MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ Lesnická a dřevařská fakulta Ústav nábytku, designu a bydlení

Aplikace některých lehčených velkoplošných materiálů vstupujících do výroby nábytku

Bakalářská práce

2010

Petra Mlejnková

Čestné prohlášení

Prohlašuji, že jsem svoji bakalářskou práci na téma: „Aplikace některých lehčených velkoplošných materiálů vstupujících do výroby nábytku“ zpracovala sama a uvedla jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací.

Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.

V Brně, dne 26.4.2010

_______________________ Petra Mlejnková

2

Poděkování

Chtěla bych poděkovat především Ing. Hlavatému za odborné vedení, mnoho užitečných rad a čas, který obětoval korektuře této bakalářské práce. Také bych ráda poděkovala ochotným obchodním zástupcům firem, kteří mi poskytli potřebné informace. Svým rodičům a Petře Pluháčkové za jazykovou korekturu, svým spolužákům za poskytnutí vědomostí, které mi během studia unikly a všem, kteří se jakkoliv podíleli na vzniku této bakalářské práce.

3

Abstrakt Bakalářská práce analyzuje vlastnosti nových lehčených velkoplošných materiálů na bázi dřeva určených pro výrobu nábytku. Dále se zabývá způsoby jejich zpracování a obrábění a výběrem vhodného kování. Zvolenými materiály jsou odlehčená dřevotřísková deska AirMaxx, biodeska Alfa G.3 a velkoplošná voštinová deska Eurolight. Cílem práce je určení nákladů na výrobu jednoduché knihovny z těchto materiálů a jejich porovnání s náklady na výrobu knihovny ze standardní dřevotřískové desky stejné tloušťky. Hodnocení bylo provedeno s přihlédnutím na redukci hmotnosti výsledného výrobku u jednotlivých materiálů oproti výrobku z dřevotřískové desky. Náklady byly stanoveny vyhodnocením pracovních postupů a technicko-hospodářské normy.

Klíčová slova: Lehčené materiály na bázi dřeva, velkoplošné materiály, finanční náklady, technicko-hospodářská norma, speciální kování

4

Abstract This bachelor thesis is manly focused on analysis of new lightweight wood based materials in the field of furniture industry. It deals with the ways of processing, machining and selection of proper fitting. Chosen materials are lightweight wood based panel AirMaxx, hardwood 3-layer solid wood board Alfa G.3 and lightweight honeycomb board Eurolight. The aim of this work is to calculate costs for a bookcase made out of these materials and compare them with costs of the same bookcase made out of classical chipboard desk with the same thickness. The comparison took in account weight of each bookcase with contrast of weight of the chipboard bookcase. Costs were determined thanks to elaboration of working procedures and technicaleconomic standards.

Key words: Lightweight wood based materials, panel boards, financial costs, technicaleconomic standards, special fitting.

5

Obsah: 1 2 3 4

Úvod.......................................................................................................................... 8 Cíl práce.................................................................................................................... 9 Metodika ................................................................................................................ 10 Analýza materiálů ................................................................................................... 11 4.1 DTD desky...................................................................................................... 11 4.1.1 Historie.................................................................................................... 11 4.1.2 Technologie výroby ................................................................................ 12 4.2 Velkoplošná voštinová deska - Eurolight ...................................................... 13 4.3 Odlehčená dřevotřísková deska AirMaxx....................................................... 14 4.4 Biodeska ALFA G.3 ....................................................................................... 16 4.4.1 Postup výroby panelů Dendrolight ......................................................... 16 5 Technická příprava výroby ..................................................................................... 19 5.1 Konstrukční příprava výroby ................................................................................ 19 5.2 Technologická příprava výroby ............................................................................ 19 5.3 Ekonomická příprava výroby................................................................................ 20 6 Technologie výroby skříňového nábytku .............................................................. 21 6.1 Dělení konstrukčních materiálů ...................................................................... 22 6.2 Tloušťková egalizace přířezů dílců................................................................. 22 6.3 Dýhování a lepení nábytkových dílců ............................................................ 23 6.3.2 Příprava lepící směsi ............................................................................... 23 6.3.3 Nanášení lepicí směsi.............................................................................. 23 6.3.4 Lisování .................................................................................................. 24 Čisté formátování............................................................................................ 24 6.4 6.5 Olepování bočních ploch ................................................................................ 24 6.6 Konstrukční a tvarové opracování .................................................................. 25 6.6.1 Frézování ................................................................................................ 25 6.6.2 Vrtání ...................................................................................................... 25 6.6.3 Broušení .................................................................................................. 26 6.7 Povrchová úprava ........................................................................................... 26 6.8 Montáž ............................................................................................................ 27 7 Návrh výrobku ....................................................................................................... 28 7.1 Požadavky na malé úložné prostory ............................................................... 28 7.2 Průzkum trhu................................................................................................... 30 7.3 Stanovení rozměrů .......................................................................................... 36 7.4 Stanovení materiálů ........................................................................................ 37 7.5 Stanovení strojně technologického zařízení ................................................... 39 7.5.1 Formátování ............................................................................................ 39 7.5.2 Dýhování................................................................................................. 40 7.5.3 Olepování bočních ploch ........................................................................ 41 7.5.4 Spojovací materiál .................................................................................. 41 7.5.5 Povrchová úprava ................................................................................... 43 8 Výsledky ................................................................................................................. 44 9 Diskuse.................................................................................................................... 47 10 Závěr ................................................................................................................... 49 11 Summary............................................................................................................. 50

6

12 13 14

Seznam použité literatury: .................................................................................. 51 Seznam použitých obrázků: ................................................................................ 55 Seznam příloh: .................................................................................................... 56

7

1

Úvod Výroba nábytku je progresivním odvětvím, které je ovlivněno nejen vývojem

nových materiálů a technologií, ale i módními trendy. Módní trendy ovlivňují do jisté míry vývoj technologií a materiálů a výrobní technologie a vlastnosti materiálů zase ovlivňují design výrobků. Aby výrobci uspokojili přání i těch nejnáročnějších zákazníků, přichází na trh s nejrůznějšími novinkami. V současné době roste zájem o ekologické

výrobky

vyrobené

z

materiálů

z obnovitelných

zdrojů,

snadno

recyklovatelné a s nízkou spotřebou surovin na výrobu. Z hlediska estetické stránky je v módě nábytek vyrobený z konstrukčních materiálů větších tloušťek. S přibývající tloušťkou materiálu samozřejmě roste jeho hmotnost a spotřeba surovin na výrobu, což vede ke zvýšení nákladů na dopravu, horší manipulaci a potřebě větších prostor pro přepravu a skladování. Tyto faktory jsou v rozporu s ekologickými požadavky. U moderních materiálů se výrobcům daří kombinovat oba hlavní požadavky a přináší do výroby nábytku nečekané možnosti. To jde především díky sendvičovému charakteru desek, který umožňuje náhradu dřeva ve středové části jinými surovinami nebo vytváří prostor pro odlehčenou strukturu. U materiálů vybraných pro tuto práci je lehčená středová struktura různá. V případě materiálu Eurolight je tvořena papírovými voštinami, u materiálu AirMaxx dřevotřískou doplněnou z jedné poloviny objemu o polystyrenové kuličky a v případě materiálu Alfa G.3 je středovým materiálem konstrukční deska z malých smrkových destiček poskládaných do trojrozměrné sítě tzv. DendroLight. U všech těchto materiálů dochází k úspoře hmotnosti při zachování nosnosti a pevnosti. Díky těmto materiálům je možné vyrábět lehký, vzdušný, pevný a designově zajímavý nábytek. Každý z nich má však i své nevýhody a záporné vlastnosti. Otázkou je, zda výhody a kladné vlastnosti některého z nových konstrukčních materiálů budou tak významné, ať už po stránce ekonomické či ekologické, že se mu podaří nahradit nejrozšířenější materiál současnosti, a to dřevotřískové desky.

8

2

Cíl práce Cílem práce je vyhodnocení vhodnosti použití lehčených materiálů na bázi dřeva

při výrobě jednoduchého nábytkového prvku, knihovny, vyrobeného ze čtyř různých lehčených materiálů na bázi dřeva s podobnými parametry. Podmínkou je seznámení se s vlastnostmi těchto lehčených materiálů, způsobem jejich opracování a vytvoření stejného vzhledu výstupního výrobku u všech materiálů.

1.)

Analýza materiálů

2.)

Technologický postup výroby

3.)

Stanovení materiálové skladby a kování

4.)

Vypracování výkresové dokumentace

5.)

Stanovení pracovních postupů výroby pro jednotlivé materiály

6.)

Vypracování technicko-hospodářské normy spotřeby materiálu

7.)

Porovnání výsledků

9

3

Metodika Práce je rozdělena do dvou hlavních částí. Část první je teoretická a vznikla

soustředěním podstatných informací o materiálech a technologiích potřebných pro vypracování druhé, stěžejní části práce. Stěžejní část práce zpracovává teoretickou technickou přípravy výroby v podmínkách opakované malosériové výroby knihovny ze zvolených materiálů a porovnává ji. K vypracování teoretické části bakalářské práce byla využita odborná literatura, propagační materiály firem a odborné články v časopisech zabývajících se danou problematikou. Teoretická technická příprava výroby vznikla vypracováním výkresové dokumentace a dokumentace technické přípravy výroby, (dále jen TPV) potřebných pro realizaci výroby v rozsahu podstatném pro tuto srovnávací studii.

Zahrnuje technické, technologické, organizační a

ekonomické části TPV a opatření, které vedou k vysoké kvalitě výrobků určených pro náročného konečného uživatele a jsou nezbytné pro organizaci výroby a její ekonomičnost. Práce má za úkol posoudit vhodnost aplikace nových materiálů, odpovídajících současným trendům používání materiálů větší tloušťky, pro výrobu zvoleného typu úložného prostoru.

10

4

Analýza materiálů V dnešní době se na trhu, kromě již několik desítek let známých materiálů,

objevují nové progresivní materiály určené k výrobě nábytku. Snahou výrobců těchto nových materiálů je úspora surovin na výrobu aplikací metod spadajících do komplexního zpracování dřevní hmoty a zmírnění dopadu na životní prostředí. Materiály jako Alfa G.3 a AirMaxx jsou úplnou novinkou a zda se rozšíří jejich používání nebo dokonce nahradí v současné době nejpoužívanější materiál ve výrobě nábytku a to dřevotřískovou desku (dále jen DTD) je otázkou času.

4.1

DTD desky

4.1.1 Historie Podle dostupné literatury se první zmínky o DTD objevují v 70. letech 19. století, kdy se začíná uvažovat o využití dřevního odpadu. První pokusy o výrobu DTD se však uskutečnily až na počátku 20. století. První zařízení na výrobu tenkých třískových desek o objemové hmotnosti 1200-1300 kg.m-3 bylo uvedeno do provozu v Americe v roce 1935. Ve 40. letech byl přijat patent Švýcara Fahrniho, který se zabýval souvislostmi mezi lepením, kvalitou třísek a jejich hustotou, což mělo za důsledek vznik DTD o objemové hmotnosti 600 kg.m-3. V Československu byla v roce 1949 zahájena výroba DTD v Bučině ve Zvolenu. Nástup průmyslové výroby DTD o nižší objemové hmotnosti spadá do 50. let 20. století, kdy byly v Německu postaveny první větší linky na výrobu DTD.

11

4.1.2 Technologie výroby Dřevotřískové desky jsou aglomerovaný materiál, vyráběný plošným lisováním dřevěných třísek spojovaných za tepla lepidlem. Třísky jsou orientované rovnoběžně s plochou a vyrábí se ve třech variantách, jednovrstvé, třívrstvé a pětivrstvé. Jednovrstvé

desky

jsou

vyrobeny

z jednoho

druhu

třísek

slepených

močovinoformaldehydovým lepidlem, jejich povrch je hrubý a používají se na podřadnější výrobky. Na výrobu třívrstvých desek jsou použity dva typy třísek, ve středu desky jsou třísky větší a hustota středové části desky je nižší. Na povrchové vrstvy jsou použity mikrotřísky, díky kterým je povrch materiálu hladký a uzavřený. Třísky jsou pojeny močovinoformaldehydovou pryskyřicí. Tento typ desek je nejběžnější a je používaný pro výrobu nábytku. U pětivrstvých desek jsou povrchové vrstvy tvořeny dřevovláknitými částicemi a přechod jednotlivých vrstev je plynulý. Jsou stejně jako třívrstvé desky pojeny močovinoformaldehydovou pryskyřicí. Díky velmi jemnému povrchu lze na povrch lepit i velmi tenké dýhy a fólie bez poddýhování. Jsou určené k výrobě nábytku a stavebně truhlářských výrobků. Surovinami pro výrobu třísek je dřevo nižší kvality, průmyslový odpad, recyklované a staré dřevo.

Obr. č. 1 Surová dřevotřísková deska [1]

12

4.2

Velkoplošná voštinová deska - Eurolight Výrobcem velkoplošných voštinových desek Eurolight (dále jen

Eurolight) je rakouská společnost Egger GmbH. Výroba těchto desek probíhá ve firmě od roku 2006. Jde o konstrukční desku tvořenou voštinovým jádrem vlepeným mezi dvě vnější vrstvy tvořené z tenkých 3,4 nebo 8 mm DTD s obchodním názvem Eurospan. Papírová voština ve středu desky má průměr oka 15 mm a výšku od 9 do 94 mm a s vnější DTD je spojena PUR lepidlem. Desky Eurolight s vloženým 2 nebo 4stranným obvodovým rámem je možné použít pro klasické nábytkové konstrukce. Obvodový rám může být v tloušťkách 10, 38 nebo 50 mm. Rám tloušťky 10 mm slouží pro zpevnění desky, rámy 38 a 50 mm umožňují použití klasických spojovacích prvků pro DTD a je na nich možné provádět i softforming a postforming. Aplikace dekoračních hran je možná na rámy všech tloušťek. Při olepování bočních ploch bez obvodového rámu se doporučuje zafrézování vyztužovací pásky nebo použít hran větší tloušťky podle následující tabulky:

Tab. č. 1 Tloušťka hran v závislosti na tloušťce desky Tloušťka desky

Tloušťka hrany [mm]

do 38 mm

1,5

38 – 50 mm

2

nad 50 mm

2,5 - 3

Desky Eurolight dovolují díky své konstrukci větší tloušťkové rozměry při zachování nízké hmotnosti materiálu. Výroba desek je velmi nenáročná na spotřebu materiálu, používané materiály jsou z obnovitelných zdrojů a jsou recyklovatelné. Desky svou lehkostí šetří zpracovateli logistické a výrobní náklady a jsou lehce manipulovatelné. V zásadě je lze opracovávat klasickými stroji a technologiemi, dělení probíhá na klasických formátovacích nebo kotoučových pilách, kde není potřeba úpravy žádných parametrů. Je však zapotřebí snížit tlak u odsávací a přítlačné lišty na 1 až 2 Bary. Při hranování je třeba snížit tlak vrchního přítlačného pásu a tvarovací frézy. Frézování otvorů do plochy probíhá klasických způsobem. Podstatnou nevýhodou desek je však omezené použití klasických spojovacích prvků a kování. Desky se vyrábí standardně v tloušťkách 38, 50 a 60 mm, v mnoha různých dekorech, laminované,

13

dýhované nebo pouze lakované. Základním formátem je standardní formát 2800 x 2070 mm. Desky Eurolight jsou zpracovatelné jako běžné DTD desky. Objemová hmotnost desek s krycí vrstvou 8 mm se pohybuje okolo 350 kg.m-3. (www.egger.cz)

Obr. č. 2 Deska Eurolight bez obvodového rámu [2]

4.3

Odlehčená dřevotřísková deska AirMaxx Novým lehčeným materiálem, který se v loňském roce objevil na trhu je materiál

s obchodním názvem AirMaxx. Jedná se o lehčený velkoplošný materiál na bázi dřevotřískové desky. Na rozdíl od dřevotřískové desky má však ve své střední vrstvě, kromě třísek, navíc polystyrenové kuličky, díky kterým má deska menší hmotnost při zachování větší tloušťky. Deska vznikla ve spolupráci dřevařské firmy Nolte Holzwerkstoff GmbH & Co a chemické firmy BASF, která pro jejich výrobu vyvinula speciální přísadu s názvem Kaurit. Jde o předem vypěněné polystyrénové kuličky o průměru 2 – 3 mm, přidávané do středové vrstvy desek. Poměr kuliček ve střední vrstvě desky ku dřevním třískám je 1:1. Hmotnostní poměr je cca 1:10, což má za výsledek o 30 % nižší hmotnost u desek AirMaxx, než u klasické dřevotřískové desky. Firma BASF vyvinula k tomuto účelu i speciální lepidlo Kaurit glue. Výrobní proces desek AirMaxx je stejný jako u DTD, v průběhu procesu se díky zvýšené teplotě na cca 120°C povrch polystyrenových kuliček roztaví a dojde tak k lepšímu spojení mezi kuličkami a dřevní hmotou. Celková redukce hmotnosti záleží na tloušťce materiálu a poměru středové vrstvy vůči vnějším vrstvám jemnějších třísek neobsahujících polystyrenové kuličky. Hustota desek AirMaxx se pohybuje mezi 400 a 450 kg.m-3, zatímco DT desky mají hustotu 620 – 650 kg.m-3.

14

Testy výrobců potvrdili, že desky se dají formátovat, obrábět i povrchově upravovat na běžných strojích pro zpracování dřeva a dřevěných materiálů. V oblasti řešení konstrukčních a spojovacích prvků je třeba brát ohled na řidší středovou vrstvu a i přes to, že je možné použít všechny běžně používané nábytkářské kování a spojovací prvky, u desek AirMaxx spoje o třetinu menší pevnost. Tyto hodnoty jsou však pro běžné používání dostatečné. Přesto výrobce doporučuje pro zpevnění spoje použít hmoždinky nebo závitové vložky. Hodnoty pevnosti a tvrdosti mají desky i přes svou nižší hmotnost srovnatelné s DTD, desky splňují emise produkce formaldehydu. Způsob recyklace je stejný jako u DTD. Desky se vyrábí v tloušťkách od 8 do 60 mm, maximální šířka velkoplošného formátu může být až 2 600 mm, délka až 7500 mm. Standardním formátem je deska šířky 2800 a délky 2070. (Truhlářské listy 12/2009)


Obr. č. 3 Materiál AirMaxx [3]

15

4.4

Biodeska ALFA G.3 Druhou novinkou na trhu velkoplošných lehčených materiálů, kterou se práce

zabývá, je materiál s názvem ALFA G.3. Jde o třívrstvý materiál z masivního dřeva, jehož střední vrstva je tvořena speciální konstrukční deskou DendroLight a 5 mm krycí vrstvou z různých druhů dřevin. Krycí vrstvy jsou tvořeny tenkovrstvou spárovkou s přísným výběrem lamel jako u biodesek. S konstrukční deskou se spojují PVAC lepidly. Konstrukční desku DendroLight vynalezl Johann Berger, pracující jako vývojový pracovník ve firmě Fisher, který se nechal inspirovat konstrukcí kazetových jader běžeckých lyží.

Obr. č. 4 Struktura kazetového jádra běžecké lyže [4]

4.4.1 Postup výroby panelů Dendrolight Na výrobu střední vrstvy se používá méně hodnotné boční řezivo. Nejpoužívanějším dřevem je smrkové dřevo, lze však použít i dřevo jiných stromů. Při výrobě středové vrstvy se na sebe ukládají vrstvy deštiček pod úhlem 45°, jednotlivé vrstvy jsou spojené PVAC lepidlem na malých styčných plochách a tvoří tak trojrozměrnou síť. Základem systému je vytváření drážek pilovými kotouči do odpadového řeziva. Řezivo musí být suché, jeho vlhkost při výrobě desek do interiéru nesmí přesáhnout 8 – 10%. Jsou z něho vyřezány všechny suky a chyby a délkově se napojí do požadovaného rozměru. Desky se spojují drážkami zasunutými do sebe. Nejvhodnější je, když je šířka drážek stejná jako šířka „hřebenové“ vrstvy, minimální 16

délka drážek je 120 mm. Desky se pokládají vedle sebe a vytvoří první vrstvu, na ni se položí další vrstva desek otočená o 45°. Úhel otočení může být různý, podle něho získává materiál parametry mechanických vlastností. Lepidlo se nanáší pouze na dotykové vrstvy, takže se spotřebuje jen velmi malé množství, asi 4 % z celkového objemu desky. Jednotlivé vrstvy mohou být poukládané na sebe až do tloušťky 500 mm. Taková deska se pořeže na pásové pile na formáty. Odřezaná šířka potom odpovídá tloušťce desky (od 20 do 200 mm).

Obr. č. 5 Středová vrstva desky Alfa G.3 - Dendrolight [5]

Na výroby se používají stroje a zařízení firmy Weinig. Hydromat Weinig 3000 vydrážkuje za minutu 120 m řeziva. Automatická linka skládá díly jako nekonečný vlys (koncové vrstvy jsou vždy pod úhlem 45° kvůli dalšímu napojování). Výrobní postup ještě není dokonalý a neustále se vylepšuje a vyvíjí. (Stolařský magazín, 2007)

Šířka lamel středové vrstvy Alfa G.3 se pohybuje od 58 do 103 mm. Použití lamel různých šířek nemá významný vliv na pevnost výsledného materiálu. Alfa G.3 má v porovnání s masivním dřevem průměrně o 40% menší hmotnost a vyznačuje se rozměrovou stabilitou, vysokou pevností a vnitřní soudržností.. Při tloušťce 70 mm má hustotu 285 kg/m3 (opláštěná z obou stran 5mm bukovou deskou). Oboustranně opláštěná deska tloušťky 40 mm, má průměrnou hustotu okolo 390 kg.m-3.

17

Desky se vyrábí v tloušťkách 40, 50, 60, 70 a 80 mm. Povrchové vrstvy jsou dostupné v několika variantách masivních dřev a to: javor, olše, pařený buk, jádrové dřevo buku, jasan, dub, třešeň, ořech, bříza nebo hrušeň, ale lze použít i DTD, DVD, plast nebo překližku. Rozměry základního formátu jsou 2400 x 1200 mm. Pro spojování se používají běžné truhlářské prostředky jako kolíky a lamely. Desky jsou určené pouze pro použití v interiéru, jejich vlhkot při dodání je 8% ± 2 %. (www.specialtywoodjournal.com)

Obr. č. 6 Alfa G.3 bez vložené hrany [6]

Obr. č. 7 Alfa G.3 s vloženou hranou [6]

18

5

Technická příprava výroby Technická příprava výroby je souhrnem technických, technologických,

organizačních a ekonomických prací a opatření, které vedou k dobré technické úrovni výrobků, vhodné organizaci výroby a její ekonomičnosti. Technická příprava výroby se dělí na několik dílčích částí. První částí je konstrukční příprava výroby, která má za úkol vyřešit vzhled výrobku, jeho rozměry, konstrukci, volbu spojovacích prvků a kování a použitý materiál. Další částí je technologická příprava výroby, která zahrnuje zvolení způsobu pro zhotovení výrobku tj. určení strojů a zařízení pro výrobu, sled jednotlivých výrobních operací, návrh použití přípravků a nářadí, vypracování postupů výroby, použití ochranných prostředků a pomůcek a stanovení norem spotřeby materiálu, nářadí, nástrojů atd. Poslední částí je ekonomická příprava výroby zabývající se stanovením nákladů na výrobu, ceny výrobků, rentabilitou výroby a mzdovými náklady.

5.1 Konstrukční příprava výroby Konstrukční příprava výroby má za úkol zpracovat technologický návrh výroby. Její součástí je výkresová dokumentace výrobku. V této fázi přípravy výrobku se rozhoduje o vzhledu výrobku, jeho konstrukci, volí se vhodné materiály, kování a spojovací prvky.

5.2 Technologická příprava výroby V části technologické přípravy výroby se určují pracovní postupy a sled pracovních a technologických operací. Vypracovává se pracovní postup, nářezové popř. střihové plány a technicko-hospodářská norma (THN) výkonu a materiálu Technologická příprava výroby má za úkol rozhodnout o způsobu přeměny výchozího materiálu, výrobních postupech, určit normy spotřeby práce a materiálu. Jejím cílem je zajištění vysoké kvality výroby, výrobku, minimalizace nákladů,

19

optimalizace spotřeby materiálů, zvýšení produktivity práce a zlepšení pracovních podmínek.

5.3 Ekonomická příprava výroby Její hlavní podstatou je na základě stanovení spotřeby času, materiálu a práce určit celkové mzdové náklady a náklady na materiál a stanovit ceny výrobků. Tato práce se bude zabývat pouze určením nákladů za materiál na jeden výrobek. K výpočtu nákladů jsou nezbytné výrobní výkresy a technicko-hospodářská norma (THN) výkonu a materiálu.

20

6

Technologie výroby skříňového nábytku Výroba nábytku je progresivním odvětvím, ve kterém se vyvíjejí stále nové

materiály a technologie. Je to způsobeno především zvyšujícími se požadavky na ekologičnost výroby. Výrobní proces je stále více automatizován a do nejvyšší míry optimalizován. Průběh výroby skříňového nábytku zobrazuje následující schéma:

Obr. č. 8 Schéma průběhu výroby skříňového nábytku [7]

21

Proces výroby nábytku se z technologického hlediska člení na jednotlivě na sebe navazující technologické úseky: -

dělení konstrukčních materiálů

-

tloušťková egalizace přířezů konstrukčních materiálů

-

dýhování a lepení nábytkových dílců

-

rozměrové, konstrukční a tvarové opracování

-

povrchová úprava

-

montáž

Postup výroby jednotlivých typů skříňového nábytku je v podstatě stejný, liší se pouze některými operacemi, v případě konstrukčního a tvarového opracování, nebo, v případě použití laminovaných velkoplošných materiálů, vynechání úseků dýhování a povrchové úpravy.

6.1

Dělení konstrukčních materiálů Rozměrové dělení konstrukčních materiálů se označuje jako hrubé formátování.

Hrubým formátováním získáváme přířezy dílců. Jsou to dílce zvětšené o technologicky nutné nadmíry. Hrubým formátováním můžeme získat také tzv. sdružené přířezy, jejichž rozměry jsou několikanásobkem rozměrů dílců. Sdružené přířezy používáme u dílců malých rozměrů, pro které by bylo provádění některých následujících operací po jednotlivých kusech neekonomické.

6.2

Tloušťková egalizace přířezů dílců Tloušťkovou egalizací se rozumí dosažení co nejmenší rozměrové odchylky od

jmenovité tloušťky plošných nábytkových dílců. Technologické operace jako dýhování, lepení fólií a nanášení nátěrových hmot vyžadují, aby odchylky rozměrů od jmenovité tloušťky dílce nebyly větší než ± 2 mm. Při nedodržování tloušťkových tolerancí u jednotlivých technologických operací dochází k špatné soudržnosti dílce a nalepeného materiálu, ke vzniku nedolisovaných míst, probrušování/nedobrušování povrchů a k nerovnoměrným nánosům nátěrových hmot.

22

Tloušťková egalizace se provádí frézováním, broušením nebo kombinací obou způsobů. Pro egalizaci nábytkových dílců broušením se používají brusné papíry o hrubosti 40, 60, 80, 100 a 120.

6.3

Dýhování a lepení nábytkových dílců Operací dýhování se rozumí lepení dýhových sesazenek (popř. fólií) na

nábytkové dílce. Součástí operace dýhování je několik samostatných technologických úseků a to příprava lepící směsi, nanášení lepící směsi, lisování a klimatizace.

6.3.2 Příprava lepící směsi Přípravou lepicí směsi se rozumí úprava lepidla pro jeho aplikaci. K dýhování se používají močovinoformaldehydová lepidla. Lepicí směs se připravuje přidáním tužidla (pro močovinoformaldehydová lepidla roztok chloridu amonného) a úpravou konzistence tzn. případným přidáním vody, nastavovadel a plnidel. Postup přípravy jednotlivých lepicích směsí a množství přísad je dáno typem lepidla.

6.3.3 Nanášení lepicí směsi Nejrozšířenějším způsobem nanášení lepidla na dílce je válcovými nanášečkami. Nejefektivnějšími válcovými nanášečkami jsou čtyřválcové nanášečky, protože dochází k dokonalé regulaci tloušťky nánosu lepicí směsi. Pro dýhování je velikost nánosu lepicí směsi v rozmezí 160 až 220 g.m-2. Vrstva lepicí směsi musí být rovnoměrná. Příliš velký nános směsi má za následek prosakování lepidla (u dýh s velkými póry) a delší zasychací dobu, příliš tenký nános směsi způsobuje špatnou přilnavost lepidla a tím nedostatečné spojení dílců s dýhou.

23

6.3.4 Lisování Lisování je hlavní operací celého procesu dýhování. Dochází při něm k nevratnému spojení obou povrchů, dýhové sesazenky a dílce. Při lisování je důležité znát u jednotlivých materiálů dobu lisování, lisovací teplotu a tlak. (Král 2009)

6.4

Čisté formátování Čisté formátování - formátování na přesný rozměr představuje základní

pravoúhlé tvarování plošných nábytkových dílců. Provádí se operacemi řezáním a případně frézováním. Formátováním vznikají dílce jmenovitých rozměrů a odstraněním technologicky nutných nadmír po procesu dýhování vzniká odpad. Přesné formátování se provádí formátovacích pilách. V linkovém způsobu výroby formátovací pily předchází zařízení pro olepení bočních ploch dílců.

6.5

Olepování bočních ploch Olepování bočních ploch rovinných dílců sestává z nanesení lepidla na boční

plochu dílce, přiložení a přitlačení hranovacího materiálu. Moderní olepovací zařízení jsou vybavena agregáty pro ořezávání přečnívajícího materiálu, srážení ostrých hran, a broušení bočních ploch. Olepování bočních ploch lze provádět i na formátovacích pilách sloužícím k čistému formátování, které jsou vybaveny příslušnými agregáty. Olepovačky slouží k nalepování dýh, fólií, laminátů, ABS hran nebo masivků. K lepení se nejčastěji používají tavná lepidla. Tavná lepidla jsou za normální teploty v tuhém stavu, před jejich použitím je potřeba je zahřát na teplotu, která způsobí změnu skupenství lepidla na kapalnou. Dýhy se musí k olepovanému materiálu přitlačit v době, kdy jsou tavná lepidla v kapalném stavu. Po jejich zchlazení dochází k vytuhnutí lepidla a k vytvoření pevného spoje mezi dýhou a olepovaným materiálem. Olepovačky jsou složeny z agregátů na nanášení lepidla, na vysouvání dýh, na posuv dílců a přitlačování dýh, na ořezávání přečnívající dýhy, na srážení hran a z agregátu na broušení povrchu boční hrany.

24

6.6

Konstrukční a tvarové opracování Tyto procesy následují za technologickým úsekem dýhování a lepení. Jejich

součástí jsou tyto operace: -

formátování na přesný rozměr

-

frézování

-

vrtání

-

broušení

Zařízení použité pro tyto operace se odvíjí od zvolených opracovávaných materiálů. U zpracování povrchově dokončených materiálů se vynechávají operace dýhování a lepení.

6.6.1 Frézování Frézování je operace, při níž dochází k obrábění dílce rotujícím nástrojem (frézou). Je to součást konstrukčního opracování. Frézováním se u aglomerovaných materiálů zhotovují drážky, polodrážky, otvory pro kování, závěsy atd. Je možné dosáhnout různých tvarů obrobené plochy respektive boční plochy. Při opracování na průběžných linkách je frézování většinou poslední operací před broušením.

6.6.2 Vrtání Jedná se stejně jako u frézování o součást konstrukčního pracování dílce. Vrtáním vznikají otvory kruhového nebo oválného průřezu, určené pro spojovací materiál (převážně kolíky), nábytkové kování případně předvrtání otvorů pro vruty a šrouby. Otvory se dělají podle potřeby, buď do ploch, nebo bočních ploch nábytkových dílců.

25

6.6.3 Broušení Broušení, je technologickou operací, jejímž účelem je odstranění nečistot a nerovností způsobených předchozími operacemi. Cílem je dosažení hladkého a rovného povrchu způsobilého pro povrchovou úpravu. Podmínky broušení, jako hrubost brousícího papíru nebo počet broušení jsou velmi variabilní, závisí především na broušeném materiálu, tvaru jeho povrchu, způsobu předcházejícího opracování a požadavcích kladených na konečnou jakost broušené plochy. Broušení se provádí nejenom na vyrovnání surových konstrukčních desek (egalizace), ale i na přebroušení zadýhovaných dílců. Brousícím prostředkem je nejčastěji brusný papír nebo plátno o určité hrubosti brusného

materiálu.

Brousící

prostředky jsou

charakterizovány podkladovým

materiálem, pojivem, brusným materiálem, zrnitostí a druhem posypu.

6.7

Povrchová úprava Účelem povrchové úpravy je zvýšit estetický vzhled výrobku a ochránit jeho

povrch před vnějšími vlivy. Povrchové úpravy se dosahuje nanášením nátěrových hmot na nábytkový dílec v tekutém stavu. V nábytkářském průmyslu existuje několik technik nanášení nátěrových hmot a to: stříkání, ruční nanášení, polévání, máčení, nanášení nátěrových hmot v bubnu a navalování. Při volbě nátěrové hmoty a způsobu jejího nanášení je třeba zohlednit tyto podmínky: - druh, velikost a tvar dokončovaných dílců - požadavky na kvalitu a vlastnosti nánosu - kvalitu upravovaného povrchu - vlastnosti nátěrové hmoty (rychlost zasychání, způsob vytvrzování) - ekonomické a ekologické aspekty Typ nátěrové hmoty se volí podle požadavků na konečnou povrchovou úpravu dílce a její vhodnost vzhledem ke zvolenému způsobu nanášení. Z hlediska jednotlivých způsobů dokončování jsou různě vysoké i ztráty nátěrových hmot. Při použití techniky dokončování stříkáním dochází průměrně k 35 % ztrátám, poléváním 8 % ztrátám a navalováním 5 % ztrátám na 1m2 dokončované plochy. (Trávník, Svoboda 2007) 26

6.8

Montáž Montáží definujeme jako trvalé nebo přechodné spojení součástí a dílců do

výrobku. Montáž výrobků probíhá postupně, začíná spojováním součástek a dílců do vyšších montážních prvků, podsestavy a jejich navazujícím sestavením do výrobku anebo přímým spojením součástek a dílců do výrobku. Montáž řádově nižších prvků nazýváme předmontáží, montáž vyšších prvků nazýváme konečnou montáží. Montáž je technologický proces, který navazuje na výrobu dílců a ukončuje technologický proces výroby nábytku. Rozlišujeme montážní spoje: -

pevné – dílce se montují do finálního výrobku ve výrobním závodě

-

demontovatelné – jednotlivé dílce jsou předmontovány ve

výrobním závodě, nábytek se dopravuje ke spotřebiteli v rozložené podobě. (Trávník, Svoboda 2007).

27

7

Návrh výrobku Vzhledem k časové náročnosti technologické přípravy výrobků ze 4 rozdílných

materiálů byl pro porovnání zvolen jednoduchý nábytkový prvek, který bude vyroben pouze z konkrétního druhu materiálu a bude určen jako solitér do interiéru.

Po

průzkumu trhu s přihlédnutím na skutečnost, že primárním cílem je porovnat materiály, byl zvolen typ malého úložného prostoru, a to knihovna. Konstrukci knihovny tvoří boky, dno, půda a dvě poličky.

7.1

Požadavky na malé úložné prostory Všeobecnými požadavky na nábytek jsou především bezpečné a spolehlivé

plnění funkce, pro kterou je výrobek určen. Nábytek musí být konstruován z materiálů a spojů určených pro konkrétní typologickou skupinu nebo ověřených akreditovanou zkušebnou. Nosnost nábytku, především nosnost polic musí být dimenzovány tak, aby do něj mohli být bez problémů uloženy předměty, pro které je nábytek určen. Rozměry nábytku musí být uzpůsobeny pro stěhování standardními otvory staveb s hmotností do 50 kg. Vnitřní rozměry malých úložných prostor musí být dimenzovány podle rozměrů ukládaných věcí a musí plnit ergonomické požadavky. Vnitřní rozměry řešené knihovny, jakožto malého úložného prostoru byly určeny podle následující tabulky:

Tab. č. 2 Požadavky na vnitřní rozměry úložného nábytku pro pokoje a kanceláře:

(Brunecký, 2009)

28

Povrchová úprava výrobku musí odpovídat normě ČSN 91 0102. Plochy nábytku jsou pro povrchovou úpravu klasifikovány do různých stupňů podle následující tabulky:

Tab.č. 3 Klasifikace povrchů nábytkových ploch:

(Čech, 2010)

Police úložného nábytku musí být zabezpečeny proti vytažení nebo převrácení a proti úrazu vlivem pádu uložených předmětů (normy ČSN EN 14749 a ČSN EN 14073-2). Nízké skříňky musí být dimenzované pro případné stoupnutí nebo sed na jeho horní plochy, aby nedošlo k pádu či úrazu uživatele v důsledku destrukce skříňky. Všechny hrany a rohy bytového nábytku musí být zakulacené, zkosené nebo sražené, na výrobku se nesmí vyskytovat žádné otevřené trubky nebo jiné kovové profily s otevřenými konci. Totéž platí pro hrany a rohy kancelářského nábytku. Nábytek musí být uveden na trh s vlhkostí odpovídající obvyklým podmínkám vlhkosti prostředí tzn. s vlhkostí 8±2 %. Nábytek z materiálu na bázi dřeva nesmí být instalován do prostoru vlhkých novostaveb a staveb s relativní vlhkostí vzduchu vyšší

29

než 70%. Skladování, instalace a montáž výrobku lze v interiéru provádět až po dosažení obvyklých vlhkostních podmínek prostředí. Výroba nábytku je z důvodů rizik při užívání nábytku realizovatelná jen na základě úplné technické dokumentace, která zaručuje bezpečnost výrobku, výroby a jejich vlivu na životní prostředí. Bezpečnost nábytku je upravovaná normou ČSN 91 0100. Při uvedení výrobku na trh je třeba doplnit jej o návod na montáž a užívání v českém jazyce, případně o další informace spojené s nebezpečím a riziky plynoucími z jiného užívání než je obvyklé. Výrobek musí být na obale označen štítkem s údaji o jeho hmotnosti, rozměrech, výrobci a doplněn o informaci o způsobu odstranění obalu, které by předcházelo zranění spotřebitele (Brunecký, 2005).

7.2

Průzkum trhu Průzkum trhu hraje roli při stanovení rozměrů knihovny a také bude sloužit při

vyhodnocení výsledků k porovnání vhodnosti použití materiálů, z hlediska ceny, náročnosti na přepravu, konkurenceschopnosti a zájmu zákazníků o daný typ výrobku. Po důkladné rešerši byly nalezeny následující typy podobných výrobků:

30

1.) Knihovna EXPEDIT, výrobce: IKEA -

materiál: sololit, papír, (z průzkumu je zřejmé, že se jedná o voštinovou desku) DTD 18 (poličky)

-

povrchová úprava: lamino

-

rozměry (šxvxh): 440x1850x390 mm

-

cena: 1290,-

Obr. č. 9 Knihovna Expedit [8]

31

2.) Police COLORE, výrobce: KIKA -

materiál: DTD 38

-

povrchová úprava: lamino

-

rozměry (šxvxh): 440x1230x350 mm

-

cena: 1990,-

Obr. č. 10 Police Colore [9]

32

3.) Regál ANEO-R3, výrobce: NABEX -

materiál: indický palisandr

-

povrchová úprava: lak

-

rozměry (šxvxh): 510x1370x350 mm

-

cena: 6 480,-

Obr. č. 11 Regál ANEO-R3 [10]

33

4.) Knihovna Capitol, výrobce: Natuzzi -

materiál: dřevotřísková deska, sklo (poličky)

-

povrchová úprava: lak/dýha

-

rozměry (šxvxh): 500x1900x400 mm

-

cena: 31 830,-

Obr. č. 12 Knihovna Kapitol [11]

34

5.) Knihovna, výrobce: BoConcept -

materiál: dřevotřísková deska, sklo (poličky)

-

povrchová úprava: lak/dýha

-

rozměry (šxvxh): 435x1825x300 mm

-

cena: je závislá na povrchovém materiálu: - ořechová dýha: 12 000,- černě mořená dubová dýha: 13 200,- bílý lak: 12 000,-

Obr. č. 13 Knihovna BoConcept [12]

35

7.3

Stanovení rozměrů Po průzkumu podobných typů solitérů na trhu a s přihlédnutím k účelu použití

knihovny (rozměry knih, časopisů) byla knihovna dimenzována následujícím způsobem:

Obr. č. 14 Rozměry hodnocené knihovny

Rozměry knihovny (šxvxh): 460x 1210x 360 mm

Rozměry jednotlivých dílců knihovny: -

Boky: 1210 x 40(38) x 360 mm

-

Poličky: 380 x 40(38) x 350 mm

-

Půda/dno: 380 x 40(38) x 360 mm

36

7.4

Stanovení materiálů Cílem práce je porovnat nově vstupující materiály větších tloušťek do výroby

nábytku. Pro vyhodnocení je nutné mít porovnání s podobnými materiály, jejichž zpracování a technologické postupy jsou již známé. Novými materiály jsou výše popsané materiály AirMaxx a materiál Alfa G.3, jejichž vlastnosti a postupy zpracování budeme porovnávat s materiály Eurolight a DTD. Pro co nejpřesnější porovnání bylo nutné vhodně zvolit parametry jednotlivých materiálů.

DTD DTD bude použita v tloušťce 38 mm v surovém provedení a bude odýhována ořechovou dýhou tloušťky 0,9 mm a ohraněna dýhovým páskem tloušťky 2 mm.

Airmaxx Materiál AirMaxx bude použit v tloušťce 38 mm, v surové formě, bude odýhován a ohraněn stejnými materiály jako dřevotřísková deska.

Eurolight U materiálu Eurolight je třeba určit více parametrů, a to jak samotnou tloušťku konstrukční desky, tak tloušťku krycí vrstvy a typ desky bez rámu, s 2stranným nebo 4stranným rámem. Pro účely této práce je nejvhodnější deska Eurolight tloušťky 38 mm, bez rámu s 8 mm krycí DTD vrstvou. Rám z tenké DTD bude vlepen do polodrážky PUR lepidlem Leabond PU 10 až po rozdělení desky na hrubé přířezy. V bocích bude rám vložen do kratších i delších bočních ploch. U poliček, dna a půdy bude vložen pouze do kratších bočních ploch. Delší boční plochy budou ohraněny dýhovací páskou tloušťky 2 mm. Deska bude odýhována stejnou dýhou jako předchozí materiály. Boční plochy s vloženým rámem budou také ohraněny ořechovou dýhou tloušťky 2 mm.

Alfa G.3 U materiálu Alfa G.3 je opět zapotřebí zvolit více parametrů. A to, materiál krycí vrstvy, tloušťku desky a způsob dokončení hran. Materiál Alfa G.3 se vyrábí

37

v tloušťkách 40, 60, 70 a 80 mm. Pro účely této práce byla zvolena varianta desky tloušťky 40 mm bez vložené lišty (nákližku) s povrchovou deskou z ořechu. Tloušťka materiálu se liší od ostatních použitých materiálů, ale díky krycí vrstvě z masivního ořechu není potřeba materiál dýhovat a výsledná tloušťka bude odpovídat tloušťce ostatních materiálů. Vložení lišty do jednotlivých dílců bude součástí výrobního procesu. Cenu desky materiálu v tomto případě velmi ovlivňuje rozměr základního formátu. Rozhodujícím faktorem je délka materiálu, základní šířka formátu je 1220 mm. V následující tabulce jsou uvedené ceny za m2 materiálu Alfa G.3, tloušťky 40 mm, šířky 1220 mm s krycí vrstvou z ořechového dřeva v závislosti na délce formátu:

Tab.č. 4 Ceny materiálu Alfa G.3 v závislosti na délce základního formátu desky: Krycí dřevina Ořech Ořech Ořech

Cena bez DPH (Kč) Cena s DPH (Kč) 4617,6 3848,00 5553,6 4628,00 6318 5265,00

Délka formátu 800, 1000 1200, 1400, 1600, 1800 2050, 2200, 2400

Pro výrobu jediného kusu nábytku je výhodnější zvolit menší formát desky za nižší cenu, ale pro účely sériové výroby je z důvodů optimalizace nářezových plánů vhodnější použít formát větších rozměrů. U větších formátů lze snadněji dosáhnout větší výtěžnosti, naopak u menších formátů bude výtěžnost materiálu znatelně menší. To může při sériové výrobě způsobit, že i při nižší vstupní ceně materiálu bude výsledná cena celkových nákladů vyšší. Důvodem je velké procento nevyužitého materiálu s nevyhovujícími rozměry, které následně končí jako odpadový materiál.

38

V následující tabulce jsou shrnuty parametry jednotlivých materiálů:

Tab. č. 5 Zvolené parametry jednotlivých materiálů: Tloušťka

Zvolený formát

Materiál povrchové

(mm)

desky

vrstvy

Dýha

38

2800x2070

DTD

0,9 OR

krycí vrstvou

38

2800x2070

DTD

0,9 OR

AirMaxx

38

2800x2070

DTD

0,9 OR

Alfa G.3

40

1000x1220

OR biodeska

-

Materiál DTD Eurolight s 8mm

Zvolený formát desky má vliv na výtěžnost materiálu a projeví se při určování normativního využití ztrát a ovlivní výslednou cenu materiálu. Materiál povrchové vrstvy ovlivňuje především množství technologických operací. U aglomerovaných materiálů následuje technologicky náročnější povrchová úprava. Technologická operace dýhování má vliv jak na počet technologických operací, tak na výsledné náklady (podle zvoleného typu dýhy).

7.5

Stanovení strojně technologického zařízení

7.5.1 Formátování Formátování všech zkoumaných velkoplošných materiálů na hrubé přířezy provádíme na CNC formátovacích pilách. Protože při zpracování nářezového plánu pouze pro jediný výrobek vychází koeficient normované výtěžnosti příliš vysoký, nebudeme provádět nářezové plány. Koeficient normované výtěžnosti spočítáme z výtěžnosti velkoplošných materiálů vycházející z praxe. V praxi se výtěžnost pohybuje okolo 75 a 95 %. Budeme počítat s průměrnou hodnotou výtěžnosti, tedy 85 %. Při této hodnotě vychází koeficient 1,18. U materiálu Alfa G.3 byl zvolen menší základní formát desky, koeficient normované výtěžnosti bude tedy vyšší, v závislosti na procentuální výtěžnosti formátu.

39

Pro zjednodušení následné operace dýhování pro dílce menších formátů (půdy, dna a poliček) je vhodné využít tzv. sdružené přířezy. U povrchově dokončeného materiálu (v tomto případě Alfa G.3) je možné řezat přímo na jmenovité rozměry dílců, není tedy počítáno s technologicky nutnou nadmírou.

7.5.2 Dýhování K dýhování budou použity dýhové sesazenky požadovaných rozměrů, s příslušnou technologickou nadmírou. Budeme dýhovat ořechovou dýhou standardní tloušťky 0,6 mm. Dýhování bude prováděno na obou stranách dílců. Zalisování dýhy bude provedeno na jednoetážovém lisu, který je pro případ výroby jednoho kusu nábytku vhodnější. Lisovací tlaky jsou voleny podle druhu materiálu. V následující tabulce jsou uvedené doporučené lisovací tlaky pro jednotlivé materiály. Údaj pro lisování materiálu Alfa G.3 chybí, protože v tomto případě bude jako krycí vrstva použita vrstva z dřeva ořechu a bude pouze povrchově upravena.

Tab. č. 6 Parametry lisování jednotlivých materiálů: Materiál DTD - 38 Eurolight – 8mm s vloženým rámem AirMaxx

Lisovací tlak

Teplota lisovacích desek

Doba lisování

0,6 MPa

120 °C

60 s

0,3 MPa

80°C

2 min

0,6 MPa

120 °C

60 s

(Trávník, 2008, www.egger.com)

40

7.5.3 Olepování bočních ploch Olepování bočních bude prováděno na automatickém olepovacím stroji, určeným pro olepování rovných panelů. Stroj je vybaven kapovacím zařízením (odstraňuje přečnívající dýhu na koncích dílce) a automatickým frézováním hrany s rádiusem 1,5 mm. Lepidlo je nanášeno nanášecím válečkem a množství lepidla je možné regulovat podle druhu materiálu. Bude použito tavné lepidlo Dorus KS 351. Stroj je vybaven přítlačnými válci, jejichž tlak je také regulovatelný. Pro hranění desek Eurolight (při hranění bočních ploch bez vloženého rámu) jsou vhodné hrany od tl. 1,5 mm. Platí zpracovatelská doporučení výrobců hran, ale je zapotřebí snížit tlak vrchního přítlačného pásu.

7.5.4 Spojovací materiál Pro výběr spojovacího materiálu byla zvolena firma Hettich, protože nabízí ucelený sortiment spojovacího kování. Spojovací materiál byl volen tak, aby se pro jednotlivé materiály lišil co nejméně. Pro spojení dna a půdy s boky knihovny byly u materiálů AirMaxx, DTD a Alfa G.3 zvoleny dřevěné kolíky průměru 8 mm a délky 35 mm, excentrické kování Rastex 25 s osazením, určené pro desky tloušťky >16 mm a kolík k zašroubování do kování Rastex Twister DU 600 s mosazným rozpěrným pouzdrem délky 12 mm a průměrem 8 mm.

Obr. č. 15 Excentrické kování Rastex 25 [13]

41

Obr. č. 16 Kolík pro excentr Twister DU 600 [13]

Obr. č. 17 Rozpěrné mosazné pouzdro [13]

Pro materiál Eurolight bylo zvoleno speciální excentrické kování pro voštinové desky VB 36 HT v kombinaci s kolíkem DU 427 Hettich s pouzdrem. (katalog Hettich International)

Obr. č. 18 Excentrické kování pro voštinové desky VB 36 HT [13]

Nosič polic je u všech materiálů shodný a byl vybrán nosič polic Sekura 6 s pojistným čepem.

42

Obr. č. 19 Nosič polic Sekura 6 [13]

7.5.5 Povrchová úprava Všechny výrobky byly dokončeny základovým vodouředitelným lakem Milesi HAC 2, s obsahem sušiny 32% a vrchním lakem Milesi HEC 202 s obsahem sušiny 32%, které jsou určeny pro dýhované nábytkové dílce a neobsahují organická rozpouštědla. (www.milesi.cz)

43

8

Výsledky

Výpočet hmotnosti knihovny pro jednotlivé materiály:

Výpočet provedeme pomocí vzorce pro výpočet objemové hmotnosti látek:

ρ=

m V

který je nutné upravit pro potřeby této práce do tvaru: m = ρ. V

Před výpočtem hmotnosti pro jednotlivé materiály je nutné vypočítat objem materiálu, který bude ve všech případech stejný a stanovit hustotu materiálu: - boky: 1210 x 360 x 40 = 17424000 mm3 (2x) - půda: 360 x 380 x 40 = 5472000 mm3 - dno: 360 x 380 x 40 = 5472000 mm3 - poličky: 350 x 380 x 40 = 5320000 mm3 (2x)

Celkový objem: (2 x 17424000) + 5472000 + 5472000 + (2 x 5320000) = 56432000 mm3 = 0,056432 m3

44

Tab. č. 7 Průměrná hustota jednotlivých materiálů: Materiál

Průměrná hustota [kg. m-3]

DTD

640

AirMaxx

425

Eurolight

350

Alfa G.3

390

Po dosazení do vzorce vypočítáme hmotnost knihovny pro jednotlivé materiály.

Tab.č. 8 Hmotnost knihovny vyrobené z jednotlivých materiálů: Materiál

Hmotnost [kg]

DTD

36,1

AirMaxx

24

Eurolight

22

Alfa G.3

19,8

45

Výsledky počtu technologických operací jednotlivých materiálů:

Tab.č. 9 Počet základních technologických operací na výrobu knihovny pro jednotlivé materiály: DTD

AirMaxx

Eurolight

1

Hrubé formátování

2

Dýhování

Alfa G.3

3

Frézování polodrážek

4

Vkládání rámů Čisté formátování

5

Nalepení lišt na hrany

6 Hranování

7

Vrtání otvorů pro kování

8

Povrchová úprava

9

Montáž

10 Počet operací

7

7

9

5

Tab. č. 10 Hmotnost, náklady a počet zákl. technologických operací pro jednotlivé materiály:

Hmotnost [kg] Počet technologických operací Cena[Kč]

DTD 38

AirMaxx

Eurolight

Alfa G.3

36,1

24

19,8

22

7

7

9

5

2384,50

2565,40

3 130,90

16 683,50

46

9

Diskuse Při stanovování nákladů na výrobu jedné knihovny ze zvolených materiálů bylo

přihlíženo k mnoha faktorům. Bylo potřeba zvolit vhodnou technologii obrábění a zpracování zvolených materiálů v závislosti na jejich vlastnostech a doporučení výrobců či dodavatelů. Důležitým krokem bylo i stanovení vhodného kování. Kování bylo voleno podle druhu materiálu se snahou zvolit podobné či stejné druhy kovaní pro lepší porovnání a snaze eliminovat vliv rozdílného kování na výslednou cenu. Kování bylo třeba dimenzovat podle požadavků na zvolený typ nábytku, tedy knihovny, dle příslušných norem. Při porovnávání bylo nutné si uvědomit, že se jedná o náklady přímé, které zahrnují pouze náklady za spotřebovaný materiál a nezohledňují náklady na zpracování výrobku a mzdy zaměstnanců, tedy náklady nepřímé. Pro příklad: z hlediska zpracování musí materiály DTD a AirMaxx při své výrobě projít 7 základními technologickými operacemi, kdežto materiál Eurolight musí projít 9. To může mít za následek nemalé zvýšení výsledné ceny. Materiál Alfa G.3 naopak prochází pouze 5 základními technologickými operacemi, což při sériové výrobě může významně snížit výrobní náklady. Tento příklad potvrzuje, že nepřímé náklady mohou do velké míry ovlivnit, ať už pozitivně či negativně, výslednou cenu. Hmotnost materiálu hraje také významnou roli při volbě vhodného materiálu pro výrobu. Lehčí materiály jsou snadněji manipulovatelné, je tedy pravděpodobné, že z nich v kratším čase bude vyrobeno více výrobků. Dojde nepochybně také ke snížení nákladů na jejich dopravu, což je další faktor ovlivňující výslednou cenu. Bylo zjištěno, že k největší úspoře hmotnosti dochází při výrobě knihovny z materiálu Eurolight. Při porovnání hmotnosti s knihovnou vyrobenou z DTD 38 jde bezmála o 50 % rozdíl. V případě ostatních lehčených materiálů je hmotnostní rozdíl jen o málo nižší než u materiálu Eurolight. Knihovna z materiálu Alfa G.3 je lehčí o cca 14 kg a knihovna z materiálu AirMaxx o cca 12 kg. Při porovnání cen, s přihlédnutím na úsporu hmotnosti, je jasným favoritem materiál AirMaxx. Náklady na výrobu knihovny z tohoto materiálu nejsou výrazně vyšší než náklady na výrobu knihovny z DTD. Cena je vyšší o cca 200,- Kč na výrobek při úspoře hmotnosti 22 kg.

47

Předností materiálu Eurolight je nejvyšší úspora hmotnosti. Nepatrně vyšší cena je důsledkem rozdílů při zpracování a nutnost zpevnění materiálu. Knihovna z materiálu Eurolight se však stále pohybuje v nižší cenové kategorii, rozdíl je pouze cca 800,- Kč oproti knihovně z DTD. Překvapivě vysoká cena knihovny vyrobené z materiálu Alfa G.3 je způsobena především cenou materiálu. Materiál je opravdovou novinkou, je proto velmi pravděpodobné, že se v budoucnu výrobcům podaří snížit výrobní náklady na tento materiál a tím i cenu materiálu. Předností tohoto materiálu je vyšší estetická hodnota díky vrchní masivní vrstvě materiálu. Úspora hmotnosti je v tomto případě cca 14 kg v porovnání s DTD. I přesto cena 16 683,50 Kč, tedy skoro desetinásobek ceny knihovny z DTD, je cena opravdu vysoká, určená jen pro velmi náročné zákazníky a spadá spíše do kategorie cen nábytku z exotických dřev.

48

10 Závěr Při porovnání zvolených lehčených velkoplošných materiálů bylo zjištěno,že k největší úspoře hmotnosti došlo u výroby knihovny z materiálu Eurolight, rozdíl oproti knihovně z DTD 38 je cca 16 kg. Cena výrobku byla v tomto případě vyšší o méně než 1000,- Kč. Knihovna z materiálu Alfa G.3 byla v porovnání s knihovnou z DTD 38 lehčí o cca 14 kg, avšak cena v tomto případě stoupla téměř desetinásobně. Nejlepších výsledků v porovnávání cen dosáhl materiál AirMaxx. Cena knihovny byla jen o cca 200,- Kč vyšší než byla cena u knihovny z DTD 38 a to při snížení hmotnosti o 12 kg. Výsledky práce ukazují, že nové materiály jsou perspektivní pro při výrobě nábytku, a to jak po stránce ekonomické tak i estetické.

49

11 Summary This work deals with the application of new lightweight wood based materials in furniture industry. In the last few years the lightweight materials became very attractive for designers as well as for furniture manufacturers due to their unique properties. These materials can replace chipboards - the most widespread material. Up to date furniture is made out of thick materials. For manufacturing this kind of furniture the classical chipboard with thickness 38 mm and more is used. However, these peaces of furniture are very heavy. Materials with a lighten core layer such as leightweight chipboard desk AirMaxx, honeycomb based desk Eurolight and Alfa G.3 with a special core structure DendroLight enable to manufacture furniture with the same design but its weight its substantially lower. To analyze advantages of these materials, a theoretical calculation of costs and weight of one bookcase designed out of each material and compared with a chipboard bookcase was made. It was concluded that the cheapest one is the bookcase made out of AirMaxx with a weight approximately 24 kg. Little bit more expensive was a bookcase made out of Eurolight but with weight approximately 20 kg, what gives it an advantage over AirMaxx. The most expensive one, with a really big difference in final costs was material Alfa G.3. But its weight results were good. With a weight about 22 kg make it competitive with other materials. Importantly the price of chipboard bookcase is comparable to those made out of materials Airmaxx and Eurolight however its weight is about 15 kg higher. Comparable with a substantial weight saving about 15 kg. Weight saving in the case of Alfa G.3 is about 15 kg as well, but the cost is almost ten times higher.

50

12 Seznam použité literatury: 1.) BLEŠA V., Vývojové trendy výroby kompozitních materiálů na bázi dřeva, Bakalářská práce. MZLU v Brně, Lesnická a dřevařská fakulta, 2008/2009. 71 s. Vedoucí práce doc. Dr. Ing. Jaroslav Hrázský. 2.) BRUNECKÝ P., 2009: Standardy nábytku. MZLU v Brně, 121 s. ISBN 978-807375-297-2. 3.) BRUNECKÝ P., 2004: Výkresy ve dřevozpracujícím průmyslu. MZLU v Brně, 46 s. ISBN 80-7157-373-6. 4.) ČECH P., 2009: Prezentace z předmětu Zbožíznalství, MZLU v Brně, Garant předmětu: Ing. Zdeněk Holouš. 5.) HÁLA M., Voštinové desky a jejich aplikace, Bakalářská práce. MZLU v Brně, Lesnická a dřevařská fakulta, 2006/2007. 56 s. Vedoucí práce doc. Dr. Ing. Jaroslav Hrázský. 6.) HRÁZSKÝ J., KRÁL P., 2007: Kompozitní materiály na bázi dřeva. Část I.: Aglomerované materiály. MZLU v Brně, 253 s. ISBN 978-80-7375-034-3. 7.) HRÁZSKÝ J., KRÁL P., 2005: Kompozitní materiály na bázi dřeva. Část II.: Dýhy a vrstvené masivní materiály. MZLU v Brně. 210 s. ISBN 80-7157-878-9. 8.) CHYLA P., Využití voštinových desek v konstrukcích nábytku, Diplomová práce. MZLU v Brně, Lesnická a dřevařská fakulta, 2009. 69 s. Vedoucí práce doc. Dr. Ing. Jaroslav Hrázský. 9.) KRÁL P., 2009: Obrábění dřevařských materiálů. MZLU v Brně, 176 s. ISBN 97880-7375-267-5. 10.) KRÁL P., UHLÍŘ A., VLASÁK J., 2003: Technologie III pro studijní obor Nábytkářství. Nakladatelství Informatorium. 224 s. ISBN 80-7333-016-4.

51

11.) KŘUPALOVÁ Z., 2004: Nauka o materiálech. Sobotáles Praha. 244 s. ISBN 8086817-02-04. 12.) KŘUPALOVÁ Z., 2004: Technologie III pro 3. ročník SOU OU Truhlář. Sobotáles Praha. 150 s. ISBN 80-85920-97-2. 13.) TRÁVNÍK A., 2008: Technologické operace výroby nábytku. MZLU v Brně, 178 s. ISBN 978-80-7157-865-9. 14.) TRÁVNÍK A., JANČOVÁ V., 2009: Technická příprava výroby dřevěného a čalouněného nábytku. MZLU v Brně, 108 s. ISBN 978-80-7375-307-8. 15.) TRÁVNÍK A., SVOBODA J., 2007: Technologické procesy výroby nábytku. MZLU v Brně, 223 s. ISBN 978-80-7375-056-5. 16.) ŠTEFKA V., 2001: Kompozitné drevené materiály. Časť II. Technológia aglomerovaných materiálov. Technická univerzita vo Zvolene. 205 s. ISBN 80-2281136-X. 17.) ZÁVADA V., HARASLÍNOVÁ L., TESAŘOVÁ D., 2008: Trendy v nábytkářství a bydlení 2008 : Sborník příspěvků z mezinárodní vědecké konference pořádané při příležitosti oslav 90. výročí založení Lesnické a dřevařské fakulty MZLU v Brně : 11.-12. listopadu 2008, Křtiny. MZLU v Brně. 338 s. ISBN 978-807375-235-4. 18.) Katalog firmy Hettich International 19.) Propagační materiály firmy Egger 20.) Propagační materiály firmy Team7 21.) Propagační materiály firmy Berger Solutions Group 22.) Truhlářské listy, 17. ročník, 2009, 12. 23.) Truhlářské listy, 17. ročník, 2009, 7. 24.) MRNÍK A., DendroLight – nový drevený konštrukčný panel, Stolařský magazín, 8. ročník, 2007, 9.

52

Zdroje z internetu:

I.) Prezentace firmy Rheinspan, [online]. c1998, [cit. 2010-04-04]. Dostupné z WWW: II.) Internetové stránky firmy Egger GmbH, [online].c2005, [cit. 2010-04-06]Dostupné z WWW: III.) Internetové stránky firmy Basf, [online]. c2010, [cit. 2010-03-12]. Dostupné z WWW: IV.) Internetové stránky firmy Rheinspan, [online]. c2010, [cit. 2010-03-11] Dostupné z WWW: V.) Internetové stránky firmy Angowa, [online]. c2010, [cit. 2010-04-21]. Dostupné z WWW: VI.) Internetové stránky firmy Nábytek Servis, [online].c2009, [cit. 2010-04-21]. Dostupné z WWW: VII.) Internetový obchod s materiály pro dřevaře a spojovacím materiálem, [online].c2008, [cit. 2010-04-23]. Dostupné z WWW: [2010-04-21] VIII.) Internetové stránky společnosti Varex – prodej materiálů pro nábytkáře, [online].c2005, [cit. 2010-04-25]. Dostupné z WWW: , IX.) Internetové stránky firmy Ponal – lepidla pro truhláře, [online].c2007, [cit. 201004-25]. Dostupné z WWW:

53

X.) Portál o architektuře, stavebnictví a podnikání, [online].c2010, [cit. 2010-04-23]. Dostupné z WWW: XI.) Material inteligence for furniture and interior design - Surfacing Solutions for Designers and Fabricators, [online].c2010, [cit. 2010-04-06]. Dostupné z WWW: XII.) Dřevo centrum - komplexní informace o dřevě a jeho použití, [online].c2007, [cit. 2010-04-04]. Dostupné z WWW: XIII.) Wood Business portal, [online].c2010, [cit. 2010-04-06]. Dostupné z WWW: XIV.) Hrázský J., Král P., Lehké konstrukční materiály na bázi dřeva. Portál iMateriály, [online].c2007-2008, [cit. 2010-03-22]. Dostupné z WWW: XV.) Internetové stránky firmy Egger, [online].c2010, [cit. 2010-04-16]. Dostupné z WWW: XVI.) Internetové stránky firmy Kili – prodej materiálů pro nábytek a stavbu, [online].c2007, [cit. 2010-04-21]. Dostupné z WWW: http:

54

13 Seznam použitých obrázků: [1] [2] [3] [4] [5] [6]< http://www.alfa-massiv.com/76.0.html?&L=2> [7] KRÁL P., 2009: Obrábění dřevařských materiálů. MZLU v Brně, 176 s. ISBN 97880-7375-267-5 [8] [9] [10] [11] Zdroj: vlastní fotoarchiv [12] [13]

55

14 Seznam příloh: 1.) Příloha č. 1 – Pracovní postupy Tab.č.1 Pracovní postup pro výrobu boků knihovny z materiálu DTD 38 Tab.č.2 Pracovní postup pro výrobu dna knihovny z materiálu DTD 38 Tab.č.3 Pracovní postup pro výrobu půdy knihovny z materiálu DTD 38 Tab.č.4 Pracovní postup pro výrobu poliček knihovny z materiálu DTD 38 Tab.č.5 Pracovní postup pro výrobu boků knihovny z materiálu AirMaxx 38 Tab.č.6 Pracovní postup pro výrobu dna knihovny z materiálu AirMaxx 38 Tab.č.7 Pracovní postup pro výrobu půdy knihovny z materiálu AirMaxx 38 Tab.č.8 Pracovní postup pro výrobu poliček knihovny z materiálu AirMaxx 38 Tab.č.9 Pracovní postup pro výrobu boků knihovny z materiálu Eurolight Tab.č.10 Pracovní postup pro výrobu dna knihovny z materiálu Eurolight Tab.č.11 Pracovní postup pro výrobu půdy knihovny z materiálu Eurolight Tab.č.12 Pracovní postup pro výrobu poliček knihovny z materiálu Eurolight Tab.č.13 Pracovní postup pro výrobu boků knihovny z materiálu Alfa G.3 Tab.č.14 Pracovní postup pro výrobu dna knihovny z materiálu Alfa G.3 Tab.č.15 Pracovní postup pro výrobu půdy knihovny z materiálu Alfa G.3 Tab.č.16 Pracovní postup pro výrobu poliček knihovny z materiálu Alfa G.3

56

2.) Příloha č. 2 – Technicko – hospodářské normy spotřeby materiálu Tab. č. 1 THN spotřeby materiálu pro knihovnu z materiálu DTD 38 Tab. č. 2 THN spotřeby materiálu pro knihovnu z materiálu AirMaxx 38 Tab. č. 3 THN spotřeby materiálu pro knihovnu z materiálu Eurolight Tab. č. 4 THN spotřeby materiálu pro knihovnu z materiálu Alfa G.3

3.) Příloha č. 3 – Výkresová dokumentace Výkres č.1 –

Nárys, bokorys, půdorys, detaily spojovacích prvků a kování pro knihovnu z DTD 38

Výkres č.2 –

Nárys, bokorys, půdorys, detaily spojovacích prvků a kování pro knihovnu z materiálu AirMaxx 38

Výkres č.3 –

Nárys, bokorys, půdorys, detaily spojovacích prvků a kování pro knihovnu z materiálu Eurolight

Výkres č.4 –

Nárys, bokorys, půdorys, detaily spojovacích prvků a kování pro knihovnu materiálu Alafa G.3

57