Бюджетное общеобразовательное учреждение

«Целинная средняя общеобразовательная школа»

Русско-Полянского муниципального района Омской области

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

на тему: «Изготовление металлической стойки для школьного музея с применением сварочных работ»

по дисциплине: «Технология»

Обучающего: Шепелева Максима

Класс: 9

Руководитель: Мизова Вера Ивановна

с. Целинное-2025

Содержание:

Ведение 3

1. Теоретическая часть

1.1. Историческое развитие сварочного производства 4

1.2. Теоретический аспект понятия и виды сварочного поста 5

1.3.Основная комплектация поста 6

1.4. Виды сварочных работ 7

1.5. Типы сварочного соединения 8

1.6. Виды сварочного аппарата 9

1.7. Сварочные напряжения и деформации 10

1.8. Профессия сварщик 11

2. Охрана труда и техника безопасности

2.1. Обеспечение безопасности при выполнение сварочных работ 14

2.2. Электробезопасность 14

2.3. Пожарная безопасность 15

2.4. Меры предупреждения поражения электрическим током 16

2.5. Меры предупреждения действия излучений дуги на глаза и кожу сварщика 17

2.6. Меры предупреждения ожогов 17

3. Практическая часть

3.1. Основные характеристики и виды витрин для музея 19

3.2. Технологический процесс изготовления металлической стоики для музея 20

3.3. Технологическая карта создания сварочной стойки 21

4. Экономическая часть 22

Вывод 23

Заключение 24

Список литературы 25

Приложение 26

Введение

В 9 классе передо мной встал выбор продолжить обучение в 10 классе или определится с выбором профессии и поступить в колледж. На профоринтационных классных часах мы знакомимся с различными направлениями в выборе профессии. В настоящие время большим спросом пользуются рабочие профессии одной из которых я и хотел бы обучиться - это профессия сварщика. За процессом сваривания деталей я наблюдал дома когда отец сваривал ворота для заднего двора, между отдыхом от сварочных работ отец мне рассказывал о том как правильно сваривать, что необходимо знать технику безопасности, какие инструменты должны быть всегда под рукой. Мне очень интересно было слушать и уже хотелось попробовать на практике самому, но для этого необходимо освоить не только практику, но и теорию. Остановившись на сварочном производстве, я решил изучить и познакомиться с данной спецификой работы сварщика более подробно, тем самым утвердится в своем самоопределение выбора профессии.

Актуальность темы проекта. На сегодняшний день сварочное ремесло довольно востребовано во многих хозяйствах – строительство, транспортная, промышленная и сельскохозяйственная отрасль. Профессиональная сварка востребована в изготовлении мангалов, сооружений, ограждений и многих других предметов, которые необходимы в быту человека. Металлические конструкции и изделия активно используются не только в строительстве, но и в оформлении интерьера.

Цель проекта: Изготовление металлической стойки сварным методом.

Задачи:

- изучить литературу сварочного производства;

- рассмотреть оборудование сварочного поста;

- проанализировать основные характеристики изготовления сварочной конструкции;

- исследовать технологический процесс изготовления стойки.

- изготовить металлическую стойку для школьного музея.

Практическая значимость работы: результатом моего проекта будет сделанная мной сварная металлоконструкция - стойка для витрины школьного музея.

Методы исследования:

теоретические (обобщение, обработка информации);
статистические (оценка значимости работы в целом);
экспериментально-теоретические (моделирование).

Работа предусматривает два этапа:

теоретический - изучение литературы по данной теме;
практический - создание металлоконструкции.

Теоретическая часть

Историческое развитие сварочного производства.

Сварка возникла на первом этапе развития человеческой цивилизации. Еще в каменном веке камнем подходящей формы древний человек мог отковать изделия из самородков благородных металлов – золота, серебра, меди. Таким же технологическим приемом, когда необходимо было увеличить размеры изделия, соединяли эти пластины между собой, т.е. применяли один из видов сварки – холодную сварку , - сварка металлов в холодном состоянии путем приложения деформирующих усилий. Этот первый вышедший из древнего периода способ сварки получил развитие в настоящее время для соединения медных, алюминиевых проводов, оболочек кабелей связи, морозильных камер холодильников и т.д. В древние времена этот способ был использован при сварке благородных металлов, которые практически не окисляются.Ударяя по сложенным вместе кускам металла, удавалось добиться прочного соединения. В Дублинском Национальном музее хранится золотая коробка, изготовленная в эпоху поздней бронзы, стенки и днище ее скованны плотным швом. Как считают эксперты, изготовлена она с помощью холодной сварки.

За несколько тысячелетий до н.э. некоторые племена (например, на территории Бессарабии, Украины) добывали из руды медь, свинец.

Но техникой литья они еще не овладели, поэтому они подогревали и сковывали отдельные куски, получая более крупные куски и изделия из них. Появление бронзы – сплава меди и олова – заставило древних умельцев приняться за разработку новых методов соединения отдельных элементов вместе (сварку). Бронза обладает высокой твердостью, прочностью, сопротивлению истиранию. Однако достаточно низкая пластичность не позволяла применять кузнечную сварку для соединения отдельных заготовок. Вдобавок возросли и габариты изделия, и трудно равномерно разогреть их. В III-II тыс. лет до н.э. умельцы трипольских племен применяли скручивание, фальцовку, склепывание, паяние.

В начале железного века начали получать кричное железо. Куски железной руды (оксиды и др. соединения железа) нагревали вместе с углем и получали комки, в которых перемешаны частицы железа, шлака и остатков угля.

При сыродутном или кричном способе получения железа, который господствовал на протяжении тысячелетий крицы получили относительно небольших размеров и для получения изделий действительно больших размеров их (куски) необходимо было соединять между собой. Для увеличения длины изделий сварку вели внахлестку.

Большое значение для развития техники обработки черных металлов имела сварка железа с разным содержанием углерода с целью улучшения качества лезвия режущих и рубящих орудий. Это требовало большого мастерства кузнецов, т.к. температура сварки железа с различным содержанием углерода неодинакова. При изготовлении мечей, дротиков, ножей выполняли сварку полос железа и стали с выходом последней на режущую часть лезвия. Это давало хорошее сочетание мягкого и вязкого железа или низкоуглеродистой стали с твердой, но хрупкой сталью, содержащей большое количество углерода.

Часто при изготовлении ножей, серпов, топоров кузнецы – сварщики наваривали небольшую стальную пластину на режущую часть лезвия.

В скифский период в некоторых случаях делались попытки произвести сварку бронзы с бронзой путем прилива. Однако не всегда получалось прочное соединение. Литейщики раннего железного века при починке изделий (например, котлов) пробивали в стенках отверстие, таким образом, получалась соединяющая отливка, напоминающая форму заклепки.

1.2. Теоретический аспект понятия и виды сварочного поста

Сварочный пост- это рабочее место, оборудованное всеми необходимыми для производства сварочных работ. Сварочный пост укомплектовывается источникам питания, электрическими проводами, щитком или маской, вспомогательными инструментами.

Виды сварочных постов:

Стационарный пост

Классическая схема стационарного сварочного поста подразумевает обустройство специальной защитной кабины, лишенной навеса.

Требования к организации стационарного рабочего места:

Площадь помещения по внутреннему периметру должна быть не меньше трех квадратных метров.
Поверхность стенок отделывается негорючими материалами.
Каркас кабины может изготавливаться только из металла.
Высота рабочего стола зависит от способа выполнения работ. Для сидячего положения она составляет 60 см, а для стоячего – 90 см. в идеале, если конструкция может опускаться или подниматься в зависимости от ситуации.
На входе навешивается брезентовый полог.
Минимально допустима высота кабинки составляет 2 метра.
Нижняя часть стенок приподымается над уровнем пола для улучшения вентиляции. Зазор должен быть не меньше 25 см.
Для рабочей поверхности требуется металлический или чугунный лист общей площадью не менее одного квадратного метра.
С внутренней стороны кабина обрабатывается специальным составом светло-серого оттенка. Он обладает высокими огнеупорными характеристиками и поглощает ультрафиолет. Это необходимо для исключения случайного воспламенения поверхности стен помещения. ( приложение №1)

Газосварочный пост

Для организации газосварочного поста потребуется, в первую очередь, соответствующее оборудование: генератор ацетилена, горелки и рукава для подачи газа, баллоны с кислородом и редукторами газосварочный переносной пост представляет собой тележку, на которой расположены баллоны, редукторы и вся необходимая оснастка. Тележка чаще всего изготавливается из труб, а колесная ось располагается в месте центра тяжести, чтобы облегчить перемещение и удержание( приложение № 2).

Оборудование газосварочного поста состоит из таких элементов:

стол с металлической столешницей;
вытяжка ( устанавливается, как правило, над столом или немного в стороне);
источники света.

3 Передвижной пост

Сварочный передвижной пост необходим при выполнении работ с крупногабаритными конструкциями. Нередко, такое рабочее место располагается на открытом воздухе. Поэтому нуждается в дополнительной оснастке для защиты от солнечных лучей, ветра и осадков. Защита представляет собой навесной козырек и раскладные жесткие щиты (ширмы) от ветра. Для размещения расходных материалов, дополнительного инструмента и мелкой оснастки, мобильное рабочее место комплектуется слесарными тележками с выдвижными ящиками. Во время выполнения сварочных работ в большом количестве выделяются вредные летучие вещества. Они представляют опасность для здоровья специалиста. Однако обустройство вентиляции не требуется: передвижной пост сварщика находится на открытой площадке и газы быстро улетучиваются.

А вот локальная система освещения может потребоваться. В условиях плохой естественной освещенности потребуется дополнительный источник света. Он размещается непосредственно над столом на стойках. Хорошее освещение снижает нагрузку на глаза, улучшает условия работы, что способствует повышению производительности специалиста. Электрическое оборудование, включая и сам сварочный аппарат, в обязательном порядке заземляется, чтобы минимизировать вероятность поражения сварщика электрическим током (приложение № 3).

1.3.Основная комплектация поста

Вне зависимости от функциональности, будь то стационарный или передвижной сварочный пост, место работы специалиста должно в полной мере соответствовать следующему набору требований:

рабочий стол сварщика с прочной столешницей, которая бывает поворотная и не поворотная, изготавливается из чугуна или стали и подключается к «массе»;

2: в случаях, когда подразумевается сидячая работа, то требуется кресло из диэлектрического материала;
заземление всех энергопотребляющих устройств в обязательном порядке;
хорошая степень освещенность рабочего стола. Оптимальным считается сочетание естественного и искусственного освещения;
для хранения инструмента предусматриваются выдвижные ящики;
полы должны быть выполненными из кирпича или бетона;
источник питания дуги;
пусковая аппаратура;
сварочные провода;
электрододержатель;
вытяжные устройства;
ящик для отходов.

1.4. Виды сварочных работ

Электродуговая сварка. Обеспечивает соединение деталей с помощью нагрева, источником которого является электрическая дуга, возникающая между свариваемым материалом и сварочным электродом ( приложение № 4).
Аргонно-дуговая сварка. Также выполняется электрической дугой, но при этом использует защитную завесу из инертного газа. Подходит для соединения заготовок из нержавеющей, жаропрочной, кислотостойкой стали, алюминия, магния и различных цветных сплавов ( приложение № 5).
Контактная сварка. Предусматривает соединение изделий посредством двух последовательных процессов — нагрева металла до пластического состояния с дальнейшим механическим деформированием деталей. Бывает точечной, стыковой, шовной, рельефной ( приложение № 6).
Газовая сварка. Заключается в расплавлении кромок свариваемых деталей и введении в жидкую ванну присадочного материала. Чаще всего данную технологию используют при производстве листовых и трубчатых стальных конструкций небольшой толщины ( приложение № 7).
Плазменная сварка. Её применяют для сваривания наиболее тугоплавких металлов — молибдена, вольфрама, никелевых сплавов, специальных сталей. Обработка осуществляется струёй плазмы, температура которой достигает 30 000 °С ( приложение № 8).
Лазерная сварка. Один из самых эффективных способов соединения металлических деталей. Отличается высокой производительностью, стабильностью формирования шва, ограниченностью зоны термического воздействия на изделия, возможностью сваривать крупногабаритные конструкции ( приложение № 9).

1.5. Типы сварочного соединение

1.Стыковое

Это самый распространенный вид соединения, когда детали стыкуют друг с другом в одной плоскости с небольшим зазором. Соединяемые края зачищают и выравнивают. В зависимости от толщины металла выполняют разделку кромок: их стачивают в виде V-, Х-, К-образного или криволинейного скоса. В этих случаях сварку производят с обеих сторон ( приложение № 10).

2. Нахлесточное

Внахлест сваривают детали конструкции, в которой предусмотрено наложение одного элемента на другой, или для усиления соединений. Как правило, таким способом варят заготовки толщиной 8–12 мм. Чтобы минимизировать риск коррозии и разрушения конструкции, сварку выполняют со всех доступных сторон ( приложение № 11).

3.Угловое

Это соединение необходимо для сварки деталей под углом (не обязательно прямым). Выполнить его непросто. Для лучшего результата потребуется предварительное стачивание кромок с соблюдением геометрии угла. Во время работы надо сохранять выбранное положение, электрод держать под нужным углом наклона, движения должны быть равномерными. По возможности угловой стык заваривают и с внешней, и с внутренней стороны. При соединении заготовок разной толщины более толстую деталь помещают сверху. Это позволит избежать прожога. Сварку внутренней стороны угла следует производить на малом токе, чтобы не деформировать внешний угол ( приложение № 12).

4.Тавровое

Это сварка деталей, одна из которых присоединяется торцом к плоскости другой (получается два внутренних угла). Применяется преимущественно при сборке опорных конструкций. Соединение требует предварительного торцевания присоединяемой кромки. Оно может быть максимально прямым или с двусторонним скосом. Шов выполняется с глубоким корневым проплавлением ( приложение № 13)

5.Торцевое

Это сварка торцов деталей, которые плотно прижаты друг к другу или расходятся под углом не более 30º. При таком соединении практически невозможен прожог деталей, исключены деформации и внутренние напряжения металла после остывания ( приложение № 14).

1.6 .Виды сварочного аппарата

Сварочные полуавтоматы

В профессиональной среде это самый распространенный тип. Конструкция его более сложная, фактически это может быть сварочный трансформатор или инвертор (про который расскажем ниже), механизма, который подает проволоку, баллона с защитным газом и горелки со шлангом. При сварке здесь используется проволока, которая выступает в роли электрода, плюс здесь используется защитный газ, который исключает попадание кислорода. Впрочем, работать можно и без газа, но тогда используют проволоку со специальным покрытием. Оно испаряется и создаёт оболочку из газа.

Сварочные полуавтоматы используются на стройках, производствах и даже в быту. Это универсальное решение, которое позволяет сваривать практически любые металлы и при этом обеспечивает высокое качество сварного шва. Широко используются при работе с листовым металлом. Многие другие типы сварочных аппаратов для сварки тонких листовых металлов попросту не подходят, так как могут прожечь их ( приложение № 15).

Основные плюсы сварочного полуавтомата следующие:

Разбрызгивание металла минимальное.
Универсальность, можно соединять практически все металлы.
Производительность.
Высокое качество шва, который потом практически не требует обработки (в частности, швы не покрываются шлаком).
Можно делать очень длинные швы, не меняя при этом оснастку.

Минусы у них следующие:

Требуют квалификации от сварщика, это не тот случай, когда купил аппарат и спокойно варишь через пару дней.
Стоимость оборудования высокая.
Требуется баллон с газом, что выливается в дополнительные расходы и затрудняет транспортировку.
При сильном ветре работать сварочным полуавтоматом может быть сложно — он будет сдувать защитный газ.

Сварочные инверторы

Еще один довольно популярный сегодня тип, у которого есть ряд существенных плюсов. Сварочные инверторы используются как в быту, так и в профессиональной деятельности. Это компактные устройства с очень высоким КПД. Конструкция у инверторов достаточно сложная, здесь переменный ток сперва преобразовывается в постоянный. Затем постоянный проходит через инверторный блок опять преобразовывается в переменный, но уже с повышенной частотой. Этот высокочастотный ток попадает на понижающий трансформатор, где снижается его напряжение, но повышается сила тока. Далее он опять попадает на выпрямитель, где преобразуется в постоянный ( приложение № 16).

То есть, фактически речь идет про несколько последовательных преобразований, что и объясняет сложность конструкции. Но при всем при этом, сварочный инвертор это очень компактное устройство, которое обеспечивает КПД от 90%. Инверторы подходят для сварки разными методами, могут использовать и с полуавтоматами, о чем мы упоминали выше. Есть модели, которые являются одним целым со сварочным генератором, они по понятным причинам значительно тяжелее (есть как бензиновые, так и дизельные модели).

Плюсы у сварочных инверторов следующие

Небольшой вес и компактный размеры (некоторые модели весят меньше 5 килограммов).
Большое количество настроек, что позволяет обеспечить качественную сварку.
Высокий КПД.
Электрическая дуга стабильная.
Универсальность, можно использовать любые типы электродов.
Очень просто в освоении.

Тем не менее, у инверторов есть и очень существенные недостатки:

Цена на аппараты очень высокая, дорогим будет и ремонт.
Чувствительны к условиям эксплуатации, например, для них плохи перепады температуры (конденсат), чувствительность к запыленности.
Сложная конструкция, которая является причиной высокой цены и требовательности к условиям эксплуатации.

1.7. Сварочные напряжения и деформации.

В результате местного ( неравномерного ) нагрева металла в сварной конструкции возникают временные и остаточные напряжения. Временные сварочные напряжения наблюдаются только в определенный момент сварки в процессе изменения температуры. Напряжения существующие после окончания сварки конструкции и полного ее остывания, называются остаточными сварочными напряжениями или сварочными напряжениями.

При проектировании и изготовлении сварной конструкции необходимо считаться с возможностью появления в них остаточных деформаций и напряжений, и принимать меры для их предотвращения или ограничиваться в таких пределах, при которых их влияние не будет опасным.

При сварке малоуглеродистых сталей, имеющих наиболее широкое применение в металлических конструкциях, в них возникают напряжения первого рода, уравнивающиеся в микрообъемах.

Неизбежными причинами сварочных деформаций являются:

неравномерный нагрев изделия при сварке;
тепловая усадка швов;
структурные изменения металла шва и ЗТВ.

Сопутствующими причинами являются:

неправильное решение конструкции сварного узла, т.е. близкое расположение и частое пересечение сварных швов или неправильный выбор типа сварного соединения;
применение устаревшей техники и технологии;
низкая квалификация сварщика;
нарушение геометрических размеров шва.

Основной мерой борьбы с деформациями является создание в зонах пластической деформации, дополнительных деформаций противоположного знака.

1.8. Профессия сварщик.

Сварщик – это специалист, умеющий соединять металлы путем плавления кромок с добавлением присадочного металла. Для этого используется оборудование, способное нагревать сталь и другие материалы до температуры плавления качество шва зависит от опыта сварщика, используемых материалов и аппаратов. Сварщики очень востребованы на производствах. Они работают на сварочных постах, и задействованы в сварке металлоконструкций. Есть сварщики-сборщики, которые сами собирают заготовки, прихватывают их и затем обваривают стыки. Другие специалисты (в основном высокого класса), заняты только сваркой, а сборку осуществляют слесаря.

Сферы производств, где нужны сварщики, довольно обширны:

автомобилестроение;

судостроение;
изготовление металлической мебели (шкафы, столы, верстаки, стеллажи);
сварка полотенцесушителей, емкостей, резервуаров;
выпуск ворот, калиток, дверей, решеток, оград.

Профессия сварщика имеет ряд основных специализаций:

электросварщик (ручная сварка металла при помощи электрической дуги);
газосварщик (сварка сложных узлов, механизмов и деталей, которые являются высокоуглеродистыми, коррозионностойкими цветными металлами, сплавами, чугуном);
электросварщик-аргонщик (сварка нержавеющих сталей, которая производится вольфрамовым электродом при постоянном токе);
оператор автоматической сварочной машины (сварку изделий, узлов, конструкций на контактных и точечных станках с ЧПУ);
сварщик диффузно-сварочных установок (сварка уникальных и сложных деталей, которые подвергаются различным испытаниям, в специальных печах).

К основным обязанностям сварщиков, как правило, относятся:

обработка деталей перед сваркой (зачистка кромок, шлифовка, очистка от ржавчины, грязи);
монтаж конструкций по чертежам и заданным размерам;
сварка металлов указанными методами;
тестирование и очистка швов от шлака, шлифовка.

Требования к сварщику:

Профессиональному сварщику нужно обладать отменным здоровьем, как физическим, так и психическим, иметь отличную зрительно-моторную координацию. Беспечные и неуклюжие люди вряд ли смогут долго проработать по этой специальности. С рабочих требуют безукоризненное соблюдение техники безопасности и условий охраны труда при проведении работ, иначе могут пострадать люди.

Кроме того, к работе допускаются только сварщики с удостоверениями действующей аттестации по определенному способу сварки. Сведения о них (сроки действия, шифры клейм сварщиков) содержатся в общедоступном реестре аттестованного персонала. Удостоверения должны содержать QR-код, который подтверждает их подлинность. Присвоенные при аттестации шифры клейм должны быть закреплены за сварщиками приказом организации, которая производила аттестацию.

Профессиограма сварщика: Условия труда.

Сварщик трудится и в специально оборудованном помещении, и на открытом воздухе, и под водой, и в открытом космосе. Работа требует высокой физической выносливости. У сварщика бывает работа на высоте, порой в неудобных и опасных позах.

В связи с повышенными требованиями безопасности труда у сварщиков введено обязательное ношение спецодежды, в том числе масок с защитными светофильтрами, которые предохраняют глаза от тепловых и световых излучений. Главным рабочим инструментом классического электрогазосварщика является газовая горелка и, в зависимости от специфики работы, и ручные инструменты, и электрические приборы, и полуавтоматы, и многофункциональные лазерные устройства. Сварщик выполняет ясные, четко сформулированные цели, решает стандартные, типичные задачи согласно заданным стандартам, правилам и алгоритмам.

Требования к индивидуальным особенностям специалиста:

Для успешной деятельности в качестве сварщика необходимо наличие следующих профессионально важных качеств:

пространственное мышление;
точная моторику рук (четкую координацию движений рук, кистей и пальцев) и гибкость всего
тела;
склонность к ручному труду;
склонность к работе с техникой;
способность к концентрации внимания;
физическая выносливость;
эмоциональная устойчивость;
тактильная и зрительная память.

Медицинские ограничения для сварщика:

быстрая утомляемость (из-за хронической анемии, плоскостопия);
болезни, связанные с потерей сознания;
нарушение координации движений;
нарушение функций опорно-двигательного аппарата (радикулит);
хронические заболевания суставов;
нарушения зрения и слуха;
заболевания органов дыхания;
заболевания сердечно-сосудистойсистемы;

2. Охрана труда и техника безопасности

2.1. Обеспечение безопасности при выполнение сварочных работ.

Сварочный аппарат, электроды, кабели, горелки и редукторы – главные материальные части успешного сварочного труда. Главные, но не единственные! Сварочные работы представляют реальную опасность для здоровья сварщика, а вот избежать этих опасностей вовсе не сложно.

Если высказаться коротко, то техника безопасности при сварочных работах сводится к очевидным истинам. Нельзя наплевательски относиться к своему организму. Нельзя приступать к работе и открывать сварочный кейс, думая только о сварке. Сначала подумайте о себе. Все сварочные швы мира не стоят удара током в 220 вольт. И острота зрения не вернется к сварщику, работавшему в полукустарной маске, будь он хоть трижды профессионал.

Сварочные цеха, мастерские и учебные сварочные лаборатории должны сооружаться из огнестойкого материала. Используемые для этой цели постройки из дерева должны иметь штукатурку или окрашиваться огнеупорной краской.

Окна мастерских должны содержаться в чистоте для обеспечения надлежащей освещенности рабочего места. Искусственное освещение в местах проведения сварочных работ должно отвечать общим правилам искусственного освещения промышленных предприятий. Необходимость хорошего освещения рабочего места сварщика диктуется резкими изменениями освещенности рабочего места электрической дугой, связанными с частым приспособлением глаз сварщика к различной яркости освещения ( приложение № 17).

2.2. Электробезопасность

Инверторы, полуавтоматы, трансформаторы и выпрямители представляют повышенную опасность в плане поражения электрическим током. Хотя в них напряжение V (а убивает именно оно) понижается, а сила тока (A) увеличивается, пробой обмотки способен нарушить безопасную схему. Поэтому следите за заземлением аппарата. Оно может быть штатным (в вилке есть дополнительный штифт, а в розетке ответный канал с отдельным проводом) или самодельным.

Самодельное заземление на предприятии выполняется по контуру помещения в виде металлической полосы шириной 3-5 см. Заземление фиксируется к стене анкерами. К нему подключаются медные кабели на болтовом соединении с затяжкой для плотности контакта. Второй конец кабеля закрепляется через отверстие и болт на корпусе оборудования. Контур заземляется при помощи трех метровых стальных штифтов, забитых в землю треугольником с расстоянием углов друг от друга 1 м. Если обмотка источника питания пробьет, напряжение не ударит прикоснувшегося к корпусу, а уйдет в землю ( приложение № 18).

В гараже можно выполнить подобное заземление, но если нет других станков, достаточно отвести дополнительный кабель от аппарата и присоединить его к забитому в землю штифту.

Среди других требования ТБ по электробезопасности:

Проверяйте целостность кабелей держателя, массы, горелки.
Отключайте сварочный аппарат, когда уходите на перерыв.
Не работайте под дождем.
Используйте электрододержатель с закрытым зажимом, чтобы он не замыкал при случайном прикосновении к изделию.

Если предстоит варить, стоя на или внутри крупного металлического изделия, задействуйте резиновый коврик. Он создаст диэлектрическую прослойку между вами, держащими в руках плюсовой кабель, и конструкцией, к которой подсоединен минус.

Подключение аппарата выполняйте через распределительный щит, оборудованный предохранителями. Если произойдет скачек или короткое замыкание, предохранитель разорвет цепь. Оголенные скрутки кабелей не допускаются — используйте муфты и защитные насадки. Следите, чтобы провода не перекручивались. Если заметили оголенный проводник (в рабочем или питающем кабеле), выключите аппарат, отсоедините от сети и изолируйте проблемный участок.

Пары, газы, дым

При сварке покрытыми электродами их обмазка плавится для защиты сварочной ванны от внешней среды. Это не самый полезный газ для органов дыхания сварщика. Аргон, углекислота, смесь — тоже не полезно вдыхать. При сварке алюминия и меди в воздух выделяются даже ядовитые вещества. Поэтому техника безопасности предписывает оборудовать стационарное место сварщика вытяжкой с принудительным всасыванием и отводом газов.

Вытяжка бывает купольная, неподвижная, с широким захватом, размещенная над всем столом. Более практичный вариант — подвижный рукав с воронкой. Его можно приставлять с удобной стороны ближе к месту сварки, чтобы лучше защитить себя от вредных газов.

Если предстоит варить в неподготовленном месте (разовые ремонтные работы), обеспечьте хорошую вентиляцию путем открытия противоположных окон, дверей. В закрытых помещениях (без окон), в резервуарах, емкостях, котлах печей отопления и пр. сварочные работы ведутся только в маске с турбоблоком. Чистый отфильтрованный воздух подается от модуля на поясе непосредственно под корпус герметичной маски. Чтобы маска не теряла эффективность, внутренние фильтры должны периодически меняться.

2.3. Пожарная безопасность

Пожарная безопасность — это такое состояние объекта, при котором с установленной вероятностью исключена возможность возникновения и развития пожара и воздействия на людей его опасных факторов, а также созданы условия для защиты материальных ценностей.

Работы по сварке связана с огнем, искрами, расплавленным или разогретым металлом и могут представлять опасность в пожарном отношении. Поэтому их выполнение на расстоянии менее 5 м от легковоспламеняющихся или огнеопасных материалов воспрещается. Для борьбы с возникающими пожарами вблизи от сварочных постов должны находиться ручной огнетушитель или бочка с водой и ведро, ящик с песком и лопата. Пожарные краны, рукава и другие противопожарные средства должны быть всегда в исправном состоянии ( приложение № 19).

Пожарная безопасность обеспечивается системами предотвращения пожара и противопожарной защиты, а также организационно-техническими мероприятиями:

В период работы:

своевременно проводить ТО и ППР электроустановок согласно утвержденного графика и технических средств противопожарной защиты и пожаротушения;
на работе пользоваться только исправным электрооборудованием;
в электросетях должны устанавливаться аппараты защиты;
не применять запрещенные бытовые электронагревательные приборы;
сварочные работы в помещениях проводить только по наряду-допуску
строго соблюдать требования приказа о противопожарном режиме, особенно по курению и пользованию открытым огнем;
не прокладывать кабель ( эл.провод ) без наличия сертификата, а также по горючим конструкциям помещения с нарушениями требований ПУЭ;
при отсутствии проекта и положительном заключении Госпожнадзора, не приступать к строительным работам (реконструкции, ремонту и перепланировке и т. п.)
исключить применение скруток для соединения электропроводов, кабеля;
проверять исправность и соответствие устройств защиты техническим требованиям ПУЭ и другие меры.

При завершении работы (перед закрытием помещения):

отключить все потребители электроэнергии;
убрать неиспользованные сменные материалы, отходы и горючий мусор из - помещения;
закрыть форточки на окнах;
убедиться внешним осмотром в отсутствии ЛВЖ и ГЖ, запаха дыма (гари) и утечки воды из системы отопления;
проверить наличие на местах средств пожаротушения;
закрыть дверь на ключ, положив его в отведенную ячейку;
сдать помещение охраннику под охранно-пожарную сигнализацию под роспись.

2.4. Меры предупреждения поражения электрическим током.

При всех видах сварки плавлением наиболее опасным видом травматизма является поражение электрическим током. В результате действия тока на человеческий организм могут быть поражены внутренние органы (электрический удар) или повреждены наружные части тела (ожоги, электрические знаки). Величина тока, проходящего через организм пострадавшего, зависит от общего сопротивления электрической цепи. Чем больше это сопротивление, тем меньше пройдет ток. Электрическое сопротивление человеческого организма составляет значительную часть сопротивления цепи. Оно непостоянно по величине и существенно зависит от влажности кожи в месте прикосновения. При сухой коже это сопротивление значительно больше, чем при влажной. Электрическое сопротивление значительно возрастает, если в месте прикосновения к токоведущим частям тело покрыто одеждой или обувью. Величина сопротивления одежды и обуви зависит от их качества и состояния. Грязная, мокрая или пропитанная металлической пылью одежда, рваная обувь, влажный металлический пол значительно снижают общее сопротивление электрическому току и повышают опасность поражения. Ввиду этого, трудно точно определить то напряжение, которое может быть опасным для жизни человека.

Для предупреждения возможности поражения электрическим током при выполнении работ необходимо соблюдать следующие основные правила:

в мокрых и сырых местах работать в резиновых галошах; иметь резиновые или брезентовые перчатки; производственная одежда должна быть сухой и исправной;
не прикасаться голыми руками к токоведущим частям сварочной установки;
при окончании работы иди при временной отлучке с рабочего места обязательно выключить электрический ток;
при появлении напряжения на частях аппаратуры и оборудования, не являющихся токоведущими, необходимо прекратить сварку и вызвать мастера или дежурного электромонтера;
корпуса сварочной аппаратуры и источников питания должны быть заземлены; категорически запрещается использовать контур заземления в качестве обратного провода сварочной цепи.

2.5. Меры предупреждения действия излучений дуги на глаза и кожу сварщика.

Сварочная дуга является мощным источником излучения как видимого, так и невидимого. Видимые световые лучи сварочной дуги при кратковременном воздействии на глаза ослепляют, а при длительном воздействии ослабляют зрение. Невидимые инфракрасные лучи при длительном облучении приводят к общей потере зрения. Невидимые ультрафиолетовые лучи даже при кратковременном облучении ведут к заболеванию глаз – светобоязни. Излучение сварочной дуги вызывает также ожоги обнаженной кожи лица и рук сварщиков.

Для защиты от излучения сварочной дуги служат защитные шлемы и щитки, а также брезентовые рукавицы. В щитки и шлемы вставляются защитные стекла – светофильтры, поглощающие все ультрафиолетовые лучи и значительную часть световых и инфракрасных лучей. Для электросварщиков предназначены защитные стекла. Тип светофильтра выбирают в зависимости от величины тока дуги, которая определяет интенсивность излучения.

При дуговой сварке в защитных газах атмосферу рабочего помещения загрязняют защитные газы, пары свариваемых металлов и их окислы. Поэтому в местах проведения сварочных работ должна устанавливаться вентиляция, обеспечивающая отвод вредных газов. На постоянных сварочных постах устанавливается непрерывно действующая приточно-вытяжная вентиляция.

2.6. Меры предупреждения ожогов.

Ожоги брызгами расплавленного металла, разогретым изделием и другими предметами часто имеют место при дуговой сварке. Для защиты от ожогов служит спецодежда. Спецодежда изготовляется из плотного брезента в виде куртки и брюк или комбинезона и рукавиц. Чтобы брызги расплавленного металла и искры не попадали в складки одежды и внутрь ее и не вызывали ожогов и воспламенения одежды, брюки следует носить на выпуск, а куртку не заправлять в брюки. Наружные карманы спецодежды должны быть закрыты клапанами. Сварщики должны иметь головной убор без козырька. Рукавицы надевают так, чтобы брызги и искры не могли попасть в рукава.

3.Практическая часть

3.1. Основные характеристики и виды витрин для музея

Для размещения ценных музейных экспонатов используют музейные витрины. В музее этот тип оборудования наиболее востребован. Витрины позволяют посетителям удобно просматривать экспонаты, а работникам – хранить их. Производители предлагают разные типы такого оборудования: шкафы, остекленные столы, стенды и прочее. Музейные витрины различаются между собой габаритами, конструкцией, материалами. Благодаря большому разнообразию данных витрин они имеют широкую сферу применения. В этом случае витрины могут быть:

Витрины полного видения. Обычно являются центром экспозиции, где размещают ценные предметы искусства. Такие витрины позволяют рассмотреть экспонат со всех четырёх сторон;
Витрина-тумба. Конструкция представляет собой высокий подиум и прозрачный съёмный колпак. Такие витрины большого объёма используют для показа макетов, панорам, диорам или художественных скульптур;
Витрина-стол. Регулируемая по высоте рамка со стеклянным колпаком на одной, трёх или четырёх ножках;
Пристенная витрина. Своей глухой стенкой устанавливается к стене помещения и оборудована дверью. К стенке витрины крепятся экспонаты, которые надо разглядывать в анфас;
Витрина вертикального обзора. Предназначена для демонстрации высоких по размеру экспонатов;
Угловые витрины. С вертикальным обзором, с регулируемыми по высоте полками. Рационально размещать в малогабаритных выставочных пространствах;
Модели горизонтального обзора. С наклоненной плоскостью, предоставляющей зрителям лучший обзор и защитным стеклянным колпаком;
Витрины-подиумы. Обеспечивают свободный доступ к демонстрационным экспонатам;
Модульные витрины. Сборно-разборные конструкции из лёгких каркасов. Подходят для выездных выставок и временных тематических выставок;

Витрины для музеев также могут различаться по материалам (металл, дерево, стекло, плита МДФ, пластик) и другим признакам (дизайн, эксплуатационные свойства).

Музейные витрины также могут быть использованы в школах, университетах, детских садах, офисах

3.2. Технологический процесс изготовления сварочной стоики для музея.

Электросварка — один из способов сварки, использующий для нагрева и расплавления металла электрическую дугу. Температура электрической дуги (до 7000 °С) превосходит температуры плавления всех существующих металлов.

Описание процесса

К электроду и свариваемому изделию для образования и поддержания электрической дуги от сварочного трансформатора подводится электроэнергия. Под действием тепла электрической дуги (до 7000°С) кромки свариваемых деталей и электродный метала расплавляются, образуя сварочную ванну, которая некоторое время находится в расплавленном состоянии. В сварочной ванне металл электрода смешивается с расплавленным металлом изделия (основным металлом), а расплавленный шлак всплывает на поверхность, образуя защитную плёнку. При затвердевании металла образуется сварное соединение.

В процессе электросварки могут быть использованы плавящиеся и не плавящиеся электроды. В первом случае формирование сварного шва происходит при расплавлении самого электрода, во втором случае — при расплавлении присадочной проволоки (прутков и т. п.), которую вводят непосредственно в сварочную ванну.

Для защиты от окисления металла сварного шва применяются защитные газы (аргон, гелий, углекислый газ и их смеси), подающиеся из сварочной головки в процессе электросварки. Для повышения устойчивости электрической дуги в электроды могут вводиться легко ионизируемые элементы (калий, натрий, кальций).

Различают электросварку переменным током и электросварку постоянным током. При сварке постоянным током шов получается с меньшим количеством брызг металла, поскольку нет перехода через ноль и смены полярности.

Шаг 1. Для начала я начертил на листе бумаги проект стойки с учетом её высоты и габаритов основания. Определил размеры основных частей стойки и углов для крепления оргстекла при создании колпака витрины.

Шаг 2. Основная конструкция стойки – это сваренные между собой стальные трубки и уголки, но прежде, чем браться за сварочный аппарат, их нужно разрезать на составные части:

стальной уголок с прямым срезом на концах, 20 см – 4 шт.;
профильная труба с прямыми срезами на концах, 120 см – 4 шт.;
профильная труба с прямыми срезами на концах, 60 см – 2 шт.;

Заготовив нужные детали, надо обязательно зашкурить края срезов на трубах и уголках.

Шаг 3. Теперь металлическую конструкцию мне нужно сварить. Из уголков следует соорудить основание для столешницы, причём в момент приварки ее к ножкам столика, конструкция должна быть направлена открытым углом кверху. Основание и столешницу соединяют между собой ножки столика. Для удобства их варки, использую специальные магниты. Сварив всю конструкцию, обязательно зачищаю и зашлифую все сварочные швы.

Шаг 4. Окрасил металлическое основание стойки краской-черного цвета.

Шаг.5. Скрепил стойку с основанием саморезами;

Шаг.6. Подготовил составные части для колпака из оргстекла, предварительно склеив его эпоксидным клеем

. Шаг 7 Чтоб придать конструкции товарный вид, необходимо соединить ее с основанием витрины и колпаком. Укрепить саморезами к металлической конструкции стойки.

Таким образом, своими руками я изготовил многофункциональную сварочную конструкцию ( приложение № 20).

3.3. Технологическая карта создания сварочной стойки.

№	Операция	Размеры, см	Оборудование и инструменты
1	Выпиливаем из фанеры основание стойки	120х60х0,8	Лобзик, карандаш, линейка.
2	Изготавливаем основные части стойки из профильной трубы с прямыми срезами на концах и окрашиваем в черный цвет	120 см - 6 шт; 60 см – 2 шт	Углошлифмашина, карандаш, линейка, краска эмаль, кисточка.
3	Изготавливаем углы для основной части витрины под оргстекло с прямыми срезами на концах и окрашиваем в черный цвет	20 см – 4 шт	Углошлифмашина , карандаш, линейка, краска эмаль, кисточка.
4	Выпиливаем составляющие для витринного колпака из оргстекла	60х20х0,3 – 2 шт; 120х20х0,3 – 2 шт	Лобзик по стеклу, карандаш, линейка.
5	Свариваем углы и основные части из профтрубы между собой и формируем в металлический каркас стойки		Сварочный аппарат, электроды.
6	Устанавливаем основание на металлический каркас и укрепляем саморезами		Дрель аккумуляторная, саморезы, карандаш, линейка.
7	Склеиваем составляющие из оргстекла по периметру и укрепляем с основанием стойки		Эпоксидный клей, кисточка, саморезы, дрель аккумуляторная

4. Экономическая часть

Для изготовление металлической стойки мне понадобилось:

Наименование	Количество единиц	Цена, руб	Сумма, руб
Профильная труба, м	12	90,00	1080,00
Лист оргстекла, шт	1 (120х80х0,3)	2570,00	2570,00
Краска эмаль, шт	1	200,00	200,00
Кисточка	1	65,00	65,00
Саморезы, шт	10	3,50	35,00
Эпоксидный клей, шт	1	158,00	158,00
Фанера, шт	1	-	-
ИТОГО			4108,00

Всего стоимость материалов затраченных на изготовление изделия составила 4108 рублей.

Проанализировав виды конструкций витрин для музея, в сети интернет, и изучив их стоимость у различных производителей ( приложение № 21 0. Можно сделать вывод о том, что изготовление стойки сварным методом в домашних условиях, является экономичнее.

Вывод

Исходя из теоретической части не маловажным фактором в профессии сварщика является:

-знания,

- умение владеть информацией;

- соблюдение техники безопасности;

По показателям технологичности установлено, что:

- данная конструкция достаточно технологична и может быть выполнена в домашних условиях;

- экономически выгодная, так как проанализировав виды конструкций витрин для музея, в сети интернет, и изучив их стоимость у различных производителей, экономия составляет 3 и более раз.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения проекта была определена технология изготовления металлической конструкции. Были выбраны способ сварки, необходимые сварочные материалы и оборудование, рассчитаны режимы сварки. По показателям технологичности установлено, что данная конструкция достаточно технологична и экономически выгодная.

Данный проект является актуальным и востребованным для нашего школьного музея, так как одной стойки не достаточно для размещения исторической документации или экспонатов которые хранятся в стенах школьного музея. А типы и виды стоек для музея, представленные в проекте разнообразны, конструкции их многогранны и могут быть выполнены из различных материалов. С применением различных видов сварки и сварного шва. Цель проекта достигнута.

Процесс был очень интересным и увлекательным и очередной раз я доказал себе что мне очень нравится профессия сварщика.

Список литературы

1. Технология: 9 класс: учебник для учащихся общеобразовательных учреждений/[А.Н. Богатырёв, О.П. Очинин, П.С. Самородский и др.]; под ред. В.Д. Симоненко. – 2-е изд., перераб. – М.: Вентана – Граф, 2011. – 272 с.

2. Акулов А. И. , Бельчук Г. А. и Демянцев В. П. Технология и оборудование сварки плавлением. – М. : Машиностроение, 1977. – 432 с.

3. Думов С. И. Технология электрической сварки плавлением. – Л. : Машино-строение, 1987. – 461 с.

4. Потапьевский А. Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом. – М. Машиностроение, 1974. – 240 с.

5. Зорин Ю. Н. Сварка в машиностроении. т.4. – М. : Машиностроение, 1979. – 512 с.

6. Винокуров В. А. Сварка в машиностроении. т.3. – М. : Машиностроение, 1979. – 567 с.

7. Прох Л. Ц. Справочник по сварочному обородуванию. – К. : Техника, 1982. – 207 с

Приложение №1

Стационарный пост