Temă de proiect

Analizaţi impactul asupra mediului al unui produs industrial, prin folosirea software-ului e EcoIT 99 şi propuneţi un concept îmbunătăţit pentru produsul ales.

I.Prezentarea produsului

Tastatura este o componentă hardware periferică a calculatorului ce permite utilizatorului să introducă în unitatea centralǎ a acestuia date (litere, cifre și semne speciale) prin apăsarea unor taste.

Tastaturile calculatoarelor personale pot fi împãrtite în patru mari categorii: 

* tastaturi standard * tastaturi ergonomice * tastaturi fara fir * tastaturi speciale 

Tastatura constã dintr-o serie de comutatoare montate într-o retea, numitã matrice a tastelor. Când se apasã o tastã, un procesor aflat în tastaturã o identificã prin detectarea locatiei din retea care aratã continuitatea. De asemenea, acesta interpreteazã cât timp stã tasta apãsatã si poate trata chiar si tastãrile multiple. Interfata tastaturii este reprezentatã de un circuit integrat denumit keyboard chip sau procesor al tastaturii. Un buffer de 16 octeti din tastaturã opereazã asupra tastãrilor rapide sau multiple, transmitându-le sistemului succesiv. 

Inventatorul american Christopher Sholes este creatorul tastaturii QWERTY. Acesta detinea un ziar din Milwaukee, iar cand compozitorii lui au intrat in greva a dorit sa inventeze o masina care sa scrie in locul angajatilor, dar fara success.

Impreuna cu Samuel Soule, Sholes a reusit sa creeze, in anul 1866, o masina ce numerota paginile cartilor. Sholes s-ar fi oprit aici, dar un prieten, Carlos Glidden, i-a sugerat ca masina ar putea sa scrie si litere, nu doar sa numeroteze. Sholes nu s-a dat batut si a inceput sa faca cercetari. A observat ca butoanele se blocau atunci cand dactilografii scriau prea repede, astfel a incercat sa separe cele mai commune litere de celelalte butoane. Dupa multe teste, Sholes a realizat design-ul QWERTY.

Ultimul design realizat a asigurat ca se poate tasta “TYPE WRITER” doar la butoanele de pe randul de sus. Sholes a trimis noua tastatura celor de la “E.Remington and Sons” pentru

inspectie, iar acestia au aprobat design-ul. Dupa aprobare tastatura QWERTY a fost adoptata la toate masinile de scris si mai nou la tastaturile comuterelor.

Puncte slabe:

- tastele nu sunt silentioase si sunt inghesuite

-

-

-

2. Modelarea ciclului de viaţă al produsului ales

2.1. Descrierea generală a diferitelor etape ale ciclului de viaţă al produsului analizat

Companiile trebuie sa acorde o atentie deosebita modului in care fabrica produsele si ofera serviciile. Asta inseamna sa analizeze fiecare etapa de fabricatie a produsului, denumit si ciclul de viata al produsului. Ulterior, trebuie sa evalueze impactul asupra mediului si asupra comunitatii.

Daca intelegem ciclul de viata al unui bun, putem intelege mai bine cum a fost produs, cum il putem folosi si cum sa il aruncam.

1. Proiectare - durabilitate, dezasamblare (in cat timp este facut bucati), daca poate fi sau nu refolosit, daca poate fi sau nu reciclat.

2. Materiale – din ce sunt fabricate produsul si ambalajul, compozitia materialelor (extrase sau procesate).

3. Productie – cum si unde sunt fabricate produsul si ambalajul, daca sunt folosite materiale reciclate.

4. Distributie – cum ajunge produsul de la fabrica la consumator, modalitatea de transport.

5. Uz – cum este folosit produsul si ambalajul de catre consumator.

6. Aruncare – cum si unde trebuie aruncat produsul, cat de degradabile sunt produsul si ambalajul (in cat timp se descompun).

2.2. Materiale şi tehnologie

Produsul analizat este compus din urmatoarele elemente :

Poza

1.carcasa

2.butoane

3.contacte mecanice

4.cablu

5.folii cu circuite

6.suruburi de fixare

9.leduri

10.placuta electronica

1.Carcasa este realizata din polistiren ,un tip de masa plastica. Tipul de polistiren utilizat se numeste ABS ( Copolimer acrilonitril-butadien-stiren).

PS – polistiren

   Grupa polimerilor pe baza de stiren cuprinde homopolimeri de stiren, homopolimeri de stiren substituiti, produse de polistiren modificate cu alti polimeri.   Din grupa polistirenului fac parte: polistirenul de uz general, polistirenul rezistent la soc, copolimerul stiren-acrilonitril, copolimerul acrilonitril-butadien-stiren.

Formula moleculara: (-CHC6H5-CH2-)

Obtinere.

   Polistirenul rezulta din polimerizarea monomerului stiren: stiren › polimerizare › polistiren. Polistirenul rezistent la soc a fost obtinut mai intai prin procedeul de polimerizare in masa, procedeu inlocuit astazi de polimerizarea in suspensie. Aceasta ultima metoda permite obtinerea unei greutati moleculare mai controlate, dar transparenta este mai putin buna.

Proprietati fizice.

   Polistirenul de uz general este un material amorf si deci transparent. Se mai numeste, de aceea, polistiren cristal. Permeabilitatea este mai ridicata decat la poliolefine, din cauza structurii amorfe. Polistirenul absoarbe foarte putin apa. Polistirenul rezista putin la abraziune.

Proprietati chimice.

   Polistirenul prezinta insusirile :

- rezista bine la: acizi diluati, la solutii saline apoase, la baze;

- este atacat de acizii oxidanti.

Tehnologie: injectare. 

Materialul se injecteaza in bune conditii. In general nu este necesara preuscarea, uneori insa se apeleaza la o uscare a materialului 1 ora la 50°C pentru a evita urmele lasate de o eventuala condensare a apei. Conditiile generale de injectare impun o plaja de temperaturi pe cilindrul masinii intre 160-230°C si o temperatura a matritei intre 30-50°C.    Presiunea de injectare se alege intre 600-1600 bari, presiunea ulterioara 350-900 bari, iar contrapresiunea 40-80 bari. Viteza de injectare trebuie sa fie rapida. In capul cilindrului se folosesc atat duzele deschise cat si duzele cu inchidere. La oprirea masinii nu este necesar sa se faca purjarea cu alt material. Temperaturile cilindrului si matritei pentru un polistiren de uz general pot fi urmarite in tabelul de mai jos.Piese injectate. Contractia pieselor este de aproximativ 0,4-0,7 %, iar postcontractia se poate neglija, ceea ce determina o stabilitate dimensionala foarte buna.Temperatura maxima de utilizare pentru piese injectate este aproximativ 70°C.

2.3.Butoanele si contactele mecanice sunt realizate de asemenea din plastic ABS–cel mai intilnit si mai folosit material plastic in industria IT&C.

4.Suruburile de fixare sunt realizate din otel , aliaj ce are in componenta fierul , carbonul si alte elemente, obtinut in stare lichida.Majoritatea otelurilor nu contin fosfor, sulf si siliciu si au intre 0,1 si 1,5% carbon.

Otelurile moi sunt oteluri cu putin carbon (mai putin de 0,2%). Ele sunt maleabile si ductile si se folosesc in locul fierului forjat. Ele nu sunt intarite prin calire.Otelurile mijlocii, continand intre 0,2-0,6%carbon, se folosesc pentru fabricarea sinelor si a elementelor structurale (traverse, grinzi si altele). Otelurile moi si mijlocii pot fi forjate si sudate. Otelurile cu cu continut mare de carbon (de la 0,75 la 1,50) se folosesc la fabricarea briciurilor, instrumentelor chirurgicale, burghiurilor si a altor scule. Otelurile medii si cele bogate in carbon pot fi intarite sau pot suferi operatia de revenire.

Tehnologie

  Otelul se fabrica in general din fier turnat prin procedeul cu cuptor cu vatra (prin care se fabrica mai mult de 80% din otelul obtinut in S.U.A), procedeul Bessemer si procedeul cu sulfare de oxigen. In fiecare procedeu se foloseste o captuseala bazica sau acida in cuptor sau in convertizor. Captuseala bazica (var, magnezie sau un amestec din amandoua) se poate folosi daca fierul turnat contine elemente, ca fosforul, care formeaza oxizi acizi, iar ce acida, daca fierul turnat contine elemente care formeaza baze.

Procedeul cu cuptor cu vatra

          La obtinerea otelului preparat in cuptorul cu vatra se foloseste un cuptor cu reverberatie. Fonta se topeste cu pilitura de otel si putin hematite intr-un cuptor incalzit cu gaz sau petrol. Combustibilul si aerul se preincalzesc prin trecerea printr-un gratar de caramizi fierbinti intr-o parte a furnalului; un gratar similar se gaseste in cealalta parte a cuptorului si este incalzit de gazelle fierbinti care scapa din cuptor. Din timp in timp se inverseaza directia fluxului de gaze. Carbonul si alte impuritati din fierul topit sunt oxidate de hematite si de excesul de aer din gazul din cuptor. Se fac serii de analize din 8 in 8 or, iar cand tot carbonul este oxidat, cantitatea de carbon necesara pentru otel este adaugata sub forma de cocs sau ca un aliaj bogat in carbune, de obicei feromangan sau spiegeleisen. Otelul topit este turnat apoi in lingouri. Se poate obtine astfel un otel de calitate uniforma, deoarece procedeul poate fi controlat des prin analize.

5. Cablul este compus din fire conductoare din cupru si izolator termoplastic, PVC.

a) Cuprul este un metal de culoare roșcată, foarte bun conducător de electricitate și căldură.

Principalele minereuri ale cuprului sunt: calcozina (sulfura de cupru), calcopirita sau

criscolul (ferosulfura de cupru), cupritul (oxidul cupros) și malachitul și azuritul (ambele

forme ale carbonatului basic de cupru). Metoda folosită pentru extracția de cupru depinde

natura minereului. Dacă cuprul se găsește în stare liberă, el poate fi separat prin

sfărâmarea minereului în bucăți mici și amestecarea sa cu apa. Cuprul, fiind relativ greu,

se depune pe fund. Cuprul, care are o puritate de peste 99%, este folosit la fabricarea

conductelor de gaz și apa, a materialelor pentru acoperișuri, a ustensilelor și a unor

obiecte ornamentale.

Tehnologie

Cuprul primar poate fi produs din concentrate primare şi alte materiale prin procese

tehnologice pirometalurgice şi hidrometalurgice. Concentratele conţin cantităţi variabile de

altemetale pe lângă cupru, iar etapele procesului de producere sunt utilizate pentru a le separa pe

acestea şi a le recupera pe cât este posibil.

Procesul de pirometalurgie

Acesta cuprinde un număr de etape depinzând de concentartul utilizat. Majoritateaconcentratelor sunt sulfuri iar etapele implicate sunt prăjirea, topirea, convertirea, afinarea şi afinarea electrică.

Procedura hidrometalurgică

Acest proces tehnologic se aplică în mod obişnuit pentru minereuri de oxizi sau mixturi deoxizi-sulfuri în apropierea minei unde este loc suficient pentru amenajarea leşierii şi a tratării.Procesul este folosit în particular pentru minereuri a căror concentrare este dificilă prin metode convenţionale şi care nu conţin metale preţioase.

b) Policlorura de vinil cu numele prescurtat PVC este o substanță din categoria

materialelor termoplastice cu o structură amorfă. Sunt două forme de PVC, „forma dură”

și „forma moale” la care s-au adăugat stabilizatori. Forma moale este mai răspândită fiind

PVC-ul, adecvată prelucrărilor tehnice, este forma care care se aplică pe dușumea, sau

în construcții la conductele din material plastic.

Policlorura de vinil ia naștere prin polimerizarea (legarea) monomerelor de clorură de

vinil (CH2 = CHCl)

Tehnologie

Policlorura de vinil rigida se obtine din PVC suspensie sau emulsie cu valoarea K 50 - 60 cu compounduri, fara plastifiant.

   Presiunea recomandata pentru injectare cuprinde un domeniu intre 900 - 1800 bari.    Presiunea ulterioara este cuprinsa intre 30 - 60% din presiunea de injectare, iar contrapresiunea la dozare pana la 500 bari.    Datorita actiunii corozive a materialului topit, atat cilindrul cat si melcul masinii de injectare se protejeaza prin cromare. Deasemeni, suprafata matritei care vine in contact cu materialul plastic se cromeaza pentru a o feri de actiunea coroziva a materialului plastic topit.   La constructia matritei se ia in considerare o contractie a materialului plastic de 0,2 - 0,5%.   La prelucrarea PVC se folosesc duze deschise.   Temperaturile cilindrului si matritei la prelucrarea PVC rigid sunt prezentate in tabelul de mai jos.

6.Foliile cu circuite fac legatura intre taste si contacte mecanice.Doua dintre acestea sunt

electronice,iar una este despartitoare.Foliile sunt realizate din plastic.

7.Placuta electronica are in componenta sticlotextolitul.Placile din sticlo-textolit sunt realizate prin laminare si au in compozitie tesatura de sticla impregnata cu rasina fenolica.

Materialul este rezistent la temperaturi ridicate (pana la 155 grade C) si are excelente calitati mecanice si electrice, fiind un bun izolator electric. 

CARACTERISTICI PRINCIPALE Prelucrabilitate bunaRezistenta mecanica bunaRezistenta la uzuraPropietati izolatoareSticlotextolitul este folosit in special in aplicatii mecanice la care sunt necesare si foarte bune proprietati electroizolante. Poate fi folosit pentru crearea de placi electroizolante, borne, aplicatii de comutare si multe altele.

8.Ledurile

Un LED  este o diodă semiconductoare ce emite lumină la polarizarea directă a joncțiunii p-n.

Efectul este o formă de electroluminescență.

Un LED este o sursă de lumină mică, de cele mai multe ori însoțită de un circuit electric ce

permite modularea formei radiației luminoase. De cele mai multe ori acestea sunt utilizate ca

indicatori în cadrul dispozitivelor electronice, dar din ce în ce mai mult au început să fie utilizate

în aplicații de putere ca surse de iluminare.Culoarea luminii emise depinde de compoziția și de

starea materialului semiconductor folosit, și poate fi în spectrul infraroșu, vizibil sau ultraviolet.

Pe lângă iluminare, LED-urile sunt folosite din ce în ce mai des într-o serie mare de dispozitive

electronice.

2.3. Scenarii pentru etapa de transport şi distribuţie şi pentru cea de utilizare

Scenariu pentru distributie si transport

Distributie: China-Romania

Transport: avion

Scenariu de utilizare:

Tastatura este utilizata 8 ore /zi asta insemnand 56 ore /saptamana si 2880 ore/ an.

2880 ore /an *6 ani

2.4. Opţiuni posibile la scoaterea din uz a produsului

1. Carcasa, butoanele si contactele mecanice

Procesul de reciclare al polistirenului presupune un lanţ de activităţi: colectare, sortare, măcinare, spălare, regranulare, suflare, injecţie şi o linie complexă de maşini şi echipamente: benzi pentru sortare, mori, regranulator.

În general, colectarea se realizează în centre special amenajate ce au ca obiect de activitate colectarea deşeurilor; de către persoane fizice care adună deşeuri menajere şi industriale de la micii producători; de către producători care prin activitatea pe care o desfăşoară obţin resturi ce pot fi reciclate.

Descompunerea naturală a plasticului în mediul înconjurător necesită peste 500 de ani din cauza materialelor care îl alcătuiesc. Cu fiecare tonă de plastic reciclat se economisesc între 700 și 800 kg de petrol brut.

Polistirenul poate fi reprocesat foarte uşor, mai ales în spumă rigidă pentru izolaţii( polistiren expandat,extrudat).

Simbol de reciclare polistiren

Suruburile de fixare

Pentru că este uşor de sortat şi recuperat din cauza proprietăţilor sale magnetice, otelul

este cel mai reciclat material din lume.

Oţelul, astfel recuperat, este reintegrat în procesul de fabricare a unor aliaje noi, care,

astfel obţinute, au aceleaşi proprietăţi şi asigură aceleaşi performanţe ca în cazul în care

ar fi fost produse exclusiv din minereu.

Simbol de reciclare otel

Placuta electronica

Cablul

Procesul de reciclare a cuprului din cabluri electrie include următoarele etape: sortarea

preliminară, debitarea cablurilor la o lungime de 100 mm cu ajutorul ghilotinei după care

urmează măcinarea cu ajutorul unei morii cu discuri în două trepte pentru punerea în libertate

a cuprului, aluminiului şi a plasticului care intră în compoziţia acestor cabluri şi separearea

electrostatică a elementelor componente.Separarea electrostatică se bazează pe diferenţa

dintre conductibilitatea materialelor care compun amestecurile de materiale măcinate din

cabluri: metalice conductoare şi plastice neconductoare.

2.5. Parametrii de mediu, generali şi specifici, ai produsului analizat

Nr.curent Denumire

componenta

Material Masa Tehnologie Optiuni la sfarsitul vietii produsului

Scenariu de

transport

Scenariu de

utilizare