Технологічні аспекти процесу виготовлення виробів побутового призначення з поліетилену на ТзОВ «Ламела»
Автор: Драганчук Катерина Олегівна
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Хімічні технології переробки полімерних та композиційних матеріалів
Інститут: Інститут хімії та хімічних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Впровадження сучасних досконалих технологій лиття під тиском сприяло значному розширенню асортименту виробів з пластмас. Завдяки швидкому розвитку методів переробки, доступний, міцний та безпечний штучний матеріал (полімер) став повноцінною заміною дорогим природним матеріалам, зокрема металам. Нині з полімерів виготовляють тару та упаковку, деталі для побутової техніки, автомобілів, водного та авіатранспорту, предмети меблювання і декору...Тому тема роботи є актуальною. Об’єкт дослідження: технологічний процес лиття під тиском виробів побутового призначення з поліетилену. Предмет дослідження: технологічні аспекти і закономірності процесу виготовлення виробів з поліетилену методом лиття під тиском, особливості проектування технологічного оснащення, вибору обладнання та розрахунку техніко-економічних показників. Мета дослідження: проаналізувати технологічні аспекти та встановити закономірності процесу виготовлення виробів побутового призначення з поліетилену на ТзОВ «Ламела», а саме вибрати покращену марку матеріалу для виготовлення типового виробу «Гачок», розрахувати технологічні параметри процесу, вибрати основне та допоміжне обладнання, спроектувати литтєву форму та розрахувати техніко-економічні показники. В літературному огляді роботи розглянуто особливості використання та переваги біопластику, типи біодеградабельних полімерів, в т.ч. на основі поліетилену, та сучасні способи здійснення лиття під тиском. В технологічній частині, враховуючи умови експлуатації типового виробу «Гачок», встановлено вимоги та вибрано матеріал для його виготовлення – поліетилен марки Hostalen GC 7260 компанії LyondellBasell. Ця марка є поліетиленом високої густини, яка характеризується високою текучістю та жорсткістю та використовується при переробці литтям під тиском виробів побутового призначення, упаковки і дитячих іграшок. Враховуючи конструкцію виробу «Гачок» та високу штучну продуктивність його виробництва, обгрунтовано вибір методу виготовлення виробу – лиття під тиском в холодноканальну форму. Цей метод є високопродуктивним, високоточним і економічно вигідним порівняно з іншими можливими методами виготовлення виробу гачок. Розроблено детальну постадійну технологічну схему виготовлення виробу та розраховано технологічні параметри процесу: температура розплаву становить 205 °С, температура форми – 40 °С, тиск лиття – 110 МПа, час витримки під тиском – 9 с, витримка на охолодження – 15 с, загальна тривалість циклу – 21 с. Складено технологічну карту процесу. Здійснено матеріальні розрахунки виробництва виробу «Гачок» з поліетилену продуктивністю 30 т/рік та всього асортименту виробів з поліетилену (гачок, сітка хлібниці, ящик) продуктивністю 120 т/рік. Встановлено, що для забезпечення річної продуктивності виробництва, потрібно 132 т поліетилену. Розраховано основні технічні характеристики (об’єм відливки при заданій гніздності форми, пластикаційну продуктивність та потрібне зусилля змикання форми) необхідної литтєвої машини та вибрано японський термопластавтомат марки Toshiba IS-50E з номінальним зусиллям змикання форми 51 кН та номінальним об’ємом впорскування 60 см 3 . Встановлено, що для виконання річної програми виробництва виробу гачок потрібно 6 ТПА марки Toshiba IS-50E. Також вибрано литтєву машину для виготовлення ящика та сітки хлібниці – ТПА марки KuASY 630/160, показано, що для виконання річної програми виробництва цих виробів потрібно 2 таких ТПА. Вибрано допоміжне обладнання для підготовчих, завершальних стадій виробництва та переробки відходів, зокрема бункер-сушарку ERT-50 ML-HD50, змішувач-дозатор Piovan Lybra, дробарку Shini SG-23 та кусачки для відрізання ливників. Розраховано площі виробничих і допоміжних приміщень цеху та розроблено план цеху для виробництва вибраного асортименту виробів з поліетилену із забезпеченням зручності роботи персоналу і безперебійності роботи цеху. В конструкторській частині проаналізовано форму виробу «Гачок» з відпрацюванням окремих елементів. Виріб “Гачок” є простої конфігурації. Форма деталі це пруток, вигнутий у гачок, з товщиною стінки 3 мм та висотою 34,2 мм. Зовнішня форма виробу забезпечує використання нероз’ємних матриці та пуансона, така конфігурація не перешкоджає вільній течії маси при заповненні сировиною формотвірної порожнини. Встановлено, що точність виробу є в межах 15 – 17 квалітетів точності. Сконструйовано оснащення для виготовлення типового виробу гачок – стаціонарна холодноканальна литтєва форма, 20-гніздна, з механічним виштовхуванням виробів за допомогою плити зйому. Розраховано розміри формотвірних деталей оснащення та призначено допуски на них. Економічними розрахунками встановлено, що собівартість виробу «Гачок» під час виробництва за розробленою технологією становить 0,43 грн. Показано, що за реалізації виробу за ціною 0,50 грн. рентабельність виробництва складе більше 16%. Магістерська кваліфікаційна робота складається зі вступу, 4 розділів, висновків, списку використаної літератури (містить 24 назви) та додатків. Основний зміст роботи викладений на 60 сторінках друкованого тексту, вони містять 18 рисунків та 28 таблиць.