История появления каучука и его применение

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

ювелирных украшений

Обучающегося Фризюк Анастасии Вадимовны

На тему: Использование нетрадиционных материалов в изготовлении

 

 

Состав выпускной квалификационной работы: 1 Пояснительная записка на 83 страницах

2 Графическая часть на 4 листах

 

 

Руководитель                       « »           20г. доцент кафедры ХОМ, к.п.н.

Канунников Валерий Викторович

 

 

Нормоконтроль и проверка на антиплагиат выполнены.

Оригинальность текста      %                                 Обучающийся                            

(подпись)

                           /                       /                         «         »                       20   г. (подпись, дата)     (Ф.И.О.)

 

 

Магнитогорск, 2019 г.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГООБРАЗОВАНИЯ

«МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г.И. НОСОВА»

 

Институт Строительства, архитектуры и искусства Кафедра - Художественной обработки материалов

 

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой

               /С.А. Гаврицков

«  »             20г.

 

 

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА ЗАДАНИЕ

Тема: Использование нетрадиционных материалов в изготовлении ювелирных украшений

Обучающемуся Фризюк Анастасие Вадимовне

 

Тема утверждена приказом 10-35/586 от 28.03.2019 Срок выполнения                            

 

Исходные данные к работе:

1. Марченков В.И. «Ювелирное дело»

2. Войнич Е.А. «Технология обработки цветных металлов и сплавов»

3. Рахманкулов Д.Л. «Исторические аспекты возникновения отечественного производства натурального каучука»

 

Перечень вопросов, подлежащих разработке в дипломной работе:

1. Изучение методической и специальной, научно-технической литературы

2. Анализ творческих работ, разработка эскизов и чертежей художественного изделия

3. Обоснование выбора материала, описание используемого технологического обеспечения, разработка технологической карты изготовления изделия

4. Изучение техники безопасности при работе в учебных мастерских

5. Экономические расчеты изготовления художественного изделия Графическая часть:

1 лист – аналоги, эскизные поиски и проект серёг

2 лист - чертежи, общий и разнесенный виды серьги 3 лист – технологическая карта изготовления серёг

4 лист – технико-экономические показатели деятельности производства

 

 

Руководитель                                             «   »           20г. (подпись)

Задание получил                                     «  »           20г.

(подпись)

ОТЗЫВ

на выпускную квалификационную работу выполненную обучающимся группы СТХб 15-1

Фризюк Анастасии Вадимовны

на тему: «Использование нетрадиционных материалов в изготовлении ювелирных украшений»

Каучук – совершенно новый и необычный материал в дизайне ювелирных украшений. Появившись на рынке совсем недавно, этот материал успел завладеть всеобщим вниманием к своему внешнему виду. Особенно привлекательно и контрастно выглядит сочетание металла и каучука, что мы и реализуем в нашем изделии. Цель работы - разработка проекта и технологии изготовления набора ювелирных изделий с использованием нетрадиционного материала.

Выпускная квалификационная работа выполнена в соответствии с заданием и отличается грамотностью, логичностью изложения, что подтверждает глубину проработки материала и усердие обучающегося при ее написании.

В настоящее время достаточно тяжело найти учебно-методические пособия, в которых описывалась бы технология использования каучука в ювелирных изделиях. В данной квалификационной работе мы рассмотрели особенности работы с каучуком, что позволит написать доступную технологию использования каучука в разработке проекта ювелирных изделий и расширить ассортимент такого рода изделий.

Считаю, что Фризюк А.В. удалось решить все поставленные задачи. Выводы, сделанные обучающимся, являются четкими и обоснованными, результаты достоверными.

Всё вышеуказанное позволяет заключить, что работа Фризюк А.В. носит выраженный практический характер, представляет законченную выпускную квалификационную работу.

Во время работы над выпускной работой, Анастасией Вадимовной было проявлено усидчивость и настойчивость в достижении цели.

Выпускная квалификационная работа, выполненная Фризюк Анастасией Вадимовной, соответствует требованиям, предъявляемым к выпускной квалификационной работе, может быть рекомендована для защиты на заседании Государственной аттестационной комиссии и заслуживает высокой оценки, а сам выпускник заслуживает присвоения квалификации «Бакалавр» по направлению 29.03.04 ТХОМ.

 

Руководитель выпускной

квалификационной работы                                к.п.н., доц. Канунников В.В.

РЕФЕРАТ

Объем ВКР составляет 83 страницы. Для более полного раскрытия темы используется: 57 иллюстраций, 9 таблиц и приложение А. Количество используемых источников: 29.

Ключевые слова: нетрадиционный материал, технология изготовления, особенности работы с каучуком, классификация украшений с каучуком, листовой металл, набор ювелирных изделий.

Объект исследования – технология художественной обработки металла и использование каучука в ювелирных изделиях.

Предмет исследования – процесс разработки дизайна и технологии изготовления набора ювелирных изделий с использованием каучука.

Цель выпускной квалификационной работы: разработка проекта и технологии изготовления набора ювелирных изделий с использованием нетрадиционного материала.

Методы исследования: анализирование, эксперимент, проектирование, разработка технологии, планирование.

Новизна: разработана классификация ювелирных изделий с каучуком, выявлены и описаны технологические особенности работы с каучуком.

Область применения: изделие относится к личным украшениям, является полным набором ювелирных украшений, каждое изделие из которых можно носить по отдельности.

Экономическая эффективность: при выполнении нормы выпуска в 96 изделий в год, товар будет приносить прибыль в размере 92 815 руб. в год. Было выявлено, что при выпуске 28 изделий будет достигнута безубыточность производства.

Прогнозные предложения о развитии продукта: возможно изготовление данного рода изделия по отдельности от набора с применением драгоценных материалов по индивидуальным заказам с соответствующим увеличением стоимости.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................... 6

1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ.......................................................................... 8

1.1 История появления каучука и его применение........................................ 8

1.2 Основные физико-механические свойства каучука.................................... 11

1.3 Характеристика и классификация ювелирных изделий с использованием каучука.............................................................................................................. 14

Выводы по первому разделу.............................................................................. 20

2 ПРОЕКТНО-ХУДОЖЕСТВЕННАЯ РАЗРАБОТКА НАБОРА ЮВЕЛИРНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КАУЧУКА............................................ 22

2.1 Обоснование выбора темы работы............................................................ 22

2.2 Эскизные поиски набора ювелирных изделий с каучуком........................ 25

2.3 Разработка проекта набора ювелирных изделий с использованием каучука 33

Выводы по второму разделу............................................................................. 42

3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НАБОРА ЮВЕЛИРНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КАУЧУКА............................................ 43

3.1 Обоснование выбора материалов в изготовлении набора ювелирных изделий с использованием каучука................................................................................ 43

3.2 Оборудование, используемое при изготовлении набора ювелирных изделий с каучуком......................................................................................................... 46

3.3 Особенности работы с каучуком при изготовлении набора ювелирных изделий.............................................................................................................. 50

3.4 Разработка технологической карты и этапы изготовления набора ювелирных изделий с использованием каучука................................................................. 53

3.5 Техника безопасности при работе в ювелирной мастерской..................... 62

3.6 Экономические расчёты по изготовлению набора ювелирных изделий с использованием каучука................................................................................... 65

Выводы по третьему разделу........................................................................... 73

ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................. 74

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.............................................. 76

ПРИЛОЖЕНИЕ А............................................................................................. 79

ВВЕДЕНИЕ

Такой материал как каучук открыли еще давно, и известно, что его используют в производстве автомобильных шин, конвейерных лент и прочих промышленных отраслях. Но мало кто знает, что этот «промышленный материал» используют в дизайне ювелирных изделий. Ведь при правильном подходе к нему, каучук может стать очень изысканным материалом.

В нашей квалификационной работе мы рассмотрим каучук в дизайне ювелирных изделий, а также разработаем технологический процесс изготовления набора ювелирных изделий с использованием каучука.

Актуальность выбранной темы квалификационной работы обусловлена тем, что на данный момент стали популярны ювелирные изделия, сочетающие в себе несколько материалов. Интересным считается сочетание металла с нетрадиционным материалом, к которому можно отнести ювелирную смолу, древесину, стекло, каучук. В нашей квалификационной работе основными материалами являются металл и каучук. Ювелирные украшения с каучуком на данный момент достаточно востребованы на рынке, это объясняется широким выбором цвета и формы каучука, благодаря чему изготавливается большой ассортимент ювелирной продукции с неповторимым дизайном.

Объектом исследования является технология художественной обработки металла и особенности работы с каучуком.

Предметом исследования является процесс разработки технологии изготовления набора ювелирных изделий, с использованием нетрадиционного материала.

Целью квалификационной работы является разработка проекта и технологии изготовления набора ювелирных изделий с использованием нетрадиционного материала.

Поставленную нами цель мы реализовали посредством выполнения следующих задач:

- рассмотреть научно-техническую и специальную литературу по

рассматриваемой теме;

- изучить теоретический аспект появления каучука и его основные физико-механические свойства;

- разработать проект набора ювелирных изделий с использованием нетрадиционного материала;

- разработать технологическую карту и этапы изготовления набора ювелирных изделий с нетрадиционным материалом;

- описать безопасность жизнедеятельности человека при работе в учебных мастерских по художественной обработке материала;

- произвести экономические расчёты изготовления набора ювелирных изделий с нетрадиционным материалом.

Новизна данной работы заключается в разработке проекта и особенностях технологии изготовления набора ювелирных изделий, с нетрадиционным материалом.

Теоретическая значимость: рассмотрен и проанализирован теоретический материал в области художественной обработки металла: Войнич Е.А., Новиков В.П, Флеров А.В. А также рассмотрен теоретический материал в области нетрадиционных материалов: Афанасьев С.В., Рахманкулов Д.Л.

Практическая значимость: разработана технология изготовления набора ювелирных изделий с использованием нетрадиционного материала, что дает возможность организовать производственный процесс выпуска данного изделия и внедрить его в учебный процесс.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

История появления каучука и его применение

Каучук - это полимер растительного происхождения. Родиной каучука является Центральная и Южная Америка, где из бразильской гевеи добывали сок молочно-белого цвета. На воздухе он застывал и темнел. Сок дерева гевеи местные жители называли каучуком: в переводе с индейского: "cao" - дерево, "chu" - течь, плакать, что можно перевести дословно как "слёзы дерева" (Рисунок 1).

 

Рисунок 1 – Сбор сока дерева гевеи

 

 

Каучук индейцы стали использовали как влагоотталкивающее вещество: для одежды, крыши, лодок.

В 1493 году Христофор Колумб во время второй экспедиции в Америку отметил для себя удивительный материал. Привезённый испанцами каучук так и не смог стать популярным: в жару он плавился, а на морозе - становился хрупким и трескался. Вплоть до 1839 года каучук так и оставался неизведанным материалом до того, как Чарльз Гульдир открыл процесс вулканизации каучука. Он смешал каучук с серой, благодаря чему новый материал, названный позже резиной, стал значительно прочнее.

Открытие резины привело к широкому ее применению: к 1919 году было предложено более 40 тыс. изделий из резины. К ним относятся транспортные ленты конвейеров, автомобильные шины, материал для строительства и кровли, а также одежда и обувь. [16]

Потребность в резине была настолько высока, что пришлось искать новые источники природного каучука. В СССР в 1930 годы проводились работы по пересмотру местной флоры на признак каучукобразования и было выделено 993 вида растений, которые могли синтезировать каучук, наиболее известный среди них одуванчик кок-сагыз. Начались производственные посевы этих растений, функционировали заводы по извлечению каучука, который по своему качеству не уступал гевейскому каучуку.

Такое массовое производство каучука в СССР прекратилось с появлением нового способа получения искусственной резины. В 1927 году С.В. Лебедев изобрёл новый метод синтеза каучука из бутадиена, используя в качестве катализатора металлический натрий. Так появился синтетический каучук. [20]

До 1990 СССР по объемам производства синтетического каучука занимал первое место в мире. И сегодня Россия сохраняет позиции экспортера мирового значения. На внутреннем рынке остается примерно половина продукции. Основными потребителями синтетического каучука являются шинные заводы, а около 40 процентов каучука идет на широкий ассортимент резинотехнических изделий (более 50 000), среди которых наиболее заметное место занимают технические изделия из мягкой резины, подошвы для обуви, ленточные транспортеры, разнообразные трубы и шланги всех видов, электроизоляция, герметики, клеи, краски на латексной основе и т.д.

В настоящий момент наиболее массовое применение каучуков — это производство резин для автомобильных, авиационных и велосипедных шин (Рисунок 2).

Рисунок 2 – Применение каучука в производстве резины для шин

Из каучуков изготавливаются специальные резины огромного разнообразия уплотнений для целей тепло- звуко- воздухо- гидроизоляции разъёмных элементов зданий, в санитарной и вентиляционной технике, в гидравлической, пневматической и вакуумной технике.

Каучуки применяют для электроизоляции, производства медицинских приборов и средств контрацепции.

В ракетной технике синтетические каучуки используются в качестве полимерной основы при изготовлении твёрдого ракетного топлива, в котором они играют роль горючего, а в качестве наполнителя используется порошок селитры (калийной или аммиачной) или перхлората аммония, который в топливе играет роль окислителя.[14]

Спектр применения натурального каучука очень широк - в основном это резино-техническая и химическая промышленности. На основе натурального каучука производятся клеи, лакокрасочные материалы, клейкие ленты и наклейки, полимерные напольные покрытия, промышленные шланги, уплотнители, детали с креплением резины к металлу и компоненты виброизолирующих систем, промышленные транспортеры и ленты, разнообразные строительные материалы, товары народного потребления: латексные перчатки, обувь и одежда, детские игрушки, канцелярские изделия, мебель и многое другое.

Применение каучука в медицине также имеет место. Самое распространенное изделие медицинской промышленности, полученное с использование каучука, – это пластырь. Он является смесью каучука, лекарственных и сопутствующих веществ. Преимущества таких пластырей: длительное сохранение клейкости; сочетаемость со многими лекарственными средствами; безвредность; удобство в применении. Процесс производства заключается в растворении 1 части каучука в 12 частях бензина. А затем в раствор вводят другие сопутствующие компоненты: терпентин (увеличивает липкость), ланолин (предохраняет от засыхания), окись цинка (ослабляет

раздражение), лекарства (создают терапевтический эффект).

Поистине жизненно важными изделиями из каучука можно назвать имплантаты человеческих органов. Применение каучука в их производстве началось сравнительно недавно и стало началом новой эры в развитии медицины. Имплантатами трахеи выступают материалы из полиактилатов, полисилоксанов, полиамидов. Искусственное сердце и его части делают из полиуретанов и полиоксиланов. Полиэтилен и полипропилен являются материалом для производства имплантатов частей пищевода, а поливинилхлорид является основным компонентом имплантатов других частей пищеварительной системы. Искусственные кровеносные сосуды производятся из полиэтилентерефталата, политетрафторэтилена и полипропилена. Обрести людям с ограниченными возможностями новые кости и суставы помогают полиакрилаты, полиамиды, полиуретаны.[22]

Исходя из вышеуказанных факторов, каучук, материал растительного происхождения, прошёл долгий путь преобразования и сейчас, будучи исследованный, используется во многих промышленных и даже медицинских отраслях.