1. Probleemstelling
Meestal liggen de pennen en papieren op een bureau nogal slordig. Hoe kan je daar orde in scheppen?
- ………………………………………………………………………………………… - …………………………………………………………………………………………
We maken tijdens de lessen techniek een bureauset. Uit wat bestaat zo’n bureauset allemaal?
kijk maar eens naar het bureau van je leerkracht.
1. …………………………………………………………. 2. ………………………………………………………….
2
2.Technische tekening 1. Pennenbakje
3
2. Brievenhouder
1
4
3. Materiaal Onze bureauset is vervaardigd uit metaal, noem enkele andere materialen waaruit we ons werkstuk kunnen vervaardigen. a. ………………………………………………. b. ………………………………………………. Vergelijk deze materialen met metaal en geef zelf enkele voor- en nadelen.
Materiaal a: ……………………………………………….. Voordeel: ………………………………………………………………………………… Nadeel: ……………………………………………………………………………………. Materiaal b: ……………………………………………….. Voordeel: ………………………………………………………………………………… Nadeel: ……………………………………………………………………………………. www.hout.be www.plastic.be
Metalen a. Herkennen van metalen Op de tafel liggen enkele voorwerpen uit verschillende materialen, haal de voorwerpen uit metaal er eens uit.
Op basis van welke kenmerken zie je dat een voorwerp van metaal is? 1. …………………………………………………………………………………………….. 2. …………………………………………………………………………………………….. 3. ……………………………………………………………………………………………..
5
In de reeks metalen voorwerpen die we selecteerden kunnen we nog een onderscheid maken.
Er zijn gebruiksklare voorwerpen, anderen moeten nog een bijkomende omvorming ondergaan om gebruiksklaar te worden. Aan deze twee vormen wordt een duidelijke benaming gegeven. 4. Halffabrikaten Dit zijn grondstoffen die reeds een bewerking hebben ondergaan, zodat ze geschikt zijn om verder verwerkt te worden tot werktuigen of gebruiksvoorwerpen.
5. Gebruiksvoorwerpen Dit zijn voorwerpen of werktuigen klaar voor gebruik.
6
Som eens enkele metalen op waarvan je denkt dat ze het meest voorkomen in je omgeving.
- …………………………………………….. - …………………………………………….. - …………………………………………….. b. Algemene eigenschappen van metalen Om eigenschappen van metalen vast te stellen gaan we enkele proefjes doen. Proef 1 We gaan na of metalen de warmte beter geleiden dan andere materialen. Opdracht: In een glazen beker, gevuld met heet water plaatsen we de volgende voorwerpen : spijker – metalen lepel – kunststoffen lepel – houten latje - glazen plaatje Na twee minuten voelen we aan de verschillende voorwerpen en noteren we onze ervaringen in de tabel. Waarneming (zet een kruisje) Voorwerpen spijker metalen lepel houten latje kunststoffen lepel glazen plaatje
Geen verandering Voelt warm aan
Welke voorwerpen voelen het warmst aan? …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Uit welk materiaal bestaan die? ……………………………………………………………………………………………………………………
Vaststelling …………………………………………………………………………………………………………………… 7
Proef 2 We gaan na of metalen elektriciteit beter geleiden dan andere materialen. Opdracht: Neem een plaatje ijzer, een plaatje koper, een plaatje aluminium, een plaatje zink, een plaatje plastic, een stukje glas, een stukje hout en een stukje textiel. Gebruik een batterij van 6v, snoertjes met klemmen en een lampje. Maak de volgende opstelling:
Waarneming (zet een kruisje) Materiaal ijzer koper aluminium zink plastic hout glas textiel
Lampje brandt
Lampje brandt niet
Bij welke voorwerpen gaat het lampje branden? …………………………………………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………………………………………. Vaststelling Welk soort materiaal is geleidend voor een elektrische stroom ? …………………………………………………………………………………………………………………………. 8
Internetoefening Metalen zijn ook herkenbaar aan hun kleur. Ken je de kenmerkende kleur van de volgende metalen ? ijzer: ………………. goud: ……………… koper: ………………. messing: ………………. Zoek op het internet via de zoekmachine een afbeelding van een voorwerp uit de verschillende materialen en kleef ze op een A4 blad, voeg daarna toe in je mapje.
c. Hoe worden metalen gewonnen? Metalen halen we uit ertsen die in de aardbodem worden teruggevonden. Het gekke is dat de meeste ertsen er helemaal niet uitzien als een metaal, in vele gevallen zou je denken dat het maar gewoon een gesteente is. Het beste voorbeeld vinden we in Aarschot en de omliggende dorpen zelf terug. Opdracht: Welke kleur hebben de meeste kerktorens en middeleeuwse gebouwen in de omgeving ? - ………………………………………….
Verklaring: De torens bestaan uit ijzerzandsteen en de bruine kleur is eigenlijk de roestkleur van het ijzererts. 9
Enkele uitzonderingen toch: Goud, zilver en koper worden wel eens in zuivere toestand gevonden, men noemt het dan “gedegen”. Zoek op:
Gedegen: .………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………
1. Winning
Zoals je ziet zijn deze mijnen enorm groot. Het nadeel is echter dat er soms grote delen vruchtbaar land moeten verdwijnen. Bossen moeten gekapt worden. Grondwater wordt weggepompt en dat heeft negatieve gevolgen voor de watervoorraden. Mijnen geraken uitgeput, men moet dan op zoek naar nieuwe vindplaatsen. Eens zal de voorraad grondstoffen op aarde uitgeput zijn. We moeten dus zuinig omspringen met grondstoffen.
2. Transport In veel gevallen wordt het erts niet ter plaatse verwerkt, het wordt naar een plaats gevoerd waar het een eerste verwerking ondergaat. Een voorbeeld hiervan is de staalproductie. In Europa wordt er nog maar weinig ijzererts gevonden. De ertsen komen dan ook uit andere werelddelen en worden hier verwerkt tot halfproduct en eindproduct. 10
Welke transportmiddelen worden er voor het vervoer van ijzererts zoal gebruikt ?
Plaats onder elke foto de juiste benaming.
................................
...................................
.....................................
.....................................
11
4. Onderzoek naar de specifieke eigenschappen van metalen Nu gaan we enkele specifieke eigenschappen van metaal onderzoeken
1. Hardheid Proefje: Neem een plaatje ijzer, koper, aluminium, zink en messing. Achtereenvolgens testen we welk plaatje op een ander plaatje een kras veroorzaakt. Als een kras ontstaat, is het metaal dat de kras maakt het hardst. Waarneming
Met het metaal uit de eerste kolom krassen we op het metaal uit de tweede kolom ijzer
koper
aluminium
zink
messing
Kras Ja
Neen
- koper - aluminium - zink - messing - ijzer - aluminium - zink - messing - ijzer - koper - zink - messing - ijzer - koper - aluminium - messing - ijzer - koper - aluminium - zink 12
Vaststelling Rangschik nu op basis van je vaststellingen de metalen volgens hardheid. 1. ………………………………………………. 2. ………………………………………………. 3. ………………………………………………. 4. ………………………………………………. 5. ………………………………………………. Maar … bij die metalen was er ook messing, een legering van twee andere metalen die ook in de proef zaten: koper en zink. Welke van die drie was nu het hardst: koper, zink of messing ? …………………………. 2. Brosheid Voor deze eigenschap metalen vergelijken is moeilijk. Wat brosheid is kunnen we wel aantonen met een voorbeeld. Proefje: Neem een stukje tegel, een metalen plaatje en een hamer. Wat gebeurt er als je met de hamer op de tegel en op de plaat slaat ? Vaststelling: ………………………………………………………………………………………………………….. Een gekend voorbeeld van een bros metaal is gietijzer. Kleef hieronder enkele afbeeldingen van voorwerpen uit gietijzer.
Voorbeelden: kachel, oude lantaarnpalen, “Amsterdammertjes”, …
13
3. Treksterkte We gaan de sterkte van twee metalen vergelijken. Proef: Neem twee even dunne draden (vb 0,5 mm), één uit ijzer en een ander uit koper.
Maak de volgende opstelling:
We kleven een bandje millimeterpapier (of een stukje van een kapotte meetlat) langs de draad en maak hierop een duidelijke aanduiding (dit kan met een stukje kleefband) die we laten overeenkomen met het nulpunt op het papier. Dan hangen we de emmer aan de draad we voegen er telkens 1 kg zand (of 1 liter water) bij. We noteren iedere verlenging tot de draad breekt. (je kunt de meting verfijnen door ipv 1 kg 0,5 kg bij te voegen) Waarneming massa in kg
koperdraad verlenging in mm
ijzerdraad verlenging in mm
14
Vaststelling De massa waarbij de draad breekt, is niet voor elke draad hetzelfde. Welke draad breekt het eerst? ……………………………………………………………………………………………………………………………. Is de verlenging van de draad bij dezelfde massa voor elke draad hetzelfde? ……………………………………………………………………………………………………………………………. Bij welke is ze het grootst? …………………………………………………………………………………………………………………………….
5. Realisatie 1. Materiaal Om ons pennenbakje en brievenhouder te maken moeten we een aantal bewerkingen uitvoeren met een aantal gereedschappen. Maar eerst maken we een keuze van het te gebruiken materiaal. Metalen platen zijn verkrijgbaar in verschillende diktes (van 0,5 tot 10 mm), welke dikte zou jij kiezen ? - Dunne plaat (vb 0,5 of 1 mm):
O ja O neen Waarom : ………………………………………………………………………………………
- Dikkere plaat (2 of 3 mm):
O ja O neen Waarom : ………………………………………………………………………………………
2. Werkgang Vervolledig de werkgang en maak een keuze uit de onderstaande bewerkingen en gereedschappen. Bewerkingen: tekenen – knippen – vijlen – plooien Gereedschappen: vijl – hamer – krasnaald – meetlat – plaatschaar – handplooibank – hoekmeter 15
Pennenbakje
Werkvolgorde
Bewerking
Gereedschap
Maten overbrengen op de plaat Werkstuk knippen Hoeken afronden Ontbramen Hoeken plooien Steun en voetplaat verbinden Brievenhouder
Werkvolgorde
Bewerking
Gereedschap
Maten overbrengen op de plaat Werkstuk knippen Hoeken afschuinen Ontbramen Hoeken plooien Steun en voetplaat verbinden
16
3. Gereedschappen Om ons werkstuk te kunnen vervaardigen maken we gebruik van gereedschappen en machines. Wat is het verschil tussen een gereedschap en een machine?
gereedschap : ..…………………………………………………………………………………………….. Machine : ………………………………………………………………………………………………………..
Benoem de onderstaande gereedschappen
1
1. ……………………………….
2
2. ………………………………. 3. ……………………………….
3
……………………………..
……………………………..
……………………………..
Kies uit: krasnaald – kraspasser – puntslag – vijl – meetlat - hamer
17
Hier zie je een afbeelding van de door ons gebruikte grote gereedschappen, plaats er telkens de juiste benaming onder. Kies uit : plaatschaar – plooibank – hefboom plaatschaar
………………………………….. ………………………….. ………………………… Wat merk je als je de hendel zo ver mogelijk van het draaipunt vastneemt? (doorstreep wat niet past) De bewerking gaat: gemakkelijker / moeilijker Als we een heel lange hendel zouden gebruiken moeten we zelfs helemaal geen moeite meer doen, welke kracht doet dan het werk voor ons? …………………………………………………………………………………………………………………………
We gebruiken ook nog de puntlasmachine, die maakt de verbinding tussen de twee metalen delen van onze werkstukjes. De verbinding komt tot stand omdat de puntlasmachine de twee plaatjes zo hard verhit tot ze samensmelten. Wat is de smelttemperatuur van ijzer?
…………………………………………………
18
6. Veiligheid Bij het puntlassen moeten we wel aan onze veiligheid denken en persoonlijke beschermingsmiddelen gebruiken. Welke?
2
1 1. ………………………………… risico: ………………………………………………………. 2. ………………………………… risico: ………………………………………………………. www.hsg.be/workwear
7. Brandwonden Aan metaal kan je moeilijk zien dat het nog zeer warm is, opgepast dus voor brandwonden.
Opdracht Welke soorten brandwonden ken je? Geef ook een kenmerk. a. ………………………… kenmerk: …………………………………………………………….………………………………………… b. …………………………. kenmerk: ………………………………………………………………………………………………………… c. …………………………. kenmerk: ………………………………………………………………………………………………………. Bij brandwonden: EERST WATER DE REST KOMT LATER
www.redcross.be 19
8. Bescherming van metalen Als we metaal niet behandelen, wat gebeurd er dan ? Tip: Denk eens aan een fiets die altijd buiten staat. ……………………………………………………………………………………………………………….. 1. Roesten Het heel vervelend, het is niet mooi en het kan gevaarlijk zijn.
Wat is roest nu eigenlijk? Hiervoor moeten we eerst een nieuw woord verklaren: CORROSIE a. Corrosie is de verwering, de aantasting van het metaal door bijvoorbeeld zuurstof in de lucht (voor ijzer gebruiken we dan het woord roesten, de algemene benaming is echter corrosie) en vochtigheid. Een scheepswrak in metaal zal dus langzaam wegroesten door het water met zout en de zuurstof in het water. Een schip dat heel diep op de zeebodem ligt zal dus langzamer roesten omdat het water daar minder zuurstof bevat dan in ondiep water.
20
Op welke diepte ligt het wrak van de Titanic ?
…………………………………………………………………………………………………………………… Tip: Zoek op het internet en kleef een foto van het schip op de zeebodem op een A4 blad en voeg in je mapje toe. www.clubid.nl/clubs.php?clubid=3592
b. Atmosferische corrosie door zuurstof heeft nog een speciale naam namelijk : oxideren. Hiervan kunnen we zeggen dat het een langzame verbranding is. Proefje: We gaan deze verbranding nu eens spectaculair versnellen en wel … met ijzer. Benodigdheden: schoteltje uit onbrandbaar materiaal, een propje fijne staalwol, vuurtje (lucifer of aansteker)
Waarneming: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… Vaststelling: ……………………………………………………………………………………………………. 21
c. We komen ook nog een andere soort corrosie tegen, twee verschillende metalen in een geleidende vloeistof zorgen ervoor dat er een soort batterij ontstaat. Proefje: Om aan te tonen wat hiervan het gevolg is hebben we wat meer tijd nodig. We maken vandaag de opstelling en bekijken volgende week het resultaat. Benodigdheden: twee zuiver gemaakte spijkers, een stukje zink, twee bekers met water We plooien het stukje zink rond één spijker en doen die in de eerste beker. In de andere beker doen we de tweede spijker. Vaststelling: Wat stel je vast na een week? ………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………… 2. Bescherming van metalen Aan de hand van waarnemingen in onze omgeving en op basis van de proeven hebben we kunnen vaststellen dat het beschermen van metalen tegen corrosie een noodzaak is.
a. beschermen met een verflaag De eenvoudigste techniek is het metaal te beschermen met een laag verf. Auto’s en fietsen worden gelakt. De lakverf wordt na het aanbrengen verwarmd, de laag wordt dan harder. 22
Geef het verschil tussen lakken en verven?
……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… Vul de onderstaande tabel verder aan met een aantal toepassingen die je kent. (lakken of verven) Toepassing ijfeltoren
Bescherming
Reden
metalen brug auto
b. bescherming met een ander metaal Een techniek is het bedekken met een laagje gesmolten metaal. Proefje Neem een zuiver geschuurd plaatje uit koper, messing of ijzer, een soldeerbout en tinsoldeer. Verwarm het plaatje met de soldeerbout en breng soldeer aan. Als het soldeer openvloeit, veeg je het overtollig soldeer weg met een doekje. Vaststelling …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… 23
Dit procédé wordt industrieel op grote schaal toegepast. Weliswaar niet met tin, maar met zink. Metalen voorwerpen worden in gesmolten zink gedompeld of met zeer heet zinkpoeder bespoten. De naam van dit procédé is galvaniseren. Noem enkele gegalvaniseerde voorwerpen uit je omgeving. - …………………………………………………………………………… - …………………………………………………………………………… - ……………………………………………………………………………
9. Spuiten We kennen nu verschillende manieren om onze werkstukjes te beschermen tegen roest. Welke methode zouden we zelf kunnen toepassen in de klas ? …………………………………………………………………………………………………………………………………. Verf aanbrengen kunnen wij op twee manieren : 1. met een verfborstel 2. met een spuitbus Wij gaan onze stukjes spuiten, dat geeft een goed en egaal resultaat. Benoem de onderdelen van onderstaande spuitbus.
1 ………………………………
1
2 ……….……………………
4 2 3
5
3 ….………………………… 4 ….………………………… 5 …………………………… 24
Vraagje: Waarvoor dienen de knikkers in de spuitbus? ………………………………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………………………….. Hoe ga je tewerk? Stel zelf een spuitmethode samen door de richtlijnen op de spuitbus te lezen. 1. …………………………………………………………………………………………………………………… 2. …………………………………………………………………………………………………………………… 3. …………………………………………………………………………………………………………………… 4. …………………………………………………………………………………………………………………… 5. …………………………………………………………………………………………………………………… OPGEPAST: Koop liefst geen spuitbussen met CFK’s in de drijfgassen, dit is zeer schadelijk voor het milieu. Bij het spuiten vernevelen we de verf dus op het werkstuk, een nadeel daarbij is dat een gedeelte van de verf in de omgevingslucht rondvliegt. Welke maatregelen moeten we dus in acht nemen?
………………………………………………..
………………………………..
25
10. Bespreking Bekijk en controleer je bureauset eens goed, ben je tevreden? …………………. Wat zou je eventueel volgende keer anders aanpakken? ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………………………… Welke verbeteringen zou je nog kunnen aanbrengen? ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………
11. Beroepen & studierichtingen Geef enkele beroepen die te maken hebben met het bewerken en/of behandelen van metaal. (groepswerk) 1. ………………………………………………………………………… 2. ………………………………………………………………………… 3. ………………………………………………………………………… 4. ………………………………………………………………………… Kleef op een A4 blad enkele prentjes van beroepen die met het bewerken of behandelen van metaal te maken hebben.
Welke studierichtingen moet je op school volgen om bovenstaande beroepen te kunnen uitoefenen? ………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………..
26
12. Extra oefening : notaklem Onderdelen: 1. Voetgewichtje 2. Metaalkabel 3. Klem
2
1
3
Werkgang Werkvolgorde
Bewerking
Gereedschap
Middelpunt voetplaatje aftekenen
Aftekenen
Krasnaald en meetlat
Middelpunt afpunten
Punten
Puntslag
Gaatje boren
Boren
Kolomboormachine
Ontbramen
Vijlen
Zoete vijl
Staalkabel op maat (80 mm) knippen
Knippen
Kniptang
Klem aanbrengen
Knijpen
Universele tang
Staalkabel monteren
Lijmen
Lijm
Voetgewicht spuiten
Spuiten
Spuitbus
27
13. Woordzoeker In dit projectje hebben we een aantal nieuwe woorden leren kennen, zoek ze eens op in onderstaande woordzoeker. u d f x s x x k o p e r j v b v k e s t
o i y t r j s x m z g h c z h p i r t v
x e j j j z e q t w i u j j s v k s f p
i x l z y o n m f p u n t s l a g h u y
d x j p e n w i r p k g k j p o k z t r
e c p j f r v r p l a s t i c q l v p e
r o u h a l f f a b r i k a a t e e b e
e i n a l u m i n i u m i b f f h g y a
n p t m x b k v o p e d h c l b d v o r
c e l k p v y g i e t i j z e r s f o l
r t a r k n c e m k e x h d l b q l j g
l u s a p o o d k h x g y r w f d t q y
n r z s l r r e w a d m w c o b e u v s
t o r n p b r g x j c k k d l e z c r s
w m r a r n o e j n y j r g x r s f h b
q u f a g l s n e p d q v w l c m t d s
j t w l f e i q b d n c b j p j c c h z
s b h d s t e o m x a a o t e o b s n p
q q w n m b s y k c d x j a k v b a d e
f c v z x y e y f d t w l y y a q k x h
Zoek de volgende woorden horizontaal, verticaal en diagonaal.
halffabrikaat, ijzer, zink, koper, plastic, gedegen, aluminium, gietijzer, krasnaald, puntslag, puntlas, roest, corrosie, oxideren
28
14. Evaluatie Hieronder vind je een evaluatiefiche, geef jezelf een beoordeling en zet een kruisje onder een gezichtje. Ik ken er alles van en kan zo de leerkracht zijn plaats innemen. Ik weet er veel van, mits een beetje oefenen gaat het zeker nog beter. Ik weet voldoende om me uit de slag te kunnen trekken, veel oefenen is de boodschap. Het kan veel beter, ik deed mijn best niet of moet eens met de leerkracht praten over een extra oefening.
Ik kan een eenvoudige technische tekening lezen. Ik kan metaal herkennen. Ik kan de eigenschappen van metaal met eenvoudige proefjes onderzoeken. Ik kan zelfstandig een eenvoudige werkgang volgen. Ik kan metaalbewerkingsgereedschappen op een veilige manier gebruiken. Ik kan enkele beroepen die met metaal te maken hebben opnoemen.
Opmerkingen leerkracht: 29
15. Moeilijke woorden Moeilijke woordjes die je niet begrijpt schrijf je in de eerste kolom. Daarna zoek je met de ganse groep in een woordenboek of op het internet naar een verklaring, je bevindingen schrijf je in een groene kleur in de verklaringskolom. Woordjes die dan nog niet gevonden zijn leggen we voor aan de ganse klas en verduidelijken we in een zwarte kleur.
Moeilijk woordje
Woordverklaring
30
