СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1.Свойства материалов, применяемых для изготовленияучительского стола
1.1 Свойстваматериалов, применяемых для изготовления несущей части учительского стола
1.2 Свойстваматериалов, применяемых для декорирования ДСП
ГЛАВА 2. Технология проектирования и изготовления учительскогостола
2.1 Выбор и обоснование проекта
2.2 Экономическое обоснование изготовления универсальногодвухтумбового учительского стола
2.3 Экономическое обоснование изготовления универсальногодвухтумбового учительского стола
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Выбор темы курсовогопроекта обусловлен тем обстоятельством, что столы – это наиболеераспространенный предмет учебной мебели, а также тем, что данное изделиедоступно для изготовления в школьной мастерской на уроках технологии.
Цель: разработать технологиюпроектирования и изготовления учительского стола.
Объект: технологияпроектирования рабочего стола учителя.
Предмет: рабочий столучителя.
Задачи:
1. изучить свойстваматериалов, применяемых для изготовления рабочего стола учителя.
2. разработатьтехнологию проектирования рабочего стола учителя.
3. провестиэкономическое обоснование проекта.
ГЛАВА 1. Свойства материалов,применяемых для изготовления учительского стола
1.1 Свойства материалов, применяемых дляизготовления несущей части учительского стола
стол изготовление технологическийматериал
Столы в классическомстиле чаще всего изготавливают из древесных материалов. Преимущество такихмоделей заключается в естественности и экологической чистоте материала.Древесина как природный конструкционный материал получается из стволов деревьевпри распиливании их на части.
Повышенный интерес кдревесным композиционным материалам (композитам) обусловлен рядом причин:низкой стоимостью древесного сырья, малыми затратами труда и энергии припроизводстве древесных композиционных материалов и изделий из них, ценными, а вотдельных случаях и уникальными, свойствами этих композитами, непрерывнойвозобновляемостью древесных ресурсов и др.
По данным Отдела леса илесных продуктов продовольственной сельскохозяйственной комиссии ОрганизацииОбъединенных Наций (ФАО ООН), производство в мире только трех древесныхкомпозиционных материалов в объемных единицах превосходит производство стали,пластмасс и алюминия.
Композиционные материалысостоят из двух или более компонентов (фаз), между которыми имеется границараздела.
Понятие композиционногоматериала в широком смысле, безусловно, включает и природные материалы,например древесину. Таким образом, древесными композиционными материаламидолжны быть названы материалы, состоящие из древесины или её частиц и одногоили нескольких других компонентов (металла, полимера, минерала), между которымиимеется граница раздела.
В древесном композитеграница раздела между компонентами может проходить по наружной поверхности и повнутренней поверхности, т.е по поверхности сосудов, волокон и пор древесины.
Увеличение производствадревесных композитов в значительной мере определяется тем, что объемпотребления материалов на планете каждые 11 лет удваивается, а запасы сырья дляпроизводства традиционных материалов ограничено инее восстанавливается.
Ученые – материаловедыединодушны в оценке – время дешевого сырья прошло!
В этих условиях особеннопристальное внимание обращено на древесные материалы. Ежегодно прирост твердойбиомассы лесов мира 50 млрд. тонн, прирост промышленной древесины составляет3,5 – 4 млрд. тонн в год, а добывается в мире лишь 1,1 – 1,3 млрд. тонн в год. Извсего лесного массива используется около 7,5% древесины, причем в такназываемых «отходах» оказывается не менее 30% промышленной древесины.Следовательно, сейчас в мире образуется 330 — 1200 млн. тонн (ориентировочно660 – 2400 млн. тонн плотных кубометров) «отходов» древесины, из которых можноизготавливать композиционные материалы в количествах, равных выпуску стали, алюминияи пластмасс, вместе взятых по массе. Это сырьевая база не иссякнет и вдальнейшем, т.к лес непрерывно возобновляется и жизнь на планете возможна лишьпри наличии леса, дающего кислород и защищающего людей экологически.Возобновляемость и высокая экономическая эффективность – основные факторы,гарантирующие древесным композитам положения материалов будущего. Их дополняетневысокая плотность (50 – 1400 кг/м³), достаточная прочность (до 300 МПа),низкая трудоемкость и энергоемкость изготовления.
Древесные пластики (wood plastics, Holzplaste, plastiques du bois) – материалы на основе древесины, подвергнутойтермической обработке под давлением (пластификации). Древесные пластики делятсяна:
1) древесинупрессованную (пластифицированную);
2) древесно-слоистыепластики;
3) древеснуюпрессокрошку;
4) древесные плиты(древесно–волокнистые и древесно–стружечные).
Древесноволокнистымиплитами называютсялистовые материалы, сформированные из переплетных древесных волокон.Изготавливают их из древесных отходов или из низкокачественной древесины. Вотдельных случаях, в зависимости от условий снабжения предприятия сырьемприменяют одновременно как древесные отходы, так и дровяную древесину в кругломвиде. Наиболее распространенные способы изготовления плит – мокрый и сухой.Промежуточными между ними, при чем менее распространенными, мокро-сухой иполусухой способы. Мокрый способ основан на формировании ковра из высушеннойдревесно-волокнистой массы в водной среде и горячем прессовании нарезанных изковра отдельных полотен, находящихся во влажном состоянии (при относительнойвлажности 60-70%).
Сухой способ основан наформировании ковра из высушенной древесно-волокнистой массы в воздушной среде игорячем прессовании полотен, имеющих влажность 5-8%.
Полусухой способ основан наформировании ковра из высушенной древесно-волокнистой массы в воздушной среде игорячем прессовании полотен, имеющих влажность 16-18%.
Мокро-сухой способоснован на формировании ковра из древесно-волокнистой массы в водной среде,сушки полотен и горячем прессовании сухих полотен, имеющих влажность, близкую кнулю.
В процессе изготовленияплит любым из названных способов древесину сначала измельчают в щепу, а затемщепу превращают в волокна, из которых формируют ковер. Ковер разрезают наполотна. Сухие полотна прессую в твердые плиты. Влажные полотна или прессуют,получают твердые или полутвердые плиты, или сушат, получая мягкие(изоляционные) плиты.
Примеряют 3 способаполучение волокнистой массы: термо-механический – с использованием дефибраторови рафинеров, механический – с разломом на дефибрерах, и химико-механический,при котором размолу предшествует варка сырья в щелочных растворах. Вволокнистую массу для придания водостойкости вводят различные эмульсии(парафиновые, смоляные, масляные) и осадители (сернокислый алюминий). Плитыформируются на отливочных машинах. Влажность плит после отливок достигают 80%.Поэтому изоляционные плиты поступают на сушку, а твердые и полутвердые прессуюв горячих многоэтажных прессах (t135-180ºС). Твердые и сверхтвердые плиты затем проходят закалку при t 150-170ºС с последующимувлажнением до 5-7 % (по массе). Сверхтвердые имеют объемную массу не менее 950кг/м³; твердые – не менее 850 кг/м³; полутвердые – не менее 400кг/м³; изоляционно-отделочные – 250-350 кг/м³; изоляционные – до 250кг/м³. Размеры плит (в мм): длина от 1200-3600, ширина 1000-1800, толщина3-8.
Важнейший показателькачества древесно-волокнистых плит – предел прочности при изгибе. Временноесопротивление статическому изгибу должно быть не менее (в кгс/см²): длясверхтвердых плит – 500; для твердых плит – 400; для полутвердых – 150; дляизоляционно-отделочных – 20; для изоляционных плит – 12.
Существенные показателькачества сверхтвердых, твердых и полутвердых плит – гигроскопичность. Стандартдопускает величину набухание плит после суточного нахождения испытываемыхобразцов в воде: для твердых и полутвердых – не более 20%, а для сверхтвердыхне более 12%. Водопоглощение уже установлено: для сверхтвердых плит – 12%, длятвердых – 30%, для полутвердых – 40%. Плиты, изготовленные сухим способом,обладают значительно меньшей гигроскопичностью – 10-12%, т.к. при ихизготовлении применяют фенолформальдегидные смолы.
Показателитеплопроводности имеют решающее значение для изоляционных иизоляционно-отделочных плит, т.к. их основным назначением являетсятеплоизоляция. Коэффициент теплопроводности измеряемой ккал/м*ч*град, дляизоляционных плит должен быть не более 0,06 и для изоляционно-отделочных плит0,08.
При использовании твердыхдревесно-волокнистых плит в строительных конструкциях особое значениеприобретает показатели твердости истераемости плит.
Связующие и добавки впроизводстве древесно-волокнистых плит.
В ДВП применяют следующиеполимерные связующие: фенолоформальдегидные и мочевино – формальдегидные, обладающиетермореактивными свойствами и высокой адгезионной способностью к древесине.Термореактивные синтетические смолы твердеют под действием высокой температурыи давлением. Для ускорения реакции вводят различные катализаторы. Затвердевшаясмола не растворяется, а при повторном нагревании не размягчается.Синтетические смолы получают в результате реакции поликонденсации фенола илимочевины с формальдегидом. Расход смолы составляет обычно до 3х% от веса плит.
В качестве гидрофобныхвеществ можно использовать различные воски: парафин, церезин, озокерит.Содержание их в плитах обычно не превышает 1%и веса, т.к. эти веществаослабляют связь между волокнами, тем самым, понижая плотность плит. Гидрофобизаторывводят в волокнистую массу в виде водных эмульсий. Для получения тонкойдисперсной эмульсии в качестве эмульгаторов применяют высокомолекулярныекислоты (алеиновую, стеариновую, польметиновую). Для эмульгирования парафиномдостаточно алеиновой кислоты лишь 2-3% от веса парафина, однако при осаждениипарафина на волокна сернокислым алюминием олеат аммиака образует олеаталюминия, обладающий водоотталкивающими свойствами, поэтому алеиновую кислотуприменят в большем количестве. Необходимые условия для осаждения на волокнахгидрофобных веществ – создание в древесно-волокнистой массе кислой среды pH 4.5 – 5.0. Такая среда образуется врезультате введения в древесно-волокнистую массу растворов сернокислогоглинозема или алюмокалиевых квасцов, служащих одновременно коагуляторами, илиосадителями.
Значительно более эффективнымгидрофобизатором (в сравнении с парафином и его эмульсии) является атактическийполипропилен (АПП). В отличие от парафина и его эмульсии АПП действует втечение всего срока эксплуатации изделия, успешно применяется для введения всоставы ДВП в количестве от 0,5 – 5,0%. При введении АПП одновременноповышается прочность, ударная вязкость и текучесть материала в процессепереработки его в изделия.
Антисептики применяют длязащиты древесных наполнителей от древоразрушающих грибов и насекомых. Противвсех биоразрушителей эффективен пентахролфенолят натрия, вводимый в количестве1-2% массы сухой древесины.
Для сниженияпожароопасности вводят антипирены. В рецептуру антипиренов входят следующиекомпоненты: ортофосфорная кислота, мочевина, дициандиамид. Введение этойрецептуры в состав ДВП сухого способа производства приводит к получениютрудногорючих материалов. Компоненты рецептуры действуют совместно и каждый изних выполняет определенные функции: ортофосфорная кислота подавляет горение,мочевина повышает прочность и снижает разрушающее действие кислоты на древесинупри получении и эксплуатации ДВП, дициандиамид участвует в образованииогнезащитного комплекса, устойчивого при температуре прессования плит,обеспечивает их прочность и водостойкость. Для ДВП мокрого способа производстваиспользуют нефелиновый антипирен.
Применение. Мягкие древесноволокнистые плитынаходят широкое применение в строительстве в качестве материала длятермоизоляции стен, потолков и полов. Благодаря малой плотности, большим размерам,легкости обработки мягкие плиты являются хорошей изоляцией элементов щитовых,панельных и каркасных домов. Твердые плиты применяют в строительстве в качествелистового обшивочного материала для облицовывания каркасных перегородок стен ипотолков. Сверхтвердые плиты применяют для покрытия полов.
Изготовление ДВП – одиниз перспективных способов использования древесных отходов и неделовойдревесины.
Древесностружечныеплиты
Наиболее часто вмебельном производстве используются древесностружечные плиты (ДСП или ДСтП).
Древесностружечная плита(ДСтП) – материал, получаемый путем склеивания частиц древесины связующимвеществом, нанесенным на их поверхность, при прессовании в результате созданияконтакта между частицами древесины и воздействия тепла. В этом искусственносозданном материале пористой структуры древесные частицы расположеныпараллельно плоскости плиты и дезориентированы по направлению волокон. Такимобразом, анизотропия свойств плит, определяемая структурой, отсутствует вплоскости и существует перпендикулярно плоскости материала. Объем поровогопространства в плите определяется плотностью и содержанием связующего. От этихдвух характеристик в основном зависят свойства материала. Содержание связующегоколеблется в пределах 7-15% (считая на сухие вещества от массы абсолютно сухойдревесины) в зависимости от конструкции, вида и назначения плит. ОбразованиеДСтП происходит при воздействии тепла в результате перехода связующего волигомерной форме в неплавкое и нерастворимое состояние сетчатой структуры ивозникновение адгезионных связей между компонентами древесины и связующего. Нанаправление этих процессов большое влияние оказывают условия прессования.Себестоимость изготовления древесной стружки ниже себестоимости древесноговолокна. В качестве связующего применяют мочевино-формальдегидые,феноло-формальдегидные и другие смолы.
Древесностружечные плитыклассифицируют по способу прессования, конструкции, виду измельченнойдревесины, применяемому связующему, облицовочному материалу. По способупрессования различают древесностружечные плиты плоского прессования иэкструзионные, т.е. полученные выдавливанием. Первые изготавливают сприложением прессующего усилия перпендикулярно плоскости плиты, а вторыепараллельно ей. По конструкции плиты плоского прессования выпускаются одно-,трех-, пяти- и многослойными; экструзионные – однослойными сплошными и свнутренними каналами. В однослойных плитах размеры древесных частиц исодержание связующего одинаковы по всей толщине плиты. В трех- и пятислойныхплитах один или оба наружных слоя ( с каждой стороны) изготавливают из болеетонких частиц и с повышенным содержанием связующего по сравнению с внутреннимислоями. Такие плиты имеют гладкую поверхность и обладают высокой прочностью.ДСтП выпускают облицованные и необлицованные (одним или двумя слоями лущеногоили строганного шпона, бумагой, пропитанной синтетическими смолами,синтетической пленкой). ДСтП изготавливают шлифованные и нешлифованные. Поплотности (в зависимости от способа прессования и марки древесностружечныеплиты подразделяют на группы: очень малой плотности (300 – 450 кг/м²),малой (450-650), средней (650-800), высокой (700-800). Основные размеры ДСтП(мм): плоского прессования – длина 2500 – 3500; ширина 1220 – 1750; толщина10-25; экструзионные – длина 2500; ширина 1250; толщина 15-52.
Физико-механическиесвойства ДСтП в основном зависят от объемной массы, формы и размеров древесныхчастиц, количества и качество связующего, конструкции и др. ДСтПхарактеризуются следующими показателями: влажность 8%, водопоглощение 12 – 88%;коэффициент теплопроводности 0,06 – 0, 22 ккал/(м×ч׺С);удельная теплоемкость 1,7 – 1,9 кДж/(кт×К); разбухание (за 24 часа) потолщине 5-30%; предел прочности при растяжении перпендикулярно плиты 0,25 – 0,4Мн/м² (2,5 – 4 кг/см²).
Связующие и добавки.
Наиболеераспространенными связующими веществами, применяемыми для изготовления ДСтПразличного назначения, являются карбамидоформальдегидные олигомеры благодаряряду преимуществ: способности к быстрому отверждению в присутствии ускорителей,сочетанию сравнительно высокой концентрации с пониженной вязкостью. Ониобеспечивают высокую прочность ДСтП, используемых в производстве мебели ичастично в строительстве уступая другим смолам главным образом в стойкости иодновременному и длительному воздействию влаги и повышенной температуре (более60ºС). Карбамидоформальдегидные смолы примерно в два раза дешевлефенолоформальдегидных.
Фенолоформальдегидныеолигомеры обеспечивают образование клеевых соединений, способных хорошосопротивляться переменным воздействиям повышенной влажности и температурыокружающей среды. Однако они требуют применение более высоких температурпрессования плит или удлинения продолжительности этого процесса. Кроме того,существенное улучшение показателей водостойкости достигается только привведении более 15% смолы. Применение фенолоформальдегидных смол для ДСтПограничено так же неудовлетворительными санитарно-гигиеническими свойствами,связанными с токсичностью фенола.
Меламиноформальдегидныеолигомеры обладают всеми преимуществами карбамидо- и фенолоформальдегидных и неимеют их недостатков. Меламиноформальдегидные смолы обладают высокой водо- итеплостойкостью. Однако из-за ограниченного объема производства и дороговизнымеламина они не нашли широкого применения для изготовления ДСтП.
В состав ДСтП применяютвведение 0,5 – 1, 0 % гидрофобизаторов. К числу гидрофобизаторов относятпарафин, церезин, петролатум, воск и их эмульсии. Эмульгаторами этих веществявляются мыло, поверхностно-активные вещества (ПАВ) и др. Лучшим эмульгаторомпризнан ПАВ марки ОП-7. Основным недостатком перечисленных гидрофобизаторовявляется их временное воздействие на уменьшение водопоглощения. Самымэффективным гидрофобизатором, как и для ДВП является атактический полипропилен(АПП). В состав ДСтП его вводят в количестве до 3%
Трудновоспламеняемые ДСтПполучают путем введения в их состав смеси ортофосфорной кислоты и хлористогоцинка в соотношении от 2:5 до 5:2. Трудносгораемые ДСтП получают введениемгранулированной борной кислоты в количестве 5 – 10%.
Применение. Древесностружечные плиты – один изнаиболее перспективных конструктивно-отделочных материалов для мебельнойпромышленности и строительства по сравнению с пиломатериалами и другимилистовыми материалами. По показателям прочности и жесткости они приближаются кдревесине хвойных пород.
Плиты изготавливаюттолщиной около 10-26 мм. Они прочны, почти не коробятся, хорошо обрабатываютсярежущими инструментами. Из них изготавливают мебель, двери, перегородки, стены,полы.
1.2 Свойства материалов, применяемых длядекорирования ДСП
ДСП, применяемые вмебельном производстве, декорируются различными способами с целью закрытиявылета фенольных паров, улучшения эксплуатационных свойств изделия (прочности,водостойкости и т.д), а также с целью декорирования изделия под цвет и текстурудерева.
В данное время освоенановая технология нанесения меламиновой (CPL, VPL)пленки на поверхность ДСП. На сегодняшний день компания «Витраж» предлагает ДСПс меламиновым покрытием CPL иДСП элит-класса с VPL покрытием.Меламиновая пленка имеет ряд уникальных преимуществ перед пленкой ПВХ:
· высокаяустойчивость к образованию царапин, высокая твердость и износоустойчивость;
· высокаяустойчивость к воздействию активных реагентов (уксусная кислота, химическиереагенты и т.д.);
· высокаясветостойкость;
· устойчивость квозгоранию;
· легкость мытья;
· экологическаячистота;
· термостойкость;
· хорошаямеханическая прочность.
ДСП с меламиновымпокрытием предпочтительнее при производстве мебели, т.к. в процессеэксплуатации не возникнет проблем, например, с царапинами от цветочных горшков,пятнами от пролитого кофе или упавшей из пепельницы сигареты. И еще однонемаловажное свойство: меламиновая пленка – экологически чистый продукт.
Наряду с натуральнымшпоном для производства мебели используются искусственные облицовочныематериалы, такие как:
· пленки на основедекоративных бумаг;
· пленки с«финиш-эффектом»;
· пленки дляизготовления ламинированной плиты;
· синтетическийшпон;
· декоративныйбумажно-слоистый пластик;
· полимерныепленки.
В настоящее времядекоративные пленки на основе бумаг преобладают в мебельном производстве вкачестве облицовочных материалов.
Декоративные облицовочныепленки на основе бумаг, применяемых в производстве мебели, по видуиспользования можно подразделить на две группы: пленки на основе бумаг,подлежащих пропитке смолами в процессе изготовления и пленки на основе бумаг,не требующих пропитке.
Пленки первой группы, какправило, изготавливаются с применением бумаг массой 40-160г/м² и более.Для пленок, идущих на облицовывание пластей на Западе, в основном, используютбумаги массой 40-110 г/м², кромок – 160-220 г/м², а в России – дляпласти – 90-130 г/м², для кромки – 130-160 г/м².
Данные пленки покадоминируют в мировой практике по объему производства и применения. Они болееуниверсальны по отношению к подложке, могут быть различной толщины, жесткости,эластичности, пропитываться различными смолами (карбамидными, меламиновыми,полиэфирными), их ассортимент способен в большей степени учитывать особенноститехнологий облицовывания и эксплуатационные требования, предъявляемые коблицованным поверхностям. Так, для плоского прессования лучше применять пленкименьшей пластичности и большей жесткости, т.к. они меньше проявляют структурныенеровности и не скручиваются после раскроя.
Пленки для каширования иособенно пленки для облицовывания профильно-погонажных изделий обладаютповышенной эластичностью и способны в значительной мере проявлять структурныенеровности подложки.
В России для изготовленияэтой группы пленок используются пропиточные карбамидо – формальдегидные смолы,модифицированные акрилатами. В качестве отделочных лаков используются импортныеводоразбавляемые лаки кислотного отверждения фирм BASF, TREFFERT (Германия).
До недавнего времениакрилаты, входящие в пропиточные составы, целиком закупались по импорты.Разработанная АО «Оргстекло» акриловая эмульсия «Акрэмос-501» серийно невыпускалась из-за очень дорогого импортного сырья.
В настоящее времяразработаны и серийно выпускаются три марки акриловых эмульсий: «Рузин-12» ООО«Химтехнопарк», «Лакрил-31» ООО «Оргхимпром», «Акрэмос-512» ОАО «Оргстекло»г.Дзержинск. Отечественная акриловая эмульсия марки «Рузин-12» по своимфизико-механическим и технологическим показателям не уступает импортной эмульсии«Кауропаль» (Германия). В настоящее время 60% потребляемой акриловой эмульсиипоставляет фирма ООО «Химтехнопарк».
Пленки второй группы (наоснове бумаг, не требующих пропитки) изготавливаются с применением бумаг массой250120 г/м². По мере снижения массы бумаг в пленке повышаются требования ккачеству поверхности подложки. Пленки, не требующие пропитки, как более тонкиеи менее жесткие, в большей степени обыгрывают структурные неровности подложки,больше проявляют неравномерность нанесенного при облицовывании клеевого слоя.Поэтому эти пленки применяются, в основном, для облицовывания МДФ и ДВП. Дляоблицовывания древесностружечных плит необходимо произвести дополнительнуюобработку поверхности. Только шлифованная, с мелкой структурой, поверхность можетподвергаться облицовыванию. Эти пленки больше пригодны для облицовывания изрулона, т.к. обладают стремлением к скручиванию после их раскроя.
Эксплуатационные свойствапленок зависят от вида и свойства пропиточных смол и лакового покрытия. Поэксплуатационным свойствам их можно разделить на три уровня:
· низко-стойкие –пленки на основе смол, отделанные нитроцеллюлозными лаками;
· средне-стойкие –пленки на основе карбамидных смол, отделанные лаками кислотного отверждения,акриловыми лаками и пленки на основе полиэфирных смол;
· высоко-стойкие –пленки на основе меламиноформальдегидных смол, отделанные меламиновыми илиакрилатными лаками, и меламиновые пленки для ламинирования.
Основные мощности поизготовлению облицовочных материалов на основе пропитанных бумаг продолжаютоставаться на предприятиях бывшего Минлеспрома СССР. В России выпускаютсяпленки первой группы на отечественном и импортном пропиточном ипропиточно-лакировальном оборудовании. В последние годы мощности используютсяне в полную силу (на 30-60%) или не используются совсем (законсервированы ичастично демонтированы). Это связано с падением объемов производства мебели (внатуральном выражении), экономическим состоянием предприятий, падением спросана отечественные пленки с «финиш-эффектом» (в связи с недостаточным уровнем ихкачества и небольшой разницей в цене между отечественными и импортнымипленками). Некоторым предприятиям выгоднее закупать импортные пленки илиламинированную плиты, чем изготавливать свою пленку и облицовывать ею мебельныещиты. Часть имеющихся мощностей физически и морально устарела (это, в первуюочередь, лакировально — пропиточные установки А.131 – А.136 и ЛПРМ-1850) итребует для изготовления высококачественных пленок реконструкции или замены.Часть отечественных производителей облицовочных материалов, оснащенныхимпортным оборудованием, имеет технические возможности для выпускаконкурентоспособной продукции (АО ПМО «Шатура» Московской области, Сходненскаяфабрика бытовой мебели Московской области, АОЗТ ПТП «Кировочепецкий мебельныйкомбинат» Кировская область, фабрика «Красный октябрь» г. Тюмень, Новосибирскиймеханический завод «Искра»). Однако, конкурентноспособную продукцию на сегоднявыпускает только ООО «Шаттдекор» (бывшее ПМО «Шатура»).
Ассортимент пленок,выпускаемых мебельными предприятиями:
· пленки безлакового покрытия, идущие под дальнейшую отделку клеевым и без клеевого слоя;
· пленки с лаковымпокрытием гладкие (глянцевые и полуглянцевые) с клеевым и без клеевого слоя;
· пленки с лаковымпокрытием структурированные (с «химическими» порами);
· пленки дляпрофильного погонажа;
· пленки дляламинирования (меламиновые);
· материалкромочные без клея;
· материалкромочный с нанесенным на обратную сторону клеем.
Декоративнобумажно-слоистые пластики.
Пластики обладаютвысокими эксплуатационными свойствами: тепло- и водостойки, стойки к химическимвеществам и истиранию. Поэтому они пригодны для облицовывания элементовпрактически всех видов мебели, эксплуатируемой в условиях высокихфизико-механических нагрузок: это кухонная мебель, мебель для ванных комнат,лабораторная мебель, офисная мебель и др.
Декоративные пластикиподразделяются на пластики высокого давления (HPL – High PressureLaminate) – короткоконтактного способапроизводства; пластики низкого давления (CPL) – непрерывного способа производства и полиэфирныепластики.
Пластики высокогодавления обладают наиболее высоким уровнем свойств и наибольшим разнообразиемдекоративного вида, изготавливаются с применением меламиновых смол для пропиткиверхних слоев и фенольных смол для пропитки внутренних слоев, а также сдобавлением эластичных модификаторов, обеспечивающих пригодность листовыхпластиков для формования.
Пластики низкого давленияпроизводятся в виде одной непрерывной ленты на двуленточных прессах, что позволяетнарезать листы любой длины. Декоративные рулонные бумажно-слоистые пластикиизготавливаются с использованием только модифицированных смол, обеспечивающихвысокую технологичность в обработке методом «постформинг». В целом, рулонныепластики уступают листовым по физико-механическим показателям (особенно поустойчивости к воздействию водяного пара). Полиэфирные пластики изготавливаютсяиз специальных бумаг и полиэфирных смол и по своим качествам уступают пластикамна основе меламиновых смол (HPL и CPL). Пластики с наиболее высокимисвойствами поверхности (высокостойкие к эксплуатационным нагрузкам)изготавливаются с использованием для верхнего слоя (поверх пропитаннойдекоративной бумаги) тонкой специальной бумаги «оверляй», пропитанноймеламиновой смолой.
Применение пластиков впроизводстве мебели зависит от их свойств. Так, в производстве офисной мебелипластики CPL )рулонные) применяются шире, чемлистовые (HPL), что в значительной мереобусловлено сокращением отходов при раскрое требуемого формата. Они почтиполностью заменили за рубежом, очень популярные ранее, пластики на основеполиэфирных смол. При облицовывании рабочих поверхностей кухонной мебели, аособенно, торгового оборудования, доминирующее положение занимают листовыепластики.
В пластиках как высокого,так и низкого давления следует выделить группу так называемых постформирующихсяпластиков, которые обладают способностью к формированию (при нагреве). Этипластики в последнее время получили в мире самое широкое применение. Онипозволили расширить область применения пластиков, используя их не только дляоблицовывания плоских деталей, но и деталей сложной конфигурации и, тем самым,позволили усовершеноствовать дизайн современной мебели.
Декоративныебумажно-слоистые пластики выпукаются многочисленными фирмами в различныхстранах мира. Крупнейшими производителями ДБСП являются фирмы: Wilsonart (более 80 млн. м² в год), ABET Laminati (более 40 млн. м²), Formika (35 млн. м²), ETZ Lavud (24 млн. м²), Perstorp (15 млн. м²), ARPA (13-15 млн. м²), Polyrey (12 млн. м²), ISOVOLTA (11 млн. м²), Sumitomo Bakelite. На долю указанных фирм приходитсяпримерно 70% мирового производства и экспорта бумажно-слоистого пластика.Другие фирмы Германии, Италии, Польши, Чехии, известные в России как экспортерыпластика, производят каждая в отдельности 10 млн. м² в год.
Общий объем выпускадекоративного бумажно-слоистого пластика за 2000 год составил 36,0 млн.м², тогда как потребность на тот момент составляла 80,0 млн. м² идолжна возрасти к 2020 году до 112 млн. м² в год.
В настоящее время АО«Мосстройпластмасс» (г.Мытищи Московской области) выпускает следующийассортиментр декоративных бумажно-слоистых пластиков высокого давления:
— пластикбумажно-слоистый декоративный 3000х1600 марки «А», односторонний, толщиной 0,8-3,0мм, однотонный и с печатным рисунком, двусторонний, толщиной 3,0-8,0 ммоднотонный и с печатным рисунком.
— пластикбумажно-слоистый декоративный, формирующийся, толщиной 0,7 мм, формат 3000(3050)х1600.
Пластики низкого давленияу нас в стране не выпускаются. Ламинированная древесностружечная плитаизготавливается методом горячего прессования древесной стружки со связующимивеществами – термореактивными смолами и сверху обклеивается отделочнойдекоративной пленкой. Выпускают плиты размером 3500/1750, 3500/1500 мм итолщиной 13, 16, 19 мм. В зависимости от текстуры или вида отделки плитыприменяют для изготовления мебели, раздвижных дверей и перегородок. ЛДСП имеютбольшие поверхности, прочны, не коробятся, мало огнеопасны, легкообрабатываются.
Отделочные, декоративныепленки изготовляют из полимерных материалов, наносимых на тканевую или бумажнуюоснову. Пленки выпускаю одноцветные и многоцветные, с рисунком и без него, сгладкой или тисненой поверхностью. Они хорошо моются водой с мылом.
Поливинилхлоридные пленкина тканевой основе (искусственные кожи) изготовляют двух типов: с пористым мнепористым покрытием. Выпускают их в рулонах длиной 30-40 м, шириной 70 см.Толщина пленки 1,1 – 1,2 мм.
Павинолы марки ПАпредставляют собой декоративно-отделочные материалы. Павинолы марок ПА и ПА-1предназначены для декоративной отделки лицевых поверхностей мебели иоборудования. Павинолы марок ПА-2, ПА-3, ПА-4, ПА-5 дублируют с поролоном.
Декоративныеполивинилхлоридные и другие полимерные пленки, имеющие на тыльной поверхностиклеевой слой, защищенный бумагой, широко применяется для отделки поверхностейстен, дверных полотен, встроенной мебели. Часто используют эту пленку,имитирующую текстуру ценных пород древесины.
Сложившаяся структурасоотношения облицовочных материалов выглядит следующим образом. На первоеместо, оттеснив натуральный шпон, выдвинулись меламиновые пленки, которыесоставляют 42% от общего объема облицовочных материалов, далее идут –натуральный шпон – 24% рулонные облицовочные материалы с «финиш-эффектом» — 15%, синтетический шпон – 9%, полимерные пленки – 7% и декоративныйбумажно-слоистый пластик – 3%.
Анализируя перспективыпроизводства мебели, материалов для её изготовления, можно проследить следующиетенденции в изменении структуры основных облицовочных материалов дляпроизводства мебели в период до 2015 года.
С ростом производствакухонной, офисной и специализированной мебели, а ткаже с увеличениемиспользования ламинированной плиты при производстве корпусной мебели вструктуре облицовочных материалов возрастет доля меламиновых пленок, потеснивтем самым натуральный, синтетический шпон и пленки с «финиш–эффектом».
С увеличениемиспользования в кухонной мебели фасадов из МДФ, облицованных полимернымипленками или отделанных лакокрасочными материалами, доля декоративно – слоистыхпластиков в структуре облицовочных материалов немного уменьшится, а полимерныхпленок возрастет. С увеличением применения в производстве мебели плит МДФ,тонких древесноволокнистых плит двусторонней гладкости и профильного погонажаувеличится применение декоративных пленок с «финиш-эффектом» на основе бумаг,не требующих пропитки.
ГЛАВА 2. Технология проектирования иизготовления учительского стола
2.1 Выбор и обоснование проекта
Проектируя рабочий столучителя, мы стремились к получению наибольшего экономического эффекта, которыйхарактеризуется отношением полученного результата от применения устройства кзатратам на его создание, включая эксплуатационные расходы за весь периодработы. Работа технического устройства определяется его полезной отдачей, т.е. полезнойработы, производимой в единицу времени, и зависит от его производительности (отобъема работы, выполненной в единицу времени) и от стоимости операций.Основными способами повышения производительности, например, технологическойлинии являются увеличение числа одновременно осуществляемых операций илиодновременно обрабатываемых изделий, сокращение длительности технологическогопроцесса. Экономический эффект во многом зависит от надежности. Надежностьконструкции заключается в его способности выполнять заданные функции, сохраняясвои основные характеристики (при определенных условиях эксплуатации).Надежность охватывает такие понятия, как безотказность, долговечность,ремонтопригодность и сохраняемость. Показатели надежности – вероятностьбезотказной работы, наработка на отказ, технический ресурс, срок службы и др.
Долговечность – этосвойство конструкции сохранять работоспособность в течение определенноговремени или до выполнения определенного объема работы.
Основным путем повышениянадежности является увеличение прочности и жесткости конструкции. Прочностьможно повысить без увеличения массы благодаря применению выгодных профилей иформ, максимальному использованию свойств материала и равномерной нагрузке всехэлементов конструкции. Жесткость повышают выбором рациональных схем погружения,расстановкой опор и т.п.
Рассмотрим основныепринципы, которыми руководствуется конструктор, проектируя конструкцию –принцип унификации и принцип технологичности конструкции.
Унификация – рациональноесокращение числа объектов одинакового функционального назначения, выражающеесяв многократном применении в конструкции одних и тех же элементов. Этоспособствует сокращению числа типов деталей одного назначения, уменьшениюстоимости изготовления, упрощению эксплуатации и ремонта конструкции.
Различают унификациюконструктивную, технологическую, унификацию марок и типоразмеров материалов.
Унификация приконструировании и техническом моделировании в учебном заведении практическиприводит к уменьшению количества разнотипных деталей.
Технологичностьконструкции – это её производственная и эксплуатационная характеристика,включающая комплекс технико-экономических требований. Обеспечениетехнологичности начинается еще в процессе проектирования. Это уменьшает расходматериала и трудовые затраты при ее изготовлении, способствует упрощению ееэксплуатации и ремонта.
Для обеспечениятехнологичности важен выбор материала. При выборе материала учитываюттехнические требования, характер и величину нагрузок. Ассортимент материаловсейчас очень широк. Следует иметь в виду, что дешевый материал часто требуетдополнительных затрат на его упрочнение и другие операции, связанные сулучшением качества, поэтому при выборе нужно руководствоваться не дешевизнойматериала, а минимальной себестоимостью готовой детали. Необходимо такжесоизмерять затраты на производство экономией, которая может быть получена отувеличения срока безотказной работы изделия, удоинения его межремонтногопериода.
Для нашего проекта мы выбралиламинированное ДСП.
Все материалы,примененные для изготовления учительского стола, являются экологически чистыми,безопасными для человека и животных. Выбор нашей конструкции обусловленсочетаемостью современных дизайнерских тенденций в производстве мебели,невысокой себестоимостью и технологичностью.
Немаловажным фактором длявыбора материала несущей части столика является то, что изготовление изделий изДСП имеет несложную технологию, а также, что работу с данным конструкционнымматериалом позволяет оборудование школьных мастерских.
При проектированииучительского стола мы исходили из того, что успех в работе во многом зависит оторганизации рабочего места учителя.
Рабочее место – зонатрудовой деятельности человека, оснащенная техническими средствами ивспомогательным оборудованием, необходимым для управления какими-то процессамиили выполнения работ.
Рабочее место учителядолжно обеспечивать возможность выполнения работ в соответствии с учебнымипрограммами, а также учитывать требования эргономики, научной организации трудаи технической эстетики. Размещение и оборудование рабочего места учителя должносоздавать благоприятные и безопасные условия при организации проведенииучебно-воспитательного процесса, контроля за действиями каждого учащегося.
Рабочее место учителявключает стол, стул, классную доску с комплектом чертежных инструментов, экрандля проекций, пульт управления электропроводкой, подсветом доски, шторами.Рабочее место учителя располагается на возвышении (подиуме) размерами примерно3600х2500х200 мм.
В зоне рабочего местаучителя размещаются шкафы-секции для хранения учебно-наглядных пособий,дидактический и раздаточный материал, инструменты; в препараторской(инструментальной) – письменный стол и стул, шкафы с оборудованием, инструментами,материалы, литература, метизы.
Для рациональнойорганизации рабочего места и эффективного воспитания культуры труда учащихсянеобходимо:
· рабочее местооборудовать тем, что требуется для выполнения задач, определенных учебнымпроцессом;
· правильно спланироватьрабочее место, чтобы имеющаяся площадь использовалась наиболее полно иэффективно;
· осуществлятьмеханизацию некоторых видов работ, использовать приспособления и техническиесредства в период обучения, устраняя ненужные операции;
· рабочее местоучителя должно быть образцом для учащихся.
Исходя извышеперечисленных требований, мы разработали технологии проектирования иизготовления рабочего стола учителя. Общий вид и деталировка проекта приведеныв Приложении.
2.2 Технология изготовления учительскогостола
Так как наше изделиезначительно трудоемко и требует большого количества различных операций мыприведем лишь одну из основных технологических карт по данному изделию, аименно:
Таблица 1. Технологическая карта поизготовлению столаСведения об изделии Сведения о заготовке и инструменте Стол учителя универсальный двухтумбовый Материал: Ламинированное ДСП (серого цвета) кромка меламиновая, утюг, верстак, электрическая дрель, керно, рулетка, молоток, нож модельный, наждачная бумага, кромочный пластик, винта комфирмат, калькулятор
Таблица 2.Технология изготовленияПоследовательность операций Эскиз Инструмент и оборудование 1. Согласно эскизного проекта рассчитать размеры деталей необходимых для изготовления стола
Верстак, ручка, лист бумаги 2.Составить карту раскроя листового ламинированного ДСП таким образом, чтобы отход материала был минимальным
Верстак, калькулятор, лист бумаги, карандаш 3.Напилить согласно карты раскроя заготовки для изготовления стола
Циркулярная пила, верстак 4.Внимательно изучив чертеж отметить на заготовках стороны, которые необходимо заклеить меломиновой кромкой Верстак, чертеж. карандаш 5.Заклеить, а затем обработать торцы деталей кромкой Верстак, утюг, нож модельный, наждачная бумага 6. Разметить детали для сверловки технологических отверстий
Верстак, карандаш, рулетка, молоток, керно 7.Просверлить отверстия в деталях
Верстак, дрель электрическая, сверла D-8 и D-5 8.На деталях предназначенных для изготовления тумбочки разметить и прикрутить направляющие для ящиков
Карандаш, рулетка, верстак, ящичные направляющие L 450 мм (8 комплектов), саморезы 16 мм, шуруповерт 9.Собрать каркас стола
Винт комфирмат, четреж, шуруповерт, верстак 10.По размерам, взятых из эскизного проекта отпилить, а затем заклеить торцы столешницы
Циркулярная пила, электрический лобзик, верстак, промышленный фен, клеевой кромочный пластик, нож, наждачная бумага 11.Спроецировать на столешницу отверстия для крепления к каркасу стола
Карандаш, рулетка, керно 12.Просверлить крепежные отверстия, вбить пробки, прикрепить столешницу к столу
Дрель электрическая, молоток, верстак, шуруповерт 13.Напилить и заклеить заготовки для ящиков
Циркулярная пила, верстак, кромка меламиновая, нож модельный, наждачная бумага 14.Разметить и просверлить в заготовках ящиков сборочные отверстия, собрать каркасы ящиков
Верстак, рулетка, кранадш, керно, молоток, сверла D-8 и D-5, шуруповерт, винт комфирмат 15. Из ДВП напилить донышки для ящиков, привернуть донышки к каркасам ящиков, прикрепить к ящикам направляющие
Циркулярная пила, верстак, шуруповерт, саморезы 16 мм, шурупы 16. Вставить ящики в тумбу стола, разметить и прикрепить фасады ящиков
Рулетка, карандаш, шуруповерт, саморезы 30 мм. 17. В заготовке на дверь второй тумбы стола профрезировать отверстия для крепления мебельной накладной петли, прикрепить петлю на дверь, привернуть дверь к тумбе стола
Сверлильный станок, сверло Фасмера D-35, шуруповерт, верстак, саморезы 16 мм 18. Разметить, затем просверлить отверстия в фасадах для крепления ручек, прикрепить ручки к фасадам
Рулетка, карандаш, шуруповерт, сверло D – 4,5 мм, отвертка 19.Заклеить технологические отверстия декоративными заглушками, стереть все карандашные линии с поверхности ЛДСП Декоративные заглушки, ткань для протирки мебели, полироль
2.3 Экономическое обоснованиеизготовления универсального двухтумбового учительского стола
С= МЗ+ЗОТ+АО+ЗП
Где: МЗ – материальныезатраты
ЗОТ – затраты на оплатутруда
АО – амортизационныеотчисления
ЗП – прочие затраты
1.Материальные затраты
Таблица 3№ Наименование материала Единица измерения Цена за единицу в Рублях Требуемое количество Затраты в рублях 1 Ламинированное ДСП 1 м² 215 р. 9,37 м 2014.55 р 2 Столешница постформинг 1 м/п 333,5 р 2,4 м/п 800,4 р 3 ДВП 1 м² 40 р 1,17 м/п 46,8 р 4 Ручки мебельные 1 шт 12 р 5 60 р 5 Направляющие для ящиков 1 компл. 28 р 4 компл 112 р 6 Подпятники (гвоздь) 1 шт 0,5 р 10 шт 5 р 7 Кромка меломиновая 1 м/п 1.25 р 60,85 м/п 76,06 р 8 Кромочный пластик 1 м/п 35 р 7.2 м/п 252 р 9 Саморезы 16 мм 1 шт 0,5 р 56 шт 28 р 10 Саморезы 30 мм 1 шт 0, 58 р 16 шт 9.28 р 11 Винт комфирмат 1 шт 1,05 р 78 шт 81.9 р 12 Петля мебельная накладная 1 шт 10 р 2 шт 20 р 13 Стяжка угловая мебельная 1 компл. 1,6 р 20 шт 32 р
Итого МЗ =3537,99 р
2. Расходы на электроэнергию
Затраты на электроэнергиюрассчитываем по следующей формуле
Зэ=Р х t х Ст
Зэ – затраты наэлектроэнергию
Р – мощность оборудования
Т – время эксплуатации
Ст – стоимость 1 кв/ч
Таблица 4 Источник потребляемой энергии Мощность оборудования Время работы В t, ч Стоимость 1 кв.ч Затраты в рублях 1 Циркулярная пила 3 квт 3.4 ч 1,1 р 11,22 р 2 Сверлильный станок 1.5 квт 0.3 ч 1,1 р 0,495 р 3 Дрель электрическая 0.6 квт 1.8 ч 1,1 р 1,18 р 4 Лобзик электрический 1,1 квт 0.5 ч 1,1 р 0,61 р
Итого:Зэ=13.51 р
3.Расчет расходов,связанных с эксплуатацией не амортизированного имущества.
Таблица 5№ Наименование амортиз.имущества Стоимость в руб Фр.в Время раб в t, ч Затраты в руб, ст/фрв Х t=ЭИ 1 Шуруоверт 1500 р 1728 50 мин 65 руб 2 Стол 1500 р 1728 30 мин 0.43 р 3 Верстак 200 р 1728 30 мин 0.57 р
Итого: ЭИ=66руб
4.Амортизационныеосновные средства
Таблица 6№ Наименование осн.средства Стоимость осн.средства в руб Норма Амортиз. В % Время Раб. В t, с Фр. В осн. Ср-ва ч/год Затрата в руб 1 Мастерская по деревообработке 30 м 103650 1.19 12 3456 428.27 р 2 Циркулярная пила 18000 8 3 3456 43,42 р 3 Сверлильный станок 18000 8 1 3456 14,47
Итого: АО =486,16 р
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В процессе работыподтвердилась актуальность и практическая значимость курсового проекта«Проектирование технологии изготовления рабочего стола учителя».
Успех в организацииучебно-воспитательного процесса во многом зависит от организации рабочего местаучителя. Рабочее место – зона трудовой деятельности человека, оснащенная техническимисредствами и вспомогательным оборудованием, необходимым для управлениякакими-то процессами или выполнения работ.
Рабочее место учителядолжно обеспечивать возможность выполнения работ в соответствии с учебнымипрограммами, а также учитывать требования эргономики, научной организации трудаи технической эстетики. Главным в организации рабочего места учителя являетсяобеспечение условий, оптимизирующих трудовую деятельность.
Для рациональнойорганизации рабочего места и эффективного воспитания культуры труда учащихсянеобходимо:
· рабочее местооборудовать тем, что требует для выполнения задач, определенных учебныхпроцессом;
· правильноспланировать рабочее место, чтобы имеющаяся площадь использовалась наиболееполно и эффективно;
· рабочее место учителядолжно быть образцом для учащихся.
Цель, поставленная нами вначале работы – разработать технологию проектирования и изготовления рабочегостола учителя – была достигнута.
Задачи исследования:
1. изучить свойства материалов,применяемых для изготовления рабочего стола учителя.
2. разработать технологию проектированиярабочего стола учителя.
3. провести экономическое обоснованиепроекта – выполнены.
Собщ = МЗ+Зэ+ЭИ+АО
Собщ=3537,99р + 13,51 р +66 р + 486,16 =4103,16 р
Сделав экономическийрасчет по двухтумбовому учительскому столу, мы видим, что наш стол требуетопределенные материальные затраты, но это гораздо дешевле по сравнению ссуществующими промышленными образцами.