Tóm tắt kiến thức công nghệ thiết kế 10 cánh diều bài 3: Một số công nghệ phổ biến

I. CÔNG NGHỆ TRONG LĨNH VỰC LUYỆN KIM, CƠ KHÍ

1. CÔNG NGHỆ LUYỆN KIM

• Công nghệ luyện kim tập trung vào công nghệ luyện gang và thép, 
• Gang được dùng để sản xuất thép và sản xuất các sản phẩm như: để, thân, vỏ các máy móc thiết bị,... 
• Thép được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như: xây dựng, cơ khí, giao thông,…
• Ưu điểm của công nghệ luyện gang, thép là tạo ra vật liệu phục vụ các ngành công nghiệp như: xây dựng, cơ khí, đóng tàu,.. 
• Nhược điểm của công nghệ luyện gang, thép là gây ô nhiễm môi trường vì thái ra nhiều khí carbonic (CO2), bụi, tiếng ồn.

2. CÔNG NGHỆ ĐÚC

• Kim loại nấu chảy dưới dạng lỏng được rót vào khuôn. Sau đó, kim loại lỏng trong khuôn nguội dần, kết tinh và tạo thành vật đúc có hình dạng và kích thước của lòng khuôn. Có nhiều phương pháp đúc khác nhau như đúc trong khuôn cát, khuôn kim loại,...
• Công nghệ đúc có thể tạo ra các sản phẩm như: chuông, tượng, xoong, chảo, nồi, nắp cổng rãnh,...; hoặc tạo ra phôi cho các chi tiết máy như: để máy, thân vỏ máy, vỏ động cơ,...
• Công nghệ đúc có thể chế tạo được những sản phẩm hoặc phôi có kích thước và khối lượng từ nhỏ đến rất lớn, có hình dáng và kết cấu phức tạp, nhưng lại có hạn chế là sản phẩm có thể bị khuyết tật như rỗ, bọt, nứt,...

3. CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CẮT GỌT

• Khi chế tạo các máy móc thiết bị, người ta phải sử dụng công nghệ gia công cắt gọt để loại bỏ lớp vật liệu thừa trên phôi, tạo ra các chi tiết có hình dạng và kích thước chính xác theo yêu cầu.
• Các công nghệ gia công cắt gọt phổ biến là tiện, phay, khoan. Các công nghệ này dùng dụng cụ cắt hay còn gọi là dao cắt như dao tiện, dao phay, mũi khoan để cắt đi các lớp vật liệu thừa trên phôi.
• Công nghệ tiện có thể gia công được nhiều loại bề mặt tròn xoay khác nhau như: tiện mặt trụ, tiện lỗ,  tiện ren, tiện côn,... 
• Công nghệ tiện có thể chế tạo các chi tiết có độ chính xác cao như: trục, bạc, bulong, đai ốc.....
• Công nghệ phay có thể gia công các chi tiết có bề mặt phẳng, bậc, rãnh, các mặt định hình,... như vỏ máy, rãnh then, bánh răng,...
• Công nghệ khoan

4. CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC

• Công nghệ gia công áp lực là công nghệ sử dụng ngoại lực tác dụng lên vật liệu kim loại có tính dẻo, làm cho nó biến dạng tạo thành sản phẩm có hình dạng, kích thước theo yêu cầu. Rèn, dập là hai công nghệ phổ biến để chế tạo phôi cho các chi tiết cơ khí.
• Rèn sử dụng búa tác động lên phôi kim loại đã được nung nóng để tăng tính dẻo, tạo ra các chi tiết cơ khí có độ bền cao như: dao, kéo, búa, kìm, vòng bi, tay biên, trục khuỷu,... Rèn có thể chia làm hai dạng: rèn tự do và rèn khuôn. Phôi rèn được nung nóng trong lò, tăng tính dẻo. 
• Dập có hai dạng: dập nóng và dập nguội. Cả hai công nghệ này đều sử dụng khuôn dập. Dập nóng dùng để chế tạo các chi tiết có dạng hình khối. Dập nguội để chế tạo các chi tiết có dạng tấm mỏng như: tủ điện, vỏ máy, một số chi tiết xe ô tô,... 
• Công nghệ rèn, dập có ưu điểm là tạo được các sản phẩm có độ bền cao nhưng lại có hạn chế là khó chế tạo các sản phẩm có hình dáng phức tạp.

5. CÔNG NGHỆ HÀN

• Công nghệ hàn được dùng để tạo mối liên kết cố định giữa các chi tiết kim loại, bằng cách nung nóng chảy kim loại ở vùng tiếp xúc, sau khi nguội các chi tiết liên kết tạo thành một khối.
• Hàn được dùng phổ biến trong công nghiệp xây dựng: chế tạo các kết cấu công trình lớn như cầu, khung nhà xưởng, trong công nghiệp cơ khí khung máy, bồn, đường ống: trong công nghiệp tàu thuỷ: thân, vỏ tàu biển, trong công nghiệp ô tô, xe máy: thân, và ô tô, khung xe máy,
• Công nghệ hàn có ưu điểm là tạo ra được sản phẩm có kích thước từ nhỏ đến lớn, tạo liên kết bền vững. kín khít, nhưng lại có hạn chế là sản phẩm dễ bị biến dạng nhiệt.

II. CÔNG NGHỆ TRONG LĨNH VỰC ĐIỆN, ĐIỆN TỬ

1. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG

• Điện năng là nguồn năng lượng chính phục vụ sản xuất và đời sống. 
• Có nhiều công nghệ sản xuất điện khác nhau như sản xuất điện từ năng lượng hoá thạch, từ thuỷ năng, từ năng lượng hạt nhân hoặc từ các nguồn năng lượng tái tạo. 
• Công nghệ nhiệt điện sử dụng nhiệt năng từ các nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu, khí gas để làm sôi nước, tạo thành hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao, hơi nước được sử dụng để quay tuabin – máy phát tạo ra điện năng.
• Công nghệ thuỷ điện sử dụng năng lượng nước (do chênh lệch về độ cao mực nước) làm quay tuabin – máy phát để tạo thành điện năng.

2. CÔNG NGHỆ ĐIỆN – QUANG

• Công nghệ điện – quang hay còn gọi là công nghệ chiếu sáng, sử dụng các loại đèn điện. Đèn điện sử dụng năng lượng điện để tạo thành quang năng. Đèn điện sử dụng phổ biến hiện nay là đèn sợi đốt, đèn huỳnh quang, đèn compact, đèn LED.
• Đèn sợi đốt có dây tóc bằng kim loại wolfram, khi có dòng điện đi qua sẽ làm nóng đỏ dây tóc và phát ra ánh sáng. Đèn sợi đốt có giá thành thấp nhưng ít được sử dụng do tiêu thụ nhiều điện, hiệu quả chiếu sáng thấp, tuổi thọ thấp.
• Đèn huỳnh quang có lớp bột huỳnh quang tráng phía trong ống thuỷ tinh, khi có điện áp giữa hai điện cực ở hai đầu ống thuỷ tinh sẽ làm chuyển dịch các điện tích, các điện tích va đập vào lớp huỳnh quang và phát sáng. Đèn huỳnh quang có hiệu quả chiếu sáng khá cao, giá thành thấp nhưng cần thêm các phần tử khởi động đèn là chấn lưu và tắc te làm phức tạp khi lắp đặt và ảnh hưởng đến tuổi thọ của đèn. 
• Đèn compact có nguyên lí làm việc giống như đèn huỳnh quang nhưng có kết cấu nhỏ gọn hơn vì phần tử khởi động đèn được thay thế bằng chấn lưu điện tử nằm ngay trong bóng đèn. Có giá thành cao hơn, nhưng tuổi thọ dài hơn.
• Đèn LED phát sáng khi có dòng điện chạy qua. Đèn LED tạo ra ánh sáng có màu sắc khác nhau nên được sử dụng trong chiếu sáng và trang trí. Đèn LED có giá thành cao hơn so với các loại đèn khác nhưng tiết kiệm điện năng, hiệu quả chiếu sáng tối ưu, tuổi thọ cao.

3. CÔNG NGHỆ ĐIỆN – CƠ

• Công nghệ điện cơ là công nghệ biến đổi điện năng thành cơ năng dựa trên nguyên lí cảm ứng điện từ . 
• Sản phẩm chính của công nghệ này là các loại động cơ điện .
• Động cơ điện có hai bộ phận chính là bộ phận đứng yên (stator) và bộ phận quay (rotor). 
• Có hai loại động cơ điện phổ biến là động cơ một chiều và động cơ xoay chiều.

4. CÔNG NGHỆ ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

• Điều khiển là sự tác động lên một đối tượng nào đó để đạt được yêu cầu mong muốn. Điều khiển có thể được thực hiện bởi con người hoặc tự động. 
• Nhờ có điều khiển tự động, người ta có thể tự động hoá các hệ thống sản xuất và các hệ thống kĩ thuật.
• Công nghệ tự động hoá là sự tích hợp điều khiển tự động và hệ thống cơ điện nhằm tạo ra các hệ thống sản xuất tự động, các máy tự động, các thiết bị tự động như máy tự động điều khiển số (máy CNC), robot công nghiệp.....

5. CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG KHÔNG DÂY

• Công nghệ truyền thông không dây là công nghệ cho phép các thiết bị kĩ thuật kết nối và trao đổi thông tin với nhau mà không cần kết nối bằng dây dẫn 
• Có nhiều công nghệ truyền thông không dây khác nhau như: bluetooth, Wifi, mang di động, mạng truyền thông sử dụng sóng radio,...