагает большим разнообразием сталей для различных целей, имеется много специальных сталей.

Получение нужных свойств стали достигается термообработкой различных видов:

– отжиг – медленное охлаждение (вместе с печью) после нагрева и выдержки, применяют для снижения твердости и повышения обрабатываемости, для снятия остаточных напряжений;

– нормализация – нагрев выше точки фазовых превращений и охлаждение на воздухе, применяют для выравнивания структуры;

– улучшение – закалка с высоким отпуском, получается более высокая прочность и твердость (до 350 НВ);

– закалка – высокая твердость и прочность, получаемые за счет высокой скорости охлаждения;

– отпуск – нагрев ниже температуры фазовых превращений, выдержка, медленное охлаждение, применяют для получения вязких свойств стали, снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости.

Виды химико-термической обработки: цементация, азотирование, борирование. Эти методы позволяют насытить поверхностные слои детали соответственно углеродом, соединениями азота, бора. Последующая термообработка дает высокие прочностные и износостойкие качества поверхности детали. Глубина этого слоя поверхности – 0,2…1,0 мм.

Сплавы на основе цветных металлов:

Сплав на основе меди:

– латунь – сплав медь-цинк;

– бронза – сплав медь-олово, медь-свинец, медь-алюминий.

Сплавы на основе олова, свинца – баббиты.

Алюминиевые сплавы, плотность = 2,6. 2,9 г/см 3 (в три раза легче стали):

– силумины (сплавы с кремнием) – хорошо льются.

Маркировка: AЛ2, АЛ4 и т.п., = 170…250 МПа;

– дюралюмины (сплавы с медью и/или марганцем) – это деформируемые сплавы.

Маркировка: Д1, Д16 и др., = 350…430 МПа.

Магниевые сплавы, плотность = 1,8 г/см 3 , хорошо льются, = 200…230 МПа, = 150…180 МПа – предел текучести материала.

Титановые сплавы, = 4,5 г/см 3 , = 900…1300 МПа.

Пластмассы, = 1,1 . 2,3 г/см 3 , = 60 . 300 МПа.

Большое место в машиностроении занимает резина, особенно армированная.

Особый класс материала ‑ композиты. Оказывается, любое вещество, превращенное в волокно, приобретает невиданную прочность. Такое волокно, как арматура, пронизывает наполнитель из пластика, углерода, алюминия – это и есть композиты, композиционные материалы. Изделия из композитов как минимум в 1,5 раза легче стальных, надежность у них выше в 2. 3 раза, а трудоемкость изготовления на 30% ниже. Одна тонна стеклопластика (разновидность композита) заменяет 4…5 т стали.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9486 – | 7456 – или читать все.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно