Inżynieria Wiedzy – PROJEKT – część 1 Rok akademicki 2012/2013
Zespół: Kulecka Aleksandra
Specjalność: EI, 5 rok

A.

Charakterystyka procesu:

1. Słowniczek pojęć:

Masa "Mikro" - Masa do wyrobu płyt gramofonowych była tworzywem termoplastycznym i musiała spełniać warunki określone w normie ZN-61/MPCh.-5029. W zależności od sposobu formowania masy na wytłaczarce, była w postaci płytek lub granulek. Masę w postaci płytek układano po 20 płytek w paczce (owijanej papierem pakowym), a następnie umieszczano po 50 kg netto w szczelnie zamykanych skrzyniach. Masa w postaci granulatu pakowana była do worków igelitowych zabezpieczonych zewnętrznie jutowymi lub wielowarstwowymi workami papierowymi. Masę przechowywano w temperaturze nieprzekraczającej +25^OC. Do produkcji masy używano następujących surowców:

• polichlorek winylu. Był to biały krystaliczny proszek bez zapachu. Pakowany był
  w wielowarstwowe worki papierowe po 30 lub 50 kg,

• kopolimer chlorku i octanu winylu. Miał postać proszku o lekko żółtawym zabarwieniu. Pochodził z importu i pakowany był w wielowarstwowe worki papierowe,

• stearynian kadmowy-mieszanina soli kadmowych kwasów tłuszczowych /głównie stearynowego i polmitynowego/. Miał postać drobno krystalicznego białego lub kremowego proszku. Pakowany był w worki papierowe po 20 lub 50 kg, a następnie dodatkowo w worki jutowe lub igelitowe,

• ftalan dwubutylu. Była to jednorodna, przeźroczysta ciecz bez mechanicznych zanieczyszczeń. Dostarczany był w metalowych hobokach, wymagał ochrony przed dostępem światła,

• ftalan dwuaktylu. Oleista ciecz bez osadu, dostarczana była w hobokach. Stosowano go zamiennie z ftalanem dwubutylu,

• sadza. Czarny puszysty i lekki proszek, pakowany w worki papierowe wielowarstwowe
  o wadze 25 kg. Stosowano sadze o symbolu TG-15 lub KN-2,

• wosk Montana. Dostarczany był w postaci kostek koloru ciemnobrązowego, wielkości dużego mydła, pakowanych osobno w kartonowe pudła.

Galwanizernia - miejsce, w którym odbywał się proces tworzenia negatywów z otrzymywanych pozytywów (nazywanych "pierwszymi"). Pozytyw "pierwszy" to niklowa płyta z zapisem dźwięku, która powstała w wyniku natryskowego srebrzenia miękkiej części acetatu i podawana była następnie procesowi galwanizacji. Podczas tego procesu na acetatcie powstawała metalowa, niklowa płyta z zapisem dźwięku w postaci mikrorowków. Jeden pozytyw wystarczał na wykonanie około 10 000 sztuk płyt.

Ciastko - Porcja przetopionej masy "Mikro" w owal o znacznej grubości i średnicy. Z "ciastka" wytłaczana jest płyta winylowa, gotowa do odsłuchu.

1. Krótki opis procesu:

Na prasie tłoczącej góra-dół były zamontowane matryce. Na stronie wypukłej dokładano etykiety na płyty. Obok prasy na podręcznym urządzeniu nagrzewał się pojemnik z masą. Kiedy masa osiągnęła odpowiednią plastyczność wkładano ją do prasy i rozpoczynano proces tłoczenia. Technologicznie ustalony był czas grzania i studzenia.

Prasowanie masy polichlorku winylu z komponentami pomiędzy matrycami niklowymi (negatywami) odbywało się w temperaturze 160^OC oraz ciśnieniu od 120-200 atmosfer (w zależności od wielkości płyty). Masa do tłoczenia płyt była tworzywem termoplastycznym, które w trakcie prasowania nie ulegała żadnym znaczniejszym przemianom chemicznym. Długotrwałe ogrzewanie masy mogło jednak powodować nieodwracalne procesy chemiczne (częściowy rozkład polichlorku winylu), dlatego też czas ogrzewania i temperatura były ściśle określone w instrukcjach pracy dla każdego rodzaju prasy. Wydajność procesu wynosiła od 75%-90% w stosunku do masy. Powstałe straty składały się na: odpady (część masy, która podczas prasowania wypływała z formy przez szczelinę – 12%), braki (płyty posiadające skazy dyskwalifikujące je do sprzedaży-pozostały procent).

1. Model procesu:

• OT 1 (Parametry mat. wsadowego)

  • OT 1.1 (Średnica dysku)

    • OT 1.1.1 (Long Play)

    • OT 1.1.2 (Short Play)

• OT 2 (Etykietki z nadrukiem)

  • OT 2.1 (Wycinanie otworu środkowego)

    • OT 2.1.1 (Wyznaczenie środka)

    • OT 2.1.2 (Wycięcie)

  • OT 2.2 (Przycinanie na średnicę etykietki)

• OT 3 (Przygotowanie "ciastek")

  • OT 3.1 (Odmierzanie ilości składników)

  • OT 3.2 (Topienie sproszkowanej masy)

  • OT 3.3 (Odmierzenie masy na "ciastko")

• OT 4 (Przytwierdzanie etykietek do "ciastek" z masy "Mikro")

  • OT 4.1 (Wyznaczenie środka "ciastka")

  • OT 4.2 (Przyłożenie plakietki)

• OT 5 (Tłoczenie płyty)

  • OT 5.1 (Przesunięcie "ciastka" z jedną etykietką na matrycę)

  • OT 5.2 (Przyłożenie drugiej plakietki)

  • OT 5.3 (Prasowanie "ciastka" w płytę)

    • OT 5.4 (Ciśnienie prasy - 100 T)

    • OT 5.5 (Temperatura matryc - 380 F)

    • OT 5.6 (Czas prasowania - 28 s)

    • OT 5.7 (Szybkie chłodzenie odcisku)

  • OT 5.4 (Przycinanie nadmiaru materiału)

1. Parametry procesu:

OT 1 (Parametry materiału wsadowego)

Na początku procesu odbywa się przygotowanie matrycy z tzw. nagrania masterowego. Poprzez nakładanie warstwy srebra i chromu, tworzy się metalową matrycę wykorzystywaną do wykonywania późniejszych odcisków płyty winylowej. Ze względu na dwa popularne rodzaje nagrań LP i SP, wielkość matrycy jest odpowiednio dobierana.

OT 1.1 (Średnica dysku)

W zależności od narzuconego przez artystę rodzaju płyty (wielkości dysku master), dobiera się odpowiednią średnicę matrycy, która jest nieco mniejsza od średnicy dysku master, ze względu na dodatkową obróbkę skrawaniem w procesie przygotowania samej matrycy.

OT 1.1.1 (Long Play)

Średnica matrycy wynosi 12 cali (około 30,48 cm).

OT 1.1.1 (Short Play)

Średnica matrycy wynosi 7 cali (około 17,78 cm).

OT 2 (Etykietki z nadrukiem)

Plakietki przygotowane przez drukarnie są kształtu kwadratu o długości boku około 11 cm. Wykonany na nich nadruk mieści się w okręgu o średnicy 10 mm.

OT 2.1 (Wycinanie otworu środkowego)

Ze względu na sposób odtwarzania każdej płyty winylowej, etykietka z nadrukiem informacyjnym ma stałą średnicę (10 cm). Konieczne jest wyznaczenie jej środka oraz wycięcie otworu, odpowiadającego średnicą otworowi na płycie winylowej.

OT 2.1.1 (Wyznaczenie środka etykietki)

Wyznaczenie środka plakietki odbywa się maszynowo.

OT 2.1.2 (Wycięcie otworu środkowego etykietki)

Średnica otworu środkowego etykietki wynosi 7 mm dla płyt radzieckich oraz 7,24 mm dla płyt produkcji amerykańskiej i europejskiej.

OT 2.2 (Przycinanie na średnicę etykietki)

Z kwadratowych plakietek, wycina się za pomocą ostrza o kształcie okręgu krążki etykietek na średnicę 10 cm. Odbywa się to na prasie z ostrzem. Przygotowane etykietki będą potem przykładane do rozgrzanych "ciastek".

OT 3 (Przygotowanie "ciastek")

W celu odmierzenia porcji roztopionej masy "Mikro" do specjalnego pojemnika wsypuje się granulat tej masy. Specjalne piece roztapiają ten granulat a następnie formuje się z porcji masy "ciastko", które w późniejszym procesie formowania będzie kształtowane na płytę winylową.

OT 3.1 (Odmierzanie ilości składników)

W zbiorniku z granulatem należy przez cały czas uzupełniać ilość masy "Mikro" aby produkcja płyt była ciągła.

OT 3.2 (Topienie sproszkowanej masy)

Piec podgrzewa przygotowaną porcję masy "Mikro". Przy zbyt długim procesie podgrzewania tej masy może dość do nieodwracalnych przemian chemicznych, które mogą skutkować niewłaściwym zachowaniem się "ciastka" (np. przywieranie do matryc), również przy zbyt krótkim okresie podgrzewania tej masy może dojść do niestopienia się składników, czego wynikiem będzie kruche, nieformowalne "ciastko".

OT 3.3 (Odmierzenie masy na "ciastko")

Wielkość "ciastka" zależna jest od producentów płyt oraz od materiału wykorzystywanego na masę.

OT 4 (Przytwierdzanie etykietek do "ciastek" z masy "Mikro")

Odmierzona ilość przetopionego granulatu otrzymuje jedną etykietkę, która przywiera do powierzchni "ciastka", następuje tutaj pokrycie się otworu środkowego etykiety i "ciastka".

OT 4.1 (Wyznaczenie środka "ciastka")

Roztopiona porcja masy "Mikro" umieszczana jest równomiernie wokół bolca o odpowiedniej średnicy (średnica otworu środkowego etykietki).

OT 4.2 (Przyłożenie plakietki)

Na bolec przykładana jest papierowa plakietka, tak, aby otwory się pokryły.

OT 5 (Tłoczenie płyty)

Tłoczenie płyty winylowej odbywa się na obustronnej prasie wyposażonej w matryce (negatywy nagrania master, z wypukłymi żłobieniami odpowiadającymi rowkom na nagraniu master).

OT 5.1 (Przesunięcie "ciastka" z jedną etykietką na matrycę)

Ciastko wraz z jedną etykietą wędruje na dolną matrycę za pomocą mechanicznego ramienia.

OT 5.2 (Przyłożenie drugiej plakietki)

Następuje nałożenie na bolec górnej matrycy drugiej plakietki.

OT 5.3 (Prasowanie "ciastka" w płytę)

Przygotowane ciastko ulega formowaniu w płytę winylową.

OT 5.3.1 (Ciśnienie prasy)

Ciśnienie prasy wynosi 100 ton.

OT 5.3.2 (Temperatura matryc)

Temperatura, do której podgrzewa się matryce wynosi 380 stopni Farenheita, czyli około 183,33 stopni Celsjusza

OT 5.3.3 (Czas prasowania)

Czas na zmianę położenia prasy górnej do położenia końcowego to około 28 sekund.

OT 5.3.4 (Szybkie chłodzenie odcisku)

Przeprasowana płyta wraz z nadmiarem masy "Mikro" jest szybko chłodzona za pomocą wody, co pozwala na "zahartowanie" plastycznej masy i uformowanie ostatecznego kształtu rowków.

OT 5.4 (Przycinanie nadmiaru materiału)

Nadmiar stwardniałej masy "Mikro" jest obcinany za pomocą specjalnego noża, który nadaje płycie ostateczny wymiar 12 lub 7 cali.

1. Zalecane wartości:

Operacja technologiczna	Parametr symbol	Parametr nazwa i wymiar	Zalecane wartości
OT 1 (Parametry materiału wsadowego)	Śr.	Średnica matrycy (cale)	LP - 12 cali, SP - 7 cali
	Śr. Ś.	Średnica otworu środkowego (mm)	7 mm dla standardu radzieckiego, 7,24 mm dla standardu europejskiego i amerykańskiego
OT 2 (Etykietki z nadrukiem)	Śr. E.	Średnica etykietki (cm)	10 cm
	Śr. Ś. E.	Średnica otworu środkowego etykietki (mm)	Jak dla Śr. Ś. OT 1
OT 3 (Przygotowanie "ciastek")	Temp.	Temperatura topienia masy (^OC)	70 ^OC + 5 ^OC
OT 4 (Przytwierdzanie etykietek do "ciastek" z masy "Mikro")	Środek	Środek "ciastka"	Wyznaczany przez bolec na matrycy
OT 5 (Tłoczenie płyty)	T. M.	Temperatura matryc (F)	380 F
	P.	Nacisk matryc (Tony)	100 T
	T.	Czas prasowania (sek.)	28 sek
	Śr. K.	Średnica końcowa płyty (cale)	Jak dla Śr. OT 1
	Temp. Ch.	Temperatura chłodzenia (^OC)	Nie mniej niż 18 ^OC

B.

Kryteria oceny końcowej

Możemy wyróżnić następujące kryteria oceny końcowej naszego produktu:

• Wygląd zewnętrzny - Umiejscowienie etykietek na gotowej płycie, czy na odpowiedniej stronie płyty znajduje się odpowiednia plakietka, ich umiejscowienie względem środka płyty

• Wytrzymałość (odporność na ugięcia, zarysowania) - Czy masa "ciastka" nie była przetrzymywana w zbyt niskiej temperaturze, co powoduje kruchość płyty

• Wymiary końcowe - Czy płyta została przycięta do odpowiedniego wymiaru, czy plakietki mają odpowiedni wymiar, nie są postrzępione lub podarte

• Jakość produktu - Ogólny wygląd zewnętrzny, czy płyta posiada pęknięcia, lub wyraźne braki w ciągłości rowku, czy etykietka jest cała, nie podarta, nie nadpalona, nie przebarwiona, czy płyta jest prosta, nie wygięta w procesie formowania, czy plakietka się odkleja od płyty.

• Jakość rowków - Czy zapisane rowki odpowiadają nagraniu master, czy jakość nagrania jest odpowiednia, czy po zahartowaniu płyty wodą nie uległo pogorszeniu nagranie.

C.

Wady

Tłoczenie płyty winylowej może być obarczone następującymi wadami:

• Etykietki na płycie są przesunięte względem otworu środkowego płyty, (nastąpiło przesunięcie etykiet w podajniku => należy poprawić ułożenie plakietek w podajniku lub masa "ciastka" poruszyła się przy przenoszeniu na matrycę => wyczyścić ramie przenoszące ciastko)

• Etykietki są naklejone na niewłaściwych stronach (nastąpiła zamiana etykiet w podajnikach => zmienić zawartość podajników),

• Niewłaściwe etykietki zostały naklejone (nastąpiło naklejenie niewłaściwych etykiet na płytę => zmienić zawartość podajników),

• Etykietki są nadpalone (temperatura matryc jest zbyt wysoka => zmniejszyć temperaturę matryc),

• Etykietki są nadtargane (masa "ciastka" jest zbyt gorąca, co powoduje zbytnie przyleganie etykietki do niego = > zmniejszyć temperaturę pieca topiącego masę),

• Etykietki są przebarwione (podajnik z etykietami jest zabrudzony => wyczyścić podajnik z etykietami lub temperatura matryc jest zbyt wysoka => obniżyć temperaturę matryc),

• Etykietka odkleja się od płyty (temperatura matryc jest zbyt niska => podnieść temperaturę matryc lub temperatura ciastka jest zbyt niska => podnieść temperaturę pieca topiącego masę "Mikro" lub temperatura ciastka jest zbyt niska => skrócić czas miedzy roztopieniem masy i przetransportowaniem na matrycę),

• Płyta jest zbyt krucha (temperatura ciastka jest zbyt niska => podnieść temperaturę pieca topiącego masę "Mikro" lub temperatura matryc jest zbyt niska => podnieść temperaturę matryc),

• Płyta posiada pęknięcia (temperatura "ciastka" jest zbyt niska => podnieść temperaturę pieca topiącego masę "Mikro"),

• Płyta posiada braki w ciągłości rowków (wystąpiło zabrudzenie matryc => wyczyścić matryce),

• Płyta jest krzywa (matryca się odkształciła => poprawić kształt matryc lub woda do hartowania ma zbyt niską temperaturę => podnieść temperaturę wody),

• Płyta jest zbyt mała (podano zbyt małą ilość masy "Mikro" => zmienić ustawienia podajnika masy lub odległość noży skrawających jest zbyt duża => poprawić położenie noży),

• Płyta jest zbyt duża (noże skrawające są odsunięte zbyt daleko => zmienić położenie noży skrawających),

• Płyta jest zbyt gruba (nacisk prasy jest zbyt mały => poprawić nacisk masy lub odległość końcowa między kowadłami jest zbyt duża => poprawić odległość końcową kowadeł prasy),

• Nagranie zbytnio trzeszczy (nie zahartowano płyty => przygotować płytę na nowo lub uszkodzeniu uległa matryca => wymienić matrycę lub płyta była zbyt długo prasowana => skrócić czas prasowania),

• Nagranie jest niewłaściwe (założono niewłaściwe matryce => zmienić matryce),

• Nagranie jest o wiele gorszej, jakości niż nagranie na płycie master (matryce uległy starciu => przygotować nowe matryce)

D.

Wady - opis tabelowy

Wada	Przyczyna	Zalecane wartości parametrów	Przyczyna (opis)
Etykieta jest nadpalona	Temperatura matryc w OT 5.3.2 jest zbyt wysoka	T. M. powinna wynosić 380 F	W wyniku zbyt wysokiej temperatury matryc, przyłożone do "ciastka" etykiety są narażone na zbyt wysoką temperaturę. Podczas działania zbyt wysokich temperatur, papier etykiet uległ nadpaleniu.
Płyta jest krucha	Temperatura matryc w OT 5.3.2 jest zbyt niska, lub temperatura ciastka jest zbyt niska w OT 3.2	T.M. powinna wynosić 380 F, temperatura "ciastka" powinna wynosić Temp. = 70 ^OC + 5 ^OC	W wyniku niewłaściwego przygotowania masy "ciastka" masa nie stopiła się właściwie lub proces jej chłodzenia zaczął się zbyt wcześnie, powoduje to powstawanie sporych pęknięć w czasie prasowania płyty. Pęknięcia mogą powstawiać również w momencie, kiedy temperatura matryc jest o wiele niższa niż temperatura "ciastka", co powoduje jego zbytnie przechłodzenie i powstawianie pęknięć podczas prasowania.
Płyta jest krzywa	Matryca zmieniła swój kształt w OT 5.3 lub woda używana do chłodzenia ma temperaturę o wiele niższą niż temperatura pokojowa	Temp. Ch. Powinna wynosić 18 ^OC	Zmiany kształtu matrycy wpływają na końcowy kształt płyty. Również zbyt niska temperatura wody używanej do schładzania płyty jest odpowiedzialna za nierównomierne hartowanie się płyty, a powstające wewnątrz materiału naprężenia powodują deformację płyty
Nagranie zbytnio trzeszczy	Nie zahartowano płyty w OT 5.3.4 lub matryca w OT 5.3 uległa zniekształceniu lub zabrudzeniu, lub płytę poddano prasowaniu w zbyt długim czasie w OT 5.3.3	Po procesie kształtowania powinno nastąpić hartowanie płyty, matryca musi być równa, T. powinno wynosić 28 sekund	Przy niewłaściwym kształcie rowków płyta może wydawać trzeszczące dźwięki. Kształt rowków jest zależny, od jakości kształtu i stopnia zabrudzenia matrycy, czasu prasowania "ciastka" oraz zahartowania płyty po prasowaniu (jego brak może spowodować deformację rowków w wyniku powolnego schładzania się płyty i działania sił (np. siły grawitacji, powodującej spłaszczanie się żłobień lub naprężeń cieplnych, które mogą spowodować odkształcenie się rowków).
Płyta jest zbyt mała	Podano zbyt małą ilość materiału na "ciastko" w OT 3.3 lub odległość noży skrawających nadmiar materiału w OT 5.4 jest zbyt mała	Granulat w dozowniku powinien być stale uzupełniany, średnica, na jaką skrawają noże powinna wynosić Śr. K. LP - 12 cali, SP - 7 cali	Niewystarczająca ilość granulatu na masę ciastka może spowodować podanie jego zbyt małej ilości na prasę, co z kolei spowoduje wykonanie niepełnego odcisku matryc. Innym powodem zbyt małej średnicy płyty końcowej jest niewłaściwe położenie noży skrawających nadmiar materiału tak, że odcinają one zbyt dużą ilość materiału.

E.

Zestaw pytań dla systemu ekspertowego

1. Jaką wadę zdiagnozowałeś?

   1. Etykieta na płycie jest nadpalona

   2. Płyta jest krucha

   3. Płyta jest krzywa

   4. Nagranie zbytnio trzeszczy

   5. Płyta jest zbyt mała

2. Jaka jest temperatura matryc?

3. Jaka jest temperatura "ciastka"?

4. Jaka jest temperatura wody do chłodzenia?

5. Czy zahartowano płytę?

   1. Tak

   2. Nie

6. Czy matryca jest odkształcona?

   1. Tak

   2. Nie

7. Jaki był czas prasowania "ciastka"?

8. Czy jest granulat w dozowniku granulatu?

   1. Tak

   2. Nie

9. Czy płyta jest Long Play'em czy Short Play'em?

   1. LP

   2. SP

10. Jaka jest średnica końcowa otrzymanej płyty?

F.

Drzewo decyzyjne

1.

2.

3.

4.

5.

6.

G.

Spis źródeł wiedzy

1. http://pthpionki.pl/pliki/Historia%20t%C5%82oczni%20ZTS%20Pronit%20w%20Pionkach%20-%20Publikacja.pdf

2. http://pl.wikipedia.org/wiki/P%C5%82yta_gramofonowa#Rodzaje_p.C5.82yt_i_parametry_techniczne

3. http://www.savethevinyl.ugu.pl/o5.html

4. http://pl.wikipedia.org/wiki/Nietypowe_p%C5%82yty_gramofonowe

5. http://portalwiedzy.onet.pl/44179,,,,plyta_gramofonowa,haslo.html

6. http://www.lay-belle.com/

7. Dostęp do stron na dzień: 20 grudnia 2012 godzina 20:13