48. Склеивание массивной древесины. Технологические режимы и оборудование для склеивания. Требования к материалам.

Основными видами склеивания заготовок из массива являются: склеивание по толщине пластями для получения деталей большого сечения и склеивание кромками для получения щитов.

Подготовка заготовок к склеиванию по толщине заключается в выравнивании пластей фрезерованием на станке или вручную фуганком. Склеиваемые поверхности должны быть хорошо подогнаны одна к другой.

При склеивании массивных щитов их следует составлять из узких делянок шириной 30—70 мм. Выравнивают делянку путемстрогания кромок и одной из пластей, что позволяет более точно базировать их при склеивании. Подготовленные делянки склеивают в щиты сразу после прострагивания, так как длительная выдержка может привести к короблению и неплотному прилеганию кромок. При небольшом объеме производства и нанесении клея вручную с помощью кисти или щетки используют в основном нетоксичные столярные (мездровый и костный) и поливинилацетатный клеи.

Клей наносят на одну из склеиваемых поверхностей, формируют блок или щит с учетом правил конструирования и помещают под пресс. Для запрессовки блоков применяют струбцины или шланговый пресс.

Для склеивания делянок в щит используют длинные струбцины-цвинги с клиновыми или винтовыми зажимами. На предприятиях, где щиты склеивают большими партиями, эту работу выполняют на веерных прессах.

Веерный пресс представляет собой специальный станок, состоящий из набора металлических струбцин, расположенных секциями (по 4—6 шт. в секции).

После соответствующей выдержки клееные заготовки подвергают механической обработке для придания им точных размеров и формы, удаления провесов (сдвигов поверхностей делянок на плоскостях и торцах щитов и блоков).

Клееные заготовки обрабатывают в той же последовательности, что и монолитные. Сначала блоки и щиты обрабатывают с одной стороны (пласти) на фуговальном станке, создавая базовую поверхность, которую затем используют для обработки заготовки в размер. Вторую пласть обрабатывают на рейсмусовом станке.

Для точной обработки щитов по длине и ширине необходима базовая поверхность на одной из кромок. Для этого одну из кромок обрабатывают на фрезерном станке, после чего остальные кромки опиливают на торцовочном станке с кареткой или по шаблону.

Технологический процесс склеивания осуществляется в определенной последовательности и включает следующие операции: подготовку склеиваемых материалов; нанесение клея; прессование и выдержку под давлением; выдержку после склеивания.

Под режимом склеивания понимают совокупность условий, которые необходимо соблюдать при выполнении всех операций. Основными условиями, определяющими режим склеивания, являются: температура и влажность воздуха в помещении; влажность и состояние склеиваемых поверхностей древесины; количество клея, наносимого на единицу склеиваемой поверхности; давление при склеивании и продолжительность выдержки под давлением; температура склеивания; время выдержки деталей после склеивания.

Температура воздуха в помещении, где производят склеивание, оказывает влияние на жизнеспособность клеев. Для глютиновых клеев температура в помещении должна быть не ниже 25°С (лучше 25—35°С), так как при охлаждении они застудневают и теряют способность смачивать древесину. При склеивании казеиновыми и синтетическими клеями, рабочие растворы которых чувствительны к повышению температуры, температуру в помещении рекомендуется поддерживать 15—20°С.

Влажность древесины в значительной степени влияет на качество склеивания. Для массивной древесины влажность должна быть 6—15%.

Конечная влажность массивной древесины для мебельных изделий (8 ± 2)%, для столярно-строительных — 10—12%. Так как на влажность древесины оказывает влияние относительная влажность окружающего воздуха, в помещении должна поддерживаться нормальная влажность — 60—65%.

Состояниесклеиваемыхповерхностей древесины в большой степени определяет прочность склеивания. Склеиваемые части должны быть точно подогнаны и плотно прилегать одна к другой. Высота неровностей обработки (шероховатость) не должна превышать 200 мкм. Сколы, вырывы волокон и вмятины, масляные пятна, пыль и другие загрязнения не допускаются.

Количество наносимого клея (или расход клея) на единицу площади склеивания должно быть оптимальным и.зависит от вида склеиваемых материалов (массивная древесина, шпон, древесностружечные или древесноволокнистые плиты и т. д.); вида клея; способа его нанесения (ручное или механизированное) и других факторов. В каждом конкретном случае определены нормы расхода клея, нарушение которых приводит к снижению прочности клеевых соединений.

Давление и время выдержки под давлением зависит от вида клея, его вязкости и качества подготовки поверхности. Чем выше концентрация и вязкость клеевого раствора, тем большее давление требуется при запрессовке.

Тщательно подготовленные и ровные поверхности небольших размеров можно склеить при незначительном давлении. Однако в большинстве случаев, ввиду неровностей на склеиваемых поверхностях и разбухания древесины под действием внесенной с клеем влаги, давление должно быть достаточно высоким. При склеивании синтетическими и казеиновыми клеями рекомендуемое давление 0,5—0,6 МПа, костными клеями — 0,2—0,4, мездровыми — 0,6—1,2 МПа.

Продолжительность выдержки под давлением, или время запрессовки, зависит от времени схватывания, или отверждения, клея, т. е. от вида клея, влажности древесины и температурных условий прессования, а также породы склеиваемой древесины. При склеивании мягких пород, быстрее поглощающих воду, время выдержки меньше, чем при склеивании твердых пород. Для склеивания прямолинейных заготовок требуется меньшая выдержка, чем при склеивании с одновременным гнутьем многослойных деталей из тонких пластин, когда с клеем вводится большое количество влаги.

Склеивание может производиться при нормальной температуре (холодное склеивание) и с нагревом клеевого слоя (горячее склеивание) . В первом случае при склеивании древесины глютиновыми клеями время запрессовки составляет 2—3 ч, казеиновыми клеями — 2—6, карбамидными — 3—7, поливинилацетатными — 0,5—1 ч.

Повышение температуры клеевого шва до 100—140°С значительно ускоряет процесс склеивания, особенно при применении карбамидных клеев, поэтому в современном производстве изделий из древесины широко используют горячее склеивание.

Основными способами нагрева клеевых слоев являются контактный и высокочастотный.

При контактном методе теплота от горячих плит пресса передается клеевому шву через древесину. Метод применяют при облицовывании и склеивании заготовок небольших толщин.

Токами высокой частоты можно быстро нагревать древесину и клеевые швы в разнообразных случаях склеивания. Для нагрева по этому способу склеиваемые детали помещают между двумя металлическими пластинами — электродами, на которые подается переменный ток высокой частоты от специального лампового генератора. Выдержка деталей перед дальнейшей обработкой после освобождения их от пресса необходима для упрочнения клеевых прослоек и выравнивания влажности в детали. Продолжительность выдержки зависит от применяемого клея, температуры воздуха в цехе и других факторов.

При склеивании глютиновыми и казеиновыми клеями продолжительность свободной выдержки после пресса для хвойных пород 12—18 ч, для лиственных — 18—24, для облицованных щитов — 48—72 ч. При склеивании синтетическими клеями время выдержки 6—12 ч.