Mechanikai megmunkálás bevezetı elıad adás 1. elıad adás Általános faipari megmunkálási eljárások Faipari mérnök BSc. hallgatóknak Nyugat-magyarországi Egyetem Faipari Mérnöki Kar Terméktervezési- és Gyártástechnológiai Intézet Papp Tibor egyetemi tanársegéd Sopron, 2010
Tantárgyi követelmk vetelmények és s tematika
Faipari mechanikai megmunkálások csoportosítása sa Kétféle csoportosítást st különíthetk thetünk el. Mechanikai szempontból l a faanyag feldolgozása lehet: Elsıdleges dleges-, Másodlagos feldolgozás, megmunkálás. Elsıdleges faipar: főrészáru-termelés, a forgácslap cslap-, farostlemez-,, furnér-,, rétegelt r lemez és s mőszaki m fatermék gyárt rtás hengeres fából f l alapanyag-termel termelés Másodlagos faipar: összes asztalosipari termék k (épület( let- és bútorasztalos termékek: pl.: bútorb tor-,, ajtó-,, ablak-, belsıépítészeti szeti fatermékek gyárt rtása.
Faipari mechanikai megmunkálások csoportosítása sa A másodlagos m faipar tovább bontható: Asztalosipari- és Különleges technológia Asztalosipari technológia: bonyolult felépítéső alkatrészekr szekrıl l van szó, melyeket fakötésekkel, ragasztással, ssal, kötıelemekkel k egyesítenek. A fa mechanikai megmunkálása mellett széles körben k alkalmazzák k a ragasztást, st, felületkezel letkezelést, szerelést st és s kárpitozk rpitozást. Különleges technológi giáknál l a ragasztás s alapmővelet. Textilipari fakellékek, kek, kaptafák, k, az öntıminták, sportszerek, hangszerek gyárt rtása is ide tartozik.
Bútor- és épület asztalosipari termékek gyárt rtásának jellemzıi Alapanyagként nt különféle félkf lkész termékek (főrész száru (palló,, deszka, bútorléc), forgácslap, farostlemez, furnér, r, stb.) alkalmaznak. Kibocsátott termékek általában bonyolult formájúak és összetett megmunkálást igényelnek. Az alkatrészek többst bbségét fakötések, kötıelemek, k vagy ragasztóanyagok anyagok segíts tségével egyesítik.
Bútor- és épület asztalosipari termékek gyárt rtásának jellemzıi A gyárt rtási folyamatban a megmunkálási technológi giák mellett fontos szerepe van a ragasztásnak, snak, felületkezel letkezelésnek, szerelésnek snek és bútoripari kárpitozásnak. Nézzünk körül otthon és a tanteremben!
Alapanyagok A tervezıként felhasználhat lható faipari alapanyagok az elsıdleges faipar végtermv gtermékei, azaz a másodlagos m faipar alapanyagai. Elsıdleges faipar: a hengeres faanyagot, mint nyersanyagot feldolgozó ipart elsıdleges faiparnak nevezzük. Jelenti a fafeldolgozó ipart. Az elsıdleges faipar késztermk sztermékei a másodlagos faipar alapanyagaiként nt jelennek meg. Az elsıdleges faipar, részterr szterületei: Főrészipar Forgácslap cslap- és s farostlemezipar Furnér- és s rétegeltlemezr tegeltlemez-ipar Mőszaki fatermékek
Fafelhasználás ökológiai szemmel Ökológiai szemlélet lető és ökonomikus fahasznosítást st feltételezve telezve három h termékp kpályát és s három h felhasználási si kört k állapíthatunk meg. A kitermelt faanyagot így három h csoportra bonthatjuk: értékes hengeres fa, ipari vékonyfa v és tőzifa. Termékp kpályák: hengeres fa főrészelt, illetve furnér és s rétegelt r falemez termékek, ipari vékonyfa v agglomerált lt lemezek (farostlemezek, forgácslapok), cellulóz- és s papíripar, tőzifa energia.
Főrészipari termékek
Fontosabb főrészf száruk csoportosítása sa
Főrészipari hasznos mellékterm ktermékekkek
Forgácslap és s farostlemez
Faforgácslap Alapanyag: faforgács általában 1-1 fedıréteg és 1 középréteg hıprésben, ragasztással PF, PRF, MUF kötı anyag A faforgácslapok elınyei: Értéktelen farészek hasznosítása Megmunkálási hulladékfeldolgozás Kedvezı mérettartás Anizotrópia mérséklése Irányítható tulajdonságok Idomtestek elıállítása Méretbeli korlátok feloldása Felhasználási területek: Bútoripar Építıipar (borítások, zsaluk, idomtestek) Jármő ipar Hajóépítés Csomagoló ipar
Forgácslapok alapanyagai
Különleges forgácslapok Cementkötéső foprgácslap Szigetelı jellegő lapok (Heraklith( Heraklith) OSB lapok Gipszkötéső forgácslapok
Farostlemez A farostlemez gyárt rtásánál l a faaprítékot, különbk nbözı kémiai-mechanikai mechanikai eljárásokkal farostokra bontják, majd kötıanyag hozzáad adásával hıprh présben egyesítik.
Farostlemez
Furnér és s rétegelt r lemez
Furnér
A rétegelt lemez sematikus gyártástechnológiája Rétegelt lemez
Rétegelt idomtestek
Bútorlapok
Mőszaki fatermékek = Építıipari kompozitok Kompozit = különféle részekbıl vagy anyagokból felépülı termék. Általában apró egységeire, vagy elemi egységeire bontott alapanyag és valamiféle szervez, vagy szervetlen kötıanyag hozzáadásával préseléssel készülnek. De lehet két vagy több elsıdleges faipari termék egyesítésével is. Követelmények: nagy teherbírás megfelelı méretek nedvességgel szembeni ellenállás tartósság alakíthatóság stb.
Kompozit-term termékek
Kompozit gerendák - LVL
Kompozit gerendák - LSL
Kompozit gerendák - PSL
Kompozit lemezek - OSB
Kompozit lemezek I-tartók
Kompozit lemezek Szendvics szerkezetek
Faanyagú tartószerkezetek 1. Tömör szelvényő tartók és szerkezeti elemek 2. I-tartók és kazettás tartók 3. Rácsos és virendeel tartók 4. Fa felületszerkezetek Tömör szelvényő tartók és szerkezeti elemek: Természetes faanyagú tartók és szerkezeti elemek Rétegelt-ragasztott tartók és szerkezeti elemek Beforgatott szelvényő tartók és szerkezeti elemek
RR-tart tartók
RR-tart tartók
I-tartók,, kazettás-tart tartók
Magas gerincő-tart tartók
Nail-web tartók
Rácsos- és Weerendel tartók
Faalapú felületek letek
A mechanikai megmunkálás s alapjai Termelési folyamatok felépítése
Termelési folyamat általános jellemzése Termelési folyamat Gyártási folyamat Természeti folyamat Kiegészítı folyamat Gyártási fıfolyamat Gyártás mőszaki elıkészítés Gyártási mellékfolyamat Termelésirányítás Gyártási segédfolyamat Kisegítı folyamatok Kiszolgáló folyamatok
Termelési folyamat általános jellemzése Alapfogalmak: Termelési folyamat: A termék k elıáll llításához szüks kséges munkafolyamatok összessége 1. Gyárt rtási folyamat: Azok a folyamatok, melyek ahhoz szüks kségesek, hogy az alapanyagból l termék k váljv ljék 2. Kiegész szítı folyamatok: lehetıvé teszik a gyárt rtás s megkezdését, másrészt szt a termelés s irány nyításával kapcsolatosak 3. Természeti folyamatok: technológiai mőveletek m körék ékelıdı megszakítási si idıszakok, amely alatt a további megmunkálás elıfelt feltételei telei jönnek j létre. l
Termelési folyamat általános jellemzése A gyárt rtási folyamat összetevıi: 1.1. Gyárt rtási fıfolyamatf folyamat (technológiai folyamat): keretében bonyolódik le azoknak a termékeknek az elıáll llítása, amelyek érdekében a vállalatot v létrehoztl trehozták. 1.2. Gyárt rtási mellékfolyamatok: a gyárt rtási, feldolgozási fıfolyamat f folyamat mellékterm ktermékeinek, keinek, hulladékainak a feldolgozása törtt rténik itt. 1.3. Gyárt rtási segédfolyamatok: a gyárt rtási fıfolyamat f folyamat lebonyolítását megkönny nnyítı eszközök k elıáll llítását t vagy a fıfolyamat f folyamat kiszolgálását célozzák.
Termelési folyamat általános jellemzése A gyárt rtási segédfolyamatok csoportosítása: sa: 1.3.1. Kisegítı folyamatok: gyárt rtóeszközök, k, készk szülékek, sablonok, szerszámok, mérıeszkm eszközök, k, stb. elıáll llításának folyamata. 1.3.2. Kiszolgáló folyamatok: Az üzem zavartalan mőködését m szolgálj lják, de maguk terméket nem gyártanak (logisztika, TMK).
Termelési folyamat általános jellemzése Kiegész szítı folyamatok csoportosítása sa 2.1. Gyárt rtás s mőszaki m elıkész szítése: se: olyan folyamatok, tevékenys kenységek és s intézked zkedések, amelyek lehetıvé teszik a termelési feladatok lehetı legkisebb erıforr forrás-felhasználás s melletti megoldását. 2.2. Termelésir sirányítás: a vállalat v fıf tevékenys kenységének, nek, a termelési fı-és s mellékfolyamatok elıkész szítésének, végrehajtv grehajtásának és ellenırz rzésének (szabályoz lyozásának) irány nyításához szüks kséges tevékenys kenység.
Általános mechanikai megmunkálási eljárások 1.. A mechanikai megmunkálási eljárások rendszere A faanyagok mechanikai megmunkálásának nak végsv gsı célja: használati tárgyak t készk szítése. se. Bármely megmunkálás s esetén n a folyamatot 3 tényezt nyezı határozza meg: A megmunkáland landó alapanyag A megmunkáló eszköz A megmunkálási módm
A megmunkáland landó anyag (alkatrész) A mechanikai megmunkálási eljárást befolyásol soló tényezık közül l az alapanyag jellemzıihez a következk vetkezık k tartoznak: Fafaj Alapanyag fajtája ja (tömörfa, lap-lemezterm lemeztermék, kompozit, felületkezelt letkezelt anyagok, egyéb) Méretek Forgácsol csolás s iránya Megmunkálási minıség
A megmunkáland landó anyag (alkatrész) A fafaj és s alapanyag fajta befolyásolja a szerszám forgácsol csolási si paramétereit, a géppel szembeni igényt, és s a megmunkálás s paramétereit. A méretek befolyásolj solják k a szerszám m méreteket m és s a gép g konstrukciós s jellemzıivel szemben támasztott t igényt megmunkálási tartomány, befogás
A megmunkáland landó anyag (alkatrész) A forgácsol csolás s iránya befolyásolja a szerszám m konstrukcióját, t, annak forgácsol csolási si paramétereit, a gép g p felszereltségét és s a megmunkálás s paramétereit. A megmunkálás s minısége befolyásolja a szerszámt mtípust és s a megmunkálási paramétereket
A Szerszám: A gép: g A megmunkáló eszköz Típusa: meghatározza az elvégzend gzendı mővelet és s gépkonstrukcig pkonstrukció Forgácsol csolási si paraméterek: meghatározz rozzák k a megmunkáland landó anyag, és s megmunkálási paraméterek Kategória: meghatározza a gyárt rtás s jellege Funkciók: k: meghatározza az elvégzend gzendı mővelet Befogadó méretek: meghatározza az alkatrész és s szerszám m méretm Teljesítm tmény: meghatározz rozzák k az alapanyag jellemzıi és s a megmunkálási paraméterek.
A megmunkáló eszköz Gépkategória: Az adott gép g p elhelyezkedése a különbözı szintő és s jellegő termelési folyamatok alapján n kialakított rendszerben. Forgácsol csoló gépeknél l 4 kategóri riát különböztetünk meg: I. kategória: kézi k gépekg II. kategória: hagyományos alapgépek pek III. kategória: speciális gépekg IV. kategória: NC komplex megmunkáló gépek
A megmunkálási módm Az anyag pozíci ciója: meghatározza az elvégzend gzendı mővelet A megmunkáló mozgás: meghatározza a gépkonstrukcig pkonstrukció és s a minıségi terv Megmunkálási paraméterek (vágási sebesség, elıtol tolás, fogásm smélység) meghatározz rozzák k a megmunkáland landó alapanyag tulajdonságai, valamint a gépkonstrukcig pkonstrukció.
Típus-alkatrész általános mechanikai megmunkálásának nak rendszere Megmunkálási fázisok: f Szabás Főrészelés Késztermék k kialakítása Gyalulás Marás Esztergályoz lyozás Szerkezeti megmunkálás Főrészelés Fúrás Marás Szerelvényez nyezés Főrészelés Fúrás Marás Díszítı megmunkálás Marás Intarzia Kézi megmunkálás Felületi leti kikész szítés Csiszolás Felületkezel letkezelés Kárpitozás