2. תכונות חומרים

1. 2. תכונות חומרים • מכניות • כימיות • פיזיקליות

2. תכונות מכניות תכונות המתארות את תכונת (התנהגות) החומר בעקבות פעולת כוחות חיצוניים עליו.

3. חוזק היא תכונה המתארת את היכולת של החומר לעמוד בעומסי מתיחה או לחיצה סוגי עומסים( כוחות חיצוניים הפועלים על גוף) עומס לחיצה... כוח חיצוני מקטין ממדי גוף (שכיבה על מזרון, אריזות) עומס מתיחה...כוח חיצוני מגדיל ממדי גוף עומס כפיפה ... מכופף גוף(יוצר עקמומיות)

4. קשיות יכולת החומר לעמוד בפני נעיצה, שריטה ושנוי צורה

5. בדיקה עצמית

6. אלסטיות • תכונת החומר לחזור למצבו הקודם לאחר שפסקה פעולתו של אחד מהעומסים או שילובם

7. פלסטיות יכולתו של החומר לשנות את צורתו כתוצאה מהפעלת עומסי (כוחות) כפיפה או קריסה. כאשר עומסים אלה פוסקים לפעול עליו הוא איננו חוזרלצורתו הקודמת דוגמאות: פלדה לאחר כיפוף מטבע שהוטבעה בה צורה חלקי פלדה במעטפת החיצונית של מכונית

8. החומר-בשלושת מצבי צבירה גז מוצק נוזל מה יש לעשות כדי לעבור ממצב צבירה אחד למצב צבירה שני?

9. תכונות פיזיקליות • תכונות הנובעות מהמבנה הפנימי של החומר אשר אינן משתנות בהשפעת גורמים חיצוניים. הן מתארות את התנהגותו בתנאים שונים צפיפות • מגנטיות • ערכי טמפרטורת היתוך, מוליכות חשמלית • אופטיות(תגובת החומר לקרינה אלקטרומגנטית) • אקוסטיות(שפור קליטת קולות וצלילים בחדרים אולמות וכו')

10. משקל סגולי- משקל החומר ליחידת נפחניוטון למטר מעוקב צפיפות- כמות חומר(גרם) ליחידת נפח בסמ"ק חומר ב' חומר א' דוגמאות: גלשן צף על המים, שמן צף על מים אוויר חם מעל אוויר קר מים חמים מעל מים קרים

11. תכונות תרמיות • מוליכות חום • התפשטות תרמית. דוגמא: עליית הכספית במד- טמפרטורה • טמפרטורת היתוך ואידוי

12. מוליכות חום היאאחת הדרכים להולכת חום בגוף.היא מתארת את יכולת המתכות להעביר חום ממקום בעל טמפרטורה גבוהה למקום בעל טמפרטורה נמוכה יותר

13. כיצד עובר חום לאורך גוף מתכתי? בחימום מתכת- אנרגיית התנועה של אלקטרונים חופשיים גדלה מאוד והם מתרחקים יותר מהחלקיק ונעים הלאה כך שהם נושאים את אנרגיית התנועה במהירות לאורך הגוף.

14. מוליכים לא מתכתייםמוליכי חום גרועים בהעדר אלקטרונים חופשיים אין מי שיעביר את אנרגיית התנועה מחלקיק לחלקיק במהירות רבה לכן אנרגיית החום מתפשטת באיטיות רבה. רק החלקיקים שקרובים ללהבה מגבירים את תנודותיהם.

15. כיצד עובר חום בגז? • בחימום גז-תנועתם של חלקיקים קרובים ללהבה מתגברת בגז והם מתנגשים בחלקיקים שכנים ומעבירים אליהם את אנרגיית התנועה שלהם. אוויר נע- אינו מתנהג כמבודד דוגמאות: במרחק מסוים מעל להבה האוויר חם. אוויר מעל חול המדבר מעביר חום אל שכבות אוויר עליונות. אוויר שאינו נע- מתנהג כמבודד דוגמאות: פוליאוריתן- חומר מוקצף הכלוא בתוך פולימר. שמיכת פוך- אוויר כלוא בין הנוצות

16. כיצד עובר חום בנוזל? • החום במים עובר מלמטה למעלה דוגמאות: דוד חימום חשמלי(בוילר)

17. כיצד משפיע שנוי הטמפרטורה על גוף?התפשטות תרמית- אורכית. • דוגמא: עליית הכספית במד- טמפרטורה אחרי חימום הרווחים גדלו התפשטות החומר לאורך הגוף ולעוביו, הרקע האדום הוא הגידול בנפח המוט כתוצאה מחימום מס' החלקיקים נשמר

18. התפשטות תרמית אלומיניום אבץ פליז נחושת זהב בטון,ברזל זכוכית התפשטות תרמית גבוהה התפשטות תרמית נמוכה

19. החומר-בשלושת מצבי צבירה חימום גז מוצק נוזל קירור

20. טמפרטורת היתוך ואידוי נקודות היתוך ואידוי הן הטמפרטורות בהן החומר משנה את מצב הצבירה שלו. נקודת (אידוי) רתיחה של מים היא ב-100 מעלות צלסיוס המים מתאדים והופכים לגז נקודת היתוך של קרח היא באפס מעלות צלסיוס הקרח המוצק ניתך והופך לנוזל

21. אופטיות(תגובת החומר לקרינה אלקטרומגנטית) החזרת חלק מקרני האור המקנות צבע בליעת אור החזרת קרני אור

22. תכונות כימיות תכונות המתארות את תגובת החומר לסביבה תוך שינויים בהרכבו אקטיביות בתגובה כימית כושר חמצון,(שיתוך= קורוזיה) מסיסות במים ובתמיסות עמידות כימית +

23. החלדה ( שיתוך)תגובה כימית לא רצויה • תכונת המתכות הברזליות להיהרס על ידי שיתוך. כלומר: החלדה לעומק. • דוגמאות: סורגים, מעקות, גדרות מברזל ברזל חמצני (חלודה) חמצן (בנוכחות לחות) +

24. דרכים למניעת שיתוך 1. ציפוי - התנגדות פני המתכת לשנוי כימי או אלקטרוכימי. דוגמאות: צבעים, ציפויים (בחומר פלסטי לדוגמא) 2. שימון וגרוז (הקטנת סיכוי להיווצרות חלודה והקטנת חיכוך בין רכיבים ) 3. גילוון – ציפוי חלקי פלדה במתכת אבץ. ( לדוגמא: גוף מכונית)

25. תנו דוגמא לשימוש וניצול יום יומי של של מוצרים ממתכות שעברו תהליך למניעת חלודה? חסינות כימית בחום - כושר מתכות מסוימות לעמוד בטמפרטורה גבוהה בפני חמצון. ( בשל הרכב המתכות או בזכות הטיפול שהן עברו ) תנו דוגמאות.

26. מסיסות • הגורמים המשפיעים על המסיסות: • סוג החלקיקים • הערכות החלקיקים • הכוחות הפועלים בין החלקיקים + ממס מומס תמיסה

27. סיכום-חומרים ותכונותיהם • התייחסנו לשלב חקירת החומרים בתהליך התיכון. • הכרנו סוגי חומרים. • הכרנו תכונות מכניות, כימיות ופיזיקליות. • למדנו לאפיין חומר בתכונותיו.

28. חומרים הנדסיים ותכונותיהם

29. מאפיינים עיקריים המשפיעים על התיכון של מוצר

30. שלב שבו חומרי גלם הופכים לחומרים תעשייתיים- הנדסיים נעשה על פי החומר הנבחר באמצעות עיבוד תרמי עיבוד כימי ואלקטרוליטי עיבוד מכני

31. עיבוד פלסטי של מתכות ערגול חישול חסום היתוך יציקה

32. ערגול 1. ערגול- עיבוד פלסטי המבוצע בקר או בחם על ידי העברתו בין גלילים.לוח המתכת נלחץ בין שני גלילים כבדים של מתכת בעלת חוזק וקשיות גדולים יותר. בגלל הלחץ הלוח נמעך ונעשה דק יותר בהתאם למרחק בין הגלילים. דוגמא: רדיד אלומיניום מיוצר בערגול קר. הדגמה בכיתה: ע"י רידוד גוש פלסטלינה בעזרת מערוך. פרופילי מתכת רצועת מתכת

33. חישול חישול -עיבוד פלסטי בחום במכבש או בהקשה בפטיש. הדגמה בכיתה: דחוס פלסטלינה לתוך כלי קטן מפלסטיק בעל גאומטריה פשוטה. השאר חומר עודף בפתח המכל. לחץ בחוזקה על החומר העודף באמצעות לוח שטוח עד שהלוח יגע בשפתו של המכל. מרחשות שתי פעולות: 1. החומר נדחס היטב 2. החומר העודף נפלט

34. חיסום • תהליך תרמי הכולל חימום הפלדה לטמפרטורה הנדרשת ולאחר מכן קירורה המהיר לצורך שינוי במבנה הפנימי שלה. התהליך מקנה לפלדה את הקשיות הגבוהה שלה ואת הפריכות.

35. יציקה • ייצור מוצר באמצעות יציקת מתכת נוזלית לדפוס ( התקן המכיל את חלל היציקה) במידות הרצויות והסופיות של המוצר

36. כרסום כרסום בוחן אם אפשר לעבד חומר מסוים על ידי הסרת חומר מיותר בצורת שבבים (חריטה, כרסום, קידוח)

37. מה ניתן לעיבוד בכירסום?

38. ריתוך • רתיכות היא יכולתו של חומר להתחבר באמצעות תליך חימום והוספת חומר

39. עיבוד החומרים הפלסטיים • דפיסה בהזרקה • דפיסה בשחול • דפיסה בניפוח • עיצוב בחום • כבישת לחץ

40. השפעות על הסביבה

41. מחליפים חומרים שאינם ידידותיים לסביבה

42. תהליך ייצור כל סדרת הפעולות אשר הופכות את הקלט לפלט הייצור כולל שני שלבים א. חומרי גלם הופכים לחומרים תעשייתיים- הנדסיים ב. חומרים הנדסיים הופכים לחומרים תעשייתיים- מוצרים

43. עיבוד ראשוני חומר גלם טבעי- חומרים הנמצאים בטבע ומשמשים כקלט במערכות ייצור חומר הנדסי- חומר שעבר עיבוד ראשוני וניתן ליצור מהם מוצרים (לוחות עץ, בטון, ברזל) חומר הנדסי חומר גלם טבעי בטון מים, חול, מלט גומי נפט גלמי

44. עיבוד משני תהליך הפיכתו של חומר הנדסי למוצר

45. בחירת חומרים למוצר תוך הפעלת שיקולי תיכון וטכנולוגיית ייצור עלות תכונות החומר בחירת החומר תיכון מוצר צריכת אנרגיה השפעות סביבתיות דרישות תפעול ושירות בחירת תהליך הייצור זימון מקורות גורמים חברתיים

46. תהליך תיכון ובחירת חומר לייצור אופניים 1. לאיזה צורך עונה המוצר? 2. לאיזו אוכלוסיית יעד הוא מיוצר? 3. באילו תנאי שירות ישמש המוצר? 4אילו תכונות כימיות פיזיקליות מכניות וכו' צריכות להיות לחומרים אלו?

47. תהליך בחירת חומר לייצור אופניים 1. המוצר עונה לצורך: כלי תחבורה לחברים ולבי"ס 2. אוכלוסיית יעד עבורה הוא מיוצר: נוער 3. תנאי שירות בהם ישמש המוצר: כביש, מדרכה לעיתים רטובים, טמפרטורה 5-40 מעלות צלסיוס, משקל רוכב, כ- 70 ק"ג, אחסון במחסן או בחוץ חשוף לשמש ולגשם. 4. לחומרים צריכות להיות התכונות הבאות: חוזק, קשיות, עמיד לטמפ' קיצוניות.

48. התכונות הנדרשות מהחומר לצורך בניית שילדת האופניים עפ"י מאפייני המוצר

49. המשך...

50. . אילו חומרים לדעתך מתאימים לייצור האופניים?