Металлы и сплавы, применяемые для производства металлохозяйственных товаров

Введение

Металлы много веков на службе у человека. Мир металлов богат и интересен. Из металлов и их сплавов вырабатывают металлохозяйственные товары различного назначения: для ведения домашнего хозяйства, монтажных и поделочных работ, строительства, ухода за садом и огородом и другие.

      Доля  металлохозяйственных товаров в розничном товарообороте составляет немногим более 1,5%. Однако,  развитию  их  производства  уделяется  большое внимание, так как  многие  металлохозяйственные  товары  являются  изделиями повседневного массового спроса.

      В  развитии ассортимента металлохозяйственных  товаров  можно  выделить следующие основные направления:

• .увеличение  доли  комплектных  изделий-наборов  посуды,  инструментов, ножей и столовых приборов, дверной арматуры, кухонных принадлежностей;
• повышение комфортности изделий;
• .создание многофункциональных изделий;
• .разработка узкоспециализированных изделий;
• .разработка   компактных    конструкций    складывающихся    изделий, комбинированных товаров и т. п.;
• повышение эстетических достоинств товаров путем  более  разнообразного декорирования, гармонически сочетающегося с формой и функцией товара свойствами металла.

Металлы и сплавы, применяемые для производства металлохозяйственных товаров.

  Металлохозяйственные  товары изготавливают целиком  из  металлов и  их сплавов, а также из металлов в комбинации с другими материалами.

      Металлы  – химические элементы, характеризующиеся  в твердом состоянии внутренним кристаллическим строением. Металлы имеют характерный блеск, они непрозрачны, при деформациях пластичны, характеризуются значительной теплопроводностью и электропроводностью.

      Металлы и сплавы, применяемые для изготовления металлохозяйственных товаров, подразделяют на черные и цветные: к черным относят железо и сплавы на его основе чугун и сталь, цветными считаются все остальные металлы (алюминий, цинк, никель, хром, олово, серебро, золото, платина и другие.), и сплавы на их основе, также к цветным относятся благородные (драгоценные) металлы.

Основы производства металлохозяйственных товаров.

      Изготовление  металлохозяйственных товаров включает в себя следующие

технологии:

• получение заготовок. Литье – этот метод является самым распространённым способом изготовления деталей и изделий, т.к. считается наиболее дешёвым для получения деталей сложной конфигурации.
• обработка заготовок различными механическими методами. Металл обрабатывают методом пластической деформации (давлением): прокаткой, штамповкой, ковкой, пробивкой, волочением, гибкой, прессованием. Обработка металла резанием: точение, сверление, фрезерование, строгание, зубонарезание, слесарная обработка.

• .термическая или химико-термическая обработка. Термическая или химико-термическая обработка металлов представляет собой процесс, состоящий из операций нагрева, выдержки и последующего

охлаждения заготовок. Основными видами термической обработки являются: отжиг, нормализация, закалка и отпуск.

• .нанесение защитных или защитно-декоративных покрытий на отдельные детали или изделия в целом.

Обработки поверхности, отделка изделий.

      Обработку  могут производить: шлифованием, полированием, притиркой,

крацовкой, галтовкой, хонингованием.

Способы соединения деталей для металлохозяйственных изделий могут быть неразъёмными (сварка, клёпка, сшивка, пайка) или разъёмными (с помощью винтов, болтов, гаек).

Для украшения металлохозяйственных товаров применяются золочение,

серебрение, чеканка, гравировка, филигрань, чернь.

Способы защиты металлических изделий от коррозии весьма разнообразны:

• . изменение состава окружающей среды;
• . изменение состава металлов;
• . термическая и термохимическая обработка металлов;
• . нанесение защитных покрытий;
• . рациональное конструирование металлических изделий;
• . электрохимическая защита.

Классификационные признаки металлотоваров.

Металлические товары классифицируют по различным признакам.

1. По назначению выделяют следующие группы металлотоваров:

• . металлическая посуда;

• . ножевые изделия;
• . столовые приборы и принадлежности;
• . приборы, облегчающие домашний труд;
• . инструменты;
• . садово-огородный инвентарь;
• . приборы для окон и дверей;
• . крепежные изделия.

2. Группы товаров подразделяют на подгруппы, виды и разновидности.Металлохозяйственные товары различают по:

• исходному материалу;
• способу изготовления;
• отделке;
• фасонам;
• размерам;
• комплектности.

Металлическая посуда.

В зависимости от назначения металлическая посуда должна обладать определенными потребительскими свойствами.

1. Различают потребительские свойства металлической посуды:

• общие;

• специализированные.

2. По функциональному признаку металлическую посуду классифицируют на:

• посуду пищевого назначения;
• непищевого назначения.

Пищевую посуду по назначению подразделяют на:

• кухонную;
• столовую;
• для хранения и переноса пищевых продуктов.

Кухонная посуда используется для тепловой обработки пищевых продуктов и хранения пищи в домашних условиях.

Столовая посуда предназначена для сервировки стола и подачи пищи к столу.

К посуде непищевого назначения относятся изделия для хранения, переноса непищевых продуктов, уборки, стирки, мытья, санитарно-гигиенических и других хозяйственных целей.

3. В зависимости от металла, способа изготовления и вида защитно-

декоративного покрытия посуду подразделяют на:

• чугунную (чёрную и эмалированную);
• стальную (эмалированную, оцинкованную, лужённую, крашенную, чёрную);
• из коррозионностойкой (нержавеющей) стали;
• алюминиевую (листовую и литую). Алюминиевая - легкая, прочная, обладает высокой теплопроводностью, стойкостью к коррозии. Недостатки: под воздействием пищи и воды темнеет, при механическом воздействии появляются царапины. Кислоты и щелочи разъедают алюминий, поэтому применять алюминевую посуду следует для готовки блюд, не содержащих кислоту;
• из сплавов на основе меди;
• латунная - ассортимент ограничен: чайники, кофейники, самовары, тазы для варенья.
• мельхиоровая, нейзильбертовая - имеет высокие гигиенические и эстетические свойства, сахарницы, конфетницы, ведра для охлаждения шампанского.

Металлическая посуда украшается деколью, живописью, трафаретом. Мельхиоровая, нейзильберовая, латунная - чернением, серебрением, золочением, гравировкой, филигранью, чеканкой.

• Чернение - специальный состав (серебро, медь и другием компоненты) наносится в углубления рисунка, полученного гравировкой.
• Филигрань - на поверхности металлических изделий напаиваются ажурные узоры из тонкой серебряной, золотой или медной проволоки.
• Гравировка - на металлические изделия наносится рисунок в виде росписи или узких линий; применяется с золочением, чернением для мельхиоровой, нейзильберовой посуды.

Показатели качества металлической посуды следующие (идентифицирующие показатели).

1. Показатели назначения:

• диаметр;
• длина;
• ширина внутренней части корпуса (мм);
• вместимость (л или дм3);
• толщина дна, стенок и крышек (мм);
• устойчивость на плоской поверхности;
• коррозионная, механическая, тепловая стойкость;
• прочность крепления арматуры.

2. Эргономические показатели:

• уровень миграции вредных веществ (мг/л) ниже допустимого;
• соответствие конструкции изделия и его частей размерам и форме руки человека;
• удобство очистки и мытья;
• допустимая температура нагрева поверхности ручек;
• минимальный угол наклона изделия, при котором крышка удерживается на корпусе.

3. Эстетические показатели:

• рациональность,
• выразительность формы всего изделия, его частей (борта, крышки, ручек, носиков и др.), упаковки.

Ножевые изделия.

К ножевым изделиям относят ножи и ножницы различного назначения. По конструкции они бывают цельно металлическими и комбинированными

(составными). По назначению ножи классифицируются на:

• столовые;
• буфетные (ножи для масла, сыра, лимона, фруктов);
• кабинетные;
• хозяйственные (хлеборезные, кухонные, поварская тройка — мясной, хлебный, коренчатый ножи);
• ремесленно-промысловые;
• складные.

Ножницы подразделяют по назначению на:

• портновские;
• хозяйственные;
• закройные,
• конторские,
• зигзаг, маникюрные, парикмахерские и др.

Столовые принадлежности и приборы. 

К ним относят ложки столовые, десертные, чайные, кофейные, разливательные, для специй. Столовые ножи часто выпускают в паре с вилками. Вилки подразделяют на столовые и буфетные. К столовым и буфетным принадлежностям относят также столовые наборы на 6 или 12 персон (состоят из ножей, вилок, столовых и чайных ложек).

Приборы, облегчающие домашний труд.

В настоящее время представлены в основном изделиями для выполнения кухонных работ и уборки помещений. Изделия для выполнения кухонных работ включают:

• приборы для измельчения пищевых продуктов (мясорубки, терки, кофейные мельницы, шинковки, мельницы для специй,
• приборы для измельчения овощей, фруктов и других продуктов);
• приборы для получения соков (соковыжималки для цитрусовых, овощей и фруктов различных конструкций, соковарки);
• приборы для домашнего консервирования (машинки для закатывания крышек банок, щипцы и захваты для банок, ключи для открывания крышек банок).
• для уборки помещений. Применяются швабры различных конструкций, совки для мусора, ведра для мусора, урны.

Инструментальные товары.

Инструменты классифицируют по различным признакам. По функциональному назначению их подразделяют на:

• деревообрабатывающие;
• металлообрабатывающие;
• монтажные;
• измерительно-разметочные;
• садово-огородные.

Инструменты каждого вида различают по:

• конструкции;
• фасону;
• размерам;
• отделке.

По природе обрабатываемого материала различают инструменты для:

• обработки дерева, металла, кожи;
• монтажные;
• для садово-огородных работ.

Инструменты для обработки древесины:

• пилы поперечные;
• лучковые;
• ножовочные полотна по дереву;
• топоры;
• долбежные;
• сверлильные;
• строгальные.

Инструменты для обработки металлов:

• инструменты для ручной рубки металлов (зубило, крейцмейсели); 
• зажимные инструменты (тиски, струбцины); 
• ударные инструменты (кувалды, молотки, наковальни);
• инструменты для распиловки металлов (ножовки по металлу, ножовочные полотна);
• инструменты для опиливания (напильники, надфили);
• сверлильные инструменты;
• инструменты для нарезания резьбы.

Инструменты для монтажных работ:

• инструменты для удержания деталей во время работы (плоскогубцы);
• для сборки и разборки резьбовых соединений (отвертки);
• для выдергивания гвоздей (клещи);
• для резания проволоки (кусачки).

Товары для личного и подсобного хозяйства. Садово-огородный инвентарь.

К ним относят:

• инструменты и инвентарь для работы в саду (секаторы, лестницы, садовые ножи);
• инструменты для обработки почвы (лопаты, грабли, рыхлители); приспособления для сбора урожая, овощей, трав (косы, серпы, плодосъемники);
• приборы для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур (опрыскиватели).

Инвентарь для личных подсобных хозяйств. В данную группу включают:

• инструмент для обработки почвы и ухода за растениями;
• инвентарь для содержания скота и птицы;
• инструмент для сбора урожая.

Приборы для окон и дверей. Крепёжные изделия.

Товары ремонтно-строительного назначения включают в себя крепежные изделия (гвозди, крюки, болты, гайки, шурупы и др.), приборы для окон и дверей (ручки дверные, петли, задвижки, шпингалеты, замки и др.).

      К группе приборы для окон и дверей относятся цельнометаллические и комбинированные изделия, предназначенные для оборудования окон, дверей жилых и общественных зданий, мебели.

Приборы для окон и дверей по назначению подразделяют на следующие группы:

• ручки;
• петли;
• замки защелки,
• запорные приборы (завертки, задвижки, шпингалеты, стяжки, приборы фрамужные, устройства поворотно-откидные);
• вспомогательные приборы (закрыватель дверной, фиксатор, глазок, цепочка, упоры дверные, угольник, нагель).

В дальнейшем эти приборы подразделяют по конструктивным особенностям, материалам, видам защитно-декоративных покрытий и декорирования.

Крепежные изделия. Изделия данной группы представлены следующими видами: гвоздями, шурупами, винтами, болтами, скрепами, стяжками, проволокой и другими изделиями.

Прочие металлохозяйственные товары (нагревательные и осветительные приборы).

В эту группу входят приборы для:

• приготовления пищи (газовые плиты);водогрейные приборы (газовые водонагреватели, колонки);

• отопительные приборы (котлы и аппараты, работающие на твердом и жидком топливе);

• осветительные приборы (лампы керосиновые, фонари).

Нагревательные приборы работают на газообразном, твердом и жидком топливе. Основные их представители: плиты (имеют конфорочную панель и жарочный шкаф) и плитки настольные (оснащены конфорочной панелью). По исполнению могут быть стационарными и переносными. Некоторые модели оснащаются электрическим жарочным шкафом, грилем, вертелом, устройством автоматического розжига.

Идентификация металлохозяйственных товаров.

Металлическая посуда, лампы и керосинки, утюги, ножи, деревообрабатывающий инструмент и др. делят на 1-й и 2-й сорта.

Идентификация металлохозяйственных товаров, а также проверка  качества данных товаров проводится органолептическими и лабораторными методами.

При органолептическом исследовании металлических товаров проверяют:

• правильность их формы и размеров;
• правильность и прочность крепления деталей;
• механические свойства (твердость, упругость и др.);
• качество отделки поверхности;
• правильность действия изделия.

Правильность формы изделий проверяют внешним осмотром, а размеры — измерением различными инструментами. Во всех случаях изделия не должны иметь заметной деформации, а их размеры должны точно соответствовать указанным в стандартах или технических условиях.

Правильность и прочность крепления деталей устанавливают внешним осмотром и опробованием. Для деталей изделий, которые должны быть соединены наглухо, не допускается шатание. Передвижение деталей (стержни в задвижках, карты в петлях и др.) или их вращение на шарнире должно быть свободным, без заедания и излишней слабины.

Механические свойства проверяются обычно у изделий, которые подвергаются термической обработке, например у ножей, ножниц, различных инструментов и др. Производится эта проверка различными способами, например:

• механические свойства ножей проверяют путем их изгибания на определенный угол;
• механические свойства ножниц — разрезанием мягкой ткани или стрижкой ваты;
• механические свойства кусачек — перекусыванием стальной проволоки определенного диаметра.

Качество отделки поверхности определяют при внешнем осмотре изделий. Поверхность изделий должна быть ровной, без глубоких царапин, трещин, заусениц, заметных следов коррозии. Покрытие поверхности должно быть сплошным, ровным, без пропусков, грубых натеков, отслоений.

Правильность действия изделий проверяется опробованием. Так, например, проверяют, хорошо ли закрывается и открывается замок, легко ли вращаются на шарнире петли, хорошо ли подается фитиль в лампах, керосинках, правильно ли работает насос в примусе и т. д.

Лабораторное исследование заключается в определении твердости, в установлении структуры стали и в проведении так называемых технологических проб (пробы на перегиб, на навивание и др.).

Уникальные способы распознавания и идентификации металлических изделий.

Техническим результатом таких способов является обеспечение возможности идентификации серийного металлического изделия по его уникальным индивидуальным характеристикам внутреннего строения металла серийного изделия.

1.Способ распознавания и идентификации металлических изделий, в том числе со сварными соединениями, включающий проведение интроскопического сканирования металлического изделия любым из известных способов, например: ультразвуком, рентгеновским излучением, электромагнитным полем, а также поверхностное сканирование рельефа поверхности, регистрацию проявлений структурных аномальных проявлений внутренней структуры и поверхностного строения металла, в том числе в зонах сварных соединений, обусловленных технологическими причинами при выплавке, прокатке и сварке.

При этом, по предлагаемому способу, полученное сканированием электронным прибором, используемым, например, для ультразвуковой дефектоскопии, рентгеноскопии или для любого другого прибора, изображение выявленных аномальных проявлений внутреннего строения структуры преобразуется в совокупность характерных точек пространства сканируемой зоны и/или поверхности.

Далее, пространственное координатное расположение и взаимная ориентация в виде расстояний и углов взаимного расположения характерных точек каждого аномального проявления в пространстве объема выделенного участка в зоне сварного шва или в поверхностном слое каждого конкретного изделия, кодируются, запоминаются и вводятся в базу данных в виде закодированного файла информации, являющегося индивидуальной неповторимой картой серийного изделия, которая при последующих сканированиях используется в качестве идентифицирующей карты или образа для индивидуализации данного серийного изделия.

2.Известен способ ультразвуковой дефектоскопии цилиндрических изделий и устройство для его реализации, включающий возбуждение в изделии импульса ультразвуковой волны, осуществление многократного прохождения этого импульса по периметру сечения, прием сигналов, обусловленных процессами отражения и трансформации, при помощи электромагнитно-акустических преобразователей.

К недостатку известного способа и устройства относится отсутствие возможности регистрации уникальных индивидуальных характеристик внутреннего строения металла исследуемого изделия, например, в форме определения параметров их взаимного расположения в пространстве аномальных проявлений строения металла и их ориентации относительно друг друга и последующей идентификации конкретного индивидуального изделия из множества серийных.

Кроме того, недостатком известного способа и реализующего его устройства является невозможность выявления дефектов с очень малым раскрытием или заполненных флюсами или оксидами, которые прозрачны для ультразвукового контроля, но при регистрации другими способами могут быть использованы в качестве идентифицирующих признаков индивидуального изделия.

3.Известен способ и устройство для генерации поверхностных волн при помощи лазера. Он включает в себя возбуждение поверхностных волн, прием и регистрацию сигналов при помощи интерферометра. Однако этот способ также не обеспечивает возможность регистрации уникальных индивидуальных характеристик внутреннего строения металла исследуемого изделия, например, в форме определения параметров их взаимного расположения в пространстве, аномальных проявлений строения металла и их ориентации относительно друг друга.

Предлагаемое изобретение имеет целью распознавание и идентификацию изделий из металлов, в том числе со сварными соединениями.