a tiszta technológiás inkubációra vonatkozó eljárások és gyakorlatok
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
description
Transcript of Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
• Forgácsolás és közvetlen fizikai/kémiai behatás nélküli
• Fűrészelő megmunkálás• Egyéb mechanikai felületi megmunkálás• Összetett megmunkálási eljárások• Hidrotermikus kezelés• Vegyi anyagok alkalmazása• Ragasztás
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
1. Forgácsolás és közvetlen fizikai/kémiai behatás nélküli eljárások• Boules áru termelése• A fűrészáru szétválogatása, osztályozása,
minősítése• Szilárdsági osztályozás, kategorizálás
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Építőfák szilárdsági osztályozása
• A faanyag szerkezeti alkalmazásánál a szilárdság a legfontosabb tényező.
• Régebben a nyomó-, ma a hajlítószilárdság szerint kategorizálják a faanyagokat
• Méretezési módszerek:– Megengedett feszültség
– Határfeszültség
– Roncsolásmentes osztályozáson alapuló méretezés
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A megengedett feszültségen alapuló módszer
• Hagyományos módszer• Sokhelyütt még ma is ezt használják• Régebben a kisméretű, hibamentes próbatestek
átlagos szilárdságát osztották egy biztonsági tényezővel (n=7-8)
• Újabb módszer:
Kisméretű hibamentes próbatestek vizsgálati adatai
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A megengedett feszültségen alapuló módszer
Hajlítószilárdság(N/mm2)
Kisméretű hibamentes próbatestek vizsgálati adatai
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A megengedett feszültségen alapuló módszer
Hajlítószilárdság(N/mm2)
5%-os kvantilis
(X0,05)
átlag(X0)
5%-os kvantilis
Valóságos, tartó méretű anyag
megeng.
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A megengedett feszültségen alapuló módszer
• A megengedett feszültség számítása:– Minősítő szilárdság:
stXX 005,0
ahol:
X0 - a vizsgálati eredmények átlaga
t - student szám (1,96)
s - az eloszlás szórása
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A megengedett feszültségen alapuló módszer
• A megengedett feszültség számítása:– Minősítő szilárdság: (MSZ 15025)
fafajcsoportonként van meghatározva:
F 56 Luc-, jegyenye-, erdei- és feketefenyő
F 62 Vörösfenyő
K 68 Bükk, Kőris
K 78 Tölgy, akác
L 46 Éger, nyár, fűz
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A megengedett feszültségen alapuló módszer
• A megengedett feszültség számítása:– Minősítő szilárdság: (MSZ 15025)
fafajcsoportonként van meghatározva:
Betűjel: Fenyő, Keménylombos, Lágylombos
Szám: a minősítő szilárdság értéke (N/mm2)
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A megengedett feszültségen alapuló módszer
• A megengedett feszültség számítása:
n
X 05,0.megeng
ahol:
- a nagy keresztmetszetű tartókban esetlegesen jelenelévő elrejtett fahibák figyelembe vételére szolgáló tényező
n - biztonsági tényező (2,5-3)
Kisméretű hibamentes próbatestek vizsgálati adatai
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A megengedett feszültségen alapuló módszer
Hajlítószilárdság(N/mm2)
X0,05
Valóságos, tartó méretű anyag
megeng.
n
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A határfeszültségen alapuló módszer
• Újabb módszer• Magasépítésnél rendszerint ezt alkalmazzák• A méretezés a tartós szilárdságon alapul:
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A határfeszültségen alapuló módszer
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A határfeszültségen alapuló módszer
065,0...55,0 XX
ahol:
X - a tartós szilárdság átlagos értéke
X0 - a pillanatnyi szilárdság átlagos értéke
• Általában 50 éves élettartamra terveznek
• Félvalószínűségi módszer: a tartós szilárdság ritkán ismert a fenti módon veszik figyelembe
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A határfeszültségen alapuló módszer
ahol:
X0,001 - a határfeszültség értéke (a tartós szilárdság eloszlásának 1‰-es kvantilise!)
s - az adathalmaz szórása
t - student szám (~3)
Az eloszlás nem mindig normális (pl. Weibull)
Ez a határfeszültség értékét befolyásolja!
stXX 001,0
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A határfeszültségen alapuló módszer
Normál Weibull
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A határfeszültségen alapuló módszer
• Fafajcsoportok (5db)• Minden csoporton belül
4 lehetséges szilárdsági kategória(Nem egyezik meg a kereskedelmi osztályokkal!)
• Hajlító-, húzó-, nyomó- és nyírószilárdság
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A határfeszültségen alapuló módszer
Szilárdsági kategóriák:
0
I.
II.
III.
Gépi
oszt.
Vizuális
oszt.
I. kereskedelmi osztály
II. kereskedelmi osztály
A magyar szabvány megengedi (hiányzik a minősítéshez szükséges
gyakorlat)
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Vizuális szilárdsági osztályozás
• Technikailag olyan, mint a kereskedelmi osztályozás– Görgős vizsgálóasztal, vagy kereszttranszportőr
– Alul tükör
– Krétajelölés (hibakiejtés, darabolás)
– Lehet automatikus szabászfűrész
• Lehet önmagában, vagy a gépi osztályozás kiegészítéseként.
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Vizuális szilárdsági osztályozás
• Vizsgált tulajdonságok:– Göcsösség– Ferderostúság– Csavart növés– Évgyűrűszélesség– Repedések– Fagömbösség– Alaki hibák– Egyéb (pl. keresztmetszeti hiányok, stb.)
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Vizuális szilárdsági osztályozás
• Vizsgált tulajdonságok:– Göcsösség– Ferderostúság– Csavart növés– Évgyűrűszélesség– Repedések– Fagömbösség– Alaki hibák– Egyéb
A szabvány tartalmazza a megengedett értékeket
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Vizuális szilárdsági osztályozás
• Vizsgált tulajdonságok:– Göcsösség– Ferderostúság– Csavart növés– Évgyűrűszélesség– Repedések– Fagömbösség– Alaki hibák– Egyéb
A szabvány tartalmazza a megengedett értékeket
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Vizuális szilárdsági osztályozás
• Göcsösség: kiemelt jelentőségű!• Göcsterület-arány (GTA)
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Vizuális szilárdsági osztályozás
• Göcsösség: kiemelt jelentőségű!
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Vizuális szilárdsági osztályozás
• Göcsösség: kiemelt jelentőségű!
A GTA meghatározása komoly szakértelmet és gyakorlatot igényel!
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Vizuális szilárdsági osztályozás
• Göcsösség: kiemelt jelentőségű!• Göcsterület-arány (GTA)
– teljes GTA– szegély GTA
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Vizuális szilárdsági osztályozás
• Göcsösség: kiemelt jelentőségű!
teljes GTA
szegély GTA
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Vizuális szilárdsági osztályozás
• Göcsösség: kiemelt jelentőségű!
ok: hajlítás esetén nagyobb a jelentősége!
– a két szegély GTA közül a kedvezőtlenebb a mértékadó
• Göcsterület-arány (GTA)– teljes GTA– szegély GTA - az alsó és a felső ¼-¼ vastagságú
sávban külön is vizsgálják!
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Vizuális szilárdsági osztályozás
• Göcsösség:– A különböző országokban nagyon eltérőek az előírások– EU-szabvány nem létezik– ISO szabvány: csak fenyőre vonatkozik:
Szil. kategória I. II. III.
Szegély GTA 1/5 1/2 1/2
Teljes GTA 1/5 1/3 1/2
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Vizuális szilárdsági osztályozás
• Göcsösség:– A különböző országokban nagyon eltérőek az előírások– EU-szabvány nem létezik– ISO szabvány: csak fenyőre vonatkozik– Magyar szabvány: megpróbálják lombosra is
alkalmazniSzil. kategória I. II. III.
Szegély GTA 1/4 1/2 1/2
Teljes GTA 1/4 1/4 1/2vagy
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Vizuális szilárdsági osztályozás
• Göcsösség:– A különböző országokban nagyon eltérőek az előírások– EU-szabvány nem létezik– ISO szabvány: csak fenyőre vonatkozik– Magyar szabvány: megpróbálják lombosra is
alkalmazniSzil. kategória I. II. III.
Szegély GTA 1/4 1/2 1/2 > 1/2
Teljes GTA 1/4 1/4 1/2 1/3vagy
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Vizuális szilárdsági osztályozás
• Göcsösség: kiemelt jelentőségű!
teljes GTA
szegély GTA
- 3/5
- 1/2 és 3/5
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Vizuális szilárdsági osztályozás
• Göcsösség:– ISO:
Szil. kategória I. II. III.
Szegély GTA 1/5 1/2 1/2
Teljes GTA 1/5 1/3 1/2
1/2
1/2
1/3 1/4 1/4Teljes GTA
> 1/2 1/2 1/4Szegély GTA
III.II.I.Szil. kategória
vagy
– MSZ:
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Roncsolásmentes osztályozáson alapuló méretezés
• MSZ EN 338• 2 fafajcsoport (Fenyő + nyár, Lombos)• A fafajcsoporton belül több kategória• Kategoriákba sorolás a roncsolásmentesen
meghatározott sűrűség és rug. mod. alapján• Egész rakatok, vagy akár fűrészáru darabonkénti
osztályozására• Jelenleg Magyarországon nem használják
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Fenyő és nyár fafajok Lombos fafajok
C14 C16 C18 … C40 D30 … D70
Szilárdsági tulajdonságok (N/mm2)
Hajlítás 14 16 18 … 40 30 … 70
Rostir. húzás 8 10 11 … 24 18 … 42
… … … … … … … … …
Merevségi tulajdonságok (kN/mm2)
Rostir. rug. mod.
7 8 9 … 14 10 … 20
… … … … … … … … …
Sűrűség 290 310 320 … 420 530 … 900
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Fenyő és nyár fafajok Lombos fafajok
C14 C16 C18 … C40 D30 … D70
Szilárdsági tulajdonságok (N/mm2)
Hajlítás 14 16 18 … 40 30 … 70
Rostir. húzás 8 10 11 … 24 18 … 42
… … … … … … … … …
Merevségi tulajdonságok (kN/mm2)
Rostir. rug. mod.
7 8 9 … 14 10 … 20
… … … … … … … … …
Sűrűség 290 310 320 … 420 530 … 900
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Fenyő és nyár fafajok Lombos fafajok
C14 C16 C18 … C40 D30 … D70
Szilárdsági tulajdonságok (N/mm2)
Hajlítás 14 16 18 … 40 30 … 70
Rostir. húzás 8 10 11 … 24 18 … 42
… … … … … … … … …
Merevségi tulajdonságok (kN/mm2)
Rostir. rug. mod.
7 8 9 … 14 10 … 20
… … … … … … … … …
Sűrűség 290 310 320 … 420 530 … 900
A rug.mod. és a sűrűség szerinti csoportok közül a gyengébbet kell kiválasztani!
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Fenyő és nyár fafajok Lombos fafajok
C14 C16 C18 … C40 D30 … D70
Szilárdsági tulajdonságok (N/mm2)
Hajlítás 14 16 18 … 40 30 … 70
Rostir. húzás 8 10 11 … 24 18 … 42
… … … … … … … … …
Merevségi tulajdonságok (kN/mm2)
Rostir. rug. mod.
7 8 9 … 14 10 … 20
… … … … … … … … …
Sűrűség 290 310 320 … 420 530 … 900
A rug.mod. és a sűrűség szerinti csoportok közül a gyengébbet kell kiválasztani!
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Fenyő és nyár fafajok Lombos fafajok
C14 C16 C18 … C40 D30 … D70
Szilárdsági tulajdonságok (N/mm2)
Hajlítás 14 16 18 … 40 30 … 70
Rostir. húzás 8 10 11 … 24 18 … 42
… … … … … … … … …
Merevségi tulajdonságok (kN/mm2)
Rostir. rug. mod.
7 8 9 … 14 10 … 20
… … … … … … … … …
Sűrűség 290 310 320 … 420 530 … 900
A rug.mod. és a sűrűség szerinti csoportok közül a gyengébbet kell kiválasztani!
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Fenyő és nyár fafajok Lombos fafajok
C14 C16 C18 … C40 D30 … D70
Szilárdsági tulajdonságok (N/mm2)
Hajlítás 14 16 18 … 40 30 … 70
Rostir. húzás 8 10 11 … 24 18 … 42
… … … … … … … … …
Merevségi tulajdonságok (kN/mm2)
Rostir. rug. mod.
7 8 9 … 14 10 … 20
… … … … … … … … …
Sűrűség 290 310 320 … 420 530 … 900
A rug.mod. és a sűrűség szerinti csoportok közül a gyengébbet kell kiválasztani!
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Gépi szilárdsági osztályozás
• Pontosabb, gazdaságosabb, termelékenyebb, magasabb minőségi osztályt enged meg.
• Eljárások:– Hajlító rugalmassági modulusz mérése– Dinamikus rugalmassági modulusz mérése– Sűrűségmérés– Optikai letapogatás– Összetett megoldások– Egyebek
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A hajlító rug. mod. vizsgálatán alapuló eljárások
• A rugalmassági modulusz és a szilárdság között jó korreláció áll fenn (r2 = 0,75 ~ 0,8).
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A hajlító rug. mod. vizsgálatán alapuló eljárások
• A rugalmassági modulusz és a szilárdság között jó korreláció áll fenn (r2 = 0,75 ~ 0,8).
• Lehetőségek:– Álló helyzetű vizsgálat (anyagvizsgáló berendezés)
– Mozgó anyag vizsgálata (görgős nyomófejek) állandó terhelőerő állandó lehajlás
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A hajlító rug. mod. vizsgálatán alapuló eljárások
• Folyamatos (görgős) vizsgálóberendezések:– Nagy előtolási sebesség mellett (100-250 m/min)
– Szakaszonként is minősíthető a fűrészáru (30-40 cm) fúvókás festékszóróval jelölik A leggyengéb minőségű szakaszt veszik figyelembe
vagy minőségjavító manipuláció!
– Szilárdsági kategóriát vagy minősítő szilárdsági értéket szolgáltat
– Rendszeres időközönként (3-6 hónap) hitelesíteni kell!
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A hajlító rug. mod. vizsgálatán alapuló eljárások
• A görgős vizsgálóberendezések előnyei:– Jól beilleszthető a technológiába
– Nagy teljesítményű
– A fűrészáru szakaszonkénti minősítése
– Lehetőség a minőségjavító manipulációra, hibakiejtésre
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A hajlító rug. mod. vizsgálatán alapuló eljárások
• A görgős vizsgálóberendezések hátrányai:– Az elemvégek 40-45 cm-es hosszon nem minősíthetők
– Csak prizmatikus anyagra működik helyesen (fagömbösség, rossz fűrészelés probléma!)
– Vékony elemek vibráció
– Max. 70-80 cm. vastagságig - a jelenlegi berendezésekkel– Néhány fahibát nem képes érzékelni (rovarrágás,
hosszirányú repedések, fagömbösség, stb.)– DRÁGA - csak nagyobb kapacításnál éri meg.
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A dinamikus rug. mod. vizsgálatán alapuló eljárások
• Vibráció: összefügg a rugalmassági tulajdon-ságokkal a rugalmassági modulusz számítható
• A dinamikus és a statikus rugalmassági modulusz között szoros az összefüggés a szilárdsággal is.
• Két módszer:
– Hajlító rezgések
– Hangsebesség mérés
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A dinamikus rug. mod. vizsgálatán alapuló eljárások
• A hajlító rezgések mérése– A hajlítási sajátfrekvencia mérése
– A fűrészárut két helyen alátámasztják és rezgésbe hozzák
– Előny: egyszerű és gazdaságos
– Hátrányok: csak azonos szelvény- és hosszméretű anyagokhoz, a teljes fűrészáru osztályozása szakaszos eljárás puffertárolót (kereszttranszportőr, stb.) igényel
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A dinamikus rug. mod. vizsgálatán alapuló eljárások
• A hangsebesség mérése– Sűrűségméréssel kombinálva
– A hang áthaladási sebességét (c) mérik
– A rugalmassági modulusz egyszerűen számítható (E = c2 · )
– Szakaszos mérés, de nem függ a szelvénymérettől
– Megoldható a rövidebb szakaszok értékelése
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A sűrűség mérésén alapuló eljárások
• A szilárdság és a sűrűség között is összefüggés van• Módszerek:
– Gamma-sugárzás
– Mikrohullámú sugárzás
– Tömeg- és térfogatmérés
• Két berendezés: Isogrecomat és Finnograder - ld. könyv.
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A sűrűség mérésén alapuló eljárások
• Előnyök:– érintés nélküli módszer igen gyors
– a végek is vizsgálhatók
– a szegélyzóna külön is vizsgálható (lenne).
• Jelenleg önmagában ritkán alkalmazzák kombinált módszerek
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
A fűrészáru optikai letapogatása
• Négyoldali folyamatos szkennelés - számítógépes képfeldolgozás
• Cél: a vizuális osztályozás kiváltása• Régebben szürkeskála, újabban szineskép-elemzés• Probléma: a faanyag nagyon változatos vizuális
jegyekkel rendelkezik - még nincsenek megfelelő szoftverek a kiértékeléshez
• Jelenleg önállóan még nem használt.
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Kombinált eljárások
• Euro-grecomat:– Három tényező mérése:
göcsösség sűrűség
gamma-sugárzás
hajlító rugalmassági modulusz (100 cm támaszköz)
– Kirajzolja a sűrűségi térképet
– Előtolás: 120 m/min
– Max. vastagság: 80 mm
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Kombinált eljárások
• Dimter:– Három tényező mérése:
göcsösség - optikai letapogatással sűrűség - tömegméréssel dinamikus rug. mod. sebességméréssel
– A paraméterek alapján becsli a hajlítószilárdságot, és osztályozza a fűrészárut.
Továbbfeldolgozási eljárások és technológiák
Egyéb gépi szilárdsági osztályozó eljárások
• Tűbelövés• Befúrásos vizsgálat• Felületi megmunkálás• Csavarállóság• Spektroszkópia, holográfia, MR…
A fűrészüzemi továbbfeldolgozás alapanyagai
Fűrészeléses továbbfeldolgozási eljárások