Post on 12-Jan-2020
transcript
Mariana Domnica STANCIU
Transilvania University of Brasov, Dep. Of Mechanical Engineering B-dul Eroilor 29, Brasov, 500036, Romania
mariana.stanciu@unitbv.ro
“Soluții integrative de
creștere a performanței
economice prin
optimizarea
proprietăților rigido-
elastice și stabilității
structurale a chitarelor de
fabricație românească –
SINOPTIC, contract
BG85/2016
O2. Analiza structurală și funcțională a chitarelor pentru
captarea influenței diferiților parametri asupra instabilității
structurale a chitarelor
2.1. Analiza cantitativă de apariție a deformației – distribuția
statistică în timp (numărul pieselor cu defecte în decursul unei
anumite perioade de timp)
2.2. Testarea structurilor de chitară pentru stabilirea timpului
în care deformația devine stabilă (de la ieșirea din producție a
pieselor conforme și până la apariția deformației și
stabilizarea ei)
2.3. Analiza conformității reperelor din structura chitarei pe
fluxul tehnologic (verificarea dimensională, planeitatea și
conținutul de umiditate a lemnului pentru un lot
reprezentativ de repere ca structuri individuale, iar pe baza
trasabilității pe flux, vor urmări în ce etapă aceste repere
asamblate își modifică proprietățile rigido-elastice).
7
10
8
10
11
Analizând valorile medii ai acestor parametrii pe fluxul tehnologic (Fig. 2.1.4 a și b), se
constată că există o variație de temperatură între sectoare de 2-4 grade C, respectiv de
maxim 10% RH. Raportate la valorile medii ale condișiilor normale (T=22°C, RH=65%), se
poate aprecia faptul că temperatura medie înregistrată în sectoarele de producție se
încadrează în limitele 212°C, însă umiditatea relativă a aerului, chiar și în cazul valorilor
maxime, este sub nivelul normal (valoarea medie ajungând la 3510%).
2120
22 2221
20
14
16
18
20
22
24
26
28
Te
mp
era
tura
C
(1
2.1
0-3
0.1
1.2
01
6)
Maxim
Media
Minim
3840
30 30
39
35
14
19
24
29
34
39
44
49
54
59
Um
iditate
a rela
tivă a
aeru
lui
%(1
2.1
0-3
0.1
1.2
01
6)
Maxim
Media
Minim
7,57,8
6,2 6,2
7,67
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Um
idit
ate
a r
de
ec
hilib
ru a
le
mn
ulu
i c
alc
ula
t, %
(12
.10
-30
.11
.20
16
)
Maxim
Media
Minim
•s-a constatat că în fabrică valoarea medie
a umidității relative a aerului este de
aproximativ 40%,
• iar conținutul de umiditate a lemnului de
aproximativ 5-7%.
• Din punct de vedere al corelației
umiditate relativă a aerului și umiditatea
de echilibru al lemnului, acest aspect este
corepsunzător;
există o diferență de aproximativ 20-30% între umiditatea relativă a aerului din zona
geografică a beneficiarului și umiditatea relativă a aerului din fabrică ceea ce implică
tendința lemnului de a absorbi umiditate din atmosferă pentru a ajunge la umiditatea de
echilibru (de la 6-7% la 9-10%). Acest fapt a fost constatat în cazul tuturor retururilor care
au fost verificate calitativ și înregistrare în evidența fabricii și care dețineau eticheta
producătorului (pe etichetă fiind trecută masa instrumentului la ambalare). S-a constatat că
masa instrumentului a crescut cu aproximativ 2-3% acest lucru evidențiind tocmai variația
umidității de echilibru al lemnului. Se poate aprecia că în spațiul de depozitare umiditatea
relativă a aerului a fost de aproximativ 60-65%, iar temperatura de aproximativ 18-20°C.
Analiza corelației dintre conținutul de umiditate a lemnului din structura chitarei și
umiditatea relativă a aerului în spațiul de depozitare
6-7%
9-10% Dresden, GER
January 77
February 73
March 65
April 57
May 55
June 56
July 58
August 58
September 62
October 68
November 76
December 79
φrel. 65,33
U lemn [%] 11,80
Pentru interior se aplică o corecție de 5...10%,
rezultând o umiditate relativă de aproximativ 55%,
deci un conținut de umiditate a lemnului de 9-10%.
Diagrama Keylwerth şi Noack, 1964
7
10
8
10
11
A
B
C
0,000
2,000
4,000
6,000
8,000
12
3
4,233 5,6675,037
5,2174,980
5,223
5,107 5,347 5,523
Valo
are
a m
edie
a c
onținutu
lui de
um
idit
ate
[%
]
Poziția reperelor pe înălțimea stivei
A
B
C
UmidometruHORA
A
B
C
0,000
2,000
4,000
6,000
8,000
12
3
5,420 6,5936,370
6,307
5,587
6,630
5,947 6,470 6,803
Valo
are
a m
edie
a c
onținutu
lui de
um
idit
ate
[%
]
Poziția reperelor pe înălțimea stivei
A
B
C
Umidometru Univ
De ce umiditatea finala a probelor după condiționare este de 5-6%
comparativ cu umiditatea finală setată în program (10%)?
Este programul de uscare optim?
7
10
8
10
11
S-a urmărit conformitatea structurilor de chitară din etapa de păsuire și până în etapa de
montaj/ambalare. Astfel, s-au luat în studiu 22 chitare (4/4, cu gât de paltin și tastiera
din sonokeling (19 chitare), cu tastieră fag termotratat (2 chitare) si cu tastiera din
salcam (1 chitara) ce au fost urmarite pe fluxul tehnologic din punct de vedere al
conformității și trasabilității proprietăților rigido-elastice.
b)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
U1 U2 U3
Um
idit
ate
(%
)
Umiditatea
Umiditati Măsurare 1Punct de control 7/Păsuire
2 4 7 9 15 19
0
2
4
6
8
10
12
14
16
U1 U2 U3
Um
idita
te (%
)
Umiditatea
Umiditati Măsurare 1Punct de control 7/Păsuire
3 5 6 8 10 11
13 14 17 21 22
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
Praguș Tasta 12 Cordar
Săgeata
, mm
Punct de măsurare
Masuratoare 1Punct de control 7 (Păsuire)
1 2 4 7 9 15 19
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Praguș Tasta 12 Cordar
Săgeata
, mm
Punct de măsurare
Masuratoare 1Punct de control 7 (Păsuire)
3 5 6 8 10 11 13 14 17 21 22
0 0 00
0,002
0,004
0,006
0,008
0,01
Praguș Tasta 12 Cordar
Săgeata
, mm
Punct de măsurare
Masuratoare 1Punct de control 7 (Păsuire)
12 16 18 20
b)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
U1 U2 U3
Um
idit
ate
(%
)
Umiditatea
Umiditati Măsurare 1Punct de control 7/Păsuire
12 16 18 19 20
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
Praguș Tasta 12 Cordar
Defo
rmații (m
m)
Zonă
Măsurătoarea 2Punctul de control 8/Lăcuire
12L 16L 18L 20L 12 16 18 20
a) chitarele care inițial erau drepte (conforme) au
înregistrat încovoieri pozitive după lăcuire (săgeata
ajungând la vmax=0,3 mm; vmin=0,12 mm)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
Praguș Tasta 12 Cordar
Defo
rmații (m
m)
Zonă
Măsurătoarea 2Punctul de control 8/Lăcuire
1L 2L 4L 7L 9L15L 19L 1 2 47 9 15 19
b) deformațiile inițiale la chitarele cu încovoiere pozitivă (din
faza de păsuire) au crescut în general cu aprox. 100%
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
Praguș Tasta 12 Cordar
Defo
rmații (m
m)
Zonă
Măsurătoarea 2Punctul de control 8/Lăcuire
5L 6L 8L 10L 11L 13L 14L 17L 22L 5
6 8 10 11 13 14 17 21 22
c) deformația chitarelor după lăcuire care inițial prezentau încovoiere negativă (se constată
că în zona cordarului săgeata a ajuns la valoarea 0 în majoritatea cazurilor, înregistrându-se
o ușoară încovoiere pozitivă la tasta 12)
-0,02
0
Praguș Tasta 12 Cordar
Săgeata
(mm
)
Zonă
Măsurătoarea 3/După aplicarea gradațiilor
1 4 9 12 15 16 20
a) chitare conforme în etapa de
montaj (31% din lotul verificat)
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
Praguș Tasta 12 Cordar
Săgeata
(mm
)
Zonă
Măsurătoarea 3/După aplicarea gradațiilor
2 5 6 7 8 10 11
13 14 17 18 19 21 22
b) chitare deformate după etapa de aplicare a
gradațiilor pe tastieră (3 prezintă încovoiere negativă;
11 chitare încovoiere pozitivă); (68%)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
Praguș Tasta 12 Cordar
Săgeata
(mm
)
Zonă
Măsurătoarea 4/După aplicarea cordarului
1 2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22
-După operația de asamblare, distribuția abaterilor de la planeitate arată că
61% din chitare au abaterea de până la 1 mm (valoarea admisa conform
criteriilor de calitate – deci conforme);
-După operația de finisare, 97% din probe au înregistrat abateri sub 1 mm în
zona prăgușului
-Se observă că se păstrează aceeeași tendință a abaterii – în zona prăgușului
Durata T=30 zile (T1:28.07.2017; T2: 28.08.2017);
-0,10
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Va
loa
rea
ab
ate
rii
de
la
re
ctilinitate
si pla
neitate
a g
âtu
lui,
[mm
]
28.07.
28.08.
Proba 12
-0,10
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Va
loa
rea
ab
ate
rii
de
la
re
ctilinitate
si pla
neitate
a g
âtu
lui,
[mm
]
28.07.
28.08.
Proba 1
-0,05
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Va
loa
rea
ab
ate
rii
de
la
rectilin
itate
si pla
neitate
a g
âtu
lui,
[mm
]
28.07.28.08.
Proba 2
Proba 1,
vmax=0.005 mm/zi
Ipoteză: peste 24 luni (720 zile)
Vmax=3,6 mm/zi
COD 0 COD 1 COD 2 COD 3
-14
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
72 ore 72 ore 48 ore 24 ore 24 ore 72 ore 24 ore 24 ore 24 ore 24 ore 72 ore 24 ore 24 ore 24 ore
40% 40% 65% 65% 65% 65% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 40% 40%
Valo
are
a m
edie
a d
ifere
nțe
i de
masă m
ăsura
tă la inte
rvale
succesiv
e, în c
ondiții c
lim
atice
imp
us
e,
m [g
]
Cod 0 Cod 1 Cod 2 Cod 3
Obiectivul testului: determinarea vitezei de deformație a gâtului de chitară cu diferite bare de
ranforsare în condițiile varierii umidității relative a aerului
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
72 ore 72 ore 48 ore 24 ore 24 ore 72 ore 24 ore 24 ore 24 ore 24 ore 72 ore 24 ore 24 ore 24 ore
40% 40% 65% 65% 65% 65% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 40% 40%
Va
loa
rea
me
die
a v
ite
ze
i d
e
um
flare
și contragere
a lem
nulu
i
din
sstructu
ra g
aâtu
lui de c
hitară
în c
ondiții c
lim
atice im
puse,
v
[g/o
re]
Cod 0 Cod 1 Cod 2 Cod 3
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
Initial 40% 40% 65% 65% 65% 65% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 40% 40% 40%
Ab
ate
rea d
e l
a r
ecti
lin
itate
, [m
m] P.1.4. (paltin+salcam) C P.1.4. (paltin+salcam) B P.1.4. (paltin+salcam) A
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
Initial 40% 40% 65% 65% 65% 65% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 40% 40% 40%
Ab
ate
rea d
e l
a r
ecti
lin
itate
, [m
m] P.0.6. (mahon+salcam) B P.0.1. (cedru+abanos) C P.0.1. (paltin+salcam) C
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
Initial 40% 40% 65% 65% 65% 65% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 40% 40% 40%
Ab
ate
rea d
e l
a r
ecti
lin
itate
, [m
m]
P.2.4. (paltin+palisandru) C P.2.4. (paltin+palisandru) B P.2.4. (paltin+palisandru) A
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
Initial 40% 40% 65% 65% 65% 65% 80% 80% 80% 80% 80% 80% 40% 40% 40%
Ab
ate
rea d
e l
a r
ecti
lin
itate
, [m
m] P.3.13P (paltin+salcam NT) C P.3.13P (paltin+salcam NT) B P.3.13P (paltin+salcam NT) A
Controlul asupra conținutul de umiditate a lemnului din structura chitarei în toate etapele tehnologice, inclusiv la beneficiar;
Sortarea riguroasă a ametrialului lemnos;
Dezvoltare de produs – sistemul constructiv, cu verificarea și validarea ideii prin teste experimentale
Introducerea în contract a unei convenții contractuale adiționale (de ex. ”convenție pentru asigurarea calității” sau ”contract de dezvoltare a furnizorului” care să prevadă un program de prototip și un plan de control.
Dezvoltare de proces -Tehnologia de fabricație
După operația de păsuire, 68% din chitarele verificate aveau deplasări în zona prăgușului sub valoarea de 1 mm (gâtul era ușor încovoiat negativ - ”pe spate”);
După operația de finisare, 47% din instrumente aveau deformații sub 0,5 mm tot în zona prăgușului, iar sub 1 mm se înregistrau 82% din instrumente. S-a observat că atât în etapa de asamblare cât și după finisare, doar 1% (adică o singura chitară) prezenta deformații în zona tastei 12.
După planare s-a constatat că 17% din totalul chitarelor verificate prezintă deformații în zona prăgușului, 52% prezintă deformații în zona tastei 12, și 30% nu au deformații. FOC – în cadrul acestei operații se modifică rectilinitatea gâtului fie datorită mașinii (nu există ghidaje sau dispozitive precise de fixare care să asigure o operație fără erori de prelucrare), fie operatorului uman care apreciază în mod subiectiv poziția instrumentului în dispozitivele de fixare.
În cazul chitarelor montate cu tastiere cu gradații deja fixate, s-a constatat că și-au menținut modul de deformare (încovoierea gâtului în zona prăgușului) pe flux și mai mult, se poate aprecia că în medie, valorile deplasărilor s-au micșorat după finisare.
Totuși, datorită lipsei de comunicare cu operatorii umani sau a lipsei fermității/autorității noastre (sau a colegilor din fabrică participanți la test), unele chitare au intrat pe flux și nu au mai putut fi măsurate cu restul lotului.
Controlul calitativ