Взаимовлияние эстетических свойств фактуры изделий из древесины и технологических аспектов их обработки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 17.00.06, кандидат технических наук Сергеева, Вера Владимировна

• Сергеева, Вера Владимировна
• кандидат технических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат технических наук Сергеева, Вера Владимировна

Введение.

Глава 1. Фактура материалов.

1.1. Роль фактуры как средства эстетической выразительности изделий.

1.2. Виды фактуры материалов.

1.3. Классификация неровностей поверхности изделий.

Глава 2. Рисунок фактуры.

2.1. Группы рисунка.

2.2. Восприятие упорядоченного рисунка фактуры.

2.2.1. Влияние шага.

2.2.2. Влияние размера элемента.

Глава 3. Фактура древесины.

3.1. Классификация неровностей поверхности древесины.

3.2. Восприятие упорядоченного рисунка в материале.

Глава 4. Фактура брашированной древесины.

4.1. Методика исследования.

4.2. Влияние породы древесины.

4.3. Влияние элементов режима резания.

4.4. Влияние угла захвата заготовки роликом автоподатчика.

4.5. Влияние параметров инструмента.

4.6. Дефекты поверхности древесины при брашировании.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Взаимовлияние эстетических свойств фактуры изделий из древесины и технологических аспектов их обработки»

Древесина обладает комплексом полезных для человека свойств -высокими эстетическими и экологическими показателями, достаточной прочностью, обеспечивающей функциональную надежность конструкций при сравнительно низкой средней плотности. Значение коэффициента конструктивного качества - отношения предела прочности к плотности - у древесины равно 0.8, что существенно выше, чем у стали (0.5) [1-3].

Древесина широко используется в строительстве, производстве мебели и художественных изделий, сувениров и другой продукции.

Фактура древесины — характер поверхности материала, ощущаемый зрительно и осязательно - является, как и фактура других материалов, основным средством эстетической выразительности внешнего вида изделия наряду с величиной, формой и цветом.

Признаками фактуры являются рельефность, блеск и рисунок [1-5]. Наименее изученным из признаков является рисунок - распределение различимых невооруженным глазом неровностей на поверхности изделия. С развитием технологий возможности фактуры, как средства эстетической выразительности, возрастают. Инновационные технологии обработки древесины, такие как воздушно-абразивная обработка [6,7], браширование -обработка поверхности древесины щетками - и др. позволяют создавать на поверхности древесины уникальный рельефный рисунок, соответствующий текстуре древесины, и получить так называемую текстурированную древесину [5], имитирующую эффект её естественного старения. Существенно расширяется выбор вариантов дизайна изделий. Для эффективного использования возможностей новых технологий в дизайне изделий актуальна систематизация сведений о фактуре древесины и других материалов и детализация фактуры по признаку «рисунок».

Из известных способов использования текстурированной древесины — естественного старения, химического травления, воздушно-абразивной обработки и браширования первые три существенно ограничены либо производительностью, либо экологическими требованиями, либо размерами изделий

Наиболее перспективным способом оформления текстурированной древесины является браширование. Но отсутствие научных рекомендаций по использованию брашированной фактуры в дизайне, сведений о взаимосвязи эстетических возможностей браширования с технологическими режимами, породой древесины и инструментом затрудняет широкое внедрение этого прогрессивного способа обработки в производство. Отмеченное обосновывает актуальность исследования эстетических возможностей браширования.

Цель работы: Расширение возможностей совершенствования дизайна художественно-промышленных изделий из текстурированной древесины.

Поставленная цель определила задачи исследования:

1. Разработка классификации фактуры материалов, детализированной по признаку «рисунок», и на её основе классификации фактуры древесины.

2. Определение численных значений параметров упорядоченного рисунка фактуры, соответствующих качественному изменению его восприятия.

3. Исследование взаимосвязи эстетических свойств фактуры древесины и технологических факторов браширования.

4. Разработка практических рекомендаций по выбору фактуры для художественных изделий из древесины и проектированию технологических процессов браширования.

Научная новизна: j

1. Разработана классификация фактуры материалов, детализированная по признаку «рисунок» в зависимости от взаимного расположения неровностей, технологии обработки, геометрии фактурообразующих элементов и текстуры материала. На её основе предложена классификация фактуры древесины, учитывающая особенности строения материала и технологии обработки.

2. Характер упорядоченности метричного рисунка фактуры определяется соотношением и, характеризующим взаимное расположение соседних фактурообразующих элементов, численно равным отношению шага между соседними элементами в ряду к шагу между рядами элементов. При значениях и меньших 1.22 рисунок воспринимается рядами, а при больших — пятнами.

3. Эстетическая выразительность рельефа рисунка на древесине при брашировании зависит от свойств древесины, а именно от соотношения плотностей поздней и ранней древесины годичного слоя. При значении соотношений плотностей равном 2.24 (сосна) достигается высокая степень выразительности, при 1.4 (дуб) рисунок недостаточно выражен, а при 1.1 (береза) - не выражен.

4. С увеличением выхода инструмента глубина рельефа возрастает до определенного значения, затем убывает по причине сошлифовывания поздней древесины. Наибольшая глубина и выразительность рельефа достигается при выходе инструмента от 1.0 до 2.5 мм, числе оборотов в минуту 3000 — 3500, подаче свыше 3 м/мин, угле захвата подающего валка более 16 градусов.

Практическая полезность:

1. Знание восприятия фактуры потребителем облегчает дизайнеру выбор рисунка фактуры на стадии проектирования без изготовления опытных образцов, что сокращает сроки и затраты на проектирование и производство.

2. Установленные взаимосвязи между эстетическими свойствами текстурированной древесины и технологическими факторами браширования позволяют управлять технологическими процессами обработки с целью достижения заданного качества эстетических свойств поверхности изделий.

3. Предложенная модернизация деревообрабатывающего станка КСМ может быть использована в производстве.

Заключение диссертации по теме «Техническая эстетика и дизайн», Сергеева, Вера Владимировна

Основные результаты и выводы

1. Разработана классификация фактуры материалов, детализированная по признаку «рисунок» в зависимости от взаимного расположения неровностей, технологии обработки, геометрии фактурообразующих элементов и текстуры материала. На её основе предложена классификация фактуры древесины, учитывающая особенности её строения и технологию обработки.

2. Метричный рисунок фактуры, образованный фактурообразующими элементами, по характеру упорядоченности воспринимается рядами при значении отношения и шага между соседними элементами ряда к шагу между рядами элементов меньшим 1.22 и пятнами при значении и большем 1.22.

3. Выявлено, что эстетическая выразительность рельефа рисунка на древесине при брашировании зависит от соотношения плотностей поздней и ранней древесины годичного слоя, т.е. от породы древесины. При значении соотношений плотностей равном 2.24 достигается высокая степень выразительности, при 1.4 рисунок недостаточно выражен, а при 1.1 - не выражен.

4. Наиболее высокие эстетические свойства достигнуты на древесине сосны в диапазоне глубины рельефа от 400 до 1200 мкм.

5. На глубину рельефа преимущественно влияют элементы режима резания при черновой обработке. Наибольшая глубина рельефа достигается при выходе инструмента от 1.0 до 2.5 мм, числе оборотов в минуту 3000 -3500, подаче от 3 м/мин, угле захвата подающего валка от 16 градусов.

6. Наиболее высокая степень блеска достигается при использовании для чистовой обработки полимер-абразивных щеток с выходом от 1.0 до 2.'5 мм.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Сергеева, Вера Владимировна, 2008 год

1. Байер, В.Е. Архитектурное материаловедение Текст.: Учебник для вузов / В.Е. Байер. М.: «Архитектура-С», 2005. — 264 с.

2. Айрапетов, Д.П. Архитектурное материаловедение Текст.: Учебник для вузов / Д.П. Айрапетов. М.: Стройиздат, 1983. - 310 е.: ил.

3. Художественное материаловедение по видам материалов Текст. / В.И. Куманин, JI.A. Ковалева, P.M. Лобацкая и др. ; под общ. ред. профессора Б.М. Михайлова. -М.: МГАПИ, 2005. 182 е.: ил.4. http://www.etskanzler.ru/misc/

4. Поярков, А.В. Дизайн текстурированных изделий из древесины Текст. / А.В. Поярков, М.М. Черных // Дизайн. Материалы. Технология. -2007.-№3.

5. Козырев, В.А. Фактура как средство художественной выразительности в учебной композиции Текст. / Козырев В.А. // В сб. Композиция в промышленном и декоративно-прикладном искусстве. — Л., 1973.

6. Ругне, В.Ф. Основы теории и методологии дизайна. Учебное пособие (конспект лекций) Текст. / В.Ф. Ругне, В.В. Сеньковский. М.: МЗ-Пресс, 2003.-252 с.

7. Проектирование и моделирование промышленных изделий Текст.: Учеб. для вузов / С.А. Васин, А.Ю. Талащук, и др.; под ред. С.А. Васина, А.Д. Талащука. М.: Машиностроение - 1, 2004. - 692с.: ил.

8. Жукова Л.Т., Ерцев В.П. Геммополихромия = К проблеме цветообразования в художественной обработке камня Текст.:моногр. / Л.Т. Жукова, В.П. Ерцев; ИПЦ СПГУТД. СПб, 2006. -166 с.

9. Квасов, А.С. Основы художественного конструирования промышленных изделий Текст.: учебн. пособие / А.С. Квасов М.: Московский автомеханический институт, 1989.

10. Устин, В.Б. Композиция в дизайне = Методические основы композиционно-художественного формообразования в дизайнерском творчестве: учебное пособие Текст. / В.Б. Устин. 2-е изд. уточненное и доп.-М.: ACT: Астрель, 2007.-239, [11] е.: ил.

11. Художественное проектировании Текст. /под ред. Б.В. Нешумова и Е.Д.Щедрина. -М.: Просвещение, 1979. 175 е., библ.

12. Зинкинд, М.С. Декоративно-облицовочные камни Текст. / М.С. Зинкинд. Л.: Недра, 1989. - 255с.: ил. (в т.ч. цв.).

13. ГОСТ 23342 91. Изделия архитектурно-строительные из природного камня Текст. - Взамен ГОСТ 23342-78; введ. 1992-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1992. — 10с.

14. Современная художественная ковка Текст. / B.C. Ледзинский, А.А. Теличко, А.Г. Навроцкий, Ю.А. Зимин. М.: Металлургия, 1994. - 480 с.

15. Традиции и современность. Художественный металл России Текст. / О. Новоселова, А. Теличко; под ред. Е. Гавриченко. — М. : Металлургиздат, 2003. № 1 - 96 с.

16. Традиции и современность. Художественный металл России Текст. / О. Новоселова, А. Теличко ; под ред. Е. Гавриченко. — М. : Металлургиздат, 2003. № 2 - 96 с.20. http://www.metart.ru/abouttexturesl .htm

17. ГОСТ 1875 83. Кожа для одежды и головных уборов Текст. - Введ. 1985-01-01. -М.: Изд-во стандартов, 1985. - 34с.

18. Булгаков, Н.В. Меховое производство: Руководство по первичной обработке, выделке, крашению и белению мехов Текст. / Н.В. Булгаков. Екатеринбург: Каменный пояс, 1992.

19. Михаловская, М.О. Текстильные товары: учебн. для проф.-техн. уч-щ. Текст. / М.О. Михаловская. — М.: Экономика, 1990. — 191с.

20. Ильин Н.М. Эстетика товаров: уч. пособие Текст. / Н.М. Ильин. М.: ИНФРА-М, 2002. - 191с.

21. Базилевских, В.В. О фактуре материалов для художественных изделий Текст. / В.В. Базилевских // Сборник материалов Всероссийской научно-технической конференции «Наука производство - технологии -экология».-Киров, 2007.-Т. 5.-С. 179-181.

22. Справочник технолога-машиностроителя Текст.: в 2 т. / под ред. A.M. Дальского, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова, А.Г. Суслова. 5-е изд., исправл.-М.:' Машиностроение - 1,2003. —Т. 1: -912 е.: ил.

23. Шлифование металлов Текст. / под ред. JI.M. Кожуро. М.: Дизайн ПРО, 2000.-352 е.: ил.

24. Черных, М.М. Эстетика неровностей поверхности изделий в художественном материаловедении Текст. / М.М. Черных, В.В. Сергеева // Дизайн. Материалы. Технология. 2008. — №1. - С. 22-25.

25. ГОСТ 2789 73. Шероховатость поверхности. Параметры, характеристики и обозначения Текст. - Взамен ГОСТ 2789-59; введ. 1973-04-23; переизд. 1985-02. - М.: Изд-во стандартов, 1985. - Юс.: ил.

26. ГОСТ 7016 — 82. Древесина. Параметры шероховатости Текст. -Взамен ГОСТ 7016 75; введ. 1982-10-12. - М.: Изд-во стандартов, 1983.- 6с.: ил.

27. Шахнельдян Б.Н., Загаринская JI.A. Полиграфические материалы Текст. /: Уч. пос. для вузов. 3-е изд. перераб. и доп. — М.: Изд-во «Книга», 1988. - 327с., ил.

28. Черных, М.М. Эстетические и технологические показатели воздушно-абразивной обработки древесины Текст. / М.М. Черных, А.В. Поярков, А.И. Пьянков // Вестник ИжГТУ. Ижевск, 2007. - №1. - С. 45-49.

29. ГОСТ 30629 — 99. Материалы и изделия облицовочные из горных пород. Методы испытаний Текст. Введ. 2001-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 2001. - 34с.

30. Соколова, M.JI. Металлы в дизайне Текст.: научн. изд. / M.JI. Соколова. -М.: /МИСИС/, 2003. 168с.

31. Конягина, Т.В. Количественная оценка фактуры древесины „Текст. / Т.В. Конягина, М.М. Черных. // В межвузовском сб. науч.-метод. трудов «Дизайн и технология художественной обработки материалов». М.: Изд-во МГАПИ, 2006. - Вып. 14. - С. 20-24.

32. Уголев, Б.Н. Древесиноведение и лесное товароведение Текст. / Б.Н. Уголев. -М.: «Академия», 2006.

33. Художественное проектирование Текст. М.: Просвещение, 1979 -340с.

34. Сомов, Ю.С. Композиция в технике Текст. / Ю.С. Сомов. М.: «Машиностроение», 1972. - 280с.i

35. Психология ощущений и восприятий: хрестоматия по психологии Текст. / под. ред. Ю.Б. Гиппенрейтера, В.В. Любимовой, М.Б. Михалевской. 2-е изд., исправл. и допол. - М.: «ЧеРо», 2002. - 610с.: ил.

36. Теория информации и эстетическое восприятие Текст.: пер. с фр. Б.А. Власюка, Ю.Ф. Кичатова, А.И. Теймана; под ред. Р.Х. Зарипова, В.В. Иванова и др. М.: Изд-во «Мир», 1966. - 352с.: ил.

37. Офтальмология Текст.: учеб. / под ред. Е.И. Сидоренко. М.: ГЭОТАР - МЕД, 2002. - 408с.: ил - (серия «XXI век»).

38. Тимофеев, В.А. Краснодеревные работы Текст. / В.А. Тимофеев. М.: Трудрезервиздат, 1959.

39. Большая Советская Энциклопедия Текст. / гл. ред. A.M. Прохоров. -3-е изд. — М.: «Советская Энциклопедия», 1975. — Т.З. — 640 е.: ил.

40. Барадулин, В. А. Художественная обработка дерева Текст. / В. А. Барадулин. М., 1986.

41. Барташевич, А. А. Основы художественного конструирования Текст.: учеб. для вузов / А. А. Барташевич. Минск: Вышейш. шк., 1984. -225 е.: ил.; 20 см. -Библиогр.: с. 224.

42. Степанов, Б. А. Справочник плотника и столяра Текст.: учебное пособие для начального профессионального образования / Б. А. Степанов. -М.: «Академия», 2004.

43. Рыбин, Б.М. Технология и оборудование защитно-декоративных покрытий древесины и древесных материалов Текст. / Б.М. Рыбин. — М.: Изд-во МГУЛ, 2005.

44. Спортивно-охотничье оружие с маркой «Иж». Газовые пистолеты : католог Текст. Ижевск: Изд-во ГП «Ижевский механический завод», 1995.

45. Яцюк, А.И. Новый способ механической обработки древесины = Шлифование древесины абразивными кругами Текст. / А.И. Яцюк. -Львов: Вища школа, 1975.

46. Кислый, В.Е. Справочное пособие по деревообработке Текст. / В.Е. Кислый, П.П. Щеглов, Ю.И. Братенков и др. Екатеринбург: БРИЗ,

47. ГОСТ 2140 81. Классификация, термины и определения, способы измерения Текст. - Взамен ГОСТ 2140 - 71; введ. 1982-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1982. - 111 е.: ил.54. http://www.starder.ru/

48. Ниппель, Ф. Мастеру на все руки Текст.: пер. с нем. / Ф. Ниппель. -М.: «Мир», 1993.56. http://derevo.dukon.ru/57. http://www.prostor-stanki.ru/stan95.html58. http://www.osborn-tool.ru/

49. ГОСТ 15612 85 Изделия из древесины и древесных материалов. Методы определения параметров шероховатости поверхности Текст. - Взамен ГОСТ 15612-78; введ. 1985-03-26. - М.: Изд-во стандартов, 1985.- 17 с.: ил.

50. Полубояринов, О.И. Плотность древесины Текст. / О.И. Полубояринов. -М.: Лесная промышленность, 1976. 160 с.

51. Поярков, А.В. Эстетика текстурированных изделий из древесины Текст.: дис. канд. техн. Наук / А.В. Поярков. М., 2007. - 11"1995.1. Т.З.-С. 530-531.