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

Руководитель

С.С. Романова

Реферат

В данном курсовом проекте разработана технология отделки покрытия изделия из древесины - шкаф комбинированный.

Пояснительная записка включает в себя три основные части: технологическую, в которой выполняем расчет основных и вспомогательных материалов на годовую программу; во второй части произведен расчет отделочного оборудования, а также рассчитаны производственные площади; третья часть - это описание технологического процесса отделки.

Курсовой проект содержит расчётно-пояснительную записку из страниц печатного текста, рисунка, таблиц, литературных источников.

Введение

Современная технология защитно-декоративных покрытий древесины и древесных материалов - это высокоорганизованное, механизированное или автоматизированное производство, базирующееся на последних научно-технических достижениях в области химии, физики и механики, использовании новых материалов, совершенствовании применяемых и внедрении прогрессивных технологических процессов и высокопроизводительного оборудования.

В производстве лакокрасочных материалов прослеживается четкая тенденция к сокращению производства лакокрасочных материалов, содержащих органические растворители. Все большую роль играют водоэмульсионные и порошковые материалы, а также составы, не содержащие летучих компонентов и изготавливаемые на основе жидких мономеров, олигомеров или полимеров, наносимых в состоянии расплава, так называемые стопроцентные лаки и краски.

Замена традиционных материалов на продукты, не содержащие органические растворители или имеющие их в ограниченном количестве, одновременно способствует решению проблемы охраны окружающей среды.

Деревообрабатывающая промышленность по объему отделочных работ, выполняемых промышленными способами, занимает третье место после машиностроения и строительной индустрии, используя при этом значительное количество лакокрасочной продукции.

Ожидается изменение структуры потребления лакокрасочных материалов: использование парафинсодержащих полиэфирных лаков уменьшится на 4 %, полиэфирных лаков УФ-отверждения увеличится более чем на 3 %, нитроцеллюлозных ЛКМ значительно (с 51 % до 43 %) сократится, полиуретановых лаков увеличится более чем на 4 %, матовых лаков и пленочных материалов возрастёт.

1. Технологический процесс отделки

защитный декоративный покрытие шкаф

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

1.2 Характеристика отделочных материалов

1.2.1 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).

1.2.2 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

1.3 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

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

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

Таблица 2.2 - Расчет норм расхода шлифовальной шкурки на изготовление шкафа

Таблица 2.3 - Расчет площади отделываемых поверхностей на изготовление шкафа комбинированного

Таблица 2.4 - Расчет норм расхода лакокрасочных материалов (в рабочей вязкости) и составляющих их компонентов (в исходной вязкости) на изготовление шкафа комбинированного



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 Тпотрч;:

(3.2)

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

эффективный годовой фонд рабочего времени, ч;

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

Принимается Тэф=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	Время на 1000 изделий, t1000, ст.-ч
1	2	3	4	5	6
Автоматическая линия отделки щитов лаком ПЭ-246	Дверь	1,390	1	2	9,69
	Цокольная планка	0,408	1	2	4,66
	Фасад ящика	0,440	4	2	19,28
Т1000=t1000	33,63
Автоматическая линия отделки щитов лаком НЦ-218	Стенка горизонтальная	0,408	2	2	10,26
	Стенка вертикальная	2,0	1	2	12,82
	Стенка задняя	2,0	1	2	12,82
	Полка	0,440	3	2	14,46
	Полка угловая	0,400	6	2	27,69
Т1000=t1000	78,05
Автоматическая линия крашения щитов поренбейцем НЦ-0140	Стенка горизонтальная	0,408	2	2	10,26
	Стенка вертикальная	2,0	1	2	12,82
	Стенка задняя	2,0	1	2	12,82
	Полка	0,440	3	2	14,46
	Полка угловая	0,400	6	2	27,69
	Дверь	1,390	1	2	9,69
	Цокольная планка	0,408	1	2	4,66
	Фасад ящика	0,440	4	2	19,28
Т1000=t1000	111,68

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 Nпотр, 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;

lдет - длина детали, м;

H - высота стопы, м;

lк - длина секции рольганга, м.

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

t =4 ч - для автоматической линии;

h=0,016 м, lдет =2 м, H= 1 м, lк =2 м.

шт

Потребное количество сушильных камер расчитывается по формуле:

(3.3)

где U - скорость подачи деталей, м/мин

Lг - габаритная длина камеры, м

- продолжительность сушки лакокрасочного покрытия, мин

Таблица 3.2 - Расчет загрузки отделочного оборудования

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

Наимен оборуд	Наименован камеры	Скорость подачи, м/мин	Габаритный размер длины камеры, м	Продолжительность сушки, мин	Потребное кол-во камер	Кол-во камер в линии	Потребнкол-во камер в линии
1	2	3	4	5	6	7	8
Автоматлиния крашения щитов	Конвективнсушильная камера МКК-14	10	5,0	1,0	2	1	2
Автомат линия отделки щитов лаком ПЭ-246	Конвективнсушильная камера МКК-14	10	5,0	1,0	2	2	4
	Камера УФ-сушки МИЛ-2	10	3,0	0,3	1	2	2
Автомат линия отделки щитов лаком НЦ-218	Терморад камера МКИ-14	10	10,0	1,0	1	1	1
	Конвективнсушильная камера МКК-14	10	5,0	2,5	2	2	10
	Выдержка МКК-14	10	5,0	1,0	2	2	4

4. Расчет производственных площадей

Площадь цеха Fц, м2:

,(4.1)

где Fскл - площадь склада, м2;

Fст - суммарная площадь, занимаемая станками, м2;

0,9 - коэффициент, учитывающий проезды в цехе.

Принимается Fскл=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 отлелке 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

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, м20,0955

в т.ч. по номерам зернистости:

250,00589

120,00512

80,00366

М400,0156

М63-М50 0,0651

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

Список использованных 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 проктическим 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