Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Manufacturing Technology >> Productieproces

Penseel

Achtergrond

Een penseel is een handgereedschap dat wordt gebruikt om verf of sealers aan te brengen op overschilderbare oppervlakken. De borstel pakt verf met filament op, bevat een ferrule die een metalen band is die de gloeidraad en het handvat bij elkaar houdt en de borstel stevigheid geeft, een afstandsplug in de ferrule die ervoor zorgt dat de filament stevig in de borstel blijft zitten en een reservoir voor verf creëert , epoxy om het filament vast te zetten en een handvat dat zorgt voor comfort en een goede balans. De penseelindustrie categoriseert hun producten op basis van de gebruiker van het product. Zo zijn er penselen van consumentenkwaliteit voor de huiseigenaar die kleine projecten schildert, penselen van professionele kwaliteit voor de professionele huisschilder die een hoogwaardige, duurzame borstel nodig heeft en penselen van artistieke kwaliteit.

Penselen variëren enorm op basis van de kwaliteit van de gebruikte componenten en zijn speciaal geconstrueerd voor het aanbrengen van verschillende verven en vernissen op bepaalde oppervlakken. Het filament kan van dierlijke of synthetische haren zijn en de kwaliteit van de borstel hangt grotendeels af van de verschillen in deze materialen. Goedkope borstels van dierenhaar die in borstels van lagere kwaliteit worden gebruikt, zijn van ongebleekt varkenshaar, maar de duurste borstels van dierenhaar zijn van marterblauw en worden gebruikt voor delicate handschilderingen. Deze synthetische stoffen variëren sterk in kwaliteit en kunnen zowel voor goedkope penselen als penselen van betere kwaliteit worden gebruikt. Handgrepen zijn van hout of kunststof; hoe ronder de borstel, hoe gemakkelijker het is om de borstel te manipuleren voor ingewikkelde bewegingen.

De meeste penselen worden in een fabriek vervaardigd. De duurdere borstels van professionele kwaliteit kunnen echter nog steeds in een fabriek worden geproduceerd, maar kunnen, althans gedeeltelijk, met de hand worden geassembleerd. Degenen die fijne penselen nodig hebben voor fijne olie- of waterverfschilderijen, kunnen hun eigen penselen maken of ze kopen bij een specialist die ze op bestelling produceert. Deze handgemaakte penselen kunnen erg duur zijn.

Geschiedenis

Er is heel weinig bekend over de uitvinding van het penseel. De geschiedenis van de fabricage van de negentiende eeuw geeft aan dat borstels van relatief recente ontwikkeling zijn. Toen, net als nu, waren sabelmarterpenselen de allerbeste borstelharen voor close-hand schilderen. Voorafgaand aan de ontwikkeling van kunststoffen in penselen werden materialen zoals rotan, balein of zelfs houtkrullen gebruikt in plaats van borstelharen voor schilderklussen waarvoor niet veel elasticiteit in de borstel nodig was. Vóór ongeveer 1830 werden bijna alle kwaliteitspenselen geïmporteerd, maar kort daarna werd een aantal Amerikaanse bedrijven opgericht die vrij snel penselen konden produceren, maar zonder veel machines om hen te helpen. De borstelharen werden met de hand schoongemaakt en gemengd, de borstelkoppen werden met de hand op de afstandhouder bevestigd. Een bron uit 1870 merkt op dat het inpakken, opplakken en labelen allemaal door jongens en meisjes werd gedaan. Hoewel deze fabrieken snel borstels konden produceren, was het proces nog niet gemechaniseerd. Gespecialiseerde machines voor het mengen, afwerken, taps toelopen, lijmen, het maken van een steel en het bevestigen van een borstelkop op een steel, meer dan 50 jaar later. Fijne penselen worden echter nog steeds individueel met de hand gemaakt met grote zorg tegen hoge kosten.

Grondstoffen

Het filament kan van dierlijk haar zijn en is meestal van langharige varkenshaar, vaak eenvoudigweg borstelhaar genoemd. Andere natuurlijke dierenharen die in Amerikaanse penselen worden gebruikt, zijn onder meer eekhoorn-, geiten-, os-, dassen- en paardenhaar. De duurste borstels van dierenhaar zijn met de hand gemaakt van sable. Synthetisch filament dat in penselen wordt gebruikt, wordt geproduceerd door extrusie (waarbij vloeibare synthetische stof door een mal wordt geduwd en zo wordt gevormd) en kan acryl, polyester, nylon of amalon zijn, een zeer goedkope synthetische stof op petroleumbasis. Verschillende kunststoffen presteren beter met verschillende soorten verf, dus een schilder moet het filamentmateriaal kennen als hij of zij penselen kiest. Synthetisch filament kan van drie constructies zijn:vaste extrusie, "x-vormig" of hol. Solide extrusie synthetisch filament gaat het langst mee en is het gemakkelijkst schoon te maken. X-vormig filament geeft goede prestaties en is iets goedkoper dan massief filament. Het holle filament verslijt snel en is moeilijk schoon te maken, maar is vrij goedkoop. Penselen van consumentenkwaliteit kunnen van varkenshaar of synthetisch filament zijn; verven op waterbasis, zoals latex, presteren echter beter wanneer synthetisch filament wordt gebruikt.

Handgrepen kunnen van hout of kunststof zijn. Verschillende schilders houden van het "gevoel" van specifieke handgreepmaterialen; over het algemeen geven professionele schilders de voorkeur aan houten handvatten, terwijl de "doe-het-zelver" vaak de voorkeur geeft aan plastic. Epoxy, een tweecomponentenlijm bestaande uit epoxyhars en het andere deel bestaande uit een katalysator en verharder, is nodig om de borstelharen te bevestigen in een metalen band die de ferrule wordt genoemd. De ferrule, de metalen band tussen het handvat en de borstelharen, is altijd van metaal en kan van vertind staal of een ander goedkoop metaal zijn. De afstandsplug, van hout of karton, wordt in de borstelkop in het midden van de borstelharen gestoken (in de huls geduwd). Deze plug biedt een put waardoor de borstel een reservoir met verf kan vasthouden nadat deze in de verf is gedompeld. De verf stroomt van deze put naar de penseeluiteinden.

Het fabricageproces

Dit proces beschrijft de vervaardiging van een consumentenborstel gemaakt van varkenshaar met een plastic handvat.

De borstelharen mengen

  • 1 Eerst wordt het borstelhaar (vaak geïmporteerd) in kleine bundels die in de hand kunnen worden gehouden de plant ingebracht. Elke bundel bevat borstelharen van dezelfde lengte en tapsheidsverhouding. Borstels moeten echter haren van verschillende lengtes en tapsheidsverhoudingen hebben. De bundels moeten worden losgemaakt en met elkaar vermengd. Omdat elke verschillende grootte en tapsheid van de borstelharen wordt ontbundeld, wordt deze met alle borstelharen in dezelfde richting op een mengmachine geplaatst. Deze machine is een reeks riemen die heen en weer bewegen, de haren naar binnen vouwen en ze samen schuifelen. Dit gebeurt wanneer de borstelharen van de riem vallen en op de bovenkant van een andere riem met die set borstelharen liggen, en dan op een andere set borstelharen vallen, enz. totdat de borstelharen volledig gemengd zijn (maar nog steeds in dezelfde richting zijn uitgelijnd). Dit mengen duurt ongeveer tien minuten.

De borstelharen kiezen en een
ferrule toevoegen

  • 2 De gemengde borstelharen worden vervolgens in een machine gedaan die de juiste hoeveelheid borstelhaar (bepaald door het gewicht) afknijpt om de grootte van de borstel in productie te vormen. Vervolgens neemt de machine de borstelharen voor individuele borstels en schuift deze in een metalen huls (een ovale band die helpt om de bevestiging van de borstelharen aan de borstel te bevestigen en te verbergen).

De plug toevoegen

  • 3 De combinatie van borstelharen en ferrule wordt op een transportband geplaatst waarin apparaten worden gebruikt om de borstel verder in de ferrule te kloppen. Wanneer de borstelharen halverwege in de ferrule worden geduwd, worden de stukken naar het plugstation gestuurd. Hier wordt een houten of kartonnen plug, gesneden om te passen op de maat van de ferrule voor de borstelbreedte in aanbouw, automatisch in het "uiteinde" van de ferrule geschoven (het uiteinde dat aan het handvat zal worden bevestigd). De borstelharen en de plug worden opnieuw geklopt om ervoor te zorgen dat de borstelharen en de plug tegen de bovenrand van de ferrule liggen.

De borstelharen epoxyhars

  • 4 De borstels worden met de hand van de lijn getrokken, in rekken geplaatst met het uiteinde van de ferrule omhoog en naar het lijmstation gestuurd. Hier injecteert een werknemer vervolgens elk uiteinde van de borstel met een epoxy met een machine die een straal epoxy injecteert door een trekker aan te raken. Dit gebeurt kwast voor kwast met een handbediend pompje. De opzetborstel is in wezen compleet; het duurt ongeveer twee minuten De meeste penselen worden in massa geproduceerd, maar duurdere penselen van professionele kwaliteit worden vaak met de hand geassembleerd. Borstels die door de kunstenaar worden gebruikt, zijn handgemaakt. In massa geproduceerde borstels zijn vierkant of gebeiteld. Typisch, gebeitelde borstelharen duiden op een professionele borstel van hogere kwaliteit. Vierkante constructie en afwerking zijn vaak minder duur of worden gebruikt om verf over grote oppervlakken te verspreiden. om de borstelharen te plukken, voeg de ferrule toe, plaats de plug en epoxy de borstelharen in de plug en ferrule. De opzetborstel wordt nu opzij gezet om te drogen.

De borstelharen afmaken

  • 5 Nadat de opzetborstel is gemaakt en geëpoxeerd, moet de fabrikant de opzetborstel "afwerken". Het hoofd wordt vervolgens door een reeks apparatuur geleid die alle losse haren verwijdert die uit de epoxy zijn ontsnapt. De borstelkop is ook "getipt", wat betekent dat de uiteinden (die in verf zijn gedompeld) lichtjes gevederd of gespleten zijn, zodat ze fijner zijn en gemakkelijker verf kunnen opnemen (hoe fijner de borstelharen, hoe minder penseelstreken de consument zal zien als de verf is opgedroogd). De uiteinden kunnen ook taps toelopen. Een schuurwiel wordt gebruikt om de uiteinden te veren en te splitsen en tondeuses worden vaak gebruikt voor het taps toelopen. Nu wordt de borstel een nacht aan de lucht gedroogd. De machines en methoden die worden gebruikt om een ​​borstel af te werken, zijn kenmerkend voor elke fabrikant en maken deel uit van de unieke eigenschappen van een merkborstel.

De handvatten maken

  • 6 De handgrepen zijn eerder gemaakt en kunnen afkomstig zijn van een andere fabrikant. Sommige fabrikanten produceren hun eigen stelen elders in de fabriek en sturen ze naar de borstelafdeling.

    Over het algemeen hebben borstels van consumentenkwaliteit plastic handvatten die zijn gespuitgiet. Om zo'n handvat te maken, wordt een mal met twee helften aan elkaar geklemd en wordt gesmolten plastic in de mal gespoten. Het vloeibare plastic hardt snel uit en de mal wordt geopend. Veel handgrepen kunnen worden gemaakt in een reeks mallen die met elkaar verbonden zijn. Alle plastic handgrepen zijn bevestigd door een "stringer" of lang, dun stuk plastic dat moet worden gebroken om de handgrepen los te koppelen. De handgrepen behoeven geen afwerking.

De handvatten aantrekken

  • 7 De opzetborstels worden na het drogen op elkaar gestapeld. De opzetborstels worden één voor één genomen en automatisch ingebracht met de plastic gegoten handgreep die tegen de ferrule wordt gedrukt. Na het inbrengen worden de handvatten machinaal genageld of geklonken en op de ferrule gekrompen, zodat de borstelkop stevig op het handvat blijft zitten.

Verpakking

  • 8 Dezelfde machine die het handvat in de ferrule heeft gestoken, neemt ook elke afgewerkte borstel en verpakt de borstels automatisch afzonderlijk. Een aantal penselen wordt echter geleverd met minimale of geen verpakking en wordt op het verkooppunt in bakken of dozen verkocht. Veel borstels hebben een minimale verpakking die alleen kleine kartonnen verpakkingen bevat die niet over de lengte van de borstel lopen.

Kwaliteitscontrole

Borstels zijn buitengewoon gevarieerd in kwaliteit. De kwaliteit van de kwast wordt bepaald door het materiaalgebruik en de bouwwijze en de kwaliteit van een kwast staat over het algemeen goed aangegeven op de verpakking. Zelfs als een borstel van een lagere consumentenkwaliteit is, worden de materialen zorgvuldig gecontroleerd en gekozen vanwege hun effectiviteit als borstelmaterialen. Inferieure penselen (en zeer goedkope) worden geproduceerd door gebruik te maken van synthetisch filament dat dik, niet taps toelopend en ongevederd is, aangezien de borstelharen elke penseelstreek laten zien. Borstelharen die worden gebruikt voor borstels van consumentenkwaliteit worden vaak geïmporteerd en geïnspecteerd zodra ze in de fabriek aankomen. Het mengproces en vooral het afwerkingsproces zorgt ervoor dat er voldoende In een geautomatiseerd proces worden de borstelharen gescheiden in bundels die worden samengevoegd met een metalen huls, ingeplugd en gelijmd. Eenmaal droog, wordt de opzetborstel gereinigd, gekamd en getrimd. Handvatten worden automatisch in de opzetborstel gestoken en vervolgens aan de ferrule genageld, geklonken of gekrompen. borstelhaar is voldoende verwerkt om penselen van goede kwaliteit te maken.

Borstelfabrikanten hebben borstelinspecteurs in dienst die de kwaliteit controleren door het product in vele productiestadia te beoordelen. Bovendien moedigen de meeste Amerikaanse fabrieken de werknemers aan om de kwaliteit visueel te controleren, aangezien zoveel van de hierboven beschreven processen in het zicht worden uitgevoerd en niet in een "zwarte doos" van machines. Werknemers wordt gevraagd stukjes van de lijn te trekken als ze denken dat het product inferieur is.

Bijproducten/afval

De belangrijkste bijproducten van dit productieproces zijn stof dat ontstaat door het mengen van filamenten of borstelharen, het hanteren van plastic handgrepen of adereindhulzen, het uitsnijden van houten of kartonnen pluggen, enz. De meeste fabrieken worden dus constant gestofzuigd met behulp van automatische systemen. Epoxy's die worden gebruikt om de borstelharen in de ferrule en plug te bevestigen, mogen niet uitgebreid worden ingeademd, zodat de epoxy's worden geleid en gefilterd. De meeste onderdelen van een penseel zijn recyclebaar (de ferrule misschien niet). Kunststof handgrepen kunnen worden gerecycled, borstelharen kunnen opnieuw worden gemengd. Bij de vervaardiging van de kwast worden geen schadelijke oplosmiddelen gebruikt.


Productieproces

  1. 5 feiten over de fabricage van gefuseerde filamenten (FFF)
  2. Early Tube-geschiedenis
  3. De Triode
  4. Halogeenlamp
  5. Is 3D-printfilament duur? Prijsvergelijking!
  6. Hars versus filamentkosten in 3D-printen!
  7. Overgangstemperaturen van 3D-filamentglas
  8. Beste 3D-printmateriaal/filament voor tandwielen!
  9. Is PLA-filament geleidend (zijn filamenten geleidend)?
  10. Ender 3 gids voor het verwisselen van filamenten (met afbeeldingen)!
  11. Hoe te voorkomen en te verhelpen dat 3D-filament aan de spuitmond blijft kleven