CC BY
10
УДК 674.02:684.4 Доц. Л.А. Яремчук, канд. техн. наук;
магктр М.Ю. 3api4Ha1 - УкрДЛТУ
РЕГУЛЮВАННЯ ВИТРАТ ЛАКОФАРБОВИХ МАТЕР1АЛ1В ЗАЛЕЖНО В1Д ЯКОСТ1 П1ДГОТОВКИ ДЕРЕВИННО1 П1ДКЛАДКИ ПЕРЕД ОПОРЯДЖЕННЯМ
На 0CH0Bi аналiзу лiтературних джерел i експериментальних дослщжень наведено чинники, що впливають на витрату лакофарбових матерiалiв. Запропоновано тривимiрнi графiчнi залежностi, за якими можливо попередньо визначити витрату опоряджувального матерiалу.
Doc. L.A. Yaremchuk; master M.P. Zarichna - USUFWT
Expenses regulation of lacquer-color materials in dependence of quality of preparation of woody before application paint
In this work, was considerate a factors what have an influence on the expenses of lacquer-color materials, based on analysis of literature source and experiment research. Proposed three measurable graphic dependence which could preceding fix of expense of applicated paint material.
На кожному еташ технолопчного процесу одшею з першочергових задач, поставлених перед технологом, е досягнення максимального економ1ч-ного ефекту. При опорядженш деревинних матер1ашв за такою умовою прос-тежуеться зменшення витрат дорогих лакофарбових матер1ал1в при досягнен-ш необхщних декоративно-яюсних властивостей.
Процес виготовлення деталей супроводжуеться виконанням ряду необ-хщних операцш над вихщним матер1алом. Наприклад, операци пиляння, фре-зерування, стругання, шшфування, пресування, штампування тощо. У результат виконання таких операцш неможливо досягнути абсолютно гладко! повер-хш оброблено! детал1 через недосконалють обладнання, р1зального шструмен-ту, режим1в обробки i властивостей само! деревини. Таким чином, виникають р1зномаштш в1дхилення вщ щеально гладко! поверхш, тобто нер1вност1.
Залежно вщ розм1рних характеристик нер1вностей i чинниюв, як зу-мовлюють !х утворення, нер1вност1 на реальш поверхш деревинних матерь ал1в подшяються на кшематичну хвилястють, нер1вност1 руйнування, в1бра-цшт та структурш нер1вност1, ворсислсть i моховитють.
Кшьюсною характеристикою нер1вностей е параметр шорсткост1, який е середшм арифметичним з найбшьших за висотою нер1вностей Hmax, знайдених по всш поверхш, що контролюеться:
1 i=n *vmax = -! H
maxi' (1)
n i=1
де: Hmax - вщстань вщ найвищо! до найнижчо! точки найбшьшо! нер1вностц n -юльюсть вим1рювань (не менше 5).
Детал1 вироб1в, що шддаються опорядженню, повинш мати гладк поверхш шорстюстю ±32 мкм при оздобленш пол1еф1рними лаками та покрив-
1 Мар'яна Юрпвна ЗАР1ЧНА
ними емалями. При оздобленнi нiтроцелюлозними i полiуретановими лаками шорсткiсть обмежена до 16 мкм.
Для зменшення вище перерахованих нерiвностей, поверхнi деталей до опорядження готують трьома способами: циклюванням, шлiфуванням i тер-мопрокочуванням. Кшцева обробка шлiфуванням мае найширше застосуван-ня. 1нструментом при такiй обробщ служить шлiфувальна шкурка.
Зернистiсть абразивних зерен характеризуеться !х лiнiйними розмiра-ми в поперечнику. Для груп шлiфзерна i шлiфпорошку номер зернистост по-казуе середнiй розмiр абразивного зерна в сотих долях мшметра.
При шлiфуваннi шкурками, чистота поверхш залежить не лише вiд зер-нистостi абразиву та стану його гостроти, але й вiд породи деревини (рис. 1)
= 100±20 • (2) У
3
де: ^ - розмiр зерна основно! фракцп, мм; у - густина деревини, г/см (знак "+" для гостро! шкурки, а "-" для тупо!).
На рис. 1 проiлюстрована залежнiсть впливу номера шшфувально! шкурки на шорстюсть поверхнi деревинно! пiдкладки залежно вiд породи деревини.
№ —
Рис. 1. Вплив номера зернистост абразивного тструменту на шорсттсть поверхш
1з графiчних залежностей видно, що iз збiльшенням номера зернистос-тi шлiфувального iнструмента, який в свою чергу вщображае розмiр абразивного зерна, висота нерiвностей Нтах зменшуеться. Це явище пояснюеться тим, що зi зменшенням номера зернистост з поверхнi, що обробляеться, зш-маеться бiльша кiлькiсть стружок, внаслщок чого, збiльшуеться кiлькiсть рисок на детал^ i як наслщок покращуеться якiсть оброблювально! поверхш.
При обробленш рiзних порiд деревини шлiфувальною шкуркою з од-наковим номером зернистост^ значення Нтах зменшуеться в сторону породи, в яко! показник щшьносп абсолютно сухо! деревини (г0) е бiльшим (табл. 1) Це, насамперед, пов'язано з анатомiчною будовою деревини.
Деревина листяних порщ складаеться з провiдних (судин i судинних трахе!дiв), механiчних (волокна лiбриформу i волокнистi трахе!ди) i запаса-ючих (паренхiма променева i вертикальна) елеменлв. Розподiл перерахова-
3. Технолопя та устаткуваммя деревообробмих пiдприeмств
115
них тканин у стовбурi рiзний у рiзних порiд, i в межах одше! породи зале-жить вiд перюду року, пiд час якого утворились кштини.
Опiр ди рiзця, при рiзаннi деревини, створюють трахе!ди i лiбриформ, якi зумовлюють, головним чином мехашчш властивостi тканини. Опiр деревини рiзанню залежить вiд форми i розмiрiв клiтини i товщини 11 стiнок.
Табл. 1. Значення щ1лчост1 абсолютно сухоХ деревини
Порода Щшьтсть абсолютно сухо! деревини, кг/м3
тзньо! ранньо! середне
Дуб 925 330 650
Ясен 814 370 645
Бук 935 502 640
Береза 600
Вщхилення графiчних даних вiд емшрично! залежност (2) пояс-нюеться тим, що щiльнiсть деревини залежить вiд багатьох факторiв: вжу дерева, з якого заготовлена деревина, шаруватост та сшввщношення ранньо! та шзньо! зон рiчних приростiв, розмiщення деревини в стовбyрi дерева, а та-кож вщ шкiдливих впливiв промислових викидiв i лiсогосподарських заходiв.
Тiсний контакт i взаемодiя опоряджувального матерiалy з деревиною досягаеться змочуванням. Умова змочування i розтiкання лакофарбового ма-терiалy по поверхнi деревини визначаеться ддачими в них когезiйними i ад-гезiйними силами i вiльною енерпею поверхнi трьохфазово! системи тверде тшо-рщина-газ.
Шорстка поверхня деревини порiвняно з гладкою надiлена рядом особливостей. Деревина мае нерiвностi анатомiчно! будови, як виявляються пiд час мехашчно! обробки. У резyльтатi на поверхш спостерiгаються вщкри-тi порожнини судин, перерiзанi судини, трахе!ди, i волокна лiбриформy, а та-кож риски i трiщини, yтворенi при рiзаннi деревини.
Для характеристики шорсткостi деревини використовують коефiцiент шорсткостi К - вщношення фактично! площi поверхнi (з врахуванням висту-пiв i впадин) до проекци на горизонтальну площину.
Нерiвностi шорстко! поверхнi призводять до збшьшення площi фактичного контакту лакофарбового матерiалy з твердим тшом порiвняно з гладкою поверхнею в К раз. Зростання плошд фактичного контакту призводить до пропорцшного збiльшення поверхневого натягу. Таким чином, поверхневий натяг шорстко! i гладко! поверхонь пов'язаш мiж собою сшввщношеннями:
а Шг = К -а тГ; а1Шж = К -а тж, (3)
де: аЩГ, аТЖ - поверхневий натяг твердого тша для шорстко! поверхнi.
Рiвняння Юнга для капш на шорсткiй поверхнi в сташ рiвноваги мае вигляд:
ш ш ^ тл
cos 0ш = атг - атж = Катг - Катж = К атг - атж = К cos е0, (4)
а жг а жг а жг
де 0 - краевi кути на гладкiй i шорсткiй поверхнях.
Якщо краевий кут змочування менший 90°, тобто поверхня змочуеться, то при збшьшенш шорсткосп, змочування повинно ще бшьше покращуватись, оскшьки збшьшення cos 9 в К раз, збшьшуе його значення, тобто зменшуе зна-чення 9ш аж до повного змочування. I навпаки, при поганому змочуванш по-верхш, коли значення 9 бшьше 90° i cos 9 мае вщ'емне значення, збшьшення шорсткост призводить вiдповiдно до збшьшення в К раз вщ'емного значення cos 9, i вiдповiдно краевого кута змочування. Таким чином, погане змочування при збшьшенш шорсткост! поверхш буде попршуватися._
Товацна покритгя для ясеня
товщн
120 №ш.ш.
□ 110-130 ¡90-110 ¡70-90
90
витрата
Товщина покриття для берези
150
товщин
Товщина покриття для дуба
товщин
150
120 №ш.ш
80
□ 110-130 и 90-110 170-90
60
90 витрата
120
Товщина покриття для бука
товщин
60
120 №ш.ш.
□ 110-130 90-110 70-90
120
90 витрата
Рис. Змти товщин лакофарбових покрить eid порьд деревини
Отже, деревина, будучи капшярно-пористим тшом, з одного боку, сприяе виникненню необхщного адгезшного зв'язку, а з шшого - призводить до велико! перевитрати дорогих опоряджувальних матерiалiв, що понижуе економiчну ефектившсть технологi!' опорядження. Тому деревину перед ство-ренням лакофарбового покриття попередньо грунтують. Проведення такого заходу сприяе уникненню його просочування i водночас створюе необхщш адгезiйнi зв'язки.
Вагомий вплив на товщину покриття здшснюе капшярна проникнiсть деревини для рщин. У процесi одностороннього проникнення настае певне насичення !! пор i просочення через товщу деревини, проте, у випадку з грунтовками дуже мале.
3. Технолопя та устаткування деревообробмих пiдприeмств
117
Проникнiсть деревини значною мiрою залежить вiд хiмiчного складу опоряджувального матерiалу, а саме - розмiру молекул. Проникнiсть опоряд-жувальних матерiалiв на воднiй основi вища порiвняно з алкiдними, через малi розмiри молекул речовин, що входять до 1х складу.
Кашлярна проникнiсть вища у заболонних i дуже мала у ядрових породах, особливо в ядра. У поперечному напрямку до волокон проникшсть у багато разiв менша, шж вздовж волокон. Тому при нанесенш опоряджуваль-них матерiалiв на тангентальш та радiальнi поверхнi вони поглинаються лише поверхневим шаром. За вщсутносл сильно! капiлярноi провiдностi, яка значною мiрою залежить вiд дiаметра судин, вiдкритi на торцях площини кль тини здатнi поглинати значну кшьюсть опоряджувальних матерiалiв. Нерiв-номiрнiсть поглинання особливо помiтна в берези, бука, липи.
Внаслщок проведених дослщжень залежностi товщини покриття грунтовки вщ якостi пiдготовки деревинно! шдкладки, витрати матерiалу, породи деревини встановлено:
• 1з збтьшенням витрати опоряджувального матер1алу товщина покриття зростае;
• 1з збшьшенням шорсткост товщина покриття зменшуеться, через те, що бшь-ше опоряджувального матер1алу затрачаеться на заповнення нер1вностей;
• товщина покриття е меншою при нанесент на деревинну тдкладку, з бшь-шою прониктстю;
• товщина покриття водорозчинно! грунтовки менша пор1вняно з товщиною покриття алкщно! грунтовки, за рахунок будови 11' макромолекул.
1з викладеного вище, а також на основi проведених теоретичних i ек-спериментальних дослiджень можна зробити висновки, що вибiр витрати опоряджувального матерiалу залежить вщ товщини покриття, яке потрiбно створити, будови та якостi оброблення деревинно! пiдкладки та хiмiчного складу грунтовки.
УДК 658.52.011:674.05 Доц. С.В. Гайда, канд. техн. наук - УкрДЛТУ
1НТЕГРОВАШ ТЕХНОЛОГИ МЕБЛЕВОГО ВИРОБНИЦТВА
Висв^люються класифшащя та можливосп програмного забезпечення для оптимального штегрування меблевого виробництва, яке б сприяло тдвищенню гнуч-кост та мобiльностi технологiчних потокiв.
Doc. S.V. Gayda - USUFWT The integrated know-hows of furniture production
The classification and capabilities of the software for optimal integrating of furniture production is induced, which one refines flexibility that mobility of technological flows.
Мрдачи скорочувати термши виконання замовлень (конструювання мебл1в за програмою), деревооброблювальники шукають засоби скорочуван-ня виробничих цикшв. Гнучюсть у сучасному виробнищш, як правило, дося-гаються там, де вс робгтники мають достатню шдготовку, щоб швидко та яюсно виконувати р1зномаштш i часто змшш завдання, з одного боку, та на-явшстю програмного забезпечення для оптимального штегрування виробництва на основi програмних паке^в та штрих-кодiв, з шшого боку.
