Разработка технологического процесса отделки щитовых деталей мебели лаками ПЭ-246, НЦ-218

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разработка технологического процесса отделки щитовых деталей мебели лаками ПЭ-246, НЦ-218

1. Технологический процесс отделки

1.1 Описание изделия

Техническое описание распространяется на шкафах комбинированных, являющихся отдельно стоящим элементом мебели, предназначенные для оборудования современного интерьера.

Шкаф имеет щитовую, разборную конструкцию. Сборка производится стяжками и посредством полкодержателей.

Все щитовые элементы шкафа изготавливаются из древесностружечных плит по ГОСТ 10632-89, облицованных синтетическим шпоном. Фасадная поверхность шкафа облицована натуральным шпоном. Кромки облицовываются кромочным пластиком.

Фасадные поверхности изделия отделываются полиэфирным беспарафиновым лаком ультрафиольетового отверждения ПЭ-246 по I-ой категории. Внутренние и лицевые поверхности отделываются нитроцеллюлозным лаком НЦ-218 по I-ой категории. Маркировка, упаковка, транспортировка, хранение, гарантия по ГОСТ 16371-84 «Мебель бытовая. Общие технические требования».

1.2 Спецификация деталей

Таблица 1 - Спецификация деталей изделия

№ детали по чертежу	Наименование детали	Порода	Количество штук в изделии	Габаритные размеры заготовок, мм
				Длина	ширина	толщина
1 2 3 4 5 6 7 8 9	Щит вертикальный Щит горизонтальный Задняя стенка (ДСП) Дверь Полка угловая Полка Фасад ящика Цокольная накладка Задняя стенка (ДВП)	ДСтП	2 4 1 1 6 3 4 1 1	2000 408 2000 1390 400 440 440 408 1940	440 440 440 440 360 408 138 54 435	16 16 16 16 16 16 16 16 4

1.3 Характеристика отделочных материалов

1.3.1 Отделка фасадных поверхностей

а) Крашение

Крашение поренбейцем НЦ-0140. Применяется вальцовый станок, распылительная кабина.

б) Грунтование

Грунтование составами НК и БНК обеспечивает высококачественную подготовку покрытия. Используется под все виды лаков. Имеет низкий расход - от 30 до 40 г./м², поэтому полиэфирные грунтовки экономически целесообразнее для любых видов покрытий, при этом повышается качество покрытий. Грунтовки ультрафиолетового отверждения сокращают процесс получения грунтовочного покрытия до 10 с. Срок хранения грунтовок 3 мес.

в) Лакирование

Полиэфирный беспарафиновый лак ультрафиольетового отверждения ПЭ-246 (ТУ 6-10-2090-87) состоит из раствора полиэфирной смолы с добавкой для улучшения розлива. При подготовке лака к нанесению в полуфабрикатный лак вводят от 1 до 3 мас. ч. фотосенсибилизатора. Жизнеспособность готового состава практически не ограничена (от 60 до 96 ч). Лак наносится способом налива. После выдержки (от 1,5 до 2,0 мин) и отверждения ультрафиольетовыми лампами получается поверхность, не требующая облагораживания (глянцевая или матовая).

1.3.2 Отделка лицевых и внутренних поверхностей

а) Крашение

НЦ-0140

б) Грунтование

На фасад осуществляется грунтовкой НК, на внутренние поверхности БНК

в) Лакирование

Лак НЦ-218, (ГОСТ 4976-83) - нитроцеллюлозный матовый лак; в его состав входит матирующая добавка типа аэросила; можно наносить с подогревом до 70 ^оС. Образует твердое шелковистое покрытие без блеска, не вуалирующее текстуру древесины.

Данный лак наносят наливом или распылением. Они быстро высыхают и обладают неограниченной жизнеспособностью.

Таблица 1.2 - Характеристика лакокрасочных материалов

Наименование показателя	Марка ЛКМ
	ПЭ-246	НЦ-218
Массовая доля нелетучих веществ, %	От 60 до 70	От 25 до 35
Условная вязкость по ВЗ-4 при 20 С, с	-	От 30 до 34
Жизнеспособность при 20 С, ч, не менее	не огр.	не огр.
Время высыхания, мин, не более: при 20 С при 55 С	0,3 -	1,0 -

Таблица 1.3 - Характеристики покрытий

Характеристика покрытия	Обозначение
Покрытие полиэфирной группы, подгруппы А, первой категории, образованное лаком ПЭ-246, прозрачное, глянцевое, водостойкое, ограниченно тепло и морозостойкое.	Лак ПЭ-246.А1.П.Г.6
Покрытие нитроцеллюлозной группы, подгруппы А, первой категории, образованное лаком НЦ-218, прозрачное, матовое, ограниченно водостойкое, низко-теплостойкое.	Лак НЦ-218.А1.П.М.3

1.4 Разработка технологического процесса и режимов отделки

Таблица 1.4. Технологический процесс грунтования грунтовочным составом НК и БНК

Операция	Оборудование
1. Удаление пыли	Щеточный станок
2. Грунтование поверхностей деталей	Станок вальцовый
3. Сушка	Конвективная сушильная камера
4. Шлифование	Виброшлифовальный станок

Таблица 1.5 - Технологический процесс крашения поренбейцем НЦ-0140

Операция	Оборудование
1. Удаление пыли	Щеточный станок
2. Крашение	Станок вальцовый для поверхностного крашения
3. Сушка	Конвективная сушильная камера

Таблица 1.6 - Технологический процесс отделки щитов, облицованных строганым шпоном, лаком НЦ-218

Операция	Оборудование
1. Удаление пыли	Щеточный станок
2. Нагрев щита	Терморадиационная камера
3. Грунтование пластей	Вальцовый станок
4. Сушка	Конвективная сушильная камера
5. Шлифование	Виброшлифовальный станок
6. Нанесение 1-го слоя лака	Лаконаливная машина
7. Выдержка	Камера выдержки проходного типа
8. Сушка	Конвективная сушильная камера
9. Шлифование	Виброшлифовальный станок
10. Нанесение 2-го слоя лака	Лаконаливная машина
11. Выдержка	Камера выдержки проходного типа
12. Сушка	Конвективная сушильная камера
13. Охлаждение	Камера нормализации

Таблица 1.7 - Технологический процесс отделки щитов, облицованных строганным шпоном, полиэфирными парафиносодержащими лаками ПЭ-246

Операция	Оборудование
1	2
1. Удаление пыли	Щеточный станок
2. Грунтование пластей грунтовкой	Станок вальцовый
ПЭ-0155 или другими группами
3. Первое лакирование пласти	Лаконаливная машина с двумя головками
4. Выдержка	Камера выдержки
5. Второе лакирование пластей	Лаконаливная машина с двумя головками
6. Сушка	Камера выдержки
7. Шлифование пластей	Ленточный шлифовальный станок
8. Полировка пластей	Барабанные полировальные станки
9. Удаление следов пасты и масла	На барабанных станках

Технологический режим крашения поренбейцем НЦ-0140

Рабочая вязкость поренбейца поВЗ-4, с Скорость подачи детали, м/мин Количество нанесений Расход рабочего состава грунтовкой, г/м2 Продолжительность сушки в терморадиационной сушильной камере, с Время сушки в конвективной сушильной камере при 80 оС, с Время сушки на стеллажах при 18-25 оС, мин	15-20 8-12 1 15-20 20-30 40-50 10-20

Технологические режимы грунтования грунтовками НК и БНК

Время предварительного подогрева щитов в терморадиационной камере, мин Температура на поверхности щитов, оС Рабочая вязкость грунтовочного состава поВЗ-4, с Расход грунтовки (без учета потерь), г/м2 Количество нанесений	1 60-65 35-45 35-45

Технологический режим грунтования облицованных щитов полиэфирной грунтовкой ПЭ-0155

Расход грунта, г/м2 Скорость наносящего вала, м/мин Скорость сглаживающего вала, м/мин Количество нанесений	От 40 до 60 От 8 до 10 3 Одно

Последующая отделка полиэфирными лаками производится методом «мокрый по мокрому».

Технологический режим лакирования нитроцеллюлозным лаком НЦ-218

Рабочая вязкость по ВЗ-4 при 20 оС, с Расстояние от головки до лакируемой поверхности, мм Расход рабочего состава на одно нанесение, г/м2 Количество нанесений лака по незагрунтованной поверхности первой категории Предварительный подогрев в терморадиационной камере по режиму: время подогрева, мин температура воздуха в камере, оС Последующая сушка в конвективной камере по режиму: Время выдержки покрытия при температуре от 18 до 25 оС, мин Температура воздуха в камере сушки, оС Время сушки, мин	(555) с 100 130-135 1 1 От 60 до 80 1 От 30 до 60 1,5

Технологический режим лакирования полиэфирным лаком ПЭ-246

Рабочая вязкость по ВЗ-4 при 20 С, с Жизнеспособность рабочих составов при температуре не выше 25 С, ч. Расход рабочего состава за одно нанесение, г/м Количество нанесения лака Расстояние от головки лаконаливной машины до поверхности лакируемой детали, мм Соотношение количества рабочих составов лака Выдержка между нанесениями, мин Отверждение лаковых покрытий при t=18-25С, ч, не менее - до отделки обратной стороны щита - до облагораживания	От 30 до 35 24 270-280 Два 90-110 1:1 8-12 3 24

2. Расчет основных и вспомогательных материалов

После выбора лакокрасочных материалов и технологических процессов производится расчет шлифовальной шкурки, основных и вспомогательных материалов. Нормы расхода рассчитываются на одно изделие.

Основными исходными данными при определении требуемого количества шлифовальной шкурки являются:

количество деталей в изделии;

количество шлифуемых поверхностей;

площадь шлифования;

норматив расхода шлифовальной шкурки.

Расход шлифовальной шкурки на изделие определяется по номерам зернистости.

Норма расхода лакокрасочного материала определяется в рабочем растворе и дифференцированно по составляющим их компонентам.

Исходными данными для расчета норм расхода лакокрасочных материалов являются:

размеры отделываемых поверхностей изделия;

количество отделываемых поверхностей в детали;

подгруппа и категория лакокрасочного покрытия;

подгруппа сложности отделываемой поверхности;

способ нанесения;

нормативы норм расхода лакокрасочного материала.

Расчет норм расхода прочих отделочных и вспомогательных материалов выполняется для красителей, грунтовок, пропиточных тканей и т.д.

Таблица 2.1 - Расчет площадей шлифуемых поверхностей на изготовление шкафа

Обозначение	Наименование сборочной единицы, детали	Наименование шлифовальной шкурки (основы)	Способ шлифования	Количество детали в изделии, шт.	Количество шлифуемых поверхностей в детали, шт.	Размеры шлифуемых поверхностей в детали, мм	Площадь шлифования пластей щитов, м2
						длина	ширина
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Шлифование щитов, крашенных НЦ-0140
1 2 3 4 5	Стенка горизонтальная	Шкурка тканевая	Станочный	4	2	408	440	0,179
	Стенка вертикальная			2	2	2000	440	0,880
	Стенка задняя			1 3 6	2 2 2	2000 440 400	440 408 360	0,880 0,179 0,144
	Полка
	Полка угловая
6	Дверь			1	2	1390	440	0,612
7	Фасад ящика			4	2	440	138	0,061
8	Цокольная планка					408	54	0,022
Итого:
Шлифование покрытий на основе полиэфирных лаков
1	Дверь	Шкурка тканевая	Станочный	2	2	1390	440	0,612
2	Цокольная планка			1 4	2 2	408 440	54 138	0,022 0,061
3	Фасад ящика
Итого:
Шлифование нитролаковых покрытий
1	Стенка горизонтальная	Шкурка бумажная	Станочный	4	2	408	440	0,179
2	Стенка вертикальная			2	2	2000	440	0,88
3	Стенка задняя			1	2	2000	440	0,880
4	Полка			3	2	440	408	0,179
5	Полка угловая			6	2	400	360	0,144

Таблица 2.2 - Расчет норм расхода шлифовальной шкурки на изготовление шкафа

Наименование	Вид, материал шлифуемой поверхности	Способ шлифования	Площадь шлифования, м2	Норматив расхода шлифовальной шкурки по номерам зернистости, м2/м2	Норма расхода шлифовальной шкурки, м2	Всего
					по номерам зернистости
					25-20	12-10	8	М40	М63-М50
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Шлифование под отделку
Шкурка тканевая	Шпон бука	Станочный	0,695	0,022	0,042					0,042
				0,018		0,035				0,035
				0,013			0,025			0,025
Шлифование после грунтования
Шкурка бумажная	Шпон	Станочный	2,262	0,032	0,416					0,416
				0,028		0,364				0,364
				0,020			0,26			0,260

Таблица 2.3 - Расчет норм расхода лакокрасочных материалов (в рабочей вязкости) и составляющих их компонентов (в исходной вязкости) на изготовление шкафа комбинированного

Наименование отделываемой поверхности	Наименование ЛКМ	Подгруппа покрытия	Категория покрытия	Группа сложности отделываемой поверхности	Способ нанесения
1	2	3	4	5	6
Шпон строгрнный	Нитролак НЦ-218 в рабочей вязкости в т.ч.: - лак в исходной вязкости - разбавитель РМЛ-218 - разбавитель на корректировку до рабочей вязкости РМЛ-218	А	I, ПГ	2	Налив
Шпон строганный	Полиэфирный лак ПЭ-246 в рабочей вязкости в т.ч.: 1-й рабочий состав: - полуфабрикат лака - 3%-й раствор в стироле инициатор полимеризации - перекись циклогексана	А	I, М	2	Налив
	2-й рабочий состав: - полуфабрикат лака - 3%-й раствор парафина в стироле ускоритель	А	I, М	2	Налив

3. Выбор и расчет отделочного оборудования

Выбор оборудования при проектировании отделочных цехов определяется технологическим процессом, минимальной площадью цеха, годовой программой выпуска изделий.

В данном курсовом проекте разработаны технологический процесс отделки на базе отделочных модулей, применено автоматическое оборудование. Расчет годовой программы цеха ведём по наименьшей производительности одной из трех автоматических линий.

Время для отделки 1000 изделий на автоматической линии для каждого типа размеров щитов t₁₀₀₀, ст.-ч:

(3.1)

где l - длина детали, м;

l₀ - межторцовый разрыв, м;

V - скорость подачи детали в линию, м/мин;

к₀ - коэффициент использования фонда времени оборудования;

m - число проходов детали через линию для получения окончательной обработки;

z - число деталей в изделии, шт.

Принимается l₀=0,5 м, V=10 м/мин, к₀=0,65 - с. 6 [5].

Результаты вычислений сведены в таблицу 3.1.

Потребное время работы оборудования, ст. час Т_потрч;:

(3.2)

где Q_год - Годовая программа выпуска изделий, тыс. шт.;

эффективный годовой фонд рабочего времени, ч;

Т₁₀₀₀ - потребное количество станко-часов на 1000 изделий, ст.-ч.

Принимается Т_эф=6600 ч - при 3-х сменной загрузке оборудования.

Таблица 3.1 - Расчёт штучного времени через производительность оборудования

Наименование оборудования	Наименование детали	Длина детали, м	Количество деталей в изделии z, шт.	Число проходов детали через линию m
1	2	3	4	5
Автоматическая линия отделки щитов лаком ПЭ-246	Дверь	1,390	1	2
	Цокольная планка	0,408	1	2
	Фасад ящика	0,440	4	2
Т1000=t1000
Автоматическая линия отделки щитов лаком НЦ-218	Стенка горизонтальная	0,408	2	2
	Стенка вертикальная	2,0	1	2
	Стенка задняя	2,0	1	2
	Полка	0,440	3	2
	Полка угловая	0,400	6	2
Т1000=t1000
Автоматическая линия крашения щитов поренбейцем НЦ-0140	Стенка горизонтальная	0,408	2	2
	Стенка вертикальная	2,0	1	2
	Стенка задняя	2,0	1	2
	Полка	0,440	3	2
	Полка угловая	0,400	6	2
	Дверь	1,390	1	2
	Цокольная планка	0,408	1	2
	Фасад ящика	0,440	4	2
Т1000=t1000

Потребное время работы автоматической линии крашения щитов:

ст. час

Потребное время работы автоматической линии отделки щитов лаком НЦ-218:

ст. час

Потребное время работы автоматической линии отделки щитов лаком ПЭ-246:

ст. час

Потребное количество линий N_потр, расчитывается по формуле

(3.3)

Все вычисления по расчету загрузки оборудования сведены в таблицу 3.2.

Для лакирования лаком НЦ-218 потребуется три линии с коэффициентом загрузки равным 118,3%, для крашения потребуется тоже три линии с коэффициентом загрузки равным 112,8%. Для лакирования лаком ПЭ-246 потребуется одна линия, работающая в односменном режиме с коэффициентом загрузки равным 101,9%.

Потребное количество роликовых секций z, шт.:

(3.3)

где П - производительность оборудования, шт./ч;

t - время хранения деталей, ч;

h - толщина плиты, м;

l_дет - длина детали, м;

H - высота стопы, м;

l_к - длина секции рольганга, м.

Принимается П=190,15 шт./ч - для автоматической линии;

t =4 ч - для автоматической линии;

h=0,016 м, l_дет =2 м, H= 1 м, l_к =2 м.

шт.

Потребное количество сушильных камер расчитывается по формуле:

(3.3)

где U - скорость подачи деталей, м/мин

L_г - габаритная длина камеры, м

- продолжительность сушки лакокрасочного покрытия, мин

Таблица 3.2 - Расчет загрузки отделочного оборудования

Наименование оборудования	Автоматическая линия крашения щитов	Автоматическая линия отделки щитов лаком ПЭ-246
1	2	3
Итого станко-часов на 1000 изделий	111,68	33,63
Годовая программа, Qгод, тыс. шт	200	200
Итого станко-часов на годовую программу	22336	6726
Располагаемое кол-во станко-часов в год	6600	2200
Расчетное количество станков, шт	3,38	3,06
Принятое количество станков, шт	3	3
Процент загрузки станков, %	112,67	102

Исходя из полученных результатов расчета потребного количества времени работы оборудования и заданного объема производства можно предложить, что в цехе отделки будут расположены по три автоматические линии крашения поренбейцем и лакирования лаком НЦ-218, работающие по трехсменному графику, и одна автоматическая линия лакирования лаком ПЭ-246, работающая по односменному графику. Таблица 3.2 - Расчёт потребного количества сушильных камер.

4. Расчет производственных площадей

Площадь цеха F_ц, м²:

, (4.1)

где F_скл - площадь склада, м²;

F_ст - суммарная площадь, занимаемая станками, м²;

0,9 - коэффициент, учитывающий проезды в цехе.

Принимается F_скл=184 м².

Таблица 4.1 - Площадь, занимаемая отделочным оборудованием

Наименование станков	Габаритные размеры, мм	Количество	Площадь, м2
Автоматическая линия отделки НЦ-218	1540051000	2	1570,8
Автоматическая линия отделки ПЭ-246	605005260	1	320,7
Автоматическая линия крашения	305005260	2	323,3
Fст			2214,8

Длина цеха l, м:

, (4.2)

где l - длина цеха, м;

b - длина пролета, м.

Принимается b=48 м.

Принимается l=72 м.

Действительную площадь цеха, м²:

, (4.3)

По результатам расчетов, подбираем линию МПП-2.

Линия предназначена для полирования и глянцевания пластей шитовых деталей из древесных плит, покрытых полиэфирным лаком. Линия построена на базе четырех шестибарабанных полиэфирных станков П6БА.

5. Описание технологического процесса

Из цеха механической обработки щиты поступают в цех отделки по приводному роликовому конвейеру. Далее щиты подаются с помощью поворотной траверсной тележки на автоматическую линию для окрашивания лицевых и внутренних поверхностей поренбейцем.

Загрузка линии осуществляется с помощью вакуумного питателя МУЗ-1. По роликовому конвейеру щиты подаются к щлифовальному станку для придания поверхности определенной шероховатости. После очистки от пыли щит подается в станок для крашения ВЩ14-1. После этого производится сушка покрытия в конвективной сушильной камере МКК 14. Далее с помощью вакуумного питателя МУР-1 щит перекладывается на траверсную тележку, откуда рабочий при помощи кантователя переворачивает стопу со щитами и загружает ее на вакуумный питатель второй автоматической линии крашения поренбейцем, где происходит крашение второй пласти щита.

Затем другим рабочим стопа щитов на поворотной траверсной тележке доставляется к вакуумному питателю автоматической линии лакирования лаком НЦ-218, где на двух этих линиях происходит отделка покрытий, причем обработка фасадной поверхности осуществляется только с одной стороны. Далее щиты с нефасадной поверхностью отправляются на склад готовой продукции, а щиты с фасадной поверхностью отправляются на автоматическую линию по отделке лаком ПЭ-246, после чего отправляются на склад готовой продукции.

Со склада готовой продукции уже облицованные щиты направляются из цеха по рельсовому пути на траверсной поворотной тележке на дальнейшую стадию производства.

Заключение

отделка материал лак мебель

В курсовом проекте был разработан технологический процесс отделки деталей шкафа с баром из ДСтП, облицованного шпоном ясеня и массива лаком ПЭ-246 и лаком НЦ-218. Подсчитан расход отделочных и вспомогательных материалов, шлифовальной шкурки.

На одно изделие расход составил:

лак НЦ-218 - 1,899 кг, в рабочей вязкости;

лак ПЭ-246 - 0,156 кг, в рабочей вязкости;

3) грунтовка ПЭ - 0155 0,00915 кг

4) (Растворитель №646 0,045 кг

5) Ацетон технический 0,0458 кг

6) Марля 0,0201 м²

7) Обрезки х/б тканей 0,000549 м²

8) шкурка шлифовальная бумажная, м² 0,0955

в т.ч. по номерам зернистости:

25 0,00589

12 0,00512

8 0,00366

М40 0,0156

М63-М50 0,0651

В процессе работы было подобрано оборудование и разработан план цеха под заданную производительность цеха, которая составляла 200000 изд/год.

Список источников

1 Савченко В.Ф. Справочник молодого облицовщика и отделочника столярно-мебельных изделий [Текст]/В.Ф. Савченко - М.: Высш. шк., 1991. - 240 с.

2 Мелешко А.В., Денисова С.Г. Технология защитно-декоративных покрытий. Технологические режимы и типовые процессы отделки изделий из древесины. Руководство к выполнению курсовых и дипломных проектов по технологии защитно-декоративных покрытий для студентов специальности 26.02 всех форм обучения [Текст]/А.В. Мелешко, С.Г. Денисова - Красноярск: СТИ. 1991. - 36 с.

3 Мелешко А.В., Денисова С.Г. Технология защитно-декоративных покрытий древесины и древесных материалов: Методические указания к практическим занятиям и дипломному проектированию для студентов специальностей 26.02, 07.04 всех форм обучения [Текст]/А.В. Мелешко, С.Г. Денисова - Красноярск: СТИ. 1991. - 76 с.

4 Бухтияров В.П. Оборудование для отделки изделий из древесины [Текст]/В.П. Бухтияров - М.: Лесная промышленность, 1978. - 328 с.

5 Денисова С.Г., Мелешко А.В. Оборудование отделочных цехов: Методические указания к практическим занятиям и дипломному проектированию для студентов специальностей 26.02 и 07.04 всех форм обучения [Текст]/С.Г. Денисова, А.В. Мелешко - Красноярск: СТИ, 1989. - 28 с.

6 Мелешко А.В., Логинова Г.А. Технология защитно-декоративных покрытий древесины и древесных материалов: Организация рабочих мест на участке отделки: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 26.02 всех форм обучения [Текст]/А.В. Мелешко, Г.А. Логинова - Красноярск: СибГТУ, 1998. - 40 с.

Размещено на Allbest.ru