6.3. Puidu liimimisprotsessi kiirendamise meetodid

1. Keemiline mõju: komponentide eraldi pealekandmine või nende segamine.

2. Soojuse mõju: a) liimitavate materjalide kuumutamine (konvektsioon auruga või gaasiga, kontakt suure või väikese soojusmahuga kõva kehaga, vedelikes soojendamine, pidev või

perioodiline radiatsioon erineva lainepikkusega); b) akumuleeritud soojusega; c) liimitud kihi kuumutamine kõrgsagedus- või ultrasagedusvoolu väljas piki ja risti liimitud pinda, kontaktpinnaga või ilma, tööstusvoolu sagedusega elektriga (võrguga, juhtmetega, voolu juhtivate lisanditega liimis) või ultraheliga (ühesuunaline või kahesuunaline).

3. Ioniseerivate ainete mõju: pideva kiirguse või impulssidena (röntgen, -, -, -, x- kiiritus)

6.4. Sirgjooneliste toorikute kokkuliimimine

Kilpide valmistamisel kasutatakse liimitud servseotist aga prusside valmistamisel, sõltuvalt nende mõõtmetest kasutatakse ots- ja külgliimseotist. Kvaliteetse liimühendi saamiseks, mis vastaks ekspluatatsiooni tingimustele, esitatakse toorikutele teatud nõudeid: esteetilisi, füüsikalis-mehaanilisi, lubatud vigadele, töötlemise täpsusele ja karedusele. Esteetilised nõuded on tähtsad sellel juhul, kui kilpi või prussi ei pealistata, vaid kaetakse läbipaistva viimistlusmaterjaliga. Eriti kõrgeid nõudeid esitatakse toorikutele, mida kasutatakse ehituste kandekonstruktsioonide kokkuliimimisel. Nähakse ette kolm puidu kvaliteedi kategooriat, mida eristatakse lubatud puidurikete arvu ja mõõtudega. Liimitud konstruktsiooni tõmbetsoonis peavad asetsema kõige kvaliteetsemast materjalist kihid. Teine kategooria sobib surutavatesse kihtidesse. Keskmises võivad olla kolmanda kvaliteedi kategooriaga puidukihid.

Puidu tugevuspiirid liimitud kandekonstruktsioonides ei või olla madalamad kui: venitusel 55 MPa, paindel 50 MPa, survel 30 MPa ja nihkel 4 MPa. Liimitud konstruktsiooni stabiilne tugevus kindlustatakse juhul, kui niiskus toorikus jaotub ühtlaselt ja vastab puidu ekspluatatsiooniniiskusele. Seejuures väike niiskuse suurenemine ekspluatatsioonis on liimitud konstruktsioonidele parem kui kuivamine. Lubatud niiskuse langus liimitud toorikutes võib olla 1,5-3%, sõltuvalt tooriku mõõtudest ja nende lõppniiskusest. Väiksem õhemale madala lõppniiskusega materjalile. Tähtis on töötlemise täpsus, liimitavate pindade paralleelsus. Lubatud on kuju kõrvalekalded. Lainelisus okaspuudel mitte üle 5 mm ja lehtpuudel kuni 3 mm. Freesitud pinnakaredus on lubatud kuni R_max = 200 m.

Erinevatest puuliikidest detailide kokkuliimimisel, kui need erinevad tiheduselt ja kokkukuivamise koefitsiendilt, vajavad spetsiaalset pindade mehaanilist töötlemist, et vältida liimitud kihis asümmeetrilist sisepingete jaotust. Tihedama puiduga pind tehakse karedam hammasnugadega või lihvitakse jämedateralise lihvimispaberiga. Sellisel moel suureneb kõvemal puuliigil faktiline pind, mis alandab sisepingete suurust; liimitav pind muutub kofreeritud pinnaks, on elastsem ja sisepingete tegevusele järeleandlikum. Samasugust töötlemist tehakse pool-otspindade liimimisel aga samuti puidu liimimisel plastikuga ja metalliga.

Massiivpuidust kilbid (tislerikilbid) valmistatakse spetsialiseerunud ettevõtetes ja on nõutud kaubaks. Massiivne kilp saadakse toorikute laiuste kokkuliimimisel. Kilpide kuju võimalike muutuste vältimiseks valmistatakse toorikud piiratud laiusega (15-50 mm) sõltuvalt kilbi otstarbest. Kilpide toorikutest valmistamise tehnoloogiline protsess seisneb toorikute liimimiseks ettevalmistamises, nende laiuses kokkuliimimises, paksuse mõõtufreesimises, pealistamises või servliistude külgeliimimises.

Toorikute ettevalmistamine liimimiseks sisaldab külgpinna ja servade pikifreesimise. Mõnel juhul aitab ainult servade töötlemisest. Selliste toorikute liimimisel puhaste seadistamise baaside puudumise tõttu, tekib kilbi kokkupanekul segadusi külgpindade asetuses. Resonantskilpide valmistamiseks tuleb toorikud valida aastaringide laiuse, värvi ja kiudude suuna järgi. Kilpide liimimine võib toimuda katkematu või perioodilise tegevusega. Väikese tootmismahu juures, kui nõutakse toorikute valimist, kasutatakse perioodilise tööga kilbikooste pinke. Suuremate töömahtude korral aga pideva tööga pinke.

Perioodilise tööga kilbikooste pink koosneb töölauast ja pneumaatilistest surveseadmetest toorikute pressimiseks jõuga kuni 20 kN. Laud võib ühtlasi olla üheks kõrgsagedusvoolu välja (KSV) elektroodiks. Laud on mugavuse tõttu asetatud kaldu, 45-50⁰ horisontaalasendist. Laua külge kinnitatakse kaas teise elektroodiga, mis on blokeeritud KSV lülitiga. Kaas tasakaalustatakse vastukaaluga või omab automaatset tõste- ja laskumismehhanismi. Pärast liimi pealekandmist toorikute servadele komplekteerib tööline laua peal kilbi ja surub selle kokku esmalt väikese jõuga. Edasi sulgeb kaane, lülitab sisse täissurve, KSV ja ajarelee. Viimane lülitab teatud ajal voolu välja. Kaas surub toorikud vastu lauda, tasandades neid seadmise baasi järgi. Pärast liimimist võetakse pingist kilp ja jahutatakse.

Kilbikooste pingid katkematu tegevusega on kahte tüüpi ja erinevad toorikute valikult ja nende liikumise suunalt liimitavate pindade suhtes. Põhimõttelised skeemid on joonisel 53. Kilbikooste pinki skeemil A kasutatakse suhteliselt kitsaste kilpide (kuni 600 mm) liimimiseks piiramatu pikkusega. Toorikud, milledel on liimitavad pinnad liimiga kaetud, laotakse lauale üksteise juurde nii, et otsad kõrvuti liinidel ei ühtuks. Etteandeseade kindlustab vajaliku surve ja liimitavate toorikute liikumise. Pideva liimitavate toorikute lauale baseerimise kindlustamiseks on survevaltsid. Liimimist kiirendatakse KSV elektroodide abil. Pärast liimimist toimub ketassaega juurdelõikamine ristisuunas. Kilbi paksus töödeldakse paksusmasinas. Paksusmasin võib olla seatud kilbikoostepingiga ühele liinile.

Kilpide valmistamine skeemi B järgi toimub ühesuguse laiusega toorikutest, mis läbivad liimi pealekandmise valtsid, liiguvad kuni väljalülitamise toeni, mis on ühenduses otsamissaega. Saag lõikab viimasele toorikule vajaliku pikkuse. Surveseade lükkab toorikute rida edasi, kindlustades vajaliku survejõu ja kogu kilbikanga liikumise tooriku laiuse võrra edasi. Surveliistud kindlustavad nende alla sattuvate toorikute pidurdamise ja baseerimise töölaual. Seejuures säilitatakse surve liimikihtides. Edasi on paigutatud elektroodid KSV välja tekitamiseks ja saag kilbi lõikamiseks vastavasse laiusesse. Võivad olla lisatud veel ristisaagimise saed. On ehitatud pinke punni- ja nuudiseotisega toorikute ühendamiseks kilpi, kuid kasutatakse seda eriotstarbel.

Ehituse puitkonstruktsioonidele liimitakse suuremõõdulisis osasid, mis peab olema stabiilse kõvadusega kõigis liimitud kihtides ja ristlõigetes. Seal tuleb kasutada piiratud pikkusmõõduga toorikuid. Ehituskonstruktsioonide valmistamisel liimimise tehnoloogiline protsess koosneb peamiselt kahest erinevast operatsioonist. Liimimine pikkusesse ja liimimine paksusesse ja laiusesse. Tavaliselt laiusesse liimimist kasutatakse harva, kuna on võimalik kasutada standardse laiusega laudu. Pikkusesse liimimisel kasutatakse sagedamini sõrmjätkseotist (hammastapp), kaldjätkseotist jt. Hammastappseotis sõltuvalt tappide asendist on vertikaalne, horisontaalne või diagonaalne. Tugevuse järgi jaotatakse hammastappe kaheks kategooriaks. Esimene omab suhtelist tugevust vähemalt 75%, teine vähemalt 60% terve puidu tugevusest staatilisel paindel. Vajalik otsmine surve okaspuude kokkuliimimisel pikkuses määratakse sõltuvalt tapi sammust t valemiga P = 20 / t, MPa; Lehtpuudele peab surve olema 20% nõrgem, kui selle valemiga määratud surve. Hammasseotise tugevus sõltub tapi pikkusest ja tema pindade kaldest. Kalle peaks olema vähemalt 1:8. Vajalik surve peab kestma vähemalt 2 sekundit. Hammasseotis tehakse spetsiaalsetel liinidel.

Kui hammastapid tehakse positsioon-läbivmeetodil kordamööda tooriku kahte ühendatavasse otsa ja toorikute liimimine otsakuti toimub läbivmeetodiga nende pideval liimimisel, on seda hea kasutada pikkade toorikute puhul kui tappide ühendamise aeg kaetakse toorikute tappide freesimise tsooni andmisega. Otsmist survet hammastapi liimimiseks võib saada kolmel viisil: 1) valmistades lõputu lindi ühendatud toorikuid ühendamise momendil surutakse piduriga eelmist toorikut ja jõud antakse edasi temalt järgmisele toorikule.

2) aeglane lindi liikumine kokkuühendatud toorikutega, millele lisatakse kiirema liikumisega viimane toorik küllaldase jõuga,

3) kindla pikkusega toorikute kokkuliimimisel kasutatakse kõige lihtsamaid otsmisi hüdraulilisi presse ja liikumatut tuge esimese tooriku ees ja liikuvat tuge viimase tooriku järel. Nende toorikute vahel võivad olla vahepealsed toorikud. Sellisel juhul vastu tugesid puutuvates otstes ei või olla tappe. Sellise viisiga saab kokku liimida kindla pikkusega toorikuks.

Pideva tööga pikijätkamise liinil liimi tardumise kiirendamiseks kasutatakse soojendamist ja keemilist liimimise kiirendamise meetodit (KSV, kiirestikivistuvad liimid). Pärast toorikute kokkuliimimist kihilise konstruktsiooni moodustamiseks tuleb kalibreerida pikifreespingis õigele paksusele. Mõõtu töödeldud pinnad kaetakse liimiga ja seatakse kokku. Siin tuleb jälgida õiget avatud ja suletud ooteaega, et saada vajalik kvaliteet. Suured liimitud konstruktsioonid koostatakse 1-1,5 tunniga. Konstruktsiooni kokkupaneku aeg peab olema kaks korda lühem liimi töökõlbulikust ajast. Sellest tulenevalt on perspektiivne katkematu liimimise meetod paljukihilistes konstruktsioonides neid kihiviisiliselt kokku pressides ja liikumine horisontaaltasapinnas analoogselt skeemile A. Selline viis on vastuvõetav sirgjoonelistele lühikestele konstruktsioonidele. On olemas roomikpressid pidevaks paljukihiliseks igasuguse pikkusega liimitud konstruktsioonide liimimiseks katkematu lindina. Sellistes protsessides on liimimisprotsessi kiirendamiseks kõrgsagedusvooluga tsoonid.

Liimimisel on vajalik ühtlane surve kindla tugevusega. Selleks kasutatakse mitmesuguse ehitusega presse, mis töötavad keermega, kiiluga, pneumo- või hüdrauliliste silindritega, mida käivitatakse käsitsi või mehhaniseeritud viisil. Pressi ehituse valik ja arvestused tehakse lähtudes vajalikust jõust, mis määratakse liimitud pinna ja survega, mida näeb ette tehnoloogiline režiim. Üldine vajalik jõud pindade kokkuliimimiseks määratakse valemiga P = Sq, kus: P - üldine jõud, MN; S - liimitav pind , m²; q - liimimise erijõud, MPa. Sõltuvalt sellest jõust määratakse kindlaks pressimisseadmete arv arvestades nende konstruktiivseid ja ekspluatatsioonilisi võimalusi. Käsiajamiga jõuseadme jõud ei peaks ületama 80-160 N. Pneumoseadmetele on paratamatuks piiranguks õhusurve suruõhu võrgus, hüdraulilistes on piirajaks hüdropumba surve jne. Kõige lihtsamad on keermega surumise seadmed ja voolikutega pneumosurujad. Keermega pressid arendavad survet kuni 8 kN. Toorikutele survejõu normeerimist pressis tehakse dünamomeetrilise võtmega, mis registreerib rakendatava jõu või pöördemomendi:

M = P l , kus: P - jõud; l - õla pikkus. Jõud, mis arendatakse keermega, määratakse valemiga:

P = M k , kus: P - keerme telgjõud; M - pöördemoment dünamomeetrilisel võtmel; k - jõu suurendamise koefitsient, mis määratakse:

k = 1 / [r tg(  + ) + 0,3  d] ,

kus: r - keerme raadius;  - keerme tõusunurk;  - hõõrdenurk keermepaaris;  - hõõrdekoefitsient keerme otspinnas; d - otspinna diameeter.

Arvestades, et keermega surumisel poldi surve jaotub väikesele pinnale, aga puit on võimeline neelama osa sellest survest, tuleb keermega surujad paigutada sammuga vähem kui 0,5 m. Selle juures pressimise surve väheneb tema rakendamise kohast eemaldudes umbes 0,3 MPa iga meetri kohta. Seda puudust ei ole suruõhuvoolikutega surveseadmetes, mis on ka lihtsa ehitusega.

Voolikutega arendatav surve jaotub liimitavatele pindadele ühtlaselt ja ligikaudu arvutatakse valemiga P = 1,6 p l(D-H), kus: p- üldine jõud, mida arendab voolikpress, MPa; p- kokkusurutud õhu rõhk, MPa; l- vooliku pikkus, m; D- vooliku diameeter, m; H- vooliku kokkusurumise suurus, m.