Технології. 6 клас. Біленко

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

§ 2. Дизайн-проєкт. Технологічний процес виготовлення виробу. Процес розмічання. З’єднання деталей

Перед визначенням поняття «дизайн-проєкт» нагадаємо, що дизайн — це сукупність дій із конструювання виробів.

Метою дизайну є:

створення нових, естетично привабливих форм об’єктів;
задоволення матеріальних і духовних потреб людини;
гармонізація предметного світу.

Технологічний підхід до проєктування забезпечує відповідність передбачуваного реальному результату. Складання дизайн-проєкту забезпечить досконале знання того, який вигляд матиме об’єкт проєктування.

Дизайн-проєкт — це пакет документів, який детально відображає концепцію майбутнього об’єкта.

У пакет дизайн-проєкту дизайнери включають креслення, візуалізацію, специфікацію, пояснювальну записку.

Інакше кажучи, дизайн-проєкт — це інструкція для тих, хто буде створювати об’єкт. Тому завдання автора/авторки проєкту — скласти документ таким чином, щоб за його допомогою можна було реалізувати задумане.

Під час розробки проєкту запитай себе:

Чи визначено технологію створення об’єкта проєктування?
Чи достатня кількість графічних зображень об’єкта?
Наскільки чітко визначено послідовність реалізації задуму проєкту?
Чи зрозуміло, які потрібні інструменти, пристосування, матеріали?

Перед початком виготовлення виробу необхідно детально описати його технологічний процес. Слід зрозуміти, які технологічні операції потрібно здійснити, у якій послідовності, які інструменти й пристосування знадобляться.

Технологічний процес — це послідовність технологічних операцій, необхідних для зміни форми, розмірів і властивостей матеріалу, які потрібно виконати, щоб із сировини отримати готовий продукт.

Технологічний процес виготовлення виробів з деревини на підприємстві передбачає такі операції:

сушіння деревних матеріалів;
розкрій деревних матеріалів на заготовки;
обробка заготовок для надання їм необхідної форми та розмірів відповідно до графічного зображення;
склеювання заготовок;
складання та обробка деталей;
оздоблення готового виробу.

Операції виготовлення виробів із деревини можна розглядати як підготовчі, обробні та оздоблювальні, що характерно також для технологій виготовлення виробів з інших матеріалів.

Операції виготовлення виробів із деревини

Арт-галерея

Ентоні Якобус (Тоні) Оффермане. «Майстерня скульптора». 1870

Едвард Генрі Поттаст. «Сільський тесля». 1899

Едвард Амбле Онслоу. «Молодий учень». 1903

Для того щоб у спрощеному вигляді описати технологічний процес виготовлення виробу, складають технологічну карту, яка має вигляд таблиці.

Технологічна карта — це послідовність виконання операцій, графічне зображення заготовки, що змінюється, застосовуване обладнання, інструменти та пристосування.

Зразок оформлення технологічної карти

Також можна використовувати операційні й маршрутні карти, які є спрощеними варіантами технологічної.

Операційна карта — зазначення послідовності виконання операцій та інструментів (без графічного зображення).

Маршрутна карта — зазначення лише послідовності виконання операцій.

Розмічання

Одним із найважливіших етапів роботи з виготовлення виробу, від правильного виконання якого залежить його якість, а також витрати матеріалу та робочого часу, є розмічання.

Розмічання — операція з перенесення на матеріал розмірів і контурів майбутнього виробу.

Починають розмічання з вибору бази — лінії чи площини, від якої відкладатимуть розміри. Якщо є оброблені поверхні, то як бази приймають їх; у симетричних деталей за основи зручно приймати осі симетрії, центральні лінії. Їх наносять насамперед.

Базова лінія — вихідна лінія, проведена на заготівлі, від якої проводять розмічання.

Базова сторона — найбільш рівна сторона заготівлі, від якої ведуть розмічання та подальшу обробку.

Розмічання великої кількості однакових деталей або деталей, що мають криволінійний контур, здійснюють за допомогою шаблонів.

Шаблон — спеціальна деталь, розміри та контур якої такі ж, як у потрібного нам виробу.

Інструменти для розмічання та замірювання (робота з деревиною)

Інструменти для розмічання та замірювання (робота з тонколистовим металом)

Перлини мудрості

Хто працю любить, той наш брат.

Леся Українка (українська письменниця, перекладачка, культурна діячка ХІХ-ХХ ст.)

Арт-галерея

Доменіко Фетті. «Замислений Архімед». 1620

Юджин Вонг. «Інструмент теслі». 2014

Моріс Кантен де Латур. «Портрет Емілі дю Шатле, французької математикині та фізикині». 1745

Під час розмічання важливо враховувати припуск на обробку. Його розмір відповідає різниці габаритів деталі та заготовки. Значення припусків впливає на ефективність і якість обробки, оскільки вони компенсують похибки робочих операцій.

Припуск на обробку — додаткова частина матеріалу заготовки, що підлягає видаленню.

Дії перед початком виконання розмічання

Технологічні операції

Перед виконанням технологічних операцій необхідно дізнатися про інструменти, якими їх виконують, зрозуміти прийоми роботи з ними та ознайомитися з правилами безпечної праці.

Розглянемо декілька основних інструментів, які використовують для здійснення технологічних операцій із деревиною, металом і дротом.

Інструменти для роботи з деревиною

Інструменти для роботи з металом

Інструменти для роботи з дротом

Приклад дослідження інструмента

Прийоми роботи з інструментом

Положення корпуса вважають правильним, якщо між плечовою і ліктьовою частинами зігнутої в лікті правої руки з напилком, встановленим на губки лещат (вихідне положення), утворюється кут 90°. При цьому корпус того, хто працює, має бути прямим і розвернутим під кутом 45° до лінії осі лещат.

Правила безпечної праці:

1. Заготовку має бути міцно затиснуто в лещатах.
2. Не можна працювати напилком із розколотою ручкою. Ручку має бути добре насаджено на хвостовик напилка.
3. Не можна торкатися ручкою інструмента деталі, закріпленої в лещатах, адже це порушує міцність її насадки.
4. Не можна охоплювати носок напилка лівою рукою.
5. Заборонено здувати стружки, видаляти їх голими руками.

З’єднання деталей

Після виготовлення деталей для отримання виробу їх необхідно з’єднати. Вибір способу з’єднання залежить від конструкційного матеріалу та вимог до об’єкта.

Поширеними способами з’єднання деталей з деревини є з’єднання за допомогою цвяхів і клею.

Сторінками історії

Протягом століть цвяхи виготовляли з найрізноманітніших матеріалів — кісток тварин, дерева, бронзи, міді та заліза.
Металеві цвяхи, дуже схожі на ті, що ми використовуємо зараз, з’явилися приблизно п’ять тисяч років тому, коли люди навчилися працювати з металом, — у бронзову добу. Їх знаходили на місцях розкопок Месопотамії, Стародавнього Єгипту та Риму. Виготовляли їх зазвичай двома способами: відливали або кували. Вони були чотиригранної форми, оскільки це було зручніше і значно простіше. Найскладнішими у виготовленні вважали цвяхи для підковування коней, оскільки вони мали, по-перше, бути маленькими, а по-друге — загинатися й доходити до тіла тварини. Далеко не кожен коваль міг зробити такі цвяхи, а тим більше підкувати ними коня.

Стародавні цвяхи

Коли в І ст. до н. е. на території сучасної Шотландії внаслідок облоги було залишено стародавній римський замок, його захисники, щоб не залишити нічого загарбникам, закопали всі цінності на глибині понад 3 м. Під час розкопок скарб вразив усіх своїм розмахом — там було 7 тонн чудових цвяхів, яких не торкнувся час, — на них не було жодної плями іржі.
До початку XIX ст. цвяхи кували вручну, тому їх виробництво було дуже трудомісткою та важкою справою. Згідно з історичними документами, лише в Британії в XVII ст. виробництвом цвяхів займалося майже 60 тисяч ремісників. Цвяхи коштували дуже дорого, і багато злочинців воліли красти не прикраси з дорогоцінних металів, а саме цвяхи, тому що попит на них був завжди.
Ціна на цвяхи значно впала на початку XIX ст., після того як з'явилися верстати для їх виробництва. Уважають, що перший такий верстат вигадав і зібрав відомий американський винахідник, інженер-механік і фізик, володар 21-го американського та 19-ти англійських патентів Джейкоб Перкінс. У 1790 р., коли йому було лише 24 роки, він створив верстат, який міг розрізати металевий дріт на рівні відрізки, один кінець кожного шматочка заточував, а на протилежному формував капелюшок.

Це цікаво

Сучасний цвяховий верстат може «видавати» до 700 цвяхів за хвилину. Загалом у світі виробляють близько 4 мільйонів тонн цвяхів на рік. Лідером серед країн-виробників цих популярних кріпильних виробів є Китай, який щороку випускає приблизно півтора мільйона тонн цвяхів. Найчастіше в промисловості та в побуті використовують звичайні будівельні цвяхи, хоча загалом їх існує понад 300 різних типів.

Перлини мудрості

Явлення людському племені цвяха анітрохи не поступається за своїм значенням винаходу колеса, а, може, навіть перевершує його.

Джей Вілсон, канадський учений

Новітні досягнення науки, техніки і технології

Зараз цвяхи виготовляють не лише із заліза, а й з латуні та міді, дехто вдягає їх в «одяг» із полімерів — це зазвичай роблять у виробництві дорогих елітних меблів, щоб згодом іржа не псувала коштовні матеріали.

А в Японії виготовили цвях зі склопластика, який не поступається своєму залізному побратиму щодо міцності, а за естетичністю значно виграє, адже його можна пофарбувати в будь-який колір разом із матеріалом, у який він забитий.

Робота в парах або групах

Проаналізуйте інформацію про особливості з’єднання цвяхами та клеєм. Обґрунтуйте пропозицію використати цвяхи для з’єднання деталей власного проєкту. Визначте питання та проведіть додаткові дослідження.

Інформація для дослідження № 1

Інформація для дослідження № 2

Сторінками історії

Клейкі властивості деяких речовин і можливість з’єднання ними певних предметів відомі доволі давно. Непрямим доказом цього є той факт, що слово «клей» багатьма мовами звучить і пишеться однаково. Латинське «lutum» і німецьке «Leim» або «Lehm», англійське «glue» та словацьке «glej», українське «клей» і грецьке «glia» або «gleba» явно натякають на схожі дії, що з'явилися приблизно одночасно на різних територіях.
Насправді клей — давній супутник людини. Його поява належить до періоду неоліту (9,5 тис. років до н. е.). Кочівники та мисливці виготовляли його з відвару кісток і сухожилок. Приморські племена отримували клейку речовину з розвареної маси риб'ячої луски. Крім того, для склеювання широко застосовували природні смоли рослинного походження.
У гробниці єгипетського фараона Тутанхамона знайдено бджолиний віск, тваринний клей і смоли, які використовували як клей.
Єднальні властивості асфальту застосовували для усунення недоліків у глиняному посуді, закупорювання сосудів, ізоляції днища кораблів від води.
Спочатку клей використовували тільки для склеювання різних невеликих предметів — побутового начиння, прикрас із різних матеріалів (у Стародавньому Єгипті це були дерево, слонова кістка, глина тощо). Пізніше клей почали успішно застосовувати й у будівництві.
Першу промислову фабрику з виробництва клею було відкрито в Голландії в 1690 році. А перший патент на клей (на основі риб'ячого жиру) видали в Англії в 1754 році.
До XX ст. як клейкі речовини переважно використовували натуральні продукти та їх похідні. XX століття відкрило еру синтетичних клеїв.
Клейка стрічка відома в усьому світі завдяки своїй міцності, довговічній якості, простоті використання та водонепроникності. На полях битв у Другій світовій війні військам часто доводилося лагодити машини, зброю, навіть бойові поранення будь-якої миті. Не всі матеріали підходили в умовах високої вологості та бруду. Тому було створено товсту водонепроникну стрічку, яка допомагала військам у незапланованому, але необхідному ремонті.
1942 року хімік Гаррі Кувер (США) намагався створити прозорий пластик для прицілів, які будуть використовувати на війні. Під час своїх випробувань та експериментів він випадково створив ціаноакрилат, більш відомий як суперклей.

Це цікаво

Ми всі бачили, як ящірки та гекони пересуваються по стіні й не падають. Це їм вдається завдяки крихітним липким волоскам на нижній частині ніг — набагато сильнішим, аніж сучасні клеї. Кожен квадратний міліметр уміщує 14000 або більше цих волосків, даючи змогу тваринкам без зусиль чіплятися за стіни. Дослідники та розробники клеїв намагаються створити схожий синтетичний клей, так само міцний і довговічний.

Працюючи з інструментами, потрібно завжди пам’ятати про правила безпеки. Від їх дотримання залежить безпека не лише того, хто працює, а й навколишніх.

1. Не користуйся інструментами, правила поводження з якими не вивчено.
2. Використовуй інструмент лише за призначенням.
3. Не працюй несправними та тупими інструментами.
4. Під час роботи правильно тримай інструмент.
5. Утримуй робоче місце в чистоті та порядку.
6. Розкладай і зберігай інструменти та обладнання в правильному порядку.
7. Не розмовляй під час роботи.
8. Виконуй роботу уважно, не відволікайся сторонніми справами.

Перлини мудрості

Найскладніше почати діяти, усе інше залежить лише від наполегливості.

Амелія Мері Ергарт, американська авіаторка, ораторка, письменниця, журналістка XX ст.

Спрощена схема технологічного процесу виготовлення виробів

Перевір себе та поміркуй

1. З чого складається дизайн-проєкт?
2. Що таке технологічний процес?
3. Для чого розробляють технологічну карту?
4. Яка мета здійснення розмічання?
5. Які інструменти використовують для розмічання заготовок з деревини; з металу?
6. Що таке припуск на обробку?
7. Як здійснюють з’єднання деталей виробу?
8. Запропонуй алгоритм вибору інструментів для розмічання.
9. Порадь способи перевірки надійності з’єднання деталей виробу.
10. Обґрунтуй доцільність використання шаблонів для розмічання.

Твоя проєктна діяльність

Теми дослідницьких, інформаційних, пошукових проєктів