Повышение твердости лакированных поверхностей изделий из древесины хвойных пород

• Автор: Брацук, Виталий Владимирович
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 278 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Анализ состояния проблемы повышения твердости лакированных поверхностей древесины хвойных пород. Цель и задачи исследований

1.1. Методы определения и физическая сущность твердости.

1.2. Оценка твердости лакокрасочных покрытий древесины и древесных материалов

1.3. Характеристика механических свойств древесины хвойных

пород как подложки

1.4. Цель и задачи исследований.

2. Разработка теоретических основ расчета и прогнозирования контактной прочности лакированных поверхностей древесины
2.1. Применение теории контактных деформаций и напряжений к расчету лакированных поверхностей древесины на прочность
2.1.1. Расчет деформационно силовых параметров контакта сферического индентора и отделанной поверхности древесины.
2.1.2. Расчет лакированных поверхностей древесины на прочность
2.2. Стойкость лакокрасочных покрытий к царапанию.
2.3. Механическая прочность полимерных пленок на подложках
2.3.1. Зависимость механических свойств покрытий от их структуры.
2.3.2. Влияние адгезионного взаимодействия на структуру
и свойства покрытий.
2.3.3. Формирование структуры и свойств покрытий в процессе пленкообразования.
2.4. Выводы.
3. Методические положения экспериментальных исследований
3.1. Характеристика применяемых материалов
3.1.1. Лакокрасочные материалы
3.1.2. Характеристика материалов подложек
3.2. Методы и средства контроля
3.3. Методика определения макротвердости отделанных поверхностей
3.3.1. Принципиальная схема действия экспериментальной установки.
3.3.2. Описание методики измерения макротвердости
отделанной поверхности
3.3.3. Оценка основных погрешностей экспериментальной установки.
3.4. Выбор основных параметров испытаний.
3.5. Статистическая обработка данных.
4. Экспериментальные исследования твердости лакированных поверхностей древесины хвойных пород.
4.1. Исследование твердости лакированных поверхностей
древесины хвойных пород при отделке однослойными покрытиями
4.1.1. Твердость покрытий по маятниковому прибору
4.1.2. Кинетика удаления летучих веществ из лакокрасочных
пленок в процессе отверждения
4.1.3. Микротвердость однослойных покрытий.
4.1.4. Стойкость однослойных покрытий к царапанию
4.1.5. Макротвердость лакированных поверхностей при
отделке однослойными покрытиями
4.2. Исследование твердости лакированных поверхностей
древесины хвойных пород при многослойной отделке.
4.2.1. Микротвердость многослойных покрытий
4.2.2. Стойкость многослойных покрытий к царапанию.
4.2.3. Макротвердость поверхностей древесины хвойных пород
при многослойной отделке.
4.3. Исследование способов повышения твердости лакированных
поверхностей древесины хвойных пород.
4.3.1. Модификация лакокрасочных материалов с целью
повышения твердости покрытий.
4.3.2. Повышение твердости поверхностей древесины хвойных
пород с помощью многослойных покрытий
4.4. Выводы
5. Оптимизация технологического процесса отделки древесины
хвойных пород
5.1.Факторы управления и показатели эффективности
5.2. Исследование влияния параметров режима процесса отделки
на твердость лакированной поверхности древесины
5.2.1. Разработка математической модели технологического
процесса отделки нитроцеллюлозным лаком
5.2.2. Разработка математической модели технологического
процесса отделки полиуретановым лаком
5.3. Методика оптимизации технологического процесса
5.3.1. Результаты однопараметрической оптимизации
5.3.2. Оптимизация технологических процессов методом
уступок
5.3.3. Оптимизация технологических процессов по взвешенной сумме критериев оптимальности
5.3.4. Результаты многопараметрической оптимизации.
Общие выводы.
Список использованных источников


Необходим дополнительный показатель, характеризующий влияние подложки на стойкость ЖП к воздействию контактных нагрузок. Обоснование данной методики должно базироваться на теоретических основах прикладной механики композитов. Технологи должны располагать таким методом расчета и прогнозирования контактной прочности, который позволил бы учесть ее зависимость от различных факторов. Теоретической основой расчета являются решения контактных задач механики деформируемого твердого тела. Строгая математическая теория, позволяющая решать задачи, связанные с контактной деформацией полимерных слоистых материалов не создана 9, . Этим определяется необходимость и практическая целесообразность разработки инженерного метода расчета отделанных поверхностей древесины на контактную прочность, исходя из особенностей деформирования полимеров с позиций теории вязкоупругости. Ниже рассмотрены работы в области расчетов деформаций ЛКП древесины при воздействии контактных нагрузок. В работе 6 на основании работ А. Н. Динника и С. Б. Айнбиндера аналитически была определена зависимость величины зоны значимых деформаций иод индентором сферической формы от параметров испытаний и реологических свойств ЛКП на древесине. Было определено соотношение упругих и развивающихся во времени деформаций под индентором. Ет модуль ползучести при вдавливании. На основании теоретического исследования деформированного состояния вязкоупругого материала под сферическим индентором выведена формула для расчета глубины распространения зоны значимых деформаций в покрытии. Экспериментально подтверждена зависимость глубины распространения эффективных деформаций под индентором от параметров испытаний на твердость и свойств покрытий, выраженных через временной комплексный показатель. А. Н. В результате исследования микровдавливанием защитнодекоративных покрытий древесины на приборе МТ получены дополнительные характеристики, отражающие реологические свойства материала покрытия. Также были получены зависимости в виде уравнений регрессии, определяющие влияние температурно временных факторов на твердость отвержденных покрытий . В. Г. Санаевым 3 были разработаны нормативы твердости защитнодекоративных покрытий по отдельным видам контроля в зависимости от типа покрытия и назначения отделываемой поверхности таблица 1. Таблица 1. Г руппы покрытий Вид отделываемой поверхности Вдавливание по ГОСТ 8, МПа Вдавливание по РТМ 9 7 а, МПа Удар по СТ СЭВ , м Царапание по ГОСТ 6 , Н Маятниковый по ГОСТ , уел. Вход. При емоч ный Вход. Грие моч. Прие моч ный Прие моч ный Входной и оперативн. Поли Фасад н. Рабочие 0 0 1. Внутр. Поли Фасады. Внутр. Нитроцел Внутр. Продолжение таблицы 1. Нитроцел Внутр. МЛ Фасад н. Пу Внутр. Представленные нормативы ориентировочные и предназначены для сравнения измеряемых показателей с нормативными при осуществлении входного, оперативного технологического или приемочного эксплуатационного контролей отделанных деталей с целью оценки пригодности покрытия к эксплуатации. В исследованиях использовались покрытия, сформированные по стандартной технологии. Нормативы, установленные на основании результатов испытаний покрытий на микротвердость, используются при оценке пригодности ЛКМ для отделки конкретного вида поверхностей. При испытании на микротвердость и стойкость к царапанию определяется твердость той фазы, в которую внедряется индентор, то есть полимерного слоя. На практике лаки, обладающие высокой микротвердостыо, не обеспечивают требуемой механической прочности покрытий на мягкой древесине. Поэтому применение существующих нормативов для оценки твердости ЛКП на массивной древесине хвойных пород будет не достаточно корректным. В формулы 1. При расчете деформаций отделанной поверхности при контактном нагружении, как слоистого композиционного материала, необходимо учитывать механические свойства подложки. В большей мере проявляется влияние твердости подложки на твердость сформированного на ней ЛКП при величинах нагрузок и площадях их действия, значительно больших, чем при испытаниях на микротвердость т.