Среди наиболее важных факторов, определивших экономический рост в химической индустрии за последние два года, можно выделить следующие:
1. заметное оживление производства в других отраслях экономики, и особенно, в химикоемких (в легкой промышленности, машиностроении, в которых темпы производства превышали средний показатель по промышленности);
2. повышение ценовой конкурентоспособности химической продукции на внутреннем рынке;
3. наличие в стране не загруженных производственных мощностей;
4. благоприятная конъюнктура на внешнем рынке на сырьевые продукты.
В настоящее время объемы производства пластмасс превышают объемы производства традиционных конструкционных материалов, таких как сталь, стекло, керамика и др.
Мировой выпуск полимерных материалов (в млн. тонн) постоянно растет: 179 в 2000 г., около 200 в 2003 г. (включая термореактопласты). Планируется, что к 2010 г. он увеличится до 300 млн.т.
Максимальный годовой прирост объема производства пластмасс был в 1950-1970 гг. (14,5 %). Это годы становления промышленности полимерных материалов в мировой экономике.
Специалисты прогнозируют, что опережающие темпы выпуска пластмасс по сравнению с другими материалами будут сохранятся на ближайшую перспективу.
Темой данного курсового проекта является замена дорогостоящего материала ПА610-Л-Г5 ТУ 6-06-134-90 на более экономически выгодный ПА6-ЛТА-СВ5 ТУ РБ 500048054.007-2002 для изготовления детали 144-01-32 «Золотник», входящая в счетчик СГБ G-4-1.
Меня заинтересовала данная тема в связи с тем, что уже на протяжении пяти лет периодически возникают проблемы при переработке выше указанного материала, что в свою очередь приводит к большому технологическому отходу и увеличению трудоемкости. Мною были изучены проблемы при переработке материала, технология проведения дополнительных операций и условия эксплуатации детали.
1. Технологический раздел
1.1. Информационный анализ
Гродненское ПО «Химволокно» специализируется на выпуске полиамидных нитей технического назначения, кордной ткани для шинной промышленности, нити жгутовой текстурированной коврового ассортимента, ПА-6 марки 210/310, 210/311 и композиционных материалов на его основе. Необходимость создания собственного производства полимерных композиционных материалов (ПКМ) была обусловлена растущей потребностью в материалах, способных заменить черные и цветные металлы и улучшить эксплуатационные характеристики изделий, а также наличием собственной сырьевой базы ПА-6.
Производство ПКМ на объединении началось в 1993 г с приобретения экструдера фирмы “Вернер + Пфлейдерер” ZSК-40 с производительностью 80-100 кг/ч.
В период 1993-1996 г.г. разработка новых видов ПКМ велась в тесном сотрудничестве со специалистами Московского научно-исследовательского института пластических масс (НИИПМ). В этот период был освоен выпуск 30% стеклоналолненного ПА 6 под торговой маркой "Гроднамид ПА6-Л-СВ30" и "Гроднамид ПА6-ЛТЧ-СВ30" (термосветостабилизированного, окрашенного в черный цвет). Качество “Гроднамада” превосходило аналоги, производимые в СНГ, и в этот период материал был внесен в проектноконструкторскую документацию многих потребителей, в том числе “АвтоВАЗа”, Минского, Харьковского, Саратовского подшипниковых заводов и других крупных машиностроительных предприятий. Ежемесячный объем продаж материала составлял около 35 тонн, спрос явно превышал предложение, и в 1996 г был введен в эксплуатацию новый мощный экструдер германской фирмы "Рокштедт-Компекс" производительностью до 385 кг/ч.
С 1996 года объединение активно сотрудничает с Гомельским институтом металлополимерных систем Национальной Академии наук РБ. За это время освоен выпуск новых марок композиционных материалов, которые широко используются для изготовления литьем под давлением различных изделий и деталей конструкционного и электроизоляционного назначения в машиностроений, электротехнике, приборостроении, работающих в условиях повышенных механических нагрузок, высокой влажности и пониженных температур:
— Этамид ЭА-2Л-2 - сплав ПА-6 с полиэтиленом, получаемый методом реакционного компаундирования. Характеризуется повышенной ударной вязкостью с надрезом (не менее 15 кДж/м²), хорошим качеством поверхности. — Пропамид-3 - сплав ПА-6 с полипропиленом, получаемый методом реакционного компаундирования. Характеризуется низким водопоглощением; — ПА6-С1 - трудногорючая марка (класс огнестойкости ПВ-0);
— ПА6-С2 - стеклонаполненная трудногорючая марка (класс огнестойкости ПВ-2).
В 2000 году предприятие, опираясь на собственный научно-технический и производственный потенциал и модернизировав имевшееся оборудование, расширило ассортимент производимых марок композиционных материалов, выпускаемых крупнотоннажно:
1. Литьевая марка Гроднамид ПА6-Л-211/311. Содержи модифицирующие добавки, улучшающие литьевые характеристики: качество поверхности литьевых изделий, заполнение пресс-форм и облегчение выемки готовых изделий из пресс-форм. Может использоваться в качестве базового полимера для последующего армирования стекловолокном, углеродным волокном, минеральными и другими наполнителями. Выпускается также в термосветостабилизированном варианте (с индексом "Т").
2. Группа антифрикционных марок Гроднамид ПА6- ЛТА, ПА6-ЛТА-СВ5, ЛТА-СВ30. Преимущества в эксплуатации: пониженный коэффициент трения, высокая износостойкость, улучшенный внешний (декоративный) вид. Учитывая особенности данного материала, существует возможность применять его при изготовлений деталей, работающих в узлах трения без смазки или при ее ограничении (сепараторы подшипников, бегунки кольцекрутильных машин, некоторые детали нитепроводящей гарнитуры, используемой в текстильной промышленности, мебельная фурнитура и др.).
3. Ударопрочная марка «Гроднамцд ПА6-Л-У1» - отличается показателем высокой ударной вязкости с острым надрезом (24-25 кДж/м²), эластичностью, упругостью, стойкостью к растрескиванию и короблению при перепадах температуры и влажности, пониженным водопоглощением, улучшенным качеством поверхности, сопоставимой с АБСпластиками.
4. Группа стеклонаполненных композитов с пониженным водопоглощением, морозостойкостью и высокой электрической прочностью:
Гроднамид ПА6-ЛТ-СВ30В - имеет гигиеническое удостоверение на контакт с питьевой водой;
Гроднамид ПА6-ЛТ-СВ30В-1 - окрашенный в черный цвет;
Гроднамид ПА6-ЛТ-СВ30В-2 - высокоударопрочный (ударная вязкость по Шарпи с надрезом 20-25 кДж/м²), морозостойкий (до минус 60°С).
5. Минералонаполненные полимерные композиций:
Гроднамид ПА6-ТМ20, Гроднамид IIА6-КМ20, КМ30 представляют собой полиамид-6, усиленный минеральными наполнителями с дисперсностью 1-3 мкм. (ТМ - тальком, КМ - каолином). Характеризуются изотропностью механических свойств по всем направлениям, повышенной деформационной теплостойкостью, стабильностью размеров литьевых изделий, низким короблением и усадкой, декоративным внешним видом. При переработке обеспечивают низкий износ литьевых машин и оснастки. Материалы типа КМ дополнительно отличаются повышенной стойкостью к ударным и знакопеременным нагрузкам, в том числе при низких температурах, благодаря специальной адгезионной обработке минерального наполнителя. В 2001 году разработаны и проходят испытания у потребителей следующие перспективные марки композиционных материалов:
Высокоударопрочная морозостойкая марка “Гроднамид ПА6-Л-У2” характеризуется показателем ударной вязкости по Шарпи с острым надрезом 40-45 кДж/м², морозостойкостью до минус 60ºС, пониженным водопоглощением и повышенной стойкостью к ультрафиолетовому облучению.
Экструзионые марки "Гроднамид ПА6-Э1, Гроднамид ПА6-Э2" характеризуются повышенной вязкостью и прочностью расплава при низких скоростях сдвига, что позволяет использовать их для изготовления изделий методом экструзии, в т.ч. коэксной (Э1) или с раздувом (Э2). По вязкости расплава ПА6-Э1 эквивалентен ПА 6 с относительной вязкостью 4,5; ПА6-Э2 - 6,0. Кроме того, материалы отличаются очень высокой ударной вязкостью с надрезом (30-45 кДж/м²), высокими барьерными свойствами (низкой бензомаслопроницаемостью).
В 2001 году объединение закупило и ввело в эксплуатацию мультипроцессную установку компаундирования фирмы “Берсторфф” производительностью до 600 кг/ч.
Таким образом, в настоящее время объединение располагает мощностями по выпуску базовых марок полиамида-6 до 600 т/мес и полимерных композиционных материалов до 720 т/мес.
На предприятии проводилось и проводится целенаправленная работа по повышению качества и конкурентоспособности производимой продукции.
В условиях рыночной экономики и усиления конкуренции КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ стало философией предприятия неотъемлемым условием успеха в финансово- хозяйственной деятельности.
Понимая необходимость применения прогрессивных методов управления качеством, предприятие с 1998 года активизировало деятельность по разработке и внедрению СИСТЕМЫ КАЧЕСТВА в соответствии с требованиями Международных стандартов (МС) ИСО серии 9000. В декабре 2000 года система качества предприятия успешно прошла сертификацию на соответствие требованиям стандарта МС ИСО 9001-94., притом в двух системах:
— Российского Морского Регистра Судоходства. г. Санкт-Петербург
—ГОСТ Р.
Стабильность качества выпускаемой продукции обеспечивается эффективным функционированием системы качества, применением прогрессивных технологий, хорошей организацией производства, стабильной работой оборудования, высокой квалификацией персонала.
Надмолекулярно - топологическая структурная организация аморфно-кристаллических полимеров оказывает существенное влияние, как на когезионную [4], так и на адгезионную прочность при использовании их в качестве термопластичной матрицы в армированных композитах [5-7] или клеевой прослойки. При этом важными параметрами структуры являются: соотношение весовых долей аморфной и кристаллической фракций (блоков), степень упаковки аморфных блоков (величина свободного объёма), размер и количество кристаллитов, играющих роль физических узлов псевдосетчатой структуры аморфного блока. Эти параметры структуры полимера определяют количество проходных цепей, несущих механическую нагрузку, молекулярную подвижность локального и сегментального типов, величину энергии, диссипируемой при механическом нагружении и, соответственно, прочностные свойства аморфно-кристаллических термопластов.