Технологический процесс формирования защитно-декоративного покрытия изделий из древесины

• Введение
• 1. Техническая характеристика изделия
• 1.1 Описание изделия
• 1.2 Общий вид и размеры изделия
• 1.3 Конструкция и материалы
• 1.4 Спецификация деталей и сборочных единиц
• 2. Конструктивно-технологические признаки деталей и сборочных единиц изделия
• 3. Выбор защитно-декоративного покрытия для отделываемых поверхностей изделия
• 4. Выбор отделочных материалов и их характеристика
• 4.1 Основные и вспомогательные материалы, применяемые для создания покрытия
• 5. Разработка технологического процесса формирования защитно-декоративного покрытия на поверхности изделия
• 6. Расчет расхода основных и вспомогательных отделочных материалов
• 7. Технологический процесс линии
• Заключение
• Список использованных источников
• Приложения
• Приложение А

Качество изделий из древесины в значительной мере определяется свойствами защитных и декоративных покрытий. Защитно-декоративные покрытия могут быть созданы на основе жидких лакокрасочных и пленочных материалов.

Трудозатраты при процессе отделки составляет около 40% всего цикла обработки.

Лакокрасочные материалы — самый распространенный вид защитно-декоративной отделки мебели. Это обусловлено широким ассортиментом материалов, их высокими защитными и эксплуатационными свойствами, простотой нанесения.

Нанесение лакокрасочных покрытий обладает рядом преимуществ перед другими способами отделки: простота получения покрытий и возможность применения для защиты и облагораживания изделий любых форм и размеров; возможность изменить защитные и декоративные свойства покрытий, применяя разные материалы; возможность ремонта и подновления непосредственно на месте эксплуатации; возможность сочетания лакокрасочных покрытий с другими видами защитно-декоративной отделки; более низкая стоимость.

Защитно-декоративная отделка является одним из основных показателей качества изделий из древесины, определяющей внешний вид продукции, ее надежность, экономичность и долговечность.

Целью курсовой работы является проработка, полученного материала по курсу ТЗДП.

Для достижения поставленной цели составлены следующие задачи:

— рассмотреть стадии процесса формирования защитно-декоративных покрытий;

— изучить технологический процесс отделки деталей или собранного изделия;

— рассчитать количество основных и вспомогательных материалов;

— подобрать необходимое оборудование;

— разработать план расстановки оборудования.

1. Техническая характеристика изделия

1.1 Описание изделия

Компьютерный стол производства мебельной фабрики " Фаворит Плюс" многофункциональная модель современного стиля. К тому же, вследствие оригинального дизайна, компактности и функциональности, интересных цветовых решений, стол является несомненным лидером продаж среди моделей компьютерных столов мебельной фабрики «Фаворит Плюс». Оригинальная форма столешницы, функциональная красивая надстройка, возможность разместить дополнительную оргтехнику и канцелярские принадлежности делают этот стол привлекательным для организации очень удобного рабочего места, создания интерьера домашнего кабинета или современных офисов. Стол оснащен тумбой с дверкой. Стол изготовлен из массива сосны.

Компьютерный стол классифицируется:

по функциональному назначению, относится к мебели для работы на компьютере,

по виду применяемого материала — мебель из древесины и древесных материалов, а именно из древесины хвойных пород ГОСТ 8486– — 86, порода — сосна

по характеру производства — мебель массового производства

мебель садовая и для общественного пользования.

защитное декоративное покрытие древесина

1.2 Общий вид и размеры изделия

Рисунок 1 — Общий вид и размеры изделия

1.3 Конструкция и материалы

Материал изделия — древесина сосны, соответствующая требованиям ГОСТ 8486–86.

Конструкция изделия

По конструктивному назначению — мебель неразборная. К неразборным элементам относятся столешница, ножки стола, нижняя полка и царги. Столешница, нижняя полка, ножка и царга данного стола изготавливаются из древесины хвойных пород (ГОСТ 8486−86)

1.4 Спецификация деталей и сборочных единиц

Таблица 1 — Спецификация составных частей изделия

2. Конструктивно-технологические признаки деталей и сборочных единиц изделия

Конструктивные признаки деталей и сборочных единиц изделия включают следующие определяемые данные: классификацию поверхностей всего изделия; число отделываемых поверхностей; размеры отделываемых поверхностей и их площадь; материал подложки; группу сложности поверхности деталей и сборочных единиц.

Таблица 2 заполняется следующим образом: Вид поверхности изделия заполняется согласно нормативам [6]; остальные столбцы таблицы — согласно спецификации деталей изделия; группа сложности — согласно инструкции.

Таблица 2 — Конструктивные признаки деталей и сборочные единиц компьютерного стола

3. Выбор защитно-декоративного покрытия для отделываемых поверхностей изделия

В настоящее время существует широкий ассортимент лакокрасочных материалов для отделки изделий из древесины. Они классифицируются по химическому и эксплуатационному признакам. В основу химической классификации положена природа пленкообразующего вещества (полиэфирные, полиуретановые, меламинные, полиакриловые, мочевинные, пентафталевые, нитроцеллюлозные). Классификация по эксплуатационному признаку предусматривает деление покрытий на атмосферостойкие, химически стойкие, термостойкие и т. д. По виду лакокрасочные материалы классифицируются на лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки и т. д.

Поступающие на деревообрабатывающие предприятия лакокрасочные материалы должны подвергаться испытаниям на соответствие техническим условиям по ОСТ 13−27−82. Проведение таких испытаний необходимо как для контроля качества этих материалов, так и для правильного выбора режимов их применения. Нанесение лакокрасочного материала на поверхности щитов будем производить методом налива. Сущность метода заключается в том, что лакокрасочный материал наносится в виде широкой плоской струи (завесы) перекрывающей всю ширину детали в строго дозированном количестве. Кромки будем обрабатывать методом распыления.

При заполнении таблицы 3 следует учесть, что выбор покрытия и применяемых материалов определяется: высокими эксплуатационными свойствами покрытия, видом поверхности детали и сборочной единицы, ее функциональным назначением, эстетическими требованиями к покрытию, возможностью нанесения материалов механизированными методами, использованием интенсивных методов сушки, наименьшей усадкой, а следовательно, наименьшим расходом, совместимостью с другими материалами и подложкой, высокой адгезией к подложке.

Таблица 3 — Выбор защитно-декоративного покрытия и применяемого лакокрасочного материала для отделки всех поверхностей изделия

Таблица 4 — Расчет площадей отделываемых поверхностей на компьютерный стол

4. Выбор отделочных материалов и их характеристика

4.1 Основные и вспомогательные материалы, применяемые для создания покрытия

Для лакирования используется нитроцеллюлозный лак НЦ-218. Лак НЦ-218 представляет собой растворы лакового коллоксилина, смол и пластификаторов в смеси летучих органических растворителей. Покрытия устойчивы к изменению температуры от — 12^о до 60^оС. Наносят лаки наливом и пневматическим распылением. Для улучшения глянца пленка полируется полировочным составом № 291.

Характеристика лака НЦ-218:

вязкость по вискозиметру ВЗ-4, с 50−85

массовая доля нелетучих веществ лака, % 30−34

толщина пленки многослойного покрытия, мкм 120−150

время сушки, мин 30−35

температура сушки, ^оС 40−45

4.2 Основные требования к поверхности сборочных единиц и деталей до и после нанесения лакокрасочных материалов

Требования к поверхности, подлежащей обработке:

1. Шероховатость поверхности деталей, облицованных шпоном, R_{m (}R_max) должна быть не более 16 мкм по ГОСТ 7016–82.

2. Влажность облицованных щитов должна быть (8±2) %, температура на поверхности щитов не ниже 18? С.

3. Разнотолщинность щитов должна быть ± 0,3 мм.

4. Перед нанесением красящих составов поверхность должна быть тщательно очищена от пыли.

Требования к качеству обработанной поверхности:

1 Защитно-декоративное покрытие должно соответствовать ОСТ 13−27−82 «Покрытия защитно-декоративные на мебели из древесины и древесных материалов. Классификация и обозначение»

2 Покрытие должно быть гладкое, ровное.

3 На фасадных и рабочих поверхностях допускаются:

единичные волосяные риски и царапины;

пузыри, кратеры, вмятины диаметром до 2 мм;

незначительные шагрень и структурные неровности.

Общее количество допускаемых дефектов на 1 м² поверхности — не более 2. Не допускаются: неровность матовости, разноотенночность.

4. На прочих лицевых поверхностях корпусной мебели допускаются:

волосяные риски, царапины, не более — 3 шт/м²

^_ проколы, пузыри до 2 мм в диаметре, включения не более — 4 шт/м²

кратеры, вмятины, диаметром до 4 мм, расположенные выше или ниже уровня зрения, глубиной менее покровного слоя, не более — 3 шт/м²

неравномерность матовости, не более — 6 см²/ м²

незначительная шагрень, структурные неровности, просматриваемые не под всеми углами зрения;

Общее количество допускаемых дефектов на 1 м² поверхности — не более 10.

5. На внутренних видимых поверхностях допускаются:

проколы, пузыри до 2 мм в диаметре, включения не более — 15 шт/м²

кратеры, вмятины диаметром до 4 мм, не более — 7 шт/м²

неравномерность блеска (потертости);

Общее количество допускаемых дефектов на 1 м² поверхности — не более 15.

5. Разработка технологического процесса формирования защитно-декоративного покрытия на поверхности изделия

Разработка технологического процесса отделки включает выбор основного материала покрытия в зависимости от назначения и условий эксплуатации изделия, на котором создаётся покрытие; способов нанесения отделочных материалов; методов интенсификации отверждения покрытия. Кроме того, в ряде случаев необходимо сразу решать вопрос о выборе оборудования. Последний вопрос в значительной мере связан с объёмами производства, так как для целого ряда материалов быстрого отверждения требуется сложное и дорогостоящее оборудование.

Приводим структурную схему покрытия для каждой поверхности детали или сборочной единицы, основные требования к поверхности, на которой формируется покрытие, а также поверхности ЗДП после каждой выполняемой операции технологического процесса.

Разработка структурной схемы покрытия проводится с учётом специфических особенностей подложки.

Для каждого отдельного элемента структуры подбираются отделочные материалы. Далее, учитывая свойства каждого материала, производим выбор технологических операций, необходимых для создания защитно-декоративного покрытия.

Затем выбираем тип оборудования, позволяющий выполнить ту или иную операцию с учётом специфики отделочных материалов. Подобрав материалы и тип оборудования, назначаем режим обработки материалов на оборудовании выбранного типа.

Заключительным этапом разработки технологического процесса является выбор конкретного оборудования и расчёт необходимого количества этого оборудования.

Технологический процесс составляется для каждого вида применяемого отделочного материала и используемого метода нанесения.

Таблица 4 — Структурная схема формирования ЗДП на поверхности сборочных единиц и деталей

Технологические процессы методом налива и распыления для щитов лаком НЦ — 218 приведены в таблице 5.

Таблица 5 — Технологический процесс отделки щитов компьютерного стола лаком НЦ — 218

6. Расчет расхода основных и вспомогательных отделочных материалов

Расчет норм расхода лакокрасочных материалов представлен в таблице 8

Таблица 8 — Расчет норм расхода ЛКМ (в рабочей вязкости) и составляющих их компонентов (в исходной вязкости) на изготовление компьютерного стола

Расход лака НЦ-218 в рабочей вязкости и его компонентов находится по формуле:

N = S_f· Ni; (3)

где Ni — удельная норма расхода ЛКМ.

N = 2,569* 0,290 = 0,745 кг Общий расход ЛКМ на изделие определяется:

N = УS_f· Ni; (4)

N = 0,745 + 0,483 = 1,228 кг в том числе по А1 *3, А2*2

по А1: 2,24 кг по А2: 0,97 кг.

Норма расхода шлифовальной шкурки на данную поверхность, м²:

Н_шк = Р_шк· S, (5)

где S — площадь шлифования, м²;

Р_шк — норматив расхода шлифовальной шкурки, м²/м².

Н_шк = 5,897 * 0,029 = 0,171 м²

Расчет норм расхода прочих отделочных и вспомогательных материалов на изготовление компьютерного стола представлен в таблице 9

Расчет площадей шлифуемых поверхностей на компьютерный стол представлен в таблице 10

Шлифование производим шлифовальной шкуркой (бумажной) ГОСТ 6456–82, станочным способом.

Таблица 10 — Расчет площадей шлифуемых поверхностей на компьютерный стол

Годовая программа шлифования (три шлифования)

Q = 5,97· 247 = 1474 м²

Где S — площадь отделываемых поверхностей, 5,97 м²

n — число рабочих дней в году, 247 дней.

Расчет норм расхода шлифовальной шкурки на компьютерный стол представлен в таблице 11

Таблица 11 — Расчет норм расхода шлифовальной шкурки на компьютерный стол

Расчет грунтовочного состава. Норма расхода — 0,03 кг/м²

N = УS_f· Ni, N = (2,569+3,328) · 0,03= 0,178 кг/м²

Таблица 12 — Расчет норм расхода прочих отделочных и вспомогательных материалов на изготовление компьютерного стола

Сводные нормы расхода на компьютерный стол представлены в таблице 13

Таблица 13 — Сводные нормы расхода на компьютерный стол

6 определение производительности и необходимого числа станков для формирования покрытий Расчет количества щитопокрытий на компьютерный стол представлен в таблице 14

Таблица 14 — Расчет количества щитопокрытий на компьютерный стол

7. Технологический процесс линии

Линия МЛИ-14 выпускается для отделки щитовых деталей мебели взамен линий МЛН, МЛП и характеризуется непрерывной автоматической загрузкой деталей из стопы в два параллельных потока.

Технологические операции линии выполняются в определенной последовательности.

Вначале удаляют пыль. Детали шлифуются на широколенточном шлифовальном станке.

После удаления пыли детали поступают на участок нанесения лака. Линия предназначена для отделки маками МЛ-2111 и НЦ-218. Первый слой лака наносится на вальцовом станкес расходом 40 г/м2 покрываемой поверхности (вязкость лака НЦ — 218 — 50.60 с).

После отверждения лака в угловой конвективной камере детали поступают в лаконаливную машину, которая находится в камере обеспыливания. Расход лака составляет 100.120 г/м2 покрываемой поверхности.

Детали поступают в камеру для выдержки для удаления растворителей и предварительной сушки покрытия. Время испарения 90 с.

Окончательная сушка осуществляется в ИК-камерах. Максимальное вресмя отверждения 8 мин. Из ИК-камеры детали поступают в камеру охлаждения (время охлаждения 90 с).

Готовые детали снимаются с линии с помощью автоматического манипулятора.

При отделке лицевых поверхностей лак методом налива не наносится.

Заключение

В данной курсовой работе выбран лак укрывной для комнатной мебели НЦ-218

Лакокрасочный материал наносится методом распыления на собранное изделие.

Расход рабочего состава лака на годовую программу составил 123 000 кг.

Расчеты показали, что для выполнения программы требуется один распылитель для грунтования и один распылитель для нанесение лакокрасочного материала с загрузкой 57,5%.

Для сушки покрытий принято подстопное место. Площадь составила 26.4 м²

Шлифование поверхностей производится вручную шлифовальными шкурками М63-М50. Расход которых составил 1474 м² на программу.

Для удаления пыли выбрали пылесос СТМ 22 Е.

Список использованных источников

1. Бородина Г. П., Лобанова К. А. Разработка технологического процесса формирования защитно-декоративного покрытия изделий из древесины [Текст]: Методические указания к курсовой работе / Архангельск Г. П. Бородина, К. А. Лобанова — Архангельск: РИО. АГТУ, 2000. — 56с.

2. Коноплёв С. П. Выбор системы машин для отделки мебели [Текст]: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию / С. П. Коноплёв — Архангельск: РИО АГТУ, 1992 г.

3. Сборники типовых технологических процессов отделки мебели [Текст]: Сборник — М.: ВПКТИМ.

4. Петров А. К., Быбин Б. М. Условные обозначения оборудования для производства мебели [Текст]: Методические рекомендации к курсовому и дипломному проектированию / А. К. Петров, Б. М. Быбин — М.: ТМЛИ, 1982 г.

5. Инструкция по нормированию расхода материалов в основном производстве мебели/ВПКТИМ. — М., 1989. — Ч.3. — 88с.

6. ГОСТ 16 371–93. Мебель. Общие технические условия. — Введ. 01.01.95.

7. ОСТ 13−27−82. Покрытия защитно-декоративные на мебели из древесины и древесных материалов. Классификация и обозначения. — Введ. 01.07.82.

Приложения

Приложение А

Техническая характеристика используемого оборудования

Таблица 1 — Техническая характеристика линии МЛИ-14

Таблица 2 — Техническая характеристика щёточного станка МЛН1.10

Таблица 3 — Техническая характеристика Шл2В

Таблица 4 — Техническая характеристика лаконаливочной машины ЛМ-140.1

Таблица 5 — Техническая характеристика КШ

Таблица 6 — Техническая характеристика камеры для сушки деталей МИЛ-2

Таблица 7 — Техническая характеристика камеры для выдержки деталей перед сушкой МКК14