Презентация-урок Перспективные направления развития современных технологий

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 7 г. Мценск Орловской области

Перспективные направления развития современных технологий

Подготовила Шилин В.В. учитель технологии

10 класс

Цель урока: Изучить перспективные направления развития современных технологий .

Задачи:

1) Рассказать учащимся о современных электротехнологиях, их достоинствах и недостатках. Научить разбираться в видах электротехнологий.

2) Развивать технологическое мышление и воображение.

3) Прививать технологическую культуру.

Виды технологических процессов обработки материалов

• Удаление части от целого (точение, сверление, пиление, разрезание и т.д.).
• Заполнение формы – литье (металла, пластмассы, конфетной массы и т. д).
• Перемещение объемов заготовки (ковка, штамповка, лепка, плетение и т.д.).
• Присоединение частей (сваривание, пайка, сборка, склеивание и т.д.).
• Изменения состояния – термическая обработка (полимеризация, обжиг,

Т.О. продуктов).

• Присоединение на микроуровне (окрашивание, выращивание кристаллов).

Все виды технологических процессов обработки материалов претерпели неограниченное количество трансформаций (резание – от ножа до лазера).

Наукоемкие технологии – это новые методы, основанные на других физических или химических явлениях, требующих значительных научных изысканий и даже открытий.

Электротехнологии – это группы различных технологических процессов, которые используют для преобразования заготовки электрический ток.

Электротехнологии – одно из ведущих направлений современных технологий.

• Повышение производительности труда.
• Улучшение качества продукции.
• Получение новых материалов и продуктов с заданными свойствами.
• Экономия материальных и трудовых ресурсов.
• Снижение вредного воздействия на окружающую среду.

Возникновение электротехнологии связано с первыми открытиями в области электричества.

• В 1802 г. русский ученый академик В.В.Петров построил батарею высокого напряжения из 2100 медно - цинковых элементов и открыл явление электрической дуги (для плавки металлов, электроосвещения).
• В1807 г. Х. Деви (англ.) разработал электролитический способ получения щелочных металлов (калия, натрия, магния, кальция и др.).
• В 1838 г. русский ученый академик Б.С. Якоби открыл явление гальванопластики.

Получение химически чистых веществ

Катод – тонкая пластина чистой меди.

Анод – толстая пластина неочищенной меди.

Рафинирование меди

CuSO4

- катод

+ анод

При прохождении тока через электролит на катоде оседает чистая медь, анод расходуется и истощается.

Примеси остаются в электролите или оседают на дно.

Получение химически чистых веществ

Получение алюминия

Алюминий получают электролитическим способом из глинозема (алюминий является одним из самых распространенных химических элементов земной коры и содержится в любой глине).

Электролитическим способом получают:

магний, натрий, калий, кальций,

соду, хлор, хлористый кальций.

Осуществив, например, электролиз раствора поваренной соли NaCl , мы можем получить сразу 3 полезных химических вещества: газообразные водород , хлор, раствор едкого натра NaOH .

Основателем гальванотехники и ее широчайшего применения является Б. С. Якоби, который изобрел в 1836 году гальванопластику.

Гальванотехника - это отрасль прикладной электрохимии, смысл которой состоит в получении электролитическим путем металлических копий каких-либо предметов (гальванопластика) или же в нанесении этим же способом металлических покрытий на какие-либо поверхности (гальваностегия) . Способ этот в свое время широко использовался в полиграфической промышленности и в определенных случаях применяется и сейчас.

Борис Семенович Якоби (1801 – 1874 г.г.) – русский академик, открывший гальванопластику, создавший первую конструкцию электродвигателя

Гальванопластика - это электрохимическое осаждение металлов на поверхность металлических и неметаллических изделия в процессе электролиза.

Гальванопластика – получение отслаиваемых копий предмета, полученных путем осаждения металла на поверхности предмета электролитическим способом.

Точность копирования формы предмета очень высокая, т.к. процесс идет на ионном (молекулярном) уровне.

Применение гальванопластики

• Получение рельефных копий барельефов, статуй.
• Изготовление клише, полиграфия.
• Выпуск ценных бумаг, денег.

Копия барельефа, полученная методом гальванопластики

Электролиз - это совокупность электрохимических процессов, происходящих при прохождении электрического тока через электролит с погруженными в него электродами .

На катоде катионы восстанавливаются в ионы более низкой степени окисления или в атомы.

Схема гальванической установки

Офтальмотренинг

Зарядка формы

Подготовленные для электролитического наращивания формы, снабжены проводниками, имеющими контакт с электропроводящим слоем и подвеской для крепления на катодных штангах.

Возможности гальванопластики

Гальваностегия – это метод нанесения металлических покрытий на предметы.

Гальваностегия – это покрытие предметов неокисляющимися металлами для защиты от коррозии

( Ni, Zn, Ag, Au, Cu) .

?

Приведите примеры защитных покрытий в быту и технике.

Области применения электротехнологий : - получение оксидных защитных пленок на металлах (анодирование); - электрохимическая обработка поверхности металлического изделия (полировка); - электрохимическое окрашивание металлов (например, меди, латуни, цинка, хрома и др.); - очистка воды - удаление из нее растворимых примесей.

В результате получается так называемая мягкая вода (по своим свойствам приближающаяся к дистиллированной); - электрохимическая заточка режущих инструментов (например, хирургических ножей, бритв и т.д.).

Электронно - ионная технология или аэрозольная технология основана на воздействии электрических полей на заряженные частицы материалов, взвешенных в газообразной или жидкой среде.

• Фильтры, очищающие воздух от дыма или пыли.
• Электростатические установки для окрашивания сложных деталей (в автомобилях).
• Электронно – ионный сканирующие микроскопы.

• Приборы и оборудование для аэрозольной дезинфекции водопроводных сооружений.
• Приборы и оборудование для аэрозольной дезинфекции резервуаров чистой воды.
• Приборы и оборудование для аэрозольной дезинфекции трубопроводов.

Термомеханический аэрозольный генератор  предназначен для применения реагентов, способных растворяться как в маслах, так и в воде. Используют как на открытых пространствах, так и в закрытых помещениях, в птицеводческих и животноводческих помещениях, в том числе для газации небольших закрытых помещений.

• Аэрозольная дезинфекция на предприятиях пищевой промышленности. 
• Технология аэрозольной 

ткани (запатентована в 2000 году).

• Аэрозольные  c редства объемного тушения. 

Метод магнитной очистки

• На ТЭС очищают смазочно – охлаждающие жидкости (для снижения накипи на стенках теплообменных аппаратов – выводится в виде взвешенных частиц - шлама )
• Фильтры для очистки воды в бытовых условиях.
• Магнитная очистка крови от инфекции.

Метод магнитноимпульсной обработки – это взаимодействие мощных импульсов магнитных полей и вихревых потоков, возникающих в заготовках.

• Магнитноимпульсная обработка металлов.
• Штамповка, обжим, раздача труб.
• Пробивка отверстий в заготовках из токопроводящих материалов.

Метод прямого нагрева

• Выплавка металла, стекла.
• Тепловые пушки прямого нагревас воздухозаборником для свежего воздуха.
• Дизельные, газовые пушки прямого нагрева.
• Размораживание продукции (рыба, плоды).
• Хлебопечение.

Электрическая сварка – технологический процесс получения неразъемных деталей в результате их электрического нагрева до плавления или пластического состояния.

1. Дуговая сварка - один из способов сварки, использующий для нагрева и расплавления металла электрическую дугу.

• Температура электрической дуги (до 5000°С) превосходит температуры плавления всех существующих металлов. По степени механизации различают:
• ручную дуговую сварку,
• полуавтоматическую дуговую сварку,
• автоматическую дуговую сварку.

2 . Контактная сварка - процесс образования неразъёмного сварного соединения путём нагрева металла проходящим через него электрическим током и пластической деформации зоны соединения под действием сжимающего усилия.

• Контактная сварка преимущественно используется в промышленном серийном производстве однотипных изделий (на предприятиях машиностроения, в авиационной промышленности).

Установка для контактной точечной сварки

Электроискровая (электроэрозионная) обработка - обработка через электрическую эрозию.

Один из электродов является обрабатываемой деталью, другой — электрод - инструментом. Разряды производятся периодически, импульсно, так чтобы среда между электродами восстановила свою электрическую прочность. Для уменьшения эрозии электрод - инструмента для разрядов используются униполярные импульсы тока. 

Обработка и резка металла методом электроэрозионной обработки .

Наибольшее распространение на предприятиях машино- и приборостроения получили следующие технологии электроэрозионной обработки:

• обработка сложноконтурных поверхностей и отверстий,
• операция копировально – прошивочная,
• обработка сложноконтурных линейчатых поверхностей,
• прошивка глубоких отверстий малого диаметра,
• операция электроэрозионная прошивочная.

Электроэрозионная обработка сложноконтурных полостей и отверстий осуществляется на копировально-прошивочных станках с ЧПУ.

Вырезка проволокой - обработка деталей любой сложности.

Проволока для электроэрозионных станков

Операции электроэрозионной

  проволочной обработки 

Основные понятия

• Наукоемкие технологии
• Электротехнологии
• Гальванотехника
• Гальванопластика
• Гальваностегия
• Электронно - ионная технология (аэрозольная технология)
• Магнитная очистка
• Индукционный нагрев
• Электродуговая сварка
• Контактная сварка
• Электроискровая (электроэрозионная) обработка

Практическая работа

Выполнить задание на стр. 65.

Домашнее задание :

• § 4 стр. 57- 65.
• Ответить на вопросы.

Было интересно…

Было трудно…

Теперь я могу…

Я научилась…

Меня удивило…

Мне захотелось…

Литература

Технология: базовый уровень:

10-11 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений. /

(В.Д. Симоненко, О.П. Очинин,

Н.В. Матяш) ; под ред. В.Д.Симоненко. – М.: Вентана-Граф, 2012.