Bài 3: Công Nghệ Phổ Biến | Công Nghệ 10 | Chương I: Đại Cương Về Công Nghệ - Lớp 10 - Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Trang 14

Sau khi học xong bài này, em sẽ:

⏹ Kể tên được một số công nghệ phổ biến.

⏹ Tóm tắt được nội dung cơ bản của một số công nghệ phổ biến.

Hình 3.1

Quan sát và cho biết Hình 3.1 mô tả công nghệ nào. Hãy liệt kê các sản phẩm của công nghệ đó, kể tên một số công nghệ khác mà em biết.

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

1. Công nghệ luyện kim

Công nghệ luyện kim là công nghệ điều chế kim loại, hợp kim để dùng trong cuộc sống từ các loại quặng hoặc từ các nguyên liệu khác.

Khám phá

Khí thải

Nước

Gang thép

Không khí

Khí lò

Xỉ

Hình 3.2. Sản xuất gang – thép trong lò cao

Quan sát Hình 3.2 và cho biết nhiệt độ cần thiết của lò cao để luyện gang – thép bằng bao nhiêu.

Trang 15

Sản phẩm của công nghệ luyện kim là kim loại đen hoặc kim loại màu ở dạng thô thường làm nguyên liệu cho các công nghệ chế tạo vật liệu kim loại khác.

Theo sản phẩm được tạo ra, công nghệ luyện kim chia làm hai loại là công nghệ luyện kim đen (tạo ra gang và thép) và công nghệ luyện kim màu (tạo ra nhôm, đồng, vàng, chỉ, kẽm,...).

Kết nối nghề nghiệp

Kĩ sư luyện kim là người tốt nghiệp trường đại học kĩ thuật ngành kĩ thuật vật liệu kim loại. Công việc chính của kĩ sư luyện kim là thiết kế nhà máy và các thiết bị luyện kim, lập các quy trình công nghệ và điều hành các quy trình để sản xuất ra các kim loại và hợp kim, hoặc tham gia nghiên cứu, giảng dạy trong lĩnh vực luyện kim.

2. Công nghệ đúc

Công nghệ đúc kim loại là công nghệ chế tạo sản phẩm kim loại bằng phương pháp nấu kim loại thành trạng thái lỏng, sau đó rót vào khuôn có hình dạng và kích thước như sản phẩm. Sau khi kim loại đông đặc, ta thu được sản phẩm là vật đúc có hình dạng và kích thước phù hợp với yêu cầu.

Sản phẩm của công nghệ đúc rất đa dạng có thể sử dụng ngay được gọi là chi tiết đúc, hoặc cần phải qua gia công cơ khi để nâng độ chính xác kích thước và độ bóng bề mặt gọi là phôi đúc. Công nghệ đúc có thể tạo được các chi tiết phức tạp như thân máy công cụ, vỏ động cơ,... nên sản phẩm đúc được ứng dụng ở các lĩnh vực như chế tạo cơ khí, trang trí, mĩ thuật.

Công nghệ đúc được chia thành các loại sau: đúc trong khuôn cát, đúc trong khuôn kim loại; đúc li tâm; đúc áp lực; đúc khuôn mẫu nóng chảy....

a) Đúc li tâm

1: Trục quay

2: Khuôn đúc

b) Đúc áp lực

1: Piston dưới

2: Kim loại lỏng

3: Xi lanh

4: Piston trên

5: Đường dẫn kim loại lỏng vào khuôn

6: Lòng khuôn

Hình 3.3. Một số công nghệ đúc

Người làm nghề đúc kim loại là người tốt nghiệp cao đẳng hoặc trung cấp ngành công nghệ đúc kim loại, có khả năng đảm nhiệm các công việc như: Kĩ thuật viên phòng kĩ thuật; nhân viên phòng thí nghiệm đúc; tham gia chế tạo mẫu, khuôn và vận hành được một số thiết bị thông dụng trong phân xưởng đúc,...

Khám phá

Quan sát Hình 3.3 và cho biết công nghệ đúc sử dụng trong các hình a, b thuộc loại nào. Hãy mô tả nguyên lí đúc của mỗi công nghệ đó.

Trang 16

3. Công nghệ gia công cắt gọt

Công nghệ gia công cắt gọt là công nghệ thực hiện việc lấy đi một phần kim loại của phôi dưới dạng phoi nhờ các dụng cụ cắt và máy cắt kim loại để tạo ra chi tiết có hình dạng, kích thước theo yêu cầu.

Sản phẩm của công nghệ gia công cắt gọt là các chi tiết máy được ứng dụng ở nhiều lĩnh vực khác nhau như máy cơ khí, công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp, thuỷ sản,... Sản phẩm của công nghệ này thường có độ chính xác và độ nhãn bề mặt cao.

Công nghệ gia công cắt gọt bao gồm các công nghệ tiện, phay, bào, mài,... gia công bằng tia lửa điện, bằng tia nước, bằng laser,...

Khám phá

Quan sát và cho biết, Hình 3.4 (a và b) mô tả công nghệ gia công cắt gọt nào.

(a)

(b)

Hình 3.4. Một số công nghệ gia công cắt gọt

Kết nối năng lực

Sử dụng internet hoặc qua sách, báo... để hiểu về nguyên lí gia công trên máy tiện và máy phay.

Người làm nghề cắt gọt kim loại là người tốt nghiệp cao đẳng, trung cấp chuyện ngành cắt gọt kim loại; là người sử dụng các máy gia công cơ khí để chế tạo các chi tiết, thiết bị cơ khí, thường làm việc ở các nhà máy, xí nghiệp sản xuất, chế tạo trong lĩnh vực cơ khí.

4. Công nghệ gia công áp lực

Công nghệ gia công áp lực là công nghệ dựa vào tính dẻo của kim loại, dùng ngoại lực của thiết bị làm cho kim loại biến dạng theo hình dáng yêu cầu.

Gia công áp lực được dùng nhiều trong các xưởng cơ khí để chế tạo phôi. Sản phẩm của nó còn dùng nhiều trong các ngành xây dựng, cầu đường, hàng tiêu dùng,...

Những công nghệ của gia công áp lực là cần, kéo, rèn và dập.

Trang 17

Thông tin bổ sung

Cán kim loại là cho phôi đi qua khe hở giữa hai trục cán quay ngược chiều nhau, làm cho phổi bị biến dạng, kết quả là chiều dày của phôi giảm xuống, chiều dài tăng lên. Kéo kim loại là sự kéo dài phôi qua lỗ khuôn. Công nghệ kéo dùng đề chế tạo các sản phẩm dạng thỏi hoặc ống có chiều dài không hạn chế.

a) Cán

1: Phôi; 2: Trục cán

b) Kéo

1: Phôi; 2: Lỗ khuôn; 3: Khuôn kéo

Hình 3.5. Sơ đồ cản, kéo kim loại

Kết nối nghề nghiệp

Người làm nghề cán, kéo kim loại là người tốt nghiệp cao đẳng, trung cấp chuyên ngành công nghệ cán, kéo kim loại; là người đảm nhiệm các công việc trong nhà máy cán, kéo kim loại như: Kĩ thuật viên phòng kĩ thuật; theo dõi, tham gia chế tạo khuôn cán nóng, cần nguội, kéo; kiểm tra và đánh giá chất lượng sản phẩm cán, kéo; vận hành được một số thiết bị thông dụng trong phân xưởng cán, kéo kim loại.

5. Công nghệ hàn

Công nghệ hàn là công nghệ nối các chi tiết bằng kim loại với nhau thành một khối không thể tháo rời được bằng cách nung nóng chỗ nối đến trạng thái hàn (chảy hoặc dẻo). Sau đó, kim loại lỏng hoá rắn hoặc kim loại dẻo hoá rắn thông qua lực ép.

Sản phẩm công nghệ hàn được ứng dụng rất đa dạng như đồ gia dụng (cổng, cửa sắt, giàn giáo, bàn ghế), xây dựng (kết cấu nhà khung thép, chế tạo các thiết bị nhà máy), ... Hiện nay, sản phẩm công nghệ hắn còn được sử dụng để sản xuất các sản phẩm mĩ thuật.

Căn cứ theo trạng thái kim loại mối hàn khi tiến hành nung nóng, công nghệ hàn chia thành hai nhóm sau:

- Hàn nóng chảy là chỗ hàn và que hàn bổ sung được nung đến trạng thái nóng chảy.

Trang 18

Hàn áp lực nếu chỗ nối của các chi tiết được nung nóng đến trạng thái dẻo thì phải dùng ngoại lực ép lại. Sau khi ép tạo nên mối hàn bền vững.

Khám phá

Quan sát và cho biết trên Hình 3.6 (a và b) mô tả công nghệ hàn nào.

Hình 3.6. Chi tiết hàn

Kết nối năng lực

Sử dụng internet hoặc qua sách, báo,... tìm hiểu thêm về các loại máy hàn MAG (Metal Active Gas - hàn hồ quang kim loại trong môi trường khí bảo vệ hoạt hoá) đang được sử dụng rộng rãi hiện nay.

Luyện tập

Quan sát và cho biết có thể sử dụng những công nghệ nào trong lĩnh vực cơ khi để chế tạo sản phẩm như trong Hình 3.7.

Hình 3.7. Một số sản phẩm của công nghệ trong lĩnh vực cơ khí

Trang 19

II – CÔNG NGHỆ TRONG LĨNH VỰC ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

1. Công nghệ sản xuất điện năng

Công nghệ sản xuất điện năng là công nghệ biến đổi các năng lượng khác thành điện năng. Tuy theo nguồn năng lượng tạo ra điện, ta có các công nghệ sản xuất điện năng khác nhau: công nghệ sản xuất điện năng từ năng lượng nước (thuỷ điện), công nghệ sản xuất điện năng từ năng lượng nguyên tử (điện hạt nhân), từ năng lượng gió (điện gió), từ năng lượng mặt trời (điện mặt trời), từ năng lượng nhiệt (nhiệt điện), ...

Khám phá

Quan sát Hình 3.8 hãy mô tả nguyên lí hoạt động của nhà máy thuỷ điện.

Hình 3.8. Sơ đồ nhà máy thuỷ điện

Thông tin bổ sung

Để phân phối điện năng từ nhà máy sản xuất điện đến nơi tiêu thụ người ta sử dụng công nghệ truyền tải và phân phối điện năng.

Trang 20

2. Công nghệ điện - quang

Công nghệ điện – quang là công nghệ biến đổi điện năng thành quang năng. Theo nguyên lí hoạt động, công nghệ điện – quang chia thành ba loại:

- Đèn sợi đốt: khi dòng điện đi qua sợi đốt, điện năng chuyển hoá thành nhiệt năng, sau đó nhiệt năng chuyển hoá thành quang năng.

- Đèn phóng điện: khi điện áp đặt vào hai điện cực, sự phóng điện xảy ra sẽ tạo ra tia tử ngoại tác dụng vào lớp bột huỳnh quang phủ trong ống thuỷ tinh phát ra ánh sáng.

- Đèn LED (Light Emitting Diode): là công nghệ dựa trên nguyên lí chuyển từ điện năng thành quang năng khi cho dòng điện một chiều chạy qua diode.

1934     2006     1879

Hình 3.9. Các loại bóng đèn điện chiếu sáng

Khám phá

Quan sát Hình 3.9 và sắp xếp lại mốc thời gian tương ứng đánh dấu sự phát triển của công nghệ điện – quang. Hãy gọi tên từng loại bóng đèn có trong hình.

Kết nối năng lực

Em hãy lựa chọn loại bóng đèn sử dụng đình. Hãy giải thích sự lựa chọn đó. 

3. Công nghệ điện - cơ

Công nghệ điện - cơ là công nghệ biến đổi năng lượng điện sang cơ năng.

Theo dạng chuyển động đầu ra công nghệ biến đổi năng lượng điện - cơ chia thành hai nhóm:

- Công nghệ biến đổi năng lượng điện - cơ ở dạng quay.

- Công nghệ biến đổi năng lượng điện - cơ ở dạng tịnh tiến.

Sản phẩm công nghệ biến đổi năng lượng điện - cơ ở dạng quay đặc trưng là động cơ điện và nó được ứng dụng rộng rãi trong đời sống và trong công nghiệp như quạt điện, máy xay xát, máy hút bụi, máy bơm nước, các động cơ dẫn động trong công nghiệp, ...

Sản phẩm công nghệ biến đổi năng lượng điện - cơ ở dạng tịnh tiến được ứng dụng trong đời sống như van điện từ, relay điện, ...

Trang 21

a) Quạt điện                b) Van điện từ             c) Relay                       d) Máy sấy tóc

Hình 3.10. Một số sản phẩm sử dụng công nghệ điện – cơ

Thông tin bổ sung

Relay là một công tắc điện sử dụng nguồn điện áp thấp, được dùng để điều khiển mạch điện áp cao. Relay được sáng chế vào năm 1835 bởi nhà khoa học người Mỹ Joseph Henry.

Khám phá

Quan sát Hình 3.10 và cho biết mỗi sản phẩm sử dụng công nghệ điện – cơ trong các hình a, b, c, d thuộc loại điện – cơ dạng quay hay dạng tịnh tiến.

4. Công nghệ điều khiển và tự động hoá

Công nghệ điều khiển và tự động hoá là công nghệ thiết kế, xây dựng, vận hành các hệ thống điều khiển nhằm mục đích tự động các quá trình sản xuất tại các nhà máy, xí nghiệp. Sản phẩm của công nghệ điều khiển và tự động hoá là các dây chuyền sản xuất tự động trong công nghiệp, nơi mà các thao tác của con người sẽ được thay thế bằng các hoạt động của máy móc, robot tự động; giúp tăng năng suất lao động, giảm thiểu nhân công, thời gian và chi phí.

Khám phá

Em hãy mô tả thao tác tự động hoá trong Hình 3.11

Hình 3.11. Dây chuyền tự động hoá lắp ráp ô tô

Kĩ sư công nghệ kĩ thuật điều khiển và tự động hoá là người tốt nghiệp trường đại học chuyên ngành công nghệ kĩ thuật điều khiển và tự động hoá. Kĩ sư có khả năng tham gia vận hành, bảo dưỡng, lắp đặt, thiết kế và xây dựng các dự án phát triển và ứng dụng kĩ thuật điều khiển và tự động hoá ở các dây chuyền sản xuất hiện đại trong công nghiệp.

Trang 22

5. Công nghệ truyền thông không dây

Công nghệ truyền thông không dây là công nghệ cho phép truyền tải thông tin qua một khoảng cách mà không cần dây dẫn làm mỗi trường truyền.

Khi truyền hoặc nhận dữ liệu sử dụng sóng điện từ trong không gian, thông tin từ người gửi đến người nhận được thực hiện trên băng tần xác định ở mỗi kênh có dung lượng và bằng thông tần số cố định.

Truyền thông không dây chia thành các loại:

- Công nghệ Wi-Fi.

- Công nghệ Bluetooth.

- Công nghệ mạng di động.

Khám phá

Quan sát Hình 3.12 và cho biết các thiết bị điện tử nào thường sử dụng mạng truyền thông không dây.

Hình 3.12. Một số thiết bị sử dụng mạng truyền thông không dây

Kết nối nghề nghiệp

Kĩ sư mạng máy tính và truyền thông dữ liệu là người tốt nghiệp đại học chuyên ngành mạng máy tính và truyền thông dữ liệu. Công việc chính là nghiên cứu những nguyên lí của mạng, cách thiết kế, xây dựng một hệ thống mạng từ mạng nội bộ cho đến mạng diện rộng có kết nối toàn cầu làm việc kết nối mạng tại các công ti, doanh nghiệp, trường học, bệnh viện và khu dân cư....

Vận dụng

- Quan sát và kể tên các thiết bị trong gia đình em có sử dụng các công nghệ được nêu trong bài học này.

- Kể tên các công nghệ phổ biến khác mà em biết.