Розкрою взуттєвих матеріалів.

Із загальної площі, одержаної для розкрою матеріалу, одна частина використовується корисно (площа викроєних деталей), а друга – йде у відходи у вигляді клаптя, тобто є втраченою площею. Ці втрати значні: так, середня втрата шкіряних матеріалів, що застосовують для верху взуття, становить 20-25% від загальної площі. Тому важливим завданням є боротьба за якнайбільше використання матеріалів і правильну організацію розкрою.

Матеріали, з яких розкроюють деталі взуття, мають неоднорідні властивості й різну форму. Наприклад, шкіри мають доволі складну конфігурацію, різну площу, товщину, подовження при розтягуванні, вади, колір, мережівку і т.д. Від показників і характеру цих властивостей залежать розкрійні особливості кожного виду матеріалу.

Деталі взуття також мають складну конфігурацію, різну площу, на їхню якість впливає ступінь подовження, рівень допустимих вад. Розкрійник повинен знати ці властивості й розкроювати матеріал, зводячи до мінімуму відходи.

Відходи які утворюються в процесі розкрою матеріалу поділяються на міжшаблонні (нормальні, додаткові, сортові, містки), крайові.

Деталі верху взуття мають складний контур і сумістити їх між собою у процесі розкроювання на матеріалі без відходів неможливо. Відходи, що виникають між контурами сусідніх деталей, що мають складну конфігурацію називаються міжшаблонними. Відходи, які утворюються між контурами одноіменних деталей (союзок або берців) називають міжшаблонними нормальними (Вм.н.).

Верх взуття складається з деталей різноманітних конфігурацій. Деталі, що становлять верх (заготовку) взуття, називають комплектом. Матеріали верху розкроюють комплектно відповідно до вимог, що ставляться до деталей. У цих випадках доводиться міняти різаки, якими розкроюють матеріал. Перехід від розкроювання матеріалу на деталі однієї конфігурації до розкроювання на деталі іншої конфігурації призводить до появи відходів. Відходи, які утворюються між контурами різнойменних деталей (союзок і ЗЗР, союзок і берців) називають міжшаблонними додатковими (Вм.д.).

При розкроюванні матеріалів і головним чином шкір зустрічаються вади, які не допускаються у деталях взуття. У процесі розкроювання таких матеріалів з'являються міжшаблонні додаткові сортові відходи (Вм.д.с.), визвані необхідністю обходження вад.

У процесі розкроювання жорстких шкір на деталі низу взуття, багатошарового настилу тканини або штучної шкіри на детлі верху взуття матимуть місце відходи, які виникають в місцях стику деталей внаслідок того, що їх неможливо укласти щільно, навіть тоді, коли їхні контури збігаються, такі відходи називають міжшаблонні містки (Вм.м.).

При розкроюванні неминучі крайові відходи (Вкр.), які виникають в результаті не кратності розмірів шаблонів і розкраюваного матеріалу, а також неспівпадання форми матеріалу і викроюваних деталей. Утворюються ці відходи як по ширині та і по довжині матеріалу. Чим більше додаткових деталей різних розмірів, тим краще використовується площа матеріалу по краям, що підвищує показник використання площі матеріалу.

Кожний розкрійник повинен працювати так, щоб кількість відходів була мінімальною. Для цього треба враховувати фактори, які впливають на використання взуттєвих матеріалів.

 

1.4.3. Фактори, що впливають на величину відходів та цільове використання матеріалів:

- форма та укладуваність шаблонів і системи їх суміщення;

Значний вплив на використання площі матеріалів, що застосовуються для верху взуття мають форма та взаємоукладуваність деталей і система їх суміщення.

Конфігурація деталей значною мірою залежить від модельєра-конструктора. Є окремі деталі, які розміщуються так щільно, що відходи між ними відсутні. Прикладом є деталі ременів, боковинок, кишені для задника та інші. Але таких деталей небагато, зате більшість їх мають складну конфігурацію й тому це утруднює їхнє щільне розташовування. При проектуванні деталей верху взуття прагнуть до того, щоб процес пошиття заготовки був не трудомістким, а витрата матеріалів на ці деталі в процесі розкроювання – мінімальною. Форма деталей та їх конфігурація визначають величину нормальних міжшаблонних відходів. Раціональними будуть такі деталі, які забезпечують найкращу взаємоукладуваність, а, отже утворюють найменші нормальні міжшаблонні відходи.

Величина між шаблонних відходів суттєво залежить від системи розкрою. На практиці застосовують різні системи, але найдоцільніша та, яка відповідає таким вимогам: бути легко відтворюваною, щоб розкрійник міг її повторити й застосувати; забезпечувати мінімальні відходи при розкрої; давати можливість у лабораторних уовах оцінювати економічність розробленої моделі. Таким вимогам повною мірою відповідає прямолінійно-поступальна система, або система паралелограма. За цією системою деталі розташовують паралельними рядами так, щоб сусідні стикалися у найбільшій кількості точок, а при переміщенні в ряду зберігали сталість положення. Ця система дає можливість розміщувати деталі за різними варіантами укладання: без повороту, в один бік; з поворотом деталей у ряду на 180*; з поворотом рядів деталей на 180*; за типом гнізда; з поворотом на заданий кут (50*- 60*, 90*).

Крім системи паралелограма, на практиці застосовують й інші системи розкрою, а саме: система прямокутника, при якій вся площа розташування деталей розподіляється вертикальними й горизонтальними лініями на прямокутники (такий варіант застосовують для розкрою невеликих завширшки матеріалів (тканини, штучної шкіри, гуми)); система кола, при якій деталі верху розташовують не по прямій лінії, а по колу, якщо конфігурація деталей дозволяє щільно їх укладати; система перпендикуляра, при якій деталі однієї пари розташовують перпендикулярно деталям іншої (прикладом такого варіанта може бути пластина гуми, яку розрубають на деталі підошви); гніздова система, при якій щільно розташовують деталі верху двох чи трьох різновидів:союзки, носки, берці тощо (таке укладання застосовують при розкроюванні рулонних матеріалів на деталі верху взуття).

Взаємоукладуваність деталей і величину нормальних міжшаблонних відходів визначають графічно побудовою для окремих деталей модельних шкал. Модельною шкалою називається площа оптимального паралелограма або круга, у якій вписуються деталі, розміщені за певною системою і варіантом суміщення. За модельними шкалами роблять висновок про придатність контурів деталей і їх вплив на використання матеріалів у процесі розкроювання.

Модельні шкали будують за такими правилами:

- на деталях проводять лінії симетрії або умовно орієнтовані лінії;

- на аркуші паперу проводять низку паралельних ліній;

- першу деталь розміщують так, щоб проведена лінія була паралельною лініям на аркуші;

- другу деталь розміщують дотично до першої з максимальною кількістю точок дотику;

- орієнтовані лінії першої та другої деталей паралельні;

- третю деталь розміщують дотично до першої та другої з максимальною кількістю точок дотику, а її орієнтована лінія паралельна лініям двох розташованих деталей;

- таким же чином послідовно розміщують четверту деталь, а в разі потреби – п’яту й шосту, в паралелограм увійде лише дві деталі;

- на всіх однаково зорієнтованих деталях позначають одноіменні точки А, В, С, Д;

- з’єднують чотири точки, при цьому отримують паралелограм АВСД, площа якого визначається геометрично (добутком основи паралелограма на його висоту);

- розраховують укладуваність для кожного варіанта суміщення деталей;

- оптимальна укладуваність порівнюється з нормативною.

Відношення чистої площі деталей, вписаних у паралелограм до площі паралелограма називається укладуваністю, яка визначається у відсотках і обчислюється за формулою:

де n – кількість деталей в паралелограмі;

а – площа деталі, кв.дм;

М – площа паралелограма, кв.дм.

Для кожної деталі цей показник обчислюється шляхом побудови кількох модельних шкал за різними варіантами суміщення деталей. Варіант, де площа паралелограма буде найменшою, називається оптимальним. Укладуваність при цьому максимальна, а відходи мінімальні.

Якщо величина укладуваності менша за нормативну, контур деталі коригує модельєр-конструктор. У галузевих нормах укладуваності для деталей низу взуття цю величину наведено для кожної деталі окремо, оскільки матеріали розрубують не комплектно, а подетально. Для деталей верху взуття в нормах укладуваності величину цю наведено для всього комплекту, оскільки шкіри для верху розкроюють комплектно. Такий показник називається середньозваженою укладуваністю (Ук) й визначається відношенням площі деталей комплекту до сумарної площі паралелограмів, у які входять ці деталі.

Відносна величина міжшаблонних нормальних відходів, що припадають на комплект, Вм.н. = 100 – Ук. З наведеного рівняння видно, що в разі збільшення укладуваності комплекту величина відходів зменшується, отже, використання матеріалу поліпшується.

З усіх видів відходів найбільшою є величина міжшаблонних нормальних відходів. Тому для раціонального використання матеріалів необхідно проектувати деталі з високою укладуваністю, а також розробляти оптимальні варіанти суміщення деталей для розкрою. Для цього доцільно застосовувати обчислювальну техніку.

- форма матеріалу;

Форма, конфігурація й площа матеріалів істотно впливають на їх використання при розкрої, бо від них залежить кількість крайових і між шаблонних додаткових відходів.

Листові матеріали мають просту форму квадрата або прямокутника, їхні краї рівні. Але розкрій таких матеріалів ускладнюється, оскільки їхня площа незначна. Рулонні матеріали мають більшу площу, тому їх розкрій значно полегшується.

Форма й конфігурація шкіри дуже складна й невизначена. Чим складніший контур і більший периметр шкіри, тим більше крайових відходів виникає при розкрої. Найменше таких відходів трапляється при розкрої шкір, за формою близьких до квадрата, наприклад чепраків. Пояснюється це тим, що з усіх рівновеликих чотирикутників квадрат має найменший периметр.

З’ясовано, що чим більшим є відношення довжини до ширини матеріалу, тим нижчий відсоток його використання (за інших рівних умов). У квадраті це відношення дорівнює одиниці. Форма чепраків має це відношення в межах 1,1…1,3, а на крайові відходи припадає 0,3% площі матеріалу. У разі збільшення відношення сторін до 3 (напівчепраки, «рибки») крайові відходи збільшуються на 0,3…1,7%.

За відношення від 3 до 4 (наприклад, напівшкір, вороток) крайові відходи збільшуються на 2…4%. Якщо відношення сторін перевищує 4 (наприклад, пола), то кількість крайових відходів збільшується на 4…6%.

Тканини та штучні матеріали розкроюють у настилах завдовжки 5…8 м. Зменшення довжини настилу призводить до збільшення відходів унаслідок некратності розмірів матеріалу та деталей за довжиною, а також на згинах шарів. За таких умов форма квадрата для рулонних матеріалів не є оптимальною.

Крім форми матеріалу, на відсоток використання впливає розмір його площі. Наприклад, матеріали малої площі важко розкроювати на деталі великих розмірів.

- площа і лінійні розміри матеріалу і шаблонів;

При розкроюванні взуттєвих матеріалів, особливо шкіри, значно впливає на їх використання співвідношення площі матеріалу і викроюваних деталей. Деталі за розміром площі підрозділяють на великі, середні та дрібні. Чим меншою є площа деталей, тим легше обминати вади на поверхні шкіри, і тим ефективніше використання крайових ділянок матеріалу. І навпаки великі за площею деталі, наприклад халяви чобіт, складно розташовувати на матеріалі та обминати вади. Тому, крайових відходів буде тим менше, чим менша площа однієї деталі і чим більша площа розкраюваної шкіри.

Відношення площі матеріалу до середньої площі однієї деталі комплекту називають фактором площі W. Фактор площі може бути покращений збільшенням площі матеріалу або зменшенням площі деталей. Чим більший фактор площі, тим легше здійснюють розкрій, тим менші крайові відходи й вищий відсоток використання матеріалу. На практиці, коли готується завдання робітникові на розкрій, матеріали й деталі добирають таким чином, щоб фактор площі був максимальним. Між фактором площі і кількістю крайових відходів існує певна залежність. У процесі розкрою виникають крайові відходи двох видів: внаслідок незбігу контурів матеріалу та деталей та некратності розмірів деталей і матеріалів. Розглянемо крайові відходи першого виду, які можуть бути визначені в процентах від площі шкіри залежно від фактора площі рівняннями:

,

де Вкр – крайові відходи, %;

А – площа матеріалу;

m - середня площа деталі комплекту;

W – фактор площі;

M - сумарна площа всіх деталей основного крою комплекту;

n – кількість деталей в комплекті.

На практиці не завжди доцільно використовувати систему паралелограма. Але в разі застосування іншої системи, переходу від однієї системи до іншої або в разі довільного, безсистемного розміщення деталей втрати збільшуються на величину між шаблонних додаткових відходів. Ці відходи виникають також при розкрої матеріалу на різні за видом деталі (носки, союзки, берці) або деталі, однакові за формою, але різні за розміром. Деталі розміщують довільно й тоді, коли співвідношення площі матеріалу та площі деталей незначне.

Міжшаблонні додаткові відходи, як і крайові, залежать від фактора площі. Їх величина обчислюється за формулами, залежно від виду шкіри (відповідно формулам шкір для верху та низу взуття):

З формул видно, що зі збільшенням фактора площі сумарна величина відходів Вк + Вм.д. зменшується. Регулювати цей процес можна, оптимально добираючи площу деталей і матеріалу в завданнях на розкрій.

- неоднорідність властивостей топографічних ділянок шкіри

та відмінність вимог, що пред'являються до деталей;

При розкроюванні шкір для верху взуття важливо не тільки правильно використати їх площу, а й кожну топографічну ділянку, враховуючи при цьому всі вимоги, що ставляться до деталей. Ось чому на використання шкір значно впливають особливості їх топографічних ділянок.

Шкіра по площі неоднорідна, різні топографічні ділянки її мають різну товщину і різні показники фізико-механічних властивостей. Чепрачна частина найтовща, щільна й стабільна за властивостями. Вона займає 45…55% загальної площі шкіри. З неї вирубують відповідальні деталі верху взуття. Інші ділянки шкіри (воротки, поли, лапи, пашини) тонші й не такі міцні, мають різне подовження в різних напрямках. З цих ділянок вирубують менш відповідальні деталі верху взуття.

Питоме значення площі відповідальних деталей у комплекті верху не завжди відповідає питомому значенню найбільш цінної частини шкіри – чепраку. Для кращого використання топографічних ділянок шкіри за якістю і площею застосовують комбінований розкрій, тобто розкрій шкірматеріалів з одночасним застосуванням різаків двох видів крою.

При комбінуванні комплектів деталей різних видів взуття з різним питомим значенням площі відповідальних деталей у загальній площі комплекту прагнуть до того, щоб питоме значення середньозваженої площі відповідальних деталей комбінації наближалось або дорівнювало питомому

значенню площі чепрачної частини розкраюваної шкіри. Крій з високою питомою площею відповідальних деталей у комплекті комбінується з кроєм, у якого питома площа відповідальних деталей значно нижча 50% від площі комплекту. Прикладом такого виду комбінування може бути крій туфлів типу човник з цілою фігурною союзкою і відрізними задинками з кроєм дошкільних або гусарикових черевиків.

Для складання оптимальних варіантів і комбінацій співвідношення пар по видам крою визначають за формулою:

де - відношення пар першого (основного) і другого (додаткового) видів крою;

М1, М2 – чиста площа комплекту першого та другого відповідно видів крою;

, - питомі значення площі відповідальних деталей в комплекті для першого і другого відповідно видів крою, які входять в комбінацію, визначається, як відношення чистої площі відповідальних деталей комплекту (m відп.) до чистої площі комплекту (М);

питоме значення площі чепрачної частини шкіри по відношенню до загальної площі шкіри (прийнято 0,5).

- товщина матеріалу та характер її розподілу по площі;

Товщина значно впливає на утворення під час розкрою міжшаблонних містків, які вимагають розміщення різаків в місцях дотику деталей залишати невелику ділянку. У момент занурення леза різака в товщу матеріалу останній деформується, це призводить до косого зрізу.

Загальна величина відходу на між шаблонний місток залежить від його ширини та кількості деталей, на які розкроєно матеріал. На ширину між шаблонного містка впливають: товщина шкіри, кількість шарів у настилі, конструкція різака, кут його заточки, товщина, стан вирубних плит, рівність їхньої поверхні, тип розкрійного устаткування (прес або пила).

На загальну величину відходів на міжшаблонний місток впливають площа деталі та її периметр. Чим менший периметр деталі, тим більше відходів на її між шаблонний місток. Чим товща шкіра, тим більший вихід відповідальних деталей.

Шкіри для низу взуття розрубують некомплектно на деталі великих і малих розмірів, тому середня величина відходу на між шаблонний місток становить 1,5% (Вм.м. = 1,5%). У процесі розкрою багатошарових настилів на пресах ширина містка сягає 2 мм, а стрічковим ножем - 2,5 мм. Загальна величина відходів на міжшаблонний місток коливається в межах 2…8%.

- багатошаровість настилу і некратність лінійних розмірів шаблонів і матеріалу;

Тканини і штучні матеріали мають відносно однорідні властивості по всій площі. Це дає змогу розкроювати їх у вигляді багатошарових настилів, які треба спеціально готувати.

Кількість шарів настилу залежить від виду матеріалу, його товщини та розкрійного устаткування. В цілому такий підхід підвищує продуктивність праці робітника, але цей метод має свої негативні наслідки. Чим більша кількість шарів настилу, тим більшою є ймовірність їх зсуву один відносно одного, а це призводить до збільшення крайових відходів.

Одним із основних показників схем розкрою рулонних матеріалів є кратність лінійних розмірів деталей та матеріалу уздовж і вшир. Для різних деталей верху взуття ширина матеріалу не є оптимальною і з обох його країв можуть виникати крайові відходи внаслідок некратності лінійних розмірів деталей і матеріалу. Необхідно враховувати, що при укладанні по довжині (або ширині) декількох сполучених деталей, довжина (або ширина) укладання буде меншою фактичної суми лінійних розмірів укладених деталей, так як при укладанні одна деталь трохи заходить за другу. Різниця між лінійними розмірами двох або трьох сполучених деталей і фактичною сумою їх довжини або ширини називається лінійним ефектом.

Лінійний ефект по довжині від сполучення другої деталі з першою S1 дорівнює різниці між подвоєною довжиною деталі l1 і довжиною двох сполучених деталей l2;

l1 - довжина (ширина) однієї деталі;

l2 - довжина (ширина) двох сполучених деталей;

l3 - довжина (ширина) трьох сполучених деталей.

Лінійний ефект по довжині від сполучення третьої деталі з другою складе:

Сумарний лінійний ефект Sд по довжині настилу залежить від кількості деталей, укладених по його довжині і лінійних ефектів S1, S2

якщо парне число,

якщо непарне число

Таким чином визначають лінійний ефект по ширині настилу Sш.

Проектувати деталі й добирати розміри матеріалу треба так, щоб відходи по краях були мінімальними. Втім це ускладнюється необхідністю розкроювати матеріал з урахуванням розмірного асортименту деталей взуття. Як правило, на підприємстві розробляють схеми розкрою для одного середнього розміру деталі, а розкрій здійснюється на деталі всіх розмірів. Такі схеми розкрою доцільно будувати за допомогою обчислювальної техніки з максимальним урахуванням усіх вимог до деталей, аби домогтися високих показників використання площі матеріалу.

Залишок матеріалу по довжині і ширині настилу від некратності розмірів матеріалу і деталей визначають за рівнянням:

L1 - корисна довжина настилу, см;

H1 корисна ширина настилу, см;

l, h - довжина і ширина деталі відповідно, см;

Sд, Sш - сумарний лінійний ефект по довжині і ширині настилу відповідно, см;

nд, nш - кількість деталей, укладених по довжині і ширині настилу відповідно, см.

Розкрій листових і рулонних матеріалів на деталі взуття часто ускладнюється тим, що в асортименті відсутні деталі малих розмірів. У такому разі погіршується використання крайових або уражених вадами ділянок матеріалу. За наявності в асортименті тільки деталей великих розмірів і площі, а часто й неможливо раціонально використати площу за цільовим призначенням, оскільки розміри матеріалу та деталей некратні. Тому наявність в асортименті деталей малих розмірів дає змогу заповнювати крайові ділянки матеріалу, що значно підвищує загальне використання матеріалу при розкрої.

- сортність матеріалу;

Відомо, що шкіри для верху, низу та підкладки підрозділяють на чотири сорти. Чим більше вад на матеріалі, тим нижчий його сорт, тим більше відходів, пов’язаних з необхідністю обминати ці вади, тим складніше виконувати розкрій. Сорт визначається по корисній площі. Кваліфікований розкрійник повинен знати не тільки, як обминути вади, але й те, які вади допустимі і де вони розташовуються на деталях.

Відходи, пов’язані з вадами матеріалу Вм.д.с., залежать від фактора площі й показника b зниження відсотка використання за рахунок сорту матеріалу. Залежність відходів від сорту визначають за допомогою рівнянь:

шкіри для верху взуття;

шкіри для низу взуття (чепрак);

шкіри для низу взуття (ворот);

шкіри для низу взуття (пола);

b - зниження показника використання площі шкіри по сортам, %.

 

Сорт	Шкіри для верху взуття	Шкіри для низу взуття (чепрак)	Шкіри для низу взуття (ворот)	Шкіри для низу взуття (пола)
І		0,1	0,4	0,4
ІІ	4,3	0,6	1,9	2,1
ІІІ	9,3	1,5	3,7	4,3
IV

 

- методи розкрою шкіри;

Використання шкіри залежить від методів розкрою, якими користується

розкрійник, сутність їх полягає в такому:

- наскрізний метод передбачає розкрій одним розкрійником усієї площі матеріалу від початку до кінця;

- неповний наскрізний метод передбачає розкрій одним розкрійником матеріалу на деталі основного крою, а іншим (менш кваліфікованим) – розкрій залишків крайових ділянок шкіри на деталі допоміжного крою (підблочник, штаферки, задні внутрішні ремені та ін.);

- вибірковий метод передбачає розкрій двома розкрійниками, коли основний робітник викроює з центральної ділянки шкіри найвідповідальніші деталі комплекту, а інший (менш кваліфікований) викроює менш відповідальні деталі комплекту з периферійних ділянок шкіри;

- комплектний метод передбачає розкрій повних комплектів крою деталей верху взуття, що підвищує раціональне використання шкіри;

- некомплектний метод використовують для розрубу шкіри на деталі низу взуття із-за неоднорідності топографічних ділянок шкіри по товщині і щільності, що не дозволяє вирубувати деталі низу взуття у комплектах.

- кваліфікація розкрійника

Розкрій матеріалів – відповідальний і складний технологічний процес, який вимагає від виконавця глибоких знань і великого досвіду, а також творчого ставлення до праці. Розкрійник і вирубник повинні добре знати властивості матеріалів, технічні вимоги до деталей, системи розкрою, схеми розміщення деталей і вплив усіх чинників на результати розкрою. Кількість відходів залежить від кваліфікації робітника. Чим вища кваліфікація розкрійника, тим менше відходів і більше відсоток використання матеріалу.