Курсовая работа: Технология проектирования и изготовления учительского стола

Данные пленки пока доминируют в мировой практике по объему производства и применения. Они более универсальны по отношению к подложке, могут быть различной толщины, жесткости, эластичности, пропитываться различными смолами (карбамидными, меламиновыми, полиэфирными), их ассортимент способен в большей степени учитывать особенности технологий облицовывания и эксплуатационные требования, предъявляемые к облицованным поверхностям. Так, для плоского прессования лучше применять пленки меньшей пластичности и большей жесткости, т.к. они меньше проявляют структурные неровности и не скручиваются после раскроя.

Пленки для каширования и особенно пленки для облицовывания профильно-погонажных изделий обладают повышенной эластичностью и способны в значительной мере проявлять структурные неровности подложки.

В России для изготовления этой группы пленок используются пропиточные карбамидо – формальдегидные смолы, модифицированные акрилатами. В качестве отделочных лаков используются импортные водоразбавляемые лаки кислотного отверждения фирм BASF, TREFFERT (Германия).

До недавнего времени акрилаты, входящие в пропиточные составы, целиком закупались по импорты. Разработанная АО «Оргстекло» акриловая эмульсия «Акрэмос-501» серийно не выпускалась из-за очень дорогого импортного сырья.

В настоящее время разработаны 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 своим физико-механическим и технологическим показателям не уступает импортной эмульсии «Кауропаль» (Германия). В настоящее время 60% потребляемой акриловой эмульсии поставляет фирма ООО «Химтехнопарк».

Пленки второй группы (на основе бумаг, не требующих пропитки) изготавливаются с применением бумаг массой 250120 г/м². По мере снижения массы бумаг в пленке повышаются требования к качеству поверхности подложки. Пленки, не требующие пропитки, как более тонкие и 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. Для облицовывания древесностружечных плит необходимо произвести дополнительную обработку поверхности. Только шлифованная, с мелкой структурой, поверхность может подвергаться облицовыванию. Эти пленки больше пригодны для облицовывания из рулона, т.к. обладают стремлением к скручиванию после их раскроя.

Эксплуатационные свойства пленок зависят от вида и свойства пропиточных смол и лакового покрытия. По эксплуатационным 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 или акрилатными лаками, и меламиновые пленки для ламинирования.

Основные мощности по изготовлению облицовочных материалов на основе пропитанных бумаг продолжают оставаться на предприятиях бывшего Минлеспрома СССР. В России выпускаются пленки первой группы на отечественном и импортном пропиточном и пропиточно-лакировальном оборудовании. В последние годы мощности используются не в полную силу (на 30-60%) или не используются совсем (законсервированы и частично демонтированы). Это связано с падением объемов производства мебели (в натуральном выражении), экономическим состоянием предприятий, падением спроса на отечественные пленки с «финиш-эффектом» (в связи с недостаточным уровнем их качества и небольшой разницей в цене между отечественными и импортными пленками). Некоторым предприятиям выгоднее закупать импортные пленки или ламинированную плиты, чем изготавливать свою пленку и облицовывать ею мебельные щиты. Часть имеющихся мощностей физически и морально устарела (это, в первую очередь, лакировально - пропиточные установки А.131 – А.136 и ЛПРМ-1850) и требует для изготовления высококачественных пленок реконструкции или замены. Часть отечественных производителей облицовочных материалов, оснащенных импортным оборудованием, имеет технические возможности для выпуска конкурентоспособной продукции (АО ПМО «Шатура» Московской области, Сходненская фабрика бытовой мебели Московской области, АОЗТ ПТП «Кировочепецкий мебельный комбинат» Кировская область, фабрика «Красный октябрь» г. Тюмень, Новосибирский механический завод «Искра»). Однако, конкурентноспособную продукцию на сегодня выпускает только ООО «Шаттдекор» (бывшее ПМО «Шатура»).

Ассортимент пленок, выпускаемых мебельными предприятиями:

·  пленки без лакового покрытия, идущие под дальнейшую отделку клеевым и без клеевого слоя;

·  пленки с лаковым покрытием гладкие (глянцевые и полуглянцевые) с клеевым и без клеевого слоя;

·  пленки с лаковым покрытием структурированные (с «химическими» порами);

·  пленки для профильного погонажа;

·  пленки для ламинирования (меламиновые);

·  материал кромочные без клея;

·  материал кромочный с нанесенным на обратную сторону клеем.

Декоративно бумажно-слоистые пластики.

Пластики обладают высокими эксплуатационными свойствами: тепло- и водостойки, стойки к химическим веществам и истиранию. Поэтому они пригодны для облицовывания элементов практически всех видов мебели, эксплуатируемой в условиях высоких физико-механических нагрузок: это кухонная мебель, мебель для ванных комнат, лабораторная мебель, офисная мебель и др.

Декоративные пластики подразделяются на пластики высокого давления (HPL – High Pressure Laminate) – короткоконтактного способа производства; пластики низкого давления (CPL) – непрерывного способа производства и полиэфирные пластики.

Пластики высокого давления обладают наиболее высоким уровнем свойств и наибольшим разнообразием декоративного вида, изготавливаются с применением меламиновых смол для пропитки верхних слоев и фенольных смол для пропитки внутренних слоев, а также с добавлением эластичных модификаторов, обеспечивающих пригодность листовых пластиков для формования.

Пластики низкого давления производятся в виде одной непрерывной ленты на двуленточных прессах, что позволяет нарезать листы любой длины. Декоративные рулонные бумажно-слоистые пластики изготавливаются с использованием только модифицированных смол, обеспечивающих высокую технологичность в обработке методом «постформинг». В целом, рулонные пластики уступают листовым по физико-механическим показателям (особенно по устойчивости к воздействию водяного пара). Полиэфирные пластики изготавливаются из специальных бумаг и полиэфирных смол и по своим качествам уступают пластикам на основе меламиновых смол (HPL и CPL). Пластики с наиболее высокими свойствами поверхности (высокостойкие к эксплуатационным нагрузкам) изготавливаются с использованием для верхнего слоя (поверх пропитанной декоративной бумаги) тонкой специальной бумаги «оверляй», пропитанной меламиновой смолой.

Применение пластиков в производстве мебели зависит от их свойств. Так, в производстве офисной мебели пластики CPL )рулонные) применяются шире, чем листовые (HPL), что в значительной мере обусловлено сокращением отходов при раскрое требуемого формата. Они почти полностью заменили за рубежом, очень популярные ранее, пластики на основе полиэфирных смол. При облицовывании рабочих поверхностей кухонной мебели, а особенно, торгового оборудования, доминирующее положение занимают листовые пластики.

В пластиках как высокого, так и низкого давления следует выделить группу так называемых постформирующихся пластиков, которые обладают способностью к формированию (при нагреве). Эти пластики в последнее время получили в мире самое широкое применение. Они позволили расширить область применения пластиков, используя их не только для облицовывания плоских деталей, но и деталей сложной конфигурации и, тем самым, позволили усовершеноствовать дизайн современной мебели.

Декоративные бумажно-слоистые пластики выпукаются многочисленными фирмами в различных странах 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 приходится примерно 70% мирового производства и экспорта бумажно-слоистого пластика. Другие фирмы Германии, Италии, Польши, Чехии, известные в России как экспортеры пластика, производят каждая в отдельности 10 млн. м² в год.

Общий объем выпуска декоративного бумажно-слоистого пластика за 2000 год составил 36,0 млн. м², тогда как потребность на тот момент составляла 80,0 млн. м² и должна возрасти к 2020 году до 112 млн. м² в год.

В настоящее время АО «Мосстройпластмасс» (г.Мытищи Московской области) выпускает следующий ассортиментр декоративных бумажно-слоистых пластиков высокого давления:

- пластик бумажно-слоистый декоративный 3000х1600 марки «А», односторонний, толщиной 0,8-3,0 мм, однотонный и с печатным рисунком, двусторонний, толщиной 3,0-8,0 мм однотонный и с печатным рисунком.

- пластик бумажно-слоистый декоративный, формирующийся, толщиной 0,7 мм, формат 3000 (3050)х1600.

Пластики низкого давления у нас в стране не выпускаются. Ламинированная древесностружечная плита изготавливается методом горячего прессования древесной стружки со связующими веществами – термореактивными смолами и сверху обклеивается отделочной декоративной пленкой. Выпускают плиты размером 3500/1750, 3500/1500 мм и толщиной 13, 16, 19 мм. В зависимости от текстуры или вида отделки плиты применяют для изготовления мебели, раздвижных дверей и перегородок. ЛДСП имеют большие поверхности, прочны, не коробятся, мало огнеопасны, легко обрабатываются.

Отделочные, декоративные пленки изготовляют из полимерных материалов, наносимых на тканевую или бумажную основу. Пленки выпускаю одноцветные и многоцветные, с рисунком и без него, с гладкой или тисненой поверхностью. Они хорошо моются водой с мылом.

Поливинилхлоридные пленки на тканевой основе (искусственные кожи) изготовляют двух типов: с пористым м непористым покрытием. Выпускают их в рулонах длиной 30-40 м, шириной 70 см. Толщина пленки 1,1 – 1,2 мм.

Павинолы марки ПА представляют собой декоративно-отделочные материалы. Павинолы марок ПА и ПА-1 предназначены для декоративной отделки лицевых поверхностей мебели и оборудования. Павинолы марок ПА-2, ПА-3, ПА-4, ПА-5 дублируют с поролоном.

Декоративные поливинилхлоридные и другие полимерные пленки, имеющие на тыльной поверхности клеевой слой, защищенный бумагой, широко применяется для отделки поверхностей стен, дверных полотен, встроенной мебели. Часто используют эту пленку, имитирующую текстуру ценных пород древесины.

Сложившаяся структура соотношения облицовочных материалов выглядит следующим образом. На первое место, оттеснив натуральный шпон, выдвинулись меламиновые пленки, которые составляют 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 декоративный бумажно-слоистый пластик – 3%.

Анализируя перспективы производства мебели, материалов для её изготовления, можно проследить следующие тенденции в изменении структуры основных облицовочных материалов для производства мебели в период до 2015 года.

С ростом производства кухонной, офисной и специализированной мебели, а ткаже с увеличением использования ламинированной плиты при производстве корпусной мебели в структуре облицовочных материалов возрастет доля меламиновых пленок, потеснив тем самым натуральный, синтетический шпон и пленки с «финиш–эффектом».

С увеличением использования в кухонной мебели фасадов из МДФ, облицованных полимерными пленками или отделанных лакокрасочными материалами, доля декоративно – слоистых пластиков в структуре облицовочных материалов немного уменьшится, а полимерных пленок возрастет. С увеличением применения в производстве мебели плит МДФ, тонких древесноволокнистых плит двусторонней гладкости и профильного погонажа увеличится применение декоративных пленок с «финиш-эффектом» на основе бумаг, не требующих пропитки.

ГЛАВА 2. Технология проектирования и изготовления учительского стола

2.1 Выбор и обоснование проекта

Проектируя рабочий стол учителя, мы стремились к получению наибольшего экономического эффекта, который характеризуется отношением полученного результата от применения устройства к затратам на его создание, включая эксплуатационные расходы за весь период работы. Работа технического устройства определяется его полезной отдачей, т.е. полезной работы, производимой в единицу времени, и зависит от его производительности (от объема работы, выполненной в единицу времени) и от стоимости операций. Основными способами повышения производительности, например, технологической линии являются увеличение числа одновременно осуществляемых операций или одновременно обрабатываемых изделий, сокращение длительности технологического процесса. Экономический эффект во многом зависит от надежности. Надежность конструкции заключается в его способности выполнять заданные функции, сохраняя свои основные характеристики (при определенных условиях эксплуатации). Надежность охватывает такие понятия, как безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Показатели надежности – вероятность безотказной работы, наработка на отказ, технический ресурс, срок службы и др.

Долговечность – это свойство конструкции сохранять работоспособность в течение определенного времени или до выполнения определенного объема работы.

Основным путем повышения надежности является увеличение прочности и жесткости конструкции. Прочность можно повысить без увеличения массы благодаря применению выгодных профилей и форм, максимальному использованию свойств материала и равномерной нагрузке всех элементов конструкции. Жесткость повышают выбором рациональных схем погружения, расстановкой опор и т.п.

Рассмотрим основные принципы, которыми руководствуется конструктор, проектируя конструкцию – принцип унификации и принцип технологичности конструкции.

Унификация – рациональное сокращение числа объектов одинакового функционального назначения, выражающееся в многократном применении в конструкции одних и тех же элементов. Это способствует сокращению числа типов деталей одного назначения, уменьшению стоимости изготовления, упрощению эксплуатации и ремонта конструкции.

Различают унификацию конструктивную, технологическую, унификацию марок и типоразмеров материалов.

Унификация при конструировании и техническом моделировании в учебном заведении практически приводит к уменьшению количества разнотипных деталей.

Технологичность конструкции – это её производственная и эксплуатационная характеристика, включающая комплекс технико-экономических требований. Обеспечение технологичности начинается еще в процессе проектирования. Это уменьшает расход материала и трудовые затраты при ее изготовлении, способствует упрощению ее эксплуатации и ремонта.

Для обеспечения технологичности важен выбор материала. При выборе материала учитывают технические требования, характер и величину нагрузок. Ассортимент материалов сейчас очень широк. Следует иметь в виду, что дешевый материал часто требует дополнительных затрат на его упрочнение и другие операции, связанные с улучшением качества, поэтому при выборе нужно руководствоваться не дешевизной материала, а минимальной себестоимостью готовой детали. Необходимо также соизмерять затраты на производство экономией, которая может быть получена от увеличения срока безотказной работы изделия, удоинения его межремонтного периода.

Для нашего проекта мы выбрали ламинированное ДСП.

Все материалы, примененные для изготовления учительского стола, являются экологически чистыми, безопасными для человека и животных. Выбор нашей конструкции обусловлен сочетаемостью современных дизайнерских тенденций в производстве мебели, невысокой себестоимостью и технологичностью.

Немаловажным фактором для выбора материала несущей части столика является то, что изготовление изделий из ДСП имеет несложную технологию, а также, что работу с данным конструкционным материалом позволяет оборудование школьных мастерских.

При проектировании учительского стола мы исходили из того, что успех в работе во многом зависит от организации рабочего места учителя.

Рабочее место – зона трудовой деятельности человека, оснащенная техническими средствами и вспомогательным оборудованием, необходимым для управления какими-то процессами или выполнения работ.

Рабочее место учителя должно обеспечивать возможность выполнения работ в соответствии с учебными программами, а также учитывать требования эргономики, научной организации труда и технической эстетики. Размещение и оборудование рабочего места учителя должно создавать благоприятные и безопасные условия при организации проведении учебно-воспитательного процесса, контроля за действиями каждого учащегося.

Рабочее место учителя включает стол, стул, классную доску с комплектом чертежных инструментов, экран для проекций, пульт управления электропроводкой, подсветом доски, шторами. Рабочее место учителя располагается на возвышении (подиуме) размерами примерно 3600х2500х200 мм.

В зоне рабочего места учителя 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 рациональной организации рабочего места и эффективного воспитания культуры труда учащихся необходимо:

·  рабочее место оборудовать тем, что требуется для выполнения задач, определенных учебным процессом;

·  правильно спланировать рабочее место, чтобы имеющаяся площадь использовалась наиболее полно и эффективно;

·  осуществлять механизацию некоторых видов работ, использовать приспособления и технические средства в период обучения, устраняя ненужные операции;

·  рабочее место учителя должно быть образцом для учащихся.

Исходя из вышеперечисленных требований, мы разработали технологии проектирования и изготовления рабочего стола учителя. Общий вид и деталировка проекта приведены в Приложении.

2.2 Технология изготовления учительского стола

Так как наше изделие значительно трудоемко и требует большого количества различных операций мы приведем лишь одну из основных технологических карт по данному изделию, а именно:

Таблица 1. Технологическая карта по изготовлению стола

Таблица 2. Технология изготовления

2.3 Экономическое обоснование изготовления универсального двухтумбового учительского стола

Страницы: 1, 2, 3