Mechanical Technology Grade 12 Eastern Cape Mock 2023 QP

NASIONALE SENIORSERTIFIKAAT GRAAD 12 SEPTEMBER 2023 MEGANIESE TEGNOLOGIE: SWEIS- EN METAALWERK PUNTE: 200 TYD: 3 uur Hierdie vraestel bestaan uit 17 bladsye, insluitende ʼn 1-bladsy formuleblad.

2 MEGANIESE TEGNOLOGIE (SWEIS- EN METAALWERK) (EC/SEPTEMBER 2023) INSTRUKSIES EN INLIGTING 1. Skryf jou NAAM op die ANTWOORDEBOEK. 2. Lees ALLE vrae noukeurig. 3. Beantwoord AL die vrae. 4. Nommer die antwoorde korrek volgens die nommerstelsel wat in hierdie vraestel gebruik word. 5. Begin ELKE vraag op ʼn NUWE bladsy. 6. Toon ALLE berekeninge en eenhede. Rond finale antwoorde tot TWEE desimale plekke af. 7. Jy mag nieprogrammeerbare wetenskaplike sakrekenaars en tekeninstrumente gebruik. 8. Die waarde van gravitasieversnelling moet as 10 m/s2 geneem word. 9. Alle afmetings is in millimeter tensy anders in die vraag aangedui. 10. ʼn Formuleblad is by die vraestel aangeheg. 11. Skryf netjies en leesbaar. 12. Gebruik die kriteria hieronder om jou met jou tydbestuur te help. TYD in VRAAG INHOUD PUNTE minute GENERIES 1 Meervoudigekeuse-vrae 6 6 2 Veiligheid 10 10 3 Materiaal 14 14 SPESIFIEK 4 Meervoudigekeuse-vrae 14 10 5 Terminologie (Maatvorms) 23 20 6 Gereedskap en Toerusting 18 15 7 Kragte 45 40 8 Hegtingsmetodes (Sweis-inspeksie) 23 20 Hegtingsmetodes (Spanning en 9 Verwringing) 18 20 10 Instandhouding 8 10 11 Terminologie (Ontwikkeling) 21 15 TOTAAL 200 180 Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

(EC/SEPTEMBER 2023) MEGANIESE TEGNOLOGIE (SWEIS- EN METAALWERK) 3 VRAAG 1: MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE (GENERIES) (VERPLIGTEND) Verskeie opsies word as moontlike antwoorde op die volgende vrae gegee. Kies die korrekte antwoord en skryf slegs die letter (A–D) langs die vraagnommers (1.1 tot 1.6) in die ANTWOORDEBOEK neer, byvoorbeeld 1.7 A. 1.1 Watter van die volgende opsies hieronder beskryf die Wet op Arbeidsverhoudinge (WAV No. 66 van 1995) in Suid-Afrika wat die mense met MIV/Vigs leef, beskerm? A Alle werkgewers moet verseker dat die werkplek veilig is, en dat werknemers nie die risiko loop om met MIV by die werk besmet te word nie. B Brei uit hoe almal die reg het op billike arbeidspraktyke. C Werkgewer kan nie bloot ʼn werknemer ontslaan wat met MIV besmet is nie. D Bevorder nie-diskriminasie in die werkplek. (1) 1.2 Eksamenprosedure is een van die prosesse wat onderneem word om die tipe noodhulpmaatreëls te bepaal wat toegepas moet word op ʼn werknemer wat in ʼn ongeluk in ʼn werkplek betrokke is. Identifiseer die opsie hieronder wat hierdie proses die beste beskryf. A Omgewingswaarneming B Sigbare tekens en simptome C Diagnose-aanduidings D Al die bogenoemde (1) 1.3 Die volgende veiligheidsmaatreëls moet gevolg word wanneer gasbottels hanteer word: A Alle silinders moet in horisontale posisies gehou word B Gebruik volkome geïsoleerde elektrodehouers C Moet nooit silinders bo-op mekaar stapel nie D Die kleurkode van ʼn suurstofsilinder is groen (1) 1.4 Watter EEN van die hittebehandelingsprosesse word gebruik om interne spanning en brosheid, wat veroorsaak word deur verharding, te verwyder? A Uitgloeiing B Dopverharding C Tempering D Normalisering (1) 1.5 Watter van die volgende toets word gebruik om die koolstofinhoud van staal te bepaal? A Klanktoets B Buigtoets C Vyltoets D Al die bogenoemde (1) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

4 MEGANIESE TEGNOLOGIE (SWEIS- EN METAALWERK) (EC/SEPTEMBER 2023) 1.6 Hoekom is dit baie belangrik om ʼn klein werkstuk stewig vas te klem voordat boorwerk uitgevoer kan word? A Om wrywing te verminder B Om te verhoed dat die boorpunt breek asook om ongelukke te voorkom C Om die snygereedskap en werkstuk koel te hou D Al die bogenoemde (1) [6] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

(EC/SEPTEMBER 2023) MEGANIESE TEGNOLOGIE (SWEIS- EN METAALWERK) 5 VRAAG 2: VEILIGHEID (GENERIES) 2.1 Gee DRIE veiligheidsvoorsorgmaatreëls wat jy in ag moet neem voordat boogsweiswerk kan begin. (3) 2.2 Noem TWEE veiligheidsvoorsorgmaatreëls waaraan jy moet voldoen wanneer jy ʼn staanboormasjien gebruik om ʼn gat op ʼn soliede vierkantige staaf te boor. (2) 2.3 Wat is die maksimum dikte van staalplaat wat ʼn handguillotine kan akkommodeer as daarmee gesny word? (1) 2.4 Gee TWEE voordele van elk van die volgende werkswinkeluitlegte: 2.4.1 Produkuitleg van masjiene (2) 2.4.2 Prosesuitleg van masjiene (2) [10] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

6 MEGANIESE TEGNOLOGIE (SWEIS- EN METAALWERK) (EC/SEPTEMBER 2023) VRAAG 3: MATERIAAL (GENERIES) 3.1 Noem die TWEE hoofdoelwitte van dopverharding van sagte staal. (2) 3.2 Waarom kan hoëkoolstofstaal nie vir dopverharding gebruik word nie? (1) 3.3 Noem DRIE faktore wat die hardheid van staal tydens die hittebehandeling van metale, bepaal. (3) 3.4 Noem DRIE tipes afkoelmiddels. (3) 3.5 Wat is die doel van die kleurkodering wat op ingenieursmateriaal gemerk is? (1) 3.6 Noem die tipe toets wat gebruik kan word om die volgende eienskappe van metaal te verkry: 3.6.1 Hardheid (1) 3.6.2 Koolstof-inhoud (1) 3.6.3 Rekbaarheid (1) 3.7 Noem die masjien wat vir vonktoets gebruik word? (1) [14] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

(EC/SEPTEMBER 2023) MEGANIESE TEGNOLOGIE (SWEIS- EN METAALWERK) 7 VRAAG 4: MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE (GENERIES) (VERPLIGTEND) Verskeie opsies word as moontlike antwoorde op die volgende vrae gegee. Kies die korrekte antwoord en skryf slegs die letter (A–D) langs die vraagnommers (4.1 tot 4.14) in die ANTWOORDEBOEK neer, byvoorbeeld 4.15 A. 4.1 Wat is die funksie van trae gas in die MIG-sweisproses? A Stabiliseer die boog op die metaal wat gesweis word. B Beskerm die boog en die gesmelte metaal wat gesweis word. C Laat gladde oordrag van metaal van die sweislas na die gesmelte plas. D Al die bogenoemde. (1) 4.2 Wat is die rede om ʼn buigtoets te doen? A Om sweisers op te lei. B Om die grootte van die sweislasse na te gaan. C Om sweislasse volgens sekere standaarde goed te keur. D Om die rekbaarheid van die gelaste materiaal te toets. (1) 4.3 Drukspanning is ʼn interne krag in ʼn materiaal wat weerstand teen ʼn … krag bied. A trek B skuif C stoot D Al die bogenoemde (1) 4.4 ʼn Suurstofsilinderreguleerder wat in vlamsny gebruik word, kan vries omdat die … A gasonttrekkingtempo oorskry word. B silinderinhoud te lag is. C silinder op sy kant is. D naaldklep op die reguleerder nie heeltemal oop is nie. (1) 4.5 Stadige afkoeling van verhitte/gesweisde staal sal lei tot die graanstruktuur wat ... A vergroot. B kleiner raak. C skei. D smelt. (1) 4.6 Tydens die afsetting van metaalboogsweiswerk per hand gaan ʼn sekere persentasie van die kerndraad verlore, dit is as gevolg van … A oormatige opbou. B kort booglengte. C blasies. D spatsel. (1) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

8 MEGANIESE TEGNOLOGIE (SWEIS- EN METAALWERK) (EC/SEPTEMBER 2023) 4.7 Die kleurkode wat gebruik word om veiligheidstoerusting aan te dui is … A wit en groen. B geel en wit. C blou en wit. D swart en geel. (1) 4.8 Dopverharding is ʼn hittebehandelingsproses wat uitgevoer word om … A ʼn taaier materiaal te kry deur die brosheid daarvan te verminder. B ʼn harde tas oor ʼn taai kern te produseer. C spanning wat tydens die verhardingsproses veroorsaak word, te verlig. D metaal moeilik te maak om slytasie te weerstaan en te sny. (1) 4.9 Wanneer ʼn vlakslyper gebruik word, moet die volgende veiligheidsmaatreëls in ag geneem word. Watter EEN pas nie in nie? A Verstaan die gebruiksinstruksies van toepassing op jou masjien. B MOENIE die vlakslyper gebruik tensy alle skerms en veiligheidstoestelle in plek is en korrek werk nie. C Moet nooit teen die masjien leun of dit verstel terwyl dit in werking is nie. D Wanneer die vlakslyper slyp, moet die slypwiel met ʼn koelmiddel afgekoel word. (1) 4.10 Wat is die beste manier om ʼn gevaar te hanteer om te verseker dat ander nie in gevaar gestel word nie? A Verwyder dit onmiddelik. B Los dit vir die toesighouer om uit te sorteer. C Nie 'n versperringsband om dit plaas nie. (1) D Vertoon 'n kennisgewing en waarskuwingsteken. 4.11 Aanvullende simbole aan … inligting oor die sweislas dui. A maklike B berekende C moeilike (1) D bykomende 4.12 Wie is verantwoordelik vir die verskaffing van veiligheidstoerusting in die werkplek? A Werknemer. B Werkgewer C Kliënt D Voorman (1) 4.13 Watter struktuur van staal word as sag en rekbaar gekenmerk? A Ferriet. B Perliet. C Sementiet. D Austeniet. (1) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

(EC/SEPTEMBER 2023) MEGANIESE TEGNOLOGIE (SWEIS- EN METAALWERK) 9 4.14 Watter EEN van die volgende toetse is ʼn voorbeeld van ʼn destruktiewe toets? A Kleurstofpenetrasie-toets B Ultrasoniese toets C X-straal toets D Masjineerbaarheidstoets (1) [14] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

10 MEGANIESE TEGNOLOGIE (SWEIS- EN METAALWERK) (EC/SEPTEMBER 2023) VRAAG 5: TERMINOLOGIE (TEMPLAAT) (SPESIFIEK) 5.1 Wat dui ‘OSU’ op template aan? (1) 5.2 Maak ʼn netjiese skets van ʼn dakkap met byskrifte, wat die volgende uitbeeld: • Kaplat (1) • Koppeldele tussenin (1) • Nokdekking/Bakbalk (1) • Dakplate (1) • Dakbalk (1) • Hoofbind (1) 5.3 ʼn Staalring met ʼn buitedeursnee van 520 mm moet van ʼn 42 mm ronde buis vervaardig word. 5.3.1 Bereken die afmetings van die materiaal wat benodig word om hierdie ring te maak. (4) 5.3.2 Maak ʼn netjiese skets van die staalring wat die buitedeursnee, binnedeursnee, die dikte en die gemiddelde deursnee aandui. (4) 5.4 Identifiseer die byskrifte van die elemente van die sweissimbole hieronder. (8) [23] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

(EC/SEPTEMBER 2023) MEGANIESE TEGNOLOGIE (SWEIS- EN METAALWERK) 11 VRAAG 6: GEREEDSKAP EN TOERUSTING (SPESIFIEK) FIGUUR 6.1 hieronder beeld die basiese bedryfsbeginsels van ʼn sweisstroombaan uit. FIGUUR 6.1 6.1 Benoem dele A–H. (8) 6.2 Waarvoor staan die afkorting MIG? (1) 6.3 Noem TWEE gasse wat in MIG-sweiswerk gebruik kan word. (2) 6.4 Wat is die verskil tussen ʼn kragsaag en ʼn bandsaag? (4) 6.5 FIGUUR 6.5 hieronder toon die prent ʼn blaasbrander/blaasvlam. FIGUUR 6.5 Noem die DRIE hoofdele wat in die bostaande prent uitgebeeld word. (3) [18] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

12 MEGANIESE TEGNOLOGIE (SWEIS- EN METAALWERK) (EC/SEPTEMBER 2023) VRAAG 7: KRAGTE (SPESIFIEK) 7.1 ʼn Las van 80 kN veroorsaak ʼn trekspanning van 30 MPa in ʼn ronde staaf. Die oorspronklike lengte van die ronde staaf is 4 m en Young se elastisiteitsmodulus is 90 GPa. Bereken: 7.1.1 Die deursnee van die staaf (5) 7.1.2 Die verspanning (3) 7.1.3 Die verandering in lengte (3) 7.2 ʼn Balk word aan twee puntbelastings en een EVL onderwerp en word aan weerskante deur RL en RR ondersteun. Bereken die volgende: 7.2.1 Die groottes van RL en RR (6) 7.2.2 Die buigmomente by punte A, B en C (5) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

(EC/SEPTEMBER 2023) MEGANIESE TEGNOLOGIE (SWEIS- EN METAALWERK) 13 7.3 Bepaal grafies (Bow se notasie) die grootte en aard van die kragte van die dele in die raamwerk in FIGUUR 7.3 hieronder. Skaal: Ruimtediagram 1 : 100 Kragdiagram 10 mm = 10 N 10 N B 8N G A C E F H 30֯ 60֯ 60֯ 60֯ 60֯ 2 000 2 000 4 000 7,5 N D 10,5 N FIGUUR 7.3 (23) [45] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

14 MEGANIESE TEGNOLOGIE (SWEIS- EN METAALWERK) (EC/SEPTEMBER 2023) VRAAG 8: HEGTINGSMETODES (INSPEKSIE VAN SWEISLASSE) (SPESIFIEK) 8.1 Beskryf hoe die kleurstofpenetranttoets op ʼn sweislas gedoen word. (8) 8.2 Definieer porositeit in ʼn sweislas. (3) 8.3 Noem DRIE visuele vereistes vir ʼn aanvaarbare sweislas. (3) 8.4 Noem VIER tipes sweisdefekte wat waargeneem word wanneer die kerfbuigtoets op ʼn sweislas uitgevoer word. (4) 8.5 Noem TWEE faktore wat tydens oksi-asetileensweising in ag geneem moet word om kwaliteit sweiswerk te verseker. (2) 8.6 Gee DRIE voordele van ʼn fisiese sweistoetsmetode. (3) [23] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

(EC/SEPTEMBER 2023) MEGANIESE TEGNOLOGIE (SWEIS- EN METAALWERK) 15 VRAAG 9: HEGTINGSMETODES (SPANNING EN VERWRINGING) (SPESIFIEK) 9.1 Hoe sal jy te werke gaan met jou sweisprosedure om vervorming te voorkom? (4) 9.2 Noem VYF faktore wat in ag geneem moet word om krimping te minimaliseer. (5) 9.3 Noem die DRIE hoofstaalgroepe van materiale en gee gevolglik hul koolstof- inhoudpersentasies. (6) 9.4 Definieer spatsel tydens die sweisproses. (3) [18] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

16 MEGANIESE TEGNOLOGIE (SWEIS- EN METAALWERK) (EC/SEPTEMBER 2023) VRAAG 10: INSTANDHOUDING 10.1 Hoekom moet sluitplate veelvuldige gate hê soos hieronder uitgebeeld? (2) 10.2 Verduidelik hoe ʼn bankslyper oorlaai kan word. (2) 10.3 Hoe kan wrywing tydens die rolproses verminder word? (2) 10.4 Wat is die doel daarvan om diensrekords van masjiene en toerusting te hou? (2) [8] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

(EC/SEPTEMBER 2023) MEGANIESE TEGNOLOGIE (SWEIS- EN METAALWERK) 17 VRAAG 11: TERMINOLOGIE (SPESIFIEK) 11.1 FIGUUR 11.1 toon ʼn reghoek-na-reghoek van middle- af geutbak met ʼn vertikale hoogte van 260 mm. 45 45 60 D 40 K H 80 200 A B C E F G 380 FIGUUR 11.1 Bereken die ware lengtes van die volgende: 11.1.1 Lengte CG (2) 11.1.2 Lengte BG (2) 11.1.3 Lengte AE (2) 11.1.4 Lengte GD (2) 11.1.5 Lengte HC (2) 11.1.6 Lengte HK (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

18 MEGANIESE TEGNOLOGIE (SWEIS- EN METAALWERK) (EC/SEPTEMBER 2023) 11.2 FIGUUR 11.2 toon ʼn afgeknotte keël. Die vertikale hoogte van die afgeknotte keël is 450 mm en die basis- en boonste diameters is onderskeidelik 800 mm en 350 mm. Beantwoord die vrae wat volg. FIGUUR 11.2 11.2.1 Bereken die ware lengte van AB. (3) 11.2.2 Bereken die omtrek van die boonste sirkel. (3) 11.2.3 Bereken 0–2. (3) [21] TOTAAL: 200 Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

(EC/SEPTEMBER 2023) MEGANIESE TEGNOLOGIE (SWEIS- EN METAALWERK) 19 FORMULABLAD VIR MEGANIESE TEGNOLOGIE (SWEIS- EN METAALWERK) 1. SPANNING EN VORMVERANDERING Krag F 1.1 Spanning = of σ= Area A Spanning σ 1.2 Young se modulus = of E= Vormverand ering ε Veranderin g in lengte Δl 1.3 Vormverand ering = of ε= Oorspronklike lengte ol 2. STELLING VAN PYTHAGORAS EN TRIGONOMETRIE r y ϴ x y 2.1 sin  = r x 2.2 cos  = r y 2.3 tan  = x 2.4 r 2 = x2 + y 2 of a2 = b2 + c 2 3. MAATVORMS EN ONTWIKKELINGS Gemiddelde φ = Buite φ − Plaatdikte of 3.1 Gemiddelde φ = Binne φ + Plaatdikte 3.2 Gemiddeldeomtrek = π x Gemφ Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief