Федеральное агентство по образованию

Дальневосточный государственный технический университет

В.В.Юшкевич

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ

ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫХ ПОКРЫТИЙ ДРЕВЕСИНЫ

И ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Рекомендовано Дальневосточным региональным учебно-методическим центром

(ДВ РУМЦ) в качестве учебного пособия для студентов специальности 250403 «Технология деревообработки» вузов региона.

Владивосток 2006

Введение

Данное учебное пособие призвано помочь студентам лучше узнать круг во­просов, которые решают при отделке изделий из древесины и древесных мате­риалов, овладеть системой знаний, необходимых для самостоятельного реше­ния задач в области технологии защитно-декоративной отделки, способствовать переходу к более высокому уровню технической культуры и продвижению оте­чественных товаров на рынках.

Качество изделий из древесины и древесных материалов в значительной степени зависит от защитных и декоративных характеристик покрытий, создаваемых с помощью жидких лакокрасочных и пленочных материалов.

Лакокрасочные и другие полимерные облицовочные материалы находят ши­рокое применение при отделке промышленных изделий и товаров бытового по­требления из древесины и древесных материалов. Защитно-декоративные покрытия позволяют значительно улучшить внешний вид продукции, сделать ее практичной в эксплуатации.

Разрабатываемые и реализуемые технологические процессы отделки долж­ны обеспечивать не только выпуск продукции требуемого качества, без которо­го тираненный труд и материалы израсходованы бесполезно, но и производства изделий в заданные календарные сроки при минимальных затратах труда, материальных и финансовых средств.

Улучшение защитно-декоративных свойств, сокращение длительности про- изводственного цикла отделки изделий, сокращение расхода дорогих отделочных материалов, применение материалов с новыми физико-механическими и биологическими свойствами - необходимые условия для обеспечения конкурентоспособности производимой товарной продукции.

1.Цель, задачи и содержание курсовой работы

Целью курсовой работы является закрепление теоретических знаний по указанной дисциплине.

В процессе выполнения работы решаются следующие задачи:

1.Приобретение навыков проектирования технологических процессов под заданный вид защитно-декоративного покрытия,

2.Освоение методики расчета расхода основных и вспомогательных материалов,

3.Получение навыков выбора оборудования и режимов его работы под оп­ределенный вид защитно-декоративного покрытия;

4.Приобретение навыков разработки планировок технологического обору­дования в цехах создания защитно-декоративных покрытий.

Студенту необходимо разработать и представить к защите пояснительную записку объемом 20-30 страниц и чертеж (формат А1).

Ориентировочное время выполнения курсовой работы - 30 часов:

1.Описание конструкции изделия и отделываемых поверхностей - 1час.;

2.Разработка структуры покрытия -1 час.;

3.Расчет объемов отделки, расход основных и вспомогательных материалов - 3 час.;

4.Разработка варианта технологического процесса и определение трудо­затрат- 14 час.;

5.Выбор и расчет необходимого количества технологических машин- 4час;

6.Составление планировки оборудования в отделочном цехе - 3 час.;

7.Оформление рассчетно-пояснительной записки - 4 час.

Дальневосточный государственный технический университет (ДВПИ им. В.В. Куйбышева)

Кафедра «Технология деревообработки»

ЗАДАНИЕ

на выполнение курсовой работы на тему:

«Разработка технологического процесса получения защитно-декоративного покрытия на деталях/ изделии (мебель: стул, полка; столярно-строительное: дверной блок, оконный блок и др.)»

студенту I V курса группы М-0 ---------------------------------

ФИО

Вид подложки: (массив, столярная плита, ДСтП, ДВП)

Вид облицовки: шпон строганный

Порода основы и облицовки:

Условия эксплуатации:

Условия транспортировки и хранения:

Годовая программа: тыс. шт.

Срок сдачи: 12. 200 г.

Задание получил: / /

В пояснительной записке должны найти отражение следующие вопросы: характеристика отделываемых поверхностей; требования к покрытию и услов­ное его обозначение; выбор системы покрытия (число слоев, их функции); выбор отделочных материалов; выбор способов нанесения отделочных материалов, отверждения, облагораживания покрытия; расчет объемов отделочных работ и расхода основных и вспомогательных материалов; выбор технологиче­ского оборудования и определение его количества для заданной годовой про­граммы выпуска; выбор видов контроля, оборудования и условий их проведе­нии; рас чет требуемой площади цеха; мероприятия по промышленной санита­рии и защите окружающей среды; описание технологического процесса.

2. Порядок выполнения работы

При разработке технологии защитно-декоративной отделки следует, прежде нечто, сообразуясь с заданными условиями эксплуатации и объемами производства, разработать технические, требования, регламентирующие качество по­крытия. Необходимо выбрать систему покрытия (число слоев, их функции), вид и материал для каждого слоя.

Разработка технологического процесса отделки начинается с установления исходных условий. К исходным условиям, определяющим характер построения процесса отделки, относятся:

- конструктивно-технологические особенности отделываемого изделия; организационные условия (тип производства, программа выпуска, сроки выполнения заказа, производственные возможности предприятия).

2.1. Конструктивно-технологические особенности отделываемого изделия

Уточнив функциональное назначение изделия (прилавок, стол, стеллаж и т. к ), приступают к описанию конструкции данного изделия с указанием габа­ритных размеров изделия в сборе и его частей. Определяют тип деталей, со- ставляющих конструкцию, их количество и материал. На деталях определяют назначение поверхностей, подлежащих отделке (фасадные, лицевые, внутрен­не) и группу их сложности (прил. 1.).

2.1.1. Разработка требований к покрытию

Технологический процесс нанесения покрытий строится на основе выбора л и да покрытия и его структуры, сделанных конструктором изделия, способов нанесения, отверждения, облагораживания и выбора оборудования.Выбор отделочных материалов, способов нанесения и облагораживания во многом зависит от конструкции изделия. Конструкция характеризуется:-качеством материала подложки [1];- степенью сложности отделываемой поверхности [2]; требованиями к качеству отделки [3,4].Окрашиваемая поверхность (подложка) - это поверхность, на которой соз­дается покрытие.В производстве изделий из древесины и древесных материалов используют­ся-натуральная древесина в виде массива, строганого или лущеного шпон а; древесностружечные и древесноволокнистые плиты.Отделка может производиться в собранном виде или в деталях. В зависимо­сти от этого отделываемые поверхности относят к той или иной группе слож­ности.В производстве мебели отделываемые поверхности разделены на три груп­пы сложности. Первая - поверхности собранных изделий корпусной мебели, состоящие из щитов (шкафы, тумбочки, письменные столы, комоды и т д.). Вторая - поверхности отдельных деталей мебели (шиты и бруски различной конфигурации). Третья - поверхности собранных изделий и узлов мебели, со­стоящие из деталей шириной менее 100 мм (стулья, кресла и т.п.).Изделия из древесины и древесных материалов, вместе с ними и покрытия, могут эксплуатироваться в различных условиях. Условия эксплуатации определяются климатическим исполнением изделий, категорией размещения (прил.2-3)Установлено пять укрупненных категорий размещения изделий ГОСТ 15150-69.Первая. Эксплуатация изделий на открытом воздухе (воздействие совокуп­ности климатических факторов, характерных для данного микроклиматическо­го района).Вторая. Эксплуатация изделий под навесом или в помещениях, где колеба­ния температуры и влажности воздуха не отличается от колебаний на откры­том воздухе и имеется свободный доступ наружного воздуха. Например, в па латках кузовах, металлических, помещениях без теплоизоляции (отсутствие прямого воздействия солнечного излучения и атмосферных осадков).

Третья. Эксплуатация изделий в закрытых помещениях с естественной вен­тиляцией без искусственно регулируемых климатических условий, где колеба­нии температуры и влажности воздуха и воздействие песка и пыли существен­но меньше, чем на открытом воздухе. Например, в металлических с теплоизо­ляцией, кирпичных, бетонных и деревянных помещениях (отсутствие воздействия рассеянного солнечного излучения и конденсации влаги).,

Четвертая. Эксплуатация изделий в помещениях с искусственно регулируе­мыми климатическими условиями. Например, в закрытых отапливаемых или охлаждаемых и вентилируемых производственных помещениях (наземных и подъемных). Отсутствует воздействие прямого солнечного излучения, атмо­сферных осадков, ветра, песка и пыли наружного воздуха. Отсутствует и суще­ственно уменьшено воздействие рассеянного солнечного излучения и конден­сации влаги.

Пятая. Эксплуатация изделий в помещениях с повышенной влажностью, к которым можно отнести неотапливаемые, невентилируемые подземные поме­щения, некоторые цехи текстильных и металлургических производств и т.п.

По условиям эксплуатации различают покрытия стойкие к воздействию климатических факторов и стойкие в особых средах.

И зависимости от назначения лакокрасочные покрытия по ГОСТ 9.032 - 74 делятся на девять групп. Обозначение условий эксплуатации для каждой груп­пы покрытий приведены в прил. 4.

Для атмосферостойких лакокрасочных покрытий ГОСТ 9.104. - устанав- ливает 25 групп условий эксплуатации в зависимости от макроклиматического района и категории размещения покрытия. Обозначение условий эксплуатации с , атмосферостойким покрытием приведены в прил. 5.

Оконные и дверные блоки, детали сельхозмашин, спортивный инвентарь лыжи, клюшки и др.) используются в условиях переменной температуры и влажности, при интенсивном воздействии солнечной радиации. В жестких условиях эксплуатации работают покрытия деревянных полов и детали строительных конструкций (лестницы, перила и др.). Школьная и бытовая мебель подвергается воздействию значительных силовых нагрузок. Изделия для лабораторий, медицинская и аптечная мебель находятся в условиях постоянного воздействия на покрытие химических реагентов, дезинфицирующих растворов и ультрафиолетового облучения.

В соответствии с эксплуатационными воздействиями к покрытиям предъяв­ляется комплекс требований, в частности, по атмосфероотойкости, водостойко­сти, термостойкости, химической стойкости, твердости, эластичности, адгезии, цвету, блеску, и др. Из этих требований, в свою очередь, вытекают соответст­вующие требования к ЛКМ или пленочному материалу, которые должны обес­печить получение покрытия с требуемыми свойствами. Таким образом, на применение отделочных материалов сильное влияние оказывают условия экс­плуатации. Для атмосферостойких покрытий окон, наружных дверей, контей­неров рекомендуются эмали МЧ-113, ПФ-115. Для покрытий стойких внутри помещении при отделке мебели, внутренних дверей, корпусов телерадиоаппа­ратуры, часов и других изделий рекомендуются НЦ-218, ПЭ-265, ПЭ-246, МЛ- 2111 ,УР-2124 и др. Для специальных покрытий при отделке: лыж - МЧ-52.

Кроме общих требований, вызванных условиями эксплуатации изделия в целом, требуется учитывать особенности использования конкретных изделий или некоторых поверхностей изделий в связи с их функциональным назначе­нием. Например, следует учитывать требования водо- тепло- и химической стойкости покрытий кухонной мебели, столешниц обеденных столов и др. Особые требования предъявляются к покрытиям медицинской и лабораторной мебели, спортивному инвентарю, детским деревянным игрушкам. Таким обра­зом. в зависимости от функции главного назначения и условий эксплуатации создаются покрытия с различными физико-механическими свойствами.

Под декоративными свойствами покрытий понимается ил способность улучшать (украшать) внешний вид поверхности материала. Декоративность покрытий определяется их оптическими свойствами и характеризуется про­зрачностью, блеском, цветом. Характеристиками декоративных свойств по­верхностен с прозрачными покрытиями являются блеск или характер отраже­ния света (зеркальный, глянцевый, матовый).

В мебели различают фасадные, лицевые и внутренние поверхности. Для ка­ждого вида поверхностей применяются определенные классы и категории по­крытий. В зависимости от требований к художественным, эстетическим и то­варным качествам назначаются вид и категория защитно-декоративного покрытия. По виду покрытия разделяются на лакокрасочные прозрачные с за­крытыми или открытыми пореши и непрозрачные, пленочные (ламинирован­ные, облицованные пластиками), комбинированные.

Прозрачная отделка подразделяется на закрытопористую, когда поры древесины полностью закрыты, толщина пленки составляет 200-300 мкм, и откры/ прозрачное и эксплуатируется в атмосфере, загрязненной газами химических и других производств, в условиях умеренного макроклиматического района. Эмаль ПФ-15.11.Н.Г.7/1-УЗ голубая.

Внешний вид покрытия характеризуется качеством исполнения покрытия (наличием дефектов определенных видов и размеров) и оптическими свойствами. По качеству исполнения стандартом установлено пять классов покрытий (прил. 6). В прил. 7 перечислены показатели внешнего вида и требования соот­ветствующих классов покрытий.

Для покрытий первого класса на поверхности покрытий не допускается ни один из перечисленных в таблице дефектов. Для глянцевых покрытий 111-V классов степень блеска не назначается. Степень блеска покрытий первого клас­са должна соответствовать 8-й и выше строке при измерении рефлектоскопом Р-4 по ГОСТ 16143 - 75. Для покрытий второго класса - соответствовать 3- й строке.

По условиям эксплуатации различают покрытия стойкие к воздействию климатических факторов и стойкие в особых средах.

Требования к покрытию можно разделить на следующие группы.

А. Защитные свойства:

1. Устойчивость к воздействию внешней среды

-водостойкость, мг/м²-проницаемость паров воды за 10 суток (например, от 5 до 20-70);

-влагопроницаемость.

2. Специальные функциональные свойства:

-химическая стойкость;

-абразивостойкость (прочность к истиранию);

-механическая прочность (при растяжении, на удар, эластичность);

-твердость не менее Н (методом карандаша по ГОСТ 27326-87; на ПМТ-3 по ГОСТ 16338-71);

-термостойкость (способность сохранять свой внешний вид и не разрушать­ся под действием высоких температур + °С, низких до - °C);

-стойкость к загрязнениям (без загрязнения, незначительные загрязнения, значительное загрязнение);

• стойкость к пятнообразованию (например, не ниже 2 баллов по ГОСТ 27627-88 или «Допускается едва заметное изменение цвета и блеска при воз­действии (наименование реагента) не менее 16 ч»;

-биоспособность

-светостойкость-стойкость покрытия к действию солнечной радиации (на- -пример, после облучения в течении времени, указанного в ГОСТе или ТУ на лакокрасочный материал покрытие должно быть без изменений или допускаются незначительное пожелтение покрытия).

3. Адгезия к окрашиваемой поверхности Например, адгезионная прочность пометоду решетчатых надрезов по ГОСТ 27627-88 не ниже 1-го балла; по методу параллельных надрезов не ниже 1₂-го балла.

Б. Декоративные свойства

I.Требования к внешнему виду: ,

допустимость рисок, царапин, потеков, пузырей, разнооттеночности, волнистости, шагрени, включений, дефектов печати, их количество (шт/м²), размеры (мм, см²/м²,см², см/м²), расстояние между дефектами.

2 .Требования к оптическим свойствам:

-прозрачность (прозрачное, непрозрачное);

•блеск (матовость) (например, «не ниже 60% по ФБ-2» или «не ниже 10-й строки по Р-4») (табл. 1);

-к цвету (например, соответствовать требуемому цвету по РАЛ);

«стабильность цвета (например, «Пожелтение не допускается»).

В.Технологичность

1.Полируемость, шлифуемость;

2. Длительность сушки.

Г. Экологическая безопасность

I Предельно допустимый уровень выделений в воздух рабочей зоны при производстве отделочных работ;

2.Предельно допустимый уровень вредных выделений в воздух при эксплуатации

данной продукции;

3.Необходимость защиты человека при выполнении работ.

Д. Долговечность

Влагопоглощение

Числовые значения степеней блеска

Устойчивость к выцветанию и мелению.

Прибор для измерения блеска		Степень блеска (матовость)
	ВГ	Г	ПГ	ПМ	М	глубоко­матовые
ФБ-2, %	60-70	50-59	37-49	20-36	4-9	3
строки по Р-4	не ниже 10-й	9-3	от 2-й и ниже		-

Для прозрачных лаковых покрытий шкалу блеска можно использовать гол ко для высокоглянцевых покрытий (т.е с зеркальным блеском). Для непрозрач­ных (эмали, краски) - всю шкалу.

При выборе пленкообразователя для наружных работ главным показатели являются влагопоглощение покрытий и их способность пропускать водянки пары, что позволяет подложке «дышать».

По водопроницаемости полимерные пленки занимают промежуточное между (металлами, стеклом) и (кожей, бумагой). Коэффициент водопроницаемости ми 10^-15-10^-11м²/ч*Па. Малой проницаемостью для паров воды обладают пленки эпоксидных, перхлорвиниловых и полиуретановых лаков (5-20 мг/м² за 10 суток). Более проницаемы пленки алкидных ЛKM (30-50 мг/м²) и еще более - нитроцеллюлозных лаков (70 мг/м²).

Ж. Толщина покрытия

Для чисто декоративных покрытий слой 35-40 мкм, для защитно-декоративных 60-100 мкм, для защитных 60-120 мкм, но может быть увеличен до 400 мкм.

Толщина прозрачных покрытий после облагораживания при отделке ПЭ па- рафиносодержащими лаками 300-350 мкм. При отделке облицованных шпоном ореха или красного дерева беспарафиновыми ПЭ лаками 230-270 мкм. При от-делке облицованных шпоном ясеня, дуба, лиственницы беспарафиновыми ПЭ лаками 280-320 мкм. Толщина непрозрачных покрытий (вместе со слоем шпат- левки) после облагораживания 300-350 мкм. Толщина нитроцеллюлозных про зрачных покрытий 1-й категории 60-70 мкм. 2-й 30-40. непрозрачных 1-й 15, мкм, а 2-й 100 мкм.

Толщина нитроцеллюлозного слоя, наносимого тампоном за один прием 5-10 мкм, а кистью 10-15 мкм Толщина слоя спиртового лака, наносимого тампопом за один прием 10-15 мкм, а кистью 15-20 мкм

2.1.2. Выбор системы покрытия и материалов покрытияПокрытия представляют тонкие пленки толщиной 40-200 мкм из различных материалов (грунтовок, шпатлевок, эмалей и лаков), обладающих адгезией друг к другу и материалу окрашиваемого изделия. Поверхностный слой покрытия первым подвергается воздействию атмосферных факторов. Поэтому для получения максимального эффекта от ЛКМ нужно наносить не один матери; а систему покрытия. Например, для создания агмосферостойкого покрытия древесине в качестве грунтовочного слоя рекомендуется применять алкидные ЛКМ, которые благодаря небольшой молекулярной массе хорошо проникают в поры, внося фунгициды. Для промежуточного слоя используется смесь алкида и акриловой эмульсии. Для верхнего слоя покрытия лучше подходят чистые акриловые ЛКМ, обладающие высокой атмосферостойкостью.

Выбор системы покрытия производится в зависимости от условий эксплуа­тации, требований к внешнему виду покрытий и технологических свойств ЛКМ.

Условия эксплуагации:

I Климатичсские по ГОСТ 9.104-79 в умеренном, тропическом и холодном климате

2. В особых средах по ГОСТ 9.032-74.

Вначале выбирается покрывной материал, пригодный для заданных условий эксплуатации, затем грунтовка, имеющая хорошую адгезию к окрашиваемой поверхности и сочетающаяся с покрывным материалом.

Путем выбора соответствующих условий подготовки поверхности, выбора грунтовок. шпатлевок, покрывных ЛКМ варьируют эксплуатационные свойства покрьпий и их долговечность.

Для систем покрытий, прошедших натурные испытания в нормативной литературе приведены гарантированные сроки службы по защитным свойствам, могут изменяться в сторону увеличения. Для ряда систем покрытий по данным ускоренных лабораторных испытаний срок службы в умеренном и холодном климате составляет не менее 2 х лет, тропическом не менее 1 года и уточняются натурными испытаниями.

Для разных условий эксплуатации и возможностей по подготовке поверхности концерн Akzo Nobel разработал программу «Redox Compass 2.1".Программа выбирает систему покрытия с учетом:

типа подложки и требуемой подготовки;

климатическнх условий эксплуатации;

сроки службы;

метода нанесения;

требований к декоративным свойствам покрытий (цвет, блеск);

Программа выбирает несколько вариантов систем покрытий с максималь­ными сроками эксплуатации и указанием их эффективности (отношение ресурса к стоимости).

Виды и условные обозначения лакокрасочных материалов даны в прил. 8.

При выборе материалов отдельных слоев покрытия должны быть учтены свойства материала подложки и возможность совмещения, например, грунтовки и лака (прил. 9)[6].

Открытопористые покрытия получают с помощью нитроцеллюлозных, полиуретановых и лаков кислотного отверждения. Покрытия, сформированные полиуретановыми лаками и лаками кислотного отверждения, по защитно-декоративным свойством не уступает закрытопористому покрытию.

При отделке щитовых деталей мебели применяются лаки для получения покрытий с открытыми порами. При использовании этих лаков тонкий слой (покрытия) плёнки надежно защищает поверхность древесины. Преимущества применения данных лаков в незначительном расходе 100-150 г/м², короткий, цикл отделки, небольшие трудозатраты. Полученные покрытия, как и покрытия полиэфирными лаками, относятся к первой категории. Наиболее известны' ми лаками этой группы являются полиуретановые и мочевиноалкидные (ки­слотного отверждения).

Для производства мебели, полов, стеновых панелей и других изделий стали использовать МДФ. Вместо жидких ЖМ для окраски изделий из МДФ приме­няется порошковые ЖМ УФ - отверждения обеспечивающие покрытию вы­сокие декоративные и защитные свойства.

Однокомпонентный уралкидный лак УРФ-1 образует высококачественное покрытие с высоким блеском, повышенной стойкостью к истиранию и твердо­стью. Лак предназначен для отделки паркета.

Для защитно-декоративной окраски деревянных поверхностей эксплуати­руемых в атмосферных условиях и при повышенной влажности используются органосиликоновые ЖМ марок ОС12-ОЗМ, ОС.-82-ОЗМ, ОС-92-ОЗМ. Покры­тия обладают высокой термо- и морозостойкостью, электро- и теплоизоляци­онными свойствами, стойкостью к ионизирующим излучениям.

В последнее время веду тся работы по созданию ЖМ формирующих по­слойно-неоднородную структуру, образующуюся за счет расслаивания компо­нентов в процессе формирования пленки. Расслаивание достигается при ис­пользовании растворов полимеров в смеси растворителя и осадителя с различ­ной летучестью, а также смесей ограниченно совместимых полимерных составов.

Эти материалы позволяют упростить процесс получения неоднородной структуры и обеспечивают высокую адгезию за счет отсутствия границы раз­дали между слоями. Нижние слои пленки выполняют функции грунтовки.

Распределение компонентов по слоям покрытия обеспечивает повышен­ную адгезионную прочность потому, что нижний слой покрытия обогащается компонентом, влияющим на повышение адгезии, а верхний слой обогащается компонентом стойким к воздействию воды и агрессивных сред.

При разработке системы покрытия для древесины и выборе лакокрасочных материалов использовать рекомендации, приведенные в приложениях 10-11, характеристики лакокрасочных материалов отечественного и зарубежного производства приведены в приложениях 12-22.

При выборе по согласованию с руководителем курсовой работы отделки облицовочными материалами можно руководствоваться нижеследующими рекомендациями.

Кухонную, медицинскую, детскую мебель облицовывают декоративным бумажно-слоистым пластиком. Усадка пластика и клея, старение клея приводят к возникновению в облицованных пластиком материалах значительных внут­ренних напряжений, вызывающих коробление и отслаивание от основного материала.

Основу составляют 3-15 слоев пропитанной крафт-бумаги, спрессованных в монолит. Лицевой, декоративный слой выполнен из фоновой бумаги или бумаги-основы с печатным рисунком.

Выпускается два вида ДБСП: облицовочный и формуемый. Облицовочный -жесткий негнущийся материал. Формуемый ДБСП позволяет облицовывать криволинейные поверхности.

По условиям эксплуатации щиты, облицованные ДБСП, делят на дне груп­пы:

Рабочие и лицевые поверхности подвергаются воздействию тепла, влаги, ударам, истиранию, воздействию внешней среды. Это - торговая, медицинская мебель.

-лицевые поверхности, не подвергающиеся указанным выше действиям (кухонная, детская и другая мебель).

По качеству лицевой поверхности пластик делят на марки:

А -эплуатация в условиях, требующих повышенной износостойкости (крышки столов -горизонтальные поверхности);

Б-менее жесткие условия (для отделки вертикальных поверхностей);

В - поделочный материал.

Для лицевых поверхностей пластика применяют условные обозначения:

Введение 2

2. Порядок выполнения работы 4

В.Технологичность 9

Сл=∑Спр_i 20

Зтр=Ртр(Спр-1), 20

Окончание табл.14 31

Приложение 46 130

Нормативы расхода растворителей на промывку лаконаносящего оборудования 130

Выпускаются пленки в рулонах. ПДО - длиной 150 м, шириной 1500-1600

мм; ПДСО - длиной 150 м, шириной 450-500 мм и 900 мм, Толщина пленок 0,15±0,02 мм. Пример условного обозначения, например пленки без клеевого слоя ПДО-15 ГОСТ 24944-81. Пленка предназначена для отделки дверных полотен, встроенной мебели, отделочных панелей и других элементов интерьеров помещений.

Поверхности, оклеенные ПДО и ПДСО, подвергаются влажной чистке водой комнатной температуры, но не допускается применение мыла, моющих средств растворителей. Пленочные материалы и область их применения в мебельном производстве приведены в приложении 23.

2.2. Организационные условия производства

Объемы отделочных работ определяются в м², метраже длины щитов, кромок, количестве щитов (щитосторон) или деталей. Оценка объемов работ по изделию сначала проводится по группам однотипных поверхностей, имеющий один вид, класс и категорию отделки, а затем выполняется сводный расчет o6ъемов отделки для всего изделия. Результаты расчетов представить в виде табл. 2.

Руководствуясь величиной годовой программы выпуска и объемами отделоч­ных работ, необходимо определить организационные условия отделочного про­изводства рассматриваемой продукции (тип производства и форму организацш производственного процесса) [4.

Проектирование выполняется на основании точной и приведенной производственной программы. Проектирование по точной программе предусматривай подробную разработку технологических процессов на каждую деталь с нормированием затрат времени по операциям. Этот способ применяют для массового .

Таблица 2

Объемы отделки изделия

№ п/п	Наименование деталей	Количество деталей в изделии, шт	Группа сложности поверхностей	Класс,группа покрытия	Объем отделки
					в м2	в м длины	щитосторон,шт

крупносерийного производства с поточной формой организации технология ских процессов. Проектирование по приведенной программе применяется да серийного производства.

При наличии широкой номенклатуры изделий, схожих по конструкции, когда часть изделий не обеспечена чертежами, и даже при наличии всех чертежей, нет необходимости разрабатывать технологические процессы на все изделия. В этом случае расчеты ведут по приведенной программе. В качестве изделия-представителя принимают наиболее характерное для данной программы выпуска (преобладающее в годовой программе, составляющее значительна долю от общей трудоемкости). Остальные изделия требуется приравнять к изделию-представителю с учетом соотношений отличия по размерам, серийности программы, сложности обработки. Определяется общий коэффициент при ведения

Кох =K₁K₂K₃,

где K₁, К₂, К₃- коэффициенты приведения по размеру, серийности, сложности.

Коэффициенты приведения по размеру К₁=Пх//П, где П и П_х - площади изделия представителя и приводимого изделия. ^:

Коэффициенты приведения по серийности определяются в зависимости ( соотношения N/N*, где N и N_x -годовые программы в штуках изделия rrpeдставителя и приводимого изделия (табл. 3).

Таблица 3

Поправочные коэффициенты на серийность

N/Nx	0,5	0,75	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0
к2	0,97	0,99	1,0	1,07	1,12	1,15	1,17	1,2	1,22
N/N	4,5	5,0	5,5	6,0	6,5	7,0	8,0	9,0	10,0
к,	1,23	1,25	1,27	1,28	1,3	1,31	1,32	1,35	1,37

Коэффициенты приведения по сложности К₃ учитывает различие в сложности конструкций изделий. Оценка зависит в большей степени от квалификации проектанта и является в значительной степени субъективной.

Определив общий коэффициент приведения, определяют приведенные программы N_X^пP путем умножения заданного N_x на К_ох.

При годовой программе более 4000-5000 шт определить возможность и целесообразность организации поточного производства.

Следует рассчитать требуемый такт выпуска по формуле

τ=60 Рд/ Nrод, мин/ шт.

При меньшей годовой программе производство строится на периодическом запуске несколько раз в год части годовой программы. Поэтому необходимо принять частоты или периодичность запусков и определить размер партии запуска:

Nзап =Nгод/a,

где а-частота запусков в год.

Размер партии запуска должен быть достаточным для загрузки техиологического оборудования на каждой из операций процесса отделки, не менее чем на 1/3 продолжительности рабочей смены.

Партия запуска - это количество одновременно поступающих объектов про- изводства на первую операцию и непрерывно обрабатываемых на данном рабочем место, Передаточная партия - это количество одновременно переда­ваемых объектов производства на последующие операции.

Для достижении высоких технико-экономических показателей требуется обеспечить максимальную загрузку оборудования и в первую очередь дорогостоящего оборудования. Некоторые технологические машины, например, облицовочные прессы не требуют переналадки, так как работают при любых размерах деталей одной толщины или потери времени на переналадку незначительны, менее 1-2% от действительного фонда времени работы оборудования. Однако чаще периодически повторяющийся переход с обработки одного объекта производства на другой связан с длительной переналадкой. На величину суммарных простоев оборудования в режиме наладки (переналадки) влияет не только длительность данных работ, но и их частота. Для минимизации потерь, связанных с переналадкой выбранного при проектировании технологического процесса оборудования, необходимо обоснованно назначить минимально допустимый для разработанного процесса размер партии запуска, передаточных партий и частоту их повторений в календарный период.

Для определения такта выпуска при поточной форме организации производства или для проверки эффективности использования оборудования в условиях переиодического повторения запусков партиями необходимо выбрать режим работы (число смен, длительность смены, количество рабочих дней в год).С учетом выбранного режима работы и сложности эксплуатационного обслу-

живания оборудования установить годовой фонд времени работы оборудования Fд.

Эффективный (действительный) фонд времени работы автономно действующего оборудования или поточной линии определяется по формулам: '

а) за смену:

Fд^CM=(Tсм-tрп) -tp,

где Т_см - календарный фонд времени за смену, мин;

tp,, — регламентированные перерывы на отдых в течение смены, мин; t_p - регламентированные перерывы, связанные с проведением плановых ремонтов и всех видов обслуживания (0,03-0,07 Т_См);

б) за сутки:

Fд^СУТ=(Тсм-tрп) m

где m - число рабочих смен;

в) за месяц или год:

Fд^м,г=(Tсм-tpп) mДр,

где Д_р - число рабочих дней в месяце или году.

Длительность регламентированных перерывов в рабочую смену для конвейера составляет 40 минута для автономно работающего оборудования 6t мин.

В случае выбора поточной формы организации производственного процес­са определяется тип поточной линии.

Однопредметные линии по производству одного вида продукции в течений длительного периода времени применяются в массовом или крупносерийной производстве. Многопредметные линии создаются в случаях, когда программ! выпуска одного вида продукции не обеспечивает достаточной загрузки обору- дования линии. В зависимости от смены объекта производства известны мно- гопредметные линии двух типов: переменно-поточные и групповые.

Переменно-поточная линия - это линия, на которой осуществляется произ­водство нескольких конструктивно и технологически однотипных изделий^ Обработка осуществляется с переналадкой оборудования или без переналадки.,'

Групповые линии - это линии, на которых обрабатывают несколько изделий разных наименований по групповой технологии либо одновременно, либо по­очередно, но без переналадки оборудования.

Если все операции синхронизированы, т.е. равны по времени и такту, то на каждую операцию потребуется одно рабочее место, а на всей линии их число равно числу операций технологического процесса:

С_л=m,

где m — число операций в технологическом процессе.

Если операции не равны по времени, то расчетное число рабочих мест на каждой операции:

Ср_i=t_штi/τ

где tшт - норма времени на операцию, мин.

Расчетное число рабочих мест С_р округляется до ближайшего целого зна- чения. При округлении допускается перегрузка в пределе 10-12%. Количество рабочих мест на всей линии:

Сл=∑Спр_i

Коэффициент загрузки рабочих мест:

Kз=Ср/Спр

Требуемая производительность линии (или одного рабочего места) определяется по формулам:

А) часовая производительность П_ч=60*К^д_з/τл

Б) сменная производительность Пс=F^дсм*60*К^Дз/τл, где К^д_з - минимально допустимый коэффициент загрузки оборудования. Сравнивая с требуемой производительностью паспортную или расчетную производительность подбираемого оборудования, принимается решение о его соответствии поточной форме организации производства. Заделы на поточной линии определяются по формуле

а) технологический задел

З_техн=∑gС_пр

где g - количество изделий, одновременно изготавливаемых на одном рабоче; месте, шт.;

б) транспортный задел

Зтр=Ртр(Спр-1),

Ртр- количество изделий в передаточной партии, шт.

Если изделия передаются с операции на операцию партиями, Р_тр>1.

а) страховой задел:

Зстр=∑tпер/τ

Где tпер- средняя продолжительность перерывов (перебоев в поступлении из­делий с операции на операцию) в работе одного рабочего места, мин.

Страховой задел может быть ориентировочно принят равным 5-15% выпус­каизделий.

Для линии с пульсирующим конвейером технологический задел одновре­менно является транспортным.

При использовании конвейера непрерывного действия транспортный задел определится по формуле:

Зтр=Р_ТР L_p/i,

Где Lр- длина рабочей части конвейера, м; n_тр - размер передаточной партии; При штучной передаче изделия п_тр=1; l - расстояние между деталями на конвейере, м

Прерывно-поточные (прямоточные) линии применяются, если не выполня­ли м синхронность технологического процесса, т.е. продолжительность опера­ции не равна и не кратна такту линии.

Ритмичность работы линии достигается созданием между смежными опе­рациями. имеющими разную производительность, межоперационных заделов.

Расчеты такта, требуемого количество оборудования, число рабочих операторов, производится так же, как и для непрерывно-поточных линий. Но существуют и отличия. Например, при расчете такта не учитывается коэффициент регламетированных перерывов, так как этот вид перерывов отсутствует на прямоточных линиях.

Расчеты технологического, транспортного и страхового заделов на прямоточной линии аналогичны расчетам для непрерывно-поточного производства, но дополни тельно определяются межоперационные оборотные заделы.

Межоперационный задел возникает в результате разной производительности оборудования на двух смежных операциях и является переменой величи­ной и вменяющейся в течение периода комплектования (обслуживания).

Период комплектования (обслуживания) - это промежуток времени, в течение которого достигается равенство выпуска деталей по всем операциям, а так же завершение каждым оператором цикла обслуживания, закрепленных за ними станков. Длительность периода обслуживания зависит от продолжительности g обработки изделия и его массы. Но, как правило, принимается 1-8 часов.

Период комплектования делится на фазы, в течение которых не происходит изменений в одновременности работы оборудования. Для каждой фазы размер | задела между двумя смежными операциями:

3_a6i=(Т Спрi/t_штi )-(ToCпрi+1/tштi+1)

где Т₀- время одновременной работы двух смежных рабочих мест, мин.; Cпрi, Спрi+1 - количество технологических машин на предыдущей и последующей операциях; tшт, t_шт+1 - время обработки на предыдущей и последующей операциях, мин.

На основании расчетов межоперационных заделов строится график их изменения в форме эпюр (табл.4).

Внутрисменный задел для прямоточной линии:

З_л ⁼ Зтехн ⁺ Зтр ⁺ З_стр + ∑Зоб

Для более полной загрузки рабочих-операторов допускается многостаночное обслуживание нескольких даже несмежных операций. Для этого составляется график работы рабочих и оборудования линии.

Межоперационная передача объектов производства осуществляется не кон- вейерами, а приемо-передающими секциями (роликовыми, шаровыми столами), связывающими смежные рабочие позиции поточной линии.

Тяжелые и крупногабаритные, хрупкие и легкоповреждаемые объекты луч­ше перемещать в горизонтальной плоскости с помощью приводных или бесприводных роликовых и паровых столов.

При значительных по величине межоперационных заделах для их накопления и хранения выбираются соответствующие межоперационные накопители. Например, используются горизонтальные и вертикальные накопители, такто­вые столы. Для объектов типа тел вращения применяют магазинные накопители.

График работы прямоточной линии строится с соблюдением следующих требований:

-полная загрузка рабочих на операциях обеспечивается многостаночным обслуживанием

-параллельная работа станков на смежных операциях линий; -выбор режимов совместной работы, при которых необходимы минимальные заделы на конец периода обслуживания.

Стандарт-план прерывно-поточной линии составляется на период обслуживания линии. В нем регламентируется расстановка рабочих по операциям, уста- навливается, какие операции выполняет каждый рабочий, определяется загрузка рабочих и оборудования.

График позволяет выявить возможность многостаночного обслуживания. Период обслуживания должен быть равным или кратным длительности смены Короткий период вызывает необходимость частых переходов рабочих и увел- ичение потерь времени. Длительный период обслуживания приводит к увеличе- нию межоперационных заделов и проблеме размещения запасов.

График работы строят таким образом, чтобы свести к минимуму оборотные заделы на конец периода обслуживания. Оборотные заделы на начало и конец периода обслуживания должны быть равны

2.3. Разработка технологического процесса отделки

2.3.1. Структура процесса

Структура технологического процесса как прозрачной, гак и непрозрачной отделки лакокрасочными материалами состоит из трех стадий: подготовка по- верхности к отделке; нанесение и сушка лакокрасочных материалов; облагора- живание покрытия.

Структура процессов имитационной отделки состоит из подготовки основы к облицовыванию, подготовки облицовочного материала, приклеивания к основе, нанесения и сушки лакокрасочных материалов, облагораживания покрытия.

Каждая стадия состоит из нескольких технологических операций. Выбирая технологические операции, следует стремиться к их минимальному количеству, наименьшему расходу отделочных и облицовочных материалов, высокой про- изводительности труда и оборудования, возможности механизации и автоматизации производства.