Производство лего кирпича: Русскирпич — производство лего-кирпича

alexxlab | 24.05.1991 | 0 | Разное

Содержание

Лего кирпич своими руками, состав смеси, характеристики

Похожий на деталь детского конструктора «Lego», этот строительный материал, получил схожее название – Лего кирпич.

Такое сходство с конструктором придают выступающие над основной поверхностью, технологические отверстия.

Технология изготовления не требует глину, что исключает необходимость обжига.

1 Состав Лего кирпича, в пропорциях
- 1.1 Технологический процесс
- 1.2 Преимущества Лего кирпича
- 1.3 Лего кирпич, кладка
- 1.4 Мини производство кирпича Лего

В состав смеси включают такие доступные ингредиенты, как, побочные продукты камнедробления – отсевы доломита, мрамора, щебенки, ракушечника, песок, цемент, вода.

Лего кирпич

На качество получаемого кирпича напрямую влияет размер частиц исходного сырья. Чем мельче, тем лучше качество.

Пропорции в составе смеси следующие:

мелкофракционный компонент от 85 до 92%;
цемент от 8 до 15%,
пигмент для окраски;
вода.

При подготовке смеси необходимо учитывать, что использование песка, а также отсева доломита и щебенки, хоть и допустимо, но нежелательно.

Так как это приведёт к тому, что конечное изделие будет иметь недостаточные характеристики по стабильности. Его нельзя будет использовать для несущих конструкций.

Расход сырья такой – для изготовления 500 кирпичей или одного куба, потребуется 220 кг связывающего вещества (цемент) и 1600 кг мелких фракций.

Состав первоначальной смеси варьируется, исходя из заданных параметров, таких как сфера применения, условия эксплуатации, а также, характеристики применяемых вибрационных прессов.

Изготавливается Лего кирпич прессовкой, под высоким давлением. Фактически, из смеси получается искусственный камень.

Он отлично подходит для облицовки зданий, выкладывания внутренних перегородок и несущих стен.

Технологический процесс

Сам технологический процесс можно описать так. После загрузки ингредиентов, в смесителе производится активное перемешивание, затем по транспортеру смесь направляется в бункер.

Через специальный дозатор стальная матрица заполняется, в матрице, под воздействием вибрации и давления, рабочая смесь равномерно распределяется. Высокое давление совместно с вибрацией придаются окончательную форму кирпичу Лего.

Пропарочной камерой существенно ускоряют процесс получения качественного изделия. Паром с температурой +70 градусов кирпич обрабатывается не менее 7-8 часов.

Если камера не включена в технологический процесс, то кирпич вылеживается на стеллажах 20-25 суток, весь срок температура в этом месте поддерживается на уровне не ниже +15 градусов.

Обладает следующими основными характеристиками:

прочностью 300 кг на кв. см,
плотностью 1550 кг на куб. м,
морозостойкостью до 150 циклов,
не превышающим 6% уровень поглощения влаги.

Преимущества Лего кирпича

Кирпич Лего имеет и ряд преимуществ перед другими разновидностями кирпичей.

Имеющиеся установочные пазы существенно ускоряют и укрепляют кладку, её прочность в 1,7 раз выше, чем кладка стандартного кирпича.

Технологические отверстия используются, например, для электропроводки или других коммуникаций.

Исключение из процесса изготовления обжига, существенно снижает себестоимость. Выигрывая в цене, он ещё и представляет широкий ассортимент по палитре цветовых оттенков и фактуре.

Это практически идеальный вариант для строительства туалетов, душевых кабинок, беседок и всевозможных ограждений.

Лего кирпич, кладка

Выигрышной выглядит и возможность его использования непрофессионалами. Фактически уровень используется только при выкладке первого слоя.

Дальше, имеющиеся пазы становления и шипы, существенно увеличат скорость процесса. При этом, не требуется приготовление специального раствора, при кладке применяется специальный клей, который можно нанести обычной кистью.

Клей дополнительно снижает расходы, ведь для сборки 1 куба потребуется всего 25 кг плиточного клея (для наружных работ). Получаемая стена не просто эстетична, но и не нуждается в дополнительном оштукатуривании.

Для повышения сейсмостойкости конструкции применяют кладку кирпичей с перевязкой из тонкой проволоки по каждому слою, а также вставкой арматуры и заливку бетонной смеси в отверстия кирпичей.

Здания, построенные из Лего, отличаются: экономичностью, пониженной теплопроводностью, высокой износоустойчивостью и морозоустойчивостью, повышенным противодействием влаге, низкой нагрузкой на фундамент.

Мини производство кирпича Лего

Для организации самостоятельного изготовления кирпича Лего, подойдет любое помещение небольшой площади, с высотой потолка не менее 3,5 метров.

Потребуется хорошая вентиляция, подведение водопровода, канализации и подключение к электросетям 380 В. Для обеспечения качества недопустимы резкие колебания температуры. Она поддерживается в помещении на уровне выше 5 градусов.

Для организации производства потребуется приобретение бункера, дозатора, дробилки, вибросита, смесителя, гиперпресса, матрицы и камеры для пропарки.

Большую часть указанного оборудования содержит мини установка. В ней нет только пропарочной камеры, без которой в принципе можно и обойтись.

При подборе оборудования необходимо учитывать следующее. На качество кирпича Лего сильно влияет рабочее давление пресса, оно должно быть не менее 130 кг/кв.см. Пресс должен обеспечивать давление от 30 тонн.

При выборе матрицы толщина стенок и прочность играют особую роль. Есть толщина металла меньше 20 мм, то несколько дней работы, и абразивный процесс полностью уничтожит матрицу.

Очень важно, чтобы пресс был оборудован датчиками, контролирующими толщину кирпича и глубину засыпки сырья. Определить визуально разницу в высоте кирпичей проблематично.

Безусловно, организация самостоятельного производства Лего потребует от предпринимателя решения ряда сложных задач, получение качественного изделия невозможно без отработанной технологии и высокого качества исходного сырья.

Тем не менее создать приносящий прибыль мини-цех, реально. Покупка необходимого оборудования потребует инвестиций, которые будут очень скоро окуплены.

Рекомендуем прочитать:

Какие бывают кирпичи
Кирпич из опилок и цемента своими руками
Кирпич керамический
Клинкерный кирпич для печи и камина
Марка кирпича: виды и характеристики
Облицовочный кирпич

Состав смеси для изготовления лего кирпича

Главная / Станок для кирпича / Лего кирпич / Состав смеси для изготовления лего кирпича

В этой статье мы разберем из чего делается лего кирпич, а также изучим оборудование на котором делают исследования сырья для гиперпрессованных изделий.

Кирпич с соединением шип-паз (напоминающий лего кирпич) представляет собой отличный строительный материал используемый в основном для облицовки строений и с целью строительства домов по технологии “дом-термос”.

Основным материалом в составе смеси для изготовления лего кирпича являются отсевы дробления каменных пород, которые образовываются в больших количествах при разработке карьеров.

Технология полусухого прессования, являющаяся основой производства лего кирпича, экологически абсолютно безопасная, а современное оборудование входящее в состав производственных линий экономично и эффективно. Сырье для лего кирпича очень многообразно, широко доступно и можно сказать что это почти неисчерпаемый ресурс.

Где взять сырье для лего кирпича

Основной частью (85–92%) состава смеси для гиперпрессованного лего кирпича выступают отсевы (отходы) камнедробления, имеющиеся в основном на близлежащих карьерах. Дополнительно в качестве сырья можно использовать отходы промышленного производства. Ниже приведен неполный перечень материалов используемых для изготовлениая для лего кирпича:

карбонатные породы;
вулканические породы;
котельные, мартеновские шлаки;
зола уноса электростанций;
отходы переработки с горно-обогатительных, металлургических предприятий;
бой керамического кирпича.

Состав смеси для производства лего кирпича

Для изготовления лего кирпича состав смеси в первую очередь зависит от доступности наполнителя на местном уровне и может корректироваться в довольно широких границах. Такими наполнителями могут служить песок, глина, известь, отсев щебня и отходы от камнедробления которые составляют около 85% от общего объема готового изделия. Подбирая рецептуру для изготовления лего кирпича следует принимать во внимание климатический пояс и сферу применения. Например присутствие глины в тех или иных пропорциях в составе лего кирпича, достаточно сильно снижает морозоустойчивость строительного материала.

Помимо основного заполнителя, для производства облицовочного лего кирпича М150 и выше используется портландцемент М400 и М500 D0, реже применяется белый цемент М600. Связующее должно быть высокого качества, не рекомендуется брать старый цемент.

Пигмент для лего кирпича

Цветной кирпич получают путём введения в смесь 3–10% пигментов: охры, сурика, окиси хрома или ультрамарина. Замечено, что использование красящих пигментов несколько снижает марку лего кирпича, требуя некоторого увеличения доли цемента. Исключение составляет инертный к гидроокиси кальция оксид хрома

В нашей стране наиболее популярен натуральный цвет лего кирпича. Но тенденция в строительстве частных домов направлена на использование комбинированных цветов. Из-за этого спрос на цветной лего кирпич растет ежегодно. Смесь для изготовления лего кирпича окрашивается уже на этапе смешивания всех компонентов. Качественные пигменты проверенных производителей придают изделию стойкие, яркие цвета. При их неравномерном распределении по массе кирпича создается естественный окрас схожий с расцветкой натурального камня.

При отказе от красителей, состав смеси для производства лего кирпича можно окрашивать природными материалами, которые входят в состав изделия. К примеру, песок придает бежевые оттенки, доломит и известняк – светлые тона, глина – красный оттенок. Цвета, при использовании натуральных красителей получаются более бледные в сравнении с пигментами. Разнообразие цветовой палитры лего кирпича можно оценить на фото.

Исследования состава смеси лего кирпича

Непосредственному запуск производства предшествует этап разработки состава рабочей смеси с целью определить точные пропорции лего кирпича. Так как вариантов комбинаций используемых материалов для лего кирпича может быть 5, 10, 20 и более необходимо ответственно подходить к их утверждению.

Для лучшего понимания того, как происходят исследования каменных пород и других компонентов и как создаются “правильные” рецепты смеси лего кирпича, мы приведем обзор процесса и оборудования которое применяется в лабораториях.

Лабораторное оборудование для изучения состава смеси

Перемешивание сырьевых смесей, применяемых при изготовлении гиперпрессованного лего кирпича производится на лабораторном вибрационном смесителе. Материалы подаются в смесительную камеру через загрузочный люк.

Исследуемый состав приготавливается в смесителе по принципу виброперемешивания, при котором вращению лопастей, закрепленных на горизонтально расположенном валу сопутствует параллельная вибрация приготавливаемой смеси за счет вибрации резинового днища смесительной камеры.

Измельчение цементного клинкера входящего в состав смеси для изготовления лего кирпича производится в лабораторной двухкамерной шаровой мельнице, с объемом загрузки каждой камеры в 5 кг сырьевого материала. Для соблюдения чистоты исследования пробы цементного клинкера массой 5 кг перемалываются всегда в одной и той же камере мельницы, с использованием одного и того же набора стальных мелющих шаров, подобранных в соответствии с рекомендациями, содержащимися в специализированной технической литературе и представленного в таблице 1.

Табл. 1. Набор стальных мелющих шаров, применяемый для помола цементного клинкера

Перед применением в составах лего кирпича, полученный в результате помола цемент, просеивается через сито № 0,2.

Для сушки исходных материалов и получаемых образцов материала используется лабораторный сушильный шкаф, оборудованный терморегулятором и вентиляционной установкой.

Гранулометрический состав природного кварцевого песка и отсевов дробления карбонатных пород, применяемых при изготовлении смесей для кирпича, определяется при помощи стандартного набора сит с размером отверстий от 70 до 5 мм и от 5 до 0,05 мм.

Удельная поверхность цемента определяется с помощью прибора Т-3, который также может применяться для измерения удельной поверхности ряда других порошкообразных материалов (гипса, угольной пыли).

Для изготовления и испытания образцов кирпича на основе отсевов дробления карбонатных пород используется оборудование, предназначенное для испытания бетонов в соответствии с требованиями нормативно-технической документации.

Рентгенографический количественный фазовый анализ сырья для лего кирпича производится на дифрактометре D8 Advance фирмы Bruker. С целью определения количественного химического состава отсевов дробления карбонатных пород применяется многоканальный спектрометр СРМ 25М.

Тепловлажностная обработка образцов гиперпрессованного кирпича осуществляется в лабораторной пропарочной камере, оснащенной терморегулятором.

Испытания лего кирпича из различных составов смеси, изготовленного по технологии гиперпрессования, на прочность при сжатии проводятся на гидравлическом прессе П-125. Аналогичные испытания искусственного каменного материала, изготавливаемого методом прессования, осуществляются на гидравлическом прессе ИПэ-100.

Испытания, направленные на определение предела прочности при изгибе искусственного каменного материала, изготовленного методом прессования, осуществляются на образцах-балках сечением 20×20 мм длиной 60 мм по схеме представленной на рисунке 1.

Определение коэффициента теплопроводности лего кирпича, осуществляется при помощи прибора ИТС-1.

Рис. 1. Схема испытания гиперпрессованного кирпича на изгиб

особенности производства, состав, размеры, достоинства и недостатки, отзывы

История кирпича насчитывает не одно тысячелетие. На протяжении многих веков этот строительный материал совершенствовался, изменялась технология его производства, улучшались технические характеристики. В настоящее время существует более 10 разновидностей кирпича, каждая из которых имеет свою область применения.

Что такое лего кирпич?
Виды и размеры
Состав и характеристики
Особенности производства
Изготовление в домашних условиях
Преимущества и недостатки
Технология укладки
Отзывы владельцев

Кирпич «Лего» появился на отечественном рынке строительных материалов относительно недавно, но уже успел завоевать широкую популярность, особенно у частных застройщиков. Простота укладки, прочность и высокие эксплуатационные показатели позволяют использовать материал как для возведения перегородок, так и при капитальном строительстве.

Что такое лего кирпич?

Изобретателем лего конструкций считается датский плотник Оле Кирк Кристиансен. В 1932 году он изготовил простую деревянную игрушку, послужившую прототипом для создания кирпича «Лего». В строительстве зданий данный вид кирпича был впервые применен в Дании в 1949 году, а уже начиная с 50-х годов изделие начали широко применять все ведущие европейские и американские строительные компании.

В современной интерпретации, лего-кирпич представляет собой параллелепипед, полученный в результате спрессовывания рабочей смеси. На верхней грани кирпича имеются фиксирующие выступы, чаще всего, круглой формы, а на нижней – соответствующие углубления. Некоторые модификации могут иметь дополнительные центрирующие элементы на боковых гранях.

Виды и размеры

Наиболее распространенной модификацией «Лего» кирпича являются блоки прямоугольной формы с двумя сквозными цилиндрическими отверстиями.

В зависимости от диаметра пустот, различают перфорированные (площадь отверстий больше 25% площади кирпича) и полнотелые (площадь отверстий меньше 25%) блоки. Кроме того, строительный материал классифицируют по некоторым другим признакам.

По типу фиксации

Исключено как продольное, так и поперечное смещение блоков.
Возможно продольное смещение блока.

По фактуре

Лицевая поверхность имитирует природные материалы (камень, дерево, пластик и т.д.).
Лицевая поверхность не имеет никакой фактуры.

По типу замка

Пазогребневые блоки (T&G).
С фиксацией шип – паз (P&D)
С топологическим пространственным замком.

Состав и характеристики

Рабочая смесь для приготовления кирпича «Лего» включает в себя следующие элементы:

очищенный песок;
глина;
минеральный отсев мелких фракций;
портландцемент марки 400;
красители и пластификаторы.

Массовая доля портландцемента составляет от 8 до 15%, остальной объем (от 80 до 90%) занимают песчано-глиняная смесь, минеральные компоненты и пластификаторы.

В таблице приведены основные рабочие характеристики монолитного керамического кирпича и «Лего»:

Параметры	Единицы измерения	Монолитный керамический кирпич	Кирпич «Лего»
Удельный вес	кг/м³	1600 – 1900	1550
Марка прочности*		М150	М150
Число циклов замерзания/оттаивания		35 – 40	35 – 40
Масса одного кирпича	кг	3,4 – 4	3 – 3,5
Влагопоглощение	%	6 – 14	5 – 6
Коэф. теплопроводности	Вт/м*К	0,5 – 0,8	0,4 – 0,55
Примечание: прочностные характеристики взяты исходя из возможности использования материала для капитального строительства.

Особенности производства

Залогом качества и прочности кирпича является строгое соблюдение рецептуры в процессе приготовления рабочей смеси. Именно от ее состава будут зависеть технические и эксплуатационные параметры готовой продукции.

После замешивания рабочей смеси, переходят к формовке изделий. Полученная вязкая масса помещается в специальные формы, где с помощью пресса происходит окончательное формирование кирпича.

Технология производства лего-кирпичей предусматривает использование как ручных, так и электрических станков. К преимуществам первого типа оборудования можно отнести простоту конструкции и возможность автономной работы, однако производительность электрических станков в 2 – 3 раза выше чем у механических аналогов.

Что касается рентабельности производства, можно отметить следующее: ручные установки с механическим приводом и одной матрицей могут обеспечить выпуск 600 – 700 единиц продукции за 8 – 10 часов. Использование полуавтоматических установок позволит изготавливать за смену порядка 2000 кирпичей. Производительность полностью автоматизированного комплекса составляет около 10 000 изделий за смену.

Как сделать кирпич «Лего» в домашних условиях

Поскольку технология изготовления строительного материала не отличается особой сложностью, можно наладить производство лего-кирпича в домашних условиях, например, в гараже или сарае.

Приступая к изготовлению кирпича в домашних условиях, необходимо четко представлять себе объем будущего производства. Если планируется изготовление кирпичей исключительно для личного пользования, вполне достаточно ручного станка, установленного в любом подсобном помещении. Если речь идет о последующем сбыте продукции, целесообразно использовать более производительное оборудование.

Этапы производства

Технология изготовления кирпича «Лего» в бытовых условиях мало чем отличается от промышленной и включает в себя следующие этапы:

Заготовка и очистка ингредиентов (песка, цемента, минерального отсева, пластификаторов, пигментов и т.д.).
Приготовление сухой рабочей смеси. На этом этапе важно четко придерживаться рецептуры: массовая доля цемента, входящего в состав смеси должна быть не менее 8 – 10%, это позволит обеспечить необходимую механическую прочность изделий.
Перемешивание полученной смеси с добавлением 4-5% воды. Для эффективного смешивания ингредиентов можно использовать ручную или электрическую бетономешалку.
Формовка блоков.
Пропаривание кирпича.

При соблюдении дозировки, использовании качественных материалов и добросовестном выполнении работ, качество самодельного кирпича вполне сопоставимо с промышленными изделиями. Изготовленные в домашних условиях блоки можно использовать не только для возведения перегородок, но и для кладки несущих стен.

Преимущества и недостатки

Для любого строительного материала характерны свои плюсы и минусы. К преимуществам кирпича «Лего» можно отнести следующее:

простоту и высокое качество кладки;
высокую прочность, позволяющую использовать данный кирпич, как для устройства перегородок, так и для кладки несущих стен;
возможность работы в широком температурном диапазоне, в том числе, и в условиях амплитудных колебаний температур;
возможность использования блоков в качестве облицовки и финишной отделки;
наличие пустот существенно упрощает процесс прокладки коммуникаций;
широкий выбор цветовых и фактурных решений;
длительный срок службы: качественная кладка из лего-кирпича может прослужить от 30 до 50 лет, в зависимости от условий эксплуатации;
приемлемую цену блоков.

Основным недостатком лего кирпича является наличие на строительном рынке большого количества кустарных блоков, изготовленных с нарушением технологии и не соответствующих требованиям ГОСТов и СНиП.

Технология укладки

Несмотря на то, что кладка лего кирпича не требует никаких специальных навыков и инструментов, существует несколько правил и рекомендаций, соблюдение которых позволит добиться высокого качества укладки и прочности постройки.

Как и при любой другой кладке, особое внимание следует уделить укладке первого ряда. Поскольку ошибки, допущенные на этом этапе, неизбежно отразятся на качестве всей постройки, укладку первого ряда необходимо производить с особым вниманием, контролируя расположение каждого блока с помощью строительного уровня. Особое внимание следует уделить перевязке углов.

В качестве связующего компонента при укладке кирпича «Лего» используется не цементный раствор, а специальный клей, приобрести который можно в строительном супермаркете. Для увеличения жесткости кладки в цилиндрические отверстия устанавливают армирующие стержни.

Вместо нанесения клеевого состава, можно заливать сквозные полости бетоном. Этот метод значительно увеличивает прочность и жесткость конструкции, однако снижает тепло- и звукоизоляционные характеристики материала. Кроме того, при заполнении полостей бетоном, исключается возможность прокладки коммуникаций.

Для увеличения жесткости конструкции, через каждые 3 – 4 ряда производится армирование кладки металлической проволокой.

Увеличить теплоизоляционные свойства стен можно, укладывая «Лего» кирпичи в два ряда, оставляя между ними зазор в 15 – 20 мм, который впоследствии заполняется керамзитом или минеральным утеплителем. Такой метод кладки позволяет значительно увеличить тепло- и звукоизоляцию постройки.

Соблюдение этих несложных правил позволит самостоятельно построить прочный и комфортабельный дом с минимальными затратами.

Дома из «Лего» кирпича: отзывы владельцев

Чтобы окончательно убедиться в целесообразности использования данного вида кирпича для строительства жилых домов, можно ознакомиться с приведенными ниже отзывами владельцев жилья, на практике оценивших достоинства кирпича «Лего».

Андрей, г. Минск

К строительству дачного домика решили подойти со всей серьезностью. Внимательно изучили все существующие материалы и технологии строительства, оценили финансовые затраты и учли возможность самостоятельного выполнения работ. Оптимальным вариантом оказался «Лего» кирпич собственного изготовления. Работа оказалась интересной и творческой, особенно когда дело дошло до кладки и прокладки коммуникаций. Дом у нас небольшой, поэтому со строительством справились довольно быстро, результатом полностью довольны. Еще один положительный момент: по окончанию строительства собственного дома, начали понемногу приторговывать кирпичом среди соседей. Не то чтобы большой бизнес, но все же определенная выгода есть.

Дмитрий, Московская обл.

О «Лего» кирпиче слышал давно, и когда пришло время строиться решил выбрать именно этот материал. Подкупили простота кладки и возможность избежать утомительного и пыльного процесса резания штроб. Строили вдвоем с племянником, дом площадью примерно 120 м² выложили за месяц не сильно напрягаясь. Впечатления от работы остались только положительные, это как конструктор для взрослых: никакой грязи и пыли, все ровно и красиво! Первая же зима показала, что дом получился теплый и уютный, а внешний вид просто замечательный!

Николай, г. Челябинск

Всегда мечтал самостоятельно что-нибудь построить, а тут теще понадобилось возвести на даче небольшой флигель. Вместо обычного кирпича знакомый посоветовал купить «Лего». Очень благодарен ему за этот совет. Думаю, что обычный кирпич на цементный раствор хоть раз в жизни пробовал класть каждый, но «Лего» – совсем другое дело, даже заканчивать работу не хотелось! Как будто в детство вернулся к любимому конструктору. Что касается самого флигеля – получился очень теплый и красивый. Удобный в работе и прочный материал, всем рекомендую.

Дмитрий, г Краснодар

Мне нужно было срочно возвести перегородку в общежитии, причем без лишней пыли и грязи. Посмотрев в интернете все возможные варианты, решил использовать кирпич «Лего». Кроме того, что все прошло легко и быстро, не пришлось ни шпатлевать, ни обои клеить – и так красиво! Результатом более чем удовлетворен, очень перспективный материал.

Олег, г. Самара

От родителей остался старенький двухэтажный дом, требующий ремонта как внутри, так и снаружи. Облицевать старую кладку из красного кирпича решили «Лего» блоками с фактурой «дикого» камня. Просмотрев в интернете видео инструкцию. Решил не платить деньги строителям и сам взялся за дело. Работа оказалась совсем несложной, самым утомительным и неприятным было устройство подмостьев для кладки верхних рядов. Между старой кладкой и облицовкой засыпали керамзит, теперь не замерзнем в любой мороз. По поводу внешнего вида нет никаких претензий, возможно потому, что предъявить их некому.

Несмотря на то, что появился кирпич «Лего» на российском рынке относительно недавно, можно смело прогнозировать рост популярности этого строительного материала, особенно в области частного строительства. Это обусловлено, прежде всего, простотой и высоким качеством кладки, высокими прочностными и эксплуатационными характеристиками «Лего» блоков. Кроме того, технология производства этой разновидности кирпича не предусматривает высокотемпературного обжига, что позволяет самостоятельно изготовить необходимое количество блоков любой расцветки.

Из чего сделаны кубики Lego и почему так больно наступать на них? – Сложные проценты

Категории

Химия материалов

нажмите, чтобы увеличить Нажмите, чтобы увеличить

Lego — одна из самых популярных и мгновенно узнаваемых детских игрушек. Вы когда-нибудь задумывались, из чего сделаны эти кирпичи или как они сделаны? Или, если на то пошло, почему так больно, если ты наступаешь на него? Эта графика берет взгляд!

Кубики Lego всегда изготавливались из пластика, но это не всегда был один и тот же вид пластика. с 1949 до 1963 года в качестве полимера использовался ацетат целлюлозы. Это то же самое вещество, которое когда-то использовалось в киноиндустрии для фильмов. Он и по сей день используется в пластиковых оправах некоторых очков.

В 1963 году компания Lego заменила пластик, из которого изготавливались их кубики, на другой полимер, акрилонитрил-бутадиен-стирол (сокращенно АБС). ABS имеет несколько преимуществ перед ацетатом целлюлозы: он прочнее, меньше деформируется со временем и более устойчив к выцветанию. Единственным недостатком было то, что, в отличие от ацетата целлюлозы, ABS непрозрачен, поэтому из него нельзя сделать прозрачные детали Lego. В этих случаях вместо него теперь используется поликарбонатный пластик. Чтобы получить различные цвета деталей Lego, в ABS добавляют красители Macrolex.

Производственный процесс Lego начинается с крошечных гранул АБС, доставляемых грузовиками на фабрики. Здесь их сбрасывают в гигантские металлические бункеры, а затем загружают в формовочные машины, где они нагреваются до 230°C (450°F). Это плавит гранулы, образуя пластиковую слизь, которая автоматически подается в формы для деталей Lego. Формовочная машина прикладывает давление, чтобы обеспечить идеальную форму деталей Lego, затем они охлаждаются и выталкиваются. После этого добавляются все необходимые украшения и собираются детали, которые нужно собрать, например, минифигурки.

В 2014 году Lego произвела 60 миллиардов деталей. Из этих деталей не менее 318 миллионов составляют миниатюрные шины для автомобилей Lego, что делает Lego крупнейшим производителем шин в мире! Эти шины изготовлены из полимера, немного отличающегося от АБС, а именно из стирола, бутадиена и стирола (СБС).

Когда дело доходит до боли, возникающей при наступлении на деталь Lego, виноват ABS. Тестовые образцы Lego в процессе производства в рамках мер контроля качества Lego. Тесты включают сжатие между дисками с силой 15 кг и бросание предметов на кирпичи, чтобы убедиться, что они не разобьются при ударе. Один тест даже имитирует 50-килограммового ребенка, наступающего на деталь Lego, чтобы убедиться, что она ~~причиняет~~ ~~максимум~~ ~~боль~~ не ломается и не расщепляется. Средняя сила, которую может выдержать элемент Lego 2×2, составляет 4240 ньютонов, что эквивалентно силе, которую может выдержать человек весом около 430 килограммов. Короче говоря, кубики Lego созданы для того, чтобы на них было больно наступать.

Lego несет в себе и другие риски, помимо того, что на него можно наступить. В более старых кирпичах Lego 1970-х и 80-х годов содержался кадмий, помогающий окрашивать красные и желтые кирпичи. Те, у кого есть некоторые познания в химии, знают, что кадмий и его соединения ядовиты и могут оказывать токсическое действие. Исследования показали, что уровни кадмия в этих старых кирпичах превышают текущие ограничения ЕС. Важно рассматривать это в контексте количества, которое находится на уровне микрограммов. Обращение с этими старыми кирпичами сопряжено с минимальным риском заражения, но вы, возможно, захотите воздержаться от их попадания в рот! Lego постепенно отказалась от кадмия, поскольку его токсичность стала очевидной, и новые кирпичи Lego не содержат его.

У всех деталей Lego есть еще одна проблема: они сделаны из пластика, полученного из нефти. Нефть — исчерпаемый ресурс, и производство Lego из нефти оказывает значительное воздействие на окружающую среду. В 2012 году группа Lego поставила перед собой цель найти и использовать более экологичное сырье для своей продукции к 2030 году. Ранее в этом году они сделали небольшой шаг к этой цели, объявив, что с этого года зеленые листья, кусты и деревья их продукция будет производиться из полиэтилена, полученного из экологически чистых источников сахарного тростника. Однако этот полиэтилен далеко не настолько прочен или долговечен, чтобы заменить АБС, поэтому поиски его замены продолжаются.

Понравился этот пост? Поддержите графику Compound Interest на Patreon!

Изображение в этой статье находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License. Ознакомьтесь с рекомендациями по использованию контента сайта.

Ссылки и дополнительная литература

Концентрация и мигрируемость опасных элементов в бывших в употреблении детских пластиковых игрушках (£) – A Turner
Как делаются кубики Lego? Химия Лего – Дж. Кеннеди
Безопасность продукта Lego — Lego
Будущее кирпичиков Lego основано на биологическом материале — M Bonarccorso, Renewable Matter
Какой высоты может быть башня из Лего? – Р. Александр, BBC News
Лего-растения, которые нужно сделать из растений — A Scott, C&EN
Как делаются кубики Lego — Lego

Нравится Загрузка. ..

Теги химия, лего, пластик, полимеры, наука, игрушки

Как Lego строит более эффективный производственный процесс

Философия конвергентного моделирования представляет собой нечто вроде смены парадигмы в дизайн-производстве, и датский производитель игрушек Лего использует его для создания некоторых из своих грандиозных творений.

Получив свое название от датской фразы нога годт (играть хорошо), Lego была основана плотником Оле Кирком Кристиансеном в 1934. Компания начала производство ряда деревянных игрушек, а в 1949 году изобрела первый прототип своего флагманского изделия из переплетенных кирпичей. В 1958 году дизайн был разработан в его нынешнем виде, что обеспечило их знаменитую и почти безграничную универсальность.

Сегодня Lego — один из самых известных в мире брендов игрушек. Редко можно найти уголок земного шара, где его яркие кубики не узнают, и Lego выпустила наборы с впечатляющим портфолио приобретенных лицензий, начиная от Звездные войны к Симпсоны . В списке самых дорогих мировых брендов 2018 г. БрендФинансы поместил Lego на # 222.

Точное производство лежит в основе всего, что делает Lego, и всегда следит за новейшими разработками в отрасли.

Конвергентное моделирование

Конвергентное моделирование было разработано промышленным конгломератом Сименс революционизировать способ перехода продуктов от проектирования к производству. Принцип системы заключался в том, чтобы позволить дизайнерам использовать комбинацию граней, поверхностей, твердых тел и материалов без необходимости тратить время на преобразование данных.

Старые решения CAD были разработаны для совместимости с традиционным производством. Однако с появлением более современных процессов, таких как 3D-печать, возникла потребность в философии дизайна, которая могла бы способствовать расширению геометрического диапазона этих методов. Например, путем упрощения объединения отсканированных данных с другими методами моделирования.

(Источник изображения: siemens.com )

«Мы ожидаем, что конвергентное моделирование станет важнейшим инструментом для эффективной работы с геометрией граней», — сказал он. Джо Бохман, вице-президент по программному обеспечению для разработки продуктов в Siemens. «Ожидается, что эта новая единственная в своем роде технология обеспечит огромную экономию времени и средств и поможет устранить подверженную ошибкам фазу доработки, характерную для работы с отсканированной геометрией. Она также устраняет ограничения, связанные с традиционным моделированием CAD, когда она приходит к оптимизации деталей для 3D-печати. NX11 упрощает процесс проектирования и поддерживает эволюцию аддитивного производства, чтобы помочь компаниям выйти на совершенно новый уровень творчества при разработке продуктов».

Яркие кирпичи

Яркие кирпичи является дочерней компанией Lego Group и отвечает за создание роскошных моделей, которыми заполнена компания. Леголенд Тематические парки. Однако лондонская компания также создает свои грандиозные статуи Lego по заказу других компаний и организаций.

Любое творение Bright Bricks высотой более одного метра выполнено из деталей Lego, построенных на стальном каркасе для устойчивости. Проблема с традиционным программным обеспечением заключалась в том, что оно изо всех сил пыталось правильно визуализировать внутреннюю структуру, что приводило к кропотливому процессу расчета количества кирпичей, используемых в модели, а затем к отдельному расчету размеров рамы.

«Вам понадобилось увеличительное стекло, и оно вызвало у вас головную боль, — сказал стажер Bright Bricks. Кирсти Хаус. «И даже после того, как мы более или менее выяснили, какой должна быть структура, у нас в прошлом были всевозможные инциденты. Часто угол не подходил, и нам приходилось сбривать часть стали».

Компания Bright Bricks впервые применила решение Siemens для конвергентного моделирования при изготовлении 80 моделей для выставки в Зоопарк Марвелл, Хэмпшир, Великобритания. Модели варьировались от крошечного паука до создания слона в натуральную величину, а конвергентное моделирование позволило значительно упростить процесс производства стальных каркасов и своевременно завершить проект из 2 миллионов кирпичей.

Последние мысли

Понятно, что Lego постоянно ищет пути для инноваций в производственном процессе на всех уровнях своей отрасли. С помощью программного обеспечения для конвергентного моделирования от Siemens подразделение Lego Bright Bricks значительно улучшило способ производства своих красивых и сложных изделий.

Последнее слово за стажером Bright Bricks, Кирсти Хаус.

“Раньше на расчет конструкции 1,5-тонного слона уходило не менее двух недель, а теперь на это ушло менее двух дней! Конвергентное моделирование позволяет напрямую передавать файлы наших 3D-моделей в [программное обеспечение] и использовать их в качестве эталона для соответствующих стальных конструкций. Мне нравится, что мы делаем удивительные вещи, которые делают детей по-настоящему счастливыми, и что все, даже взрослые, в восторге от того, что мы делаем».

Lego начнет производство своих кирпичиков в США

Lego наращивает производство в США

02:32 – Источник: CNNI

Главные новости бизнеса 16 видео

Lego расширяет свое производство в США