Министерство образования и науки Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ В МАШИНОСТРОЕНИИ
Расчетно-графическая работа
по курсу «Технологии конструкционных материалов»
Изготовление
банок для кофе
Выполнила: Мартыненко Альбина
Группа: ТХ-301
Факультет: МТ
Проверила:
Ленивцева О.Г.
Новосибирск, 2015
Введение
Банка - сосуд цилиндрической формы, с широким
горлышком для хранения различных веществ.
Рисунок 1 - Стеклянная банка.
На сегодняшний день, много продукции упаковывается в стеклянные банки. Стекло имеет ряд преимуществ. Оно не подвергается коррозии, при хорошей закупорке, минимизирует проникновение влаги и воздуха. Также из стекла не сложно сделать сложную и необычную форму. Поэтому стекло используют в изготовлении элитарных и фирменных изделий, например, таких как банки под кофе.
В данной работе будет рассмотрена технология
изготовления банки для кофе из белого стекла, это часто используемый материал,
который подходит для множества различных изделий, и не требует особого ухода.
Также изделия из такого стекла, просты в изготовлении и не требуют больших
затрат на производство.
Технология производства стеклянных банок
В состав стекла входят несколько натуральных сырьевых компонентов. Кварцевый песок или диоксид кремния по ГОСТ 22551-77, как правило, составляет около 45% содержимого. Кальцинированная соль по ГОСТ 5100-85 способствует равномерному плавлению и составляет около 15%. Известняка 10% по ТУ 95-2317-91, он делает готовое стекло более прочным. Эти элементы смешивают с переработанным стеклом. Также используются обесцвечиватели, такие как: селен, оксид церия, оксид кобальта.
Производство стеклянных изделий разделяют на семь этапов:
Второй этап. Сырье (стеклобой, песок, доломит, сода и т.д) перемещают из приемных бункеров в расходные, в которых определяется нужное количество компонентов весовыми дозаторами. Далее происходит смешивание компонентов.
Третий этап. Сырьё подаётся в печное отделение.
Четвёртый этап. Варка стекольной массы в стекловаренных котлах и её подготовка к формованию. Стекольная масса пребывает в печи около 24 часов, при температуре 1500ºС. В результате получается тягучая смесь, по консистенции похожей на мёд.
Пятый этап. Расплавленное стекло выливается в форму и отправляется в печь. Режущая машина, разрезает стекольную массу на части, в результате чего получаются одинаковые цилиндрические отрезки. Одного отрезка хватает на изготовление одной банки. Далее отрезанные части стекольной массы отправляются в формовочные машины. Таким образом, изделиям придается нужная форма.
Шестой этап. Термообработка изделий в печах отжига. (рисунок 2). Она нужна для того чтобы уменьшить внутренние напряжения. Изделия подвергаются нагреву. В противном случае они остыли бы слишком быстро и треснули от перепада температур. После этого банки остывают и их обрызгивают смазочным материалом. Это позволяет им двигаться гладко по проверочной и упаковочной линии.
Седьмой этап. Зрительный контроль качества
полученных изделий. Лабораторные испытания на прочность, термостойкость,
качество отжига и другие важные качества.
Рисунок 2 - Схема муфельной отжигательной печи.
- туннель, 2 - трубопровод, 3 - вентилятор, 4 - сортировочная рама,
- приводная станция, 6 - золотник, 7 - сетчатый конвейер,
- топочная камера, 9 - подовые
каналы
В муфельной отжигательной печи полученные изделия двигаются по сетчатому конвейеру 7, проходя все необходимые этапы отжига. Такие печи очень эффективны, потому что в таких печах для термообработки изделий используется тепловая энергия самих изделий.
Муфельная печь состоит из чугунных
отделений, соединённых между собой болтами. Верхняя часть нагревается топливом,
которое впоследствии расходуется в топочной камере 8. По трубопроводу 2 и по
подовым каналам 9 перемещаются переработанные продукты горения к вентилятору 3
,который отсасывает нежелательные газы. Золотники 6 нужны для транспортировки в
печь охлаждённого воздуха, при перегреве. В охлажденном отсеке за туннелем 1
находится открытый конвейер для завершающего охлаждения банок или бутылок.
Сетчатый конвейер перемещается приводом 5.
Технология изготовления крышки для
банки
Крышка для банки будет из полиэтилентерефталата, сокращённо его называют ПЭТ-пластик. Я выбрала такой материал, потому что крышки из такого материала будут обладать свойствами, которые идеально подходят для закупорки пищевой продукции. Они отличаются хорошей плотностью посадки на горлышке банки или бутылки. Пэт-пластик не тактичен, обладает неплохой водостойкостью, такой пластик можно окрасить в любой цвет. У него гладкая поверхность и он легко моется. ПЭТ-пластик облучают ультрафиолетовым излучением, после такой операции он становиться совершенно безопасным для здоровья, и не даёт посторонних запахов или вкусов на продукцию. Также такой пластик сложно разбить, поэтому изделия из него удобно транспортировать. ПЭТ-пластик подлежит вторичной переработке. Крышка из такого пластика сохранит вкусовые и ароматические свойства продукта.
Для своей банки, я решила выбрать
обычную герметичную винтовую крышку для емкостей с широким горлышком. (рисунок
3) Такая крышка по типу относиться к крышкам герметичного закрытия. Благодаря
своей винтовой резьбе она плотно прилегает к горлышку банки и не пропускает
нежелательную влагу и воздух.
Рисунок 3 - Крышка для ёмкости с широким горлышком.
Крышки для банок из полиэтилентерефталата необходимо производить литьем под давлением.
Литье под давлением - процесс, при котором материал переводится в вязко-текучее состояние и затем впрыскивается под давлением в форму, где происходит оформление изделия.
Рисунок 4 - Термопластоавтомат.
- узел смыкания, 2- пресс-форма, 3-блок ЧПУ, 4- узел пластикации,
- загрузочный бункер, 6- двигатель, 7- гидравлическая система.
банка крышка полиэтилентерефталат термопластоавтомат
Сырьем для литья служат гранулы
полиэтилентерефталата. Эти гранулы необходимо засыпать в приемный бункер
термопластавтомата. Далее гранулы ссыпаются в шнек машины, там он расплавляется
и под силой поршня с высоким давлением подается в пресс-форму. После расплав
проходит по литниковым каналам и с высокой скоростью заполняет пресс-форму.
Когда материал остывает нужно раскрыть пресс-форму и достать готовую деталь.
Заключение
В данной работе была разработана банка для кофе из стекла, с закрывающейся пластмассовой крышкой. Я обдумала и выбрала те материалы, которые показались мне наиболее подходящие для такого изделия. Банка является одним из самых главных предметов на кухне. В современном мире невозможно представить жизнь без этого атрибута. И назначение его зависит от формы, размера и качества. Сама банка должна быть однородной консистенции и однородного цвета, это признак того, что банка выполнена правильно и из качественных материалов.
Несомненно, неотъемлемой частью
банки является крышка, она также должна соответствовать нормам. Она должна быть
без трещин и повреждений. Это очень важно. Если крышка будет плохой продукт,
который находится в банке, может испортиться. Поэтому нужно тщательно выбирать
материалы для изготовления банки и крышки.
Список литературы
ГОСТ 304007-96 Посуда и декоративные изделия из стекла. Общие технические условия.
ГОСТ Р 54494-2011 Тара стеклянная. Дефекты стекла и изделий из него. Термины и определения.
ГОСТ 259330-83 Крышки пластмассовые для цилиндрических соединителей. Технические условия.
Термопластавтоматы: Разновидности и принцип действия. URL: http://plastinfo.ru/information/articles/56/
Муфельные печи. Энциклопедия по машиностроения XXL. URL: http://mash-xxl.info/info/341466/
Литьё под давлением// Полимерные материалы URL: http://www.polymerbranch.com/termoplast/view/6.html.
Титов Н.Д. Степанов Ю.А. Технология литейного производства М.: Машиностроение 1985, 400с.