книги из ГПНТБ / Куликов И.В. Технология изготовления и ремонта мебели по заказам населения учебник

тельному материалу при заданной скорости нагрева с учетом терми­ ческого коэффициента полезного действия, определяется по формуле

где у — плотность материала, г/см3. При влажности древесины 10— 15% и расходе клея — 150 г/м2 у составляет для дуба, бука, березы, сосны и липы соответственно 0,75—0,9; 0,68—0,8 и 0,58—0,7;

С — удельная теплоемкость в зоне клеевого шва, равная 0,5-н 0,65 кал/г-°С;

t — температура зоны, °С;

W — абсолютная влажность зоны, %;

L — начальная температура материала, °С (практически при­ нимают 18—20° С);

L — конечная температура материала, °С (практически прини­ мают 90— 120° С);

(Параметры tH и tK принимаются при склеивании деталей синтетическими клеями.)

Т 0 — время нагрева изделия, с;

130

г]т — термический коэффициент полезного действия процесса нагрева клеевого шва, учитывающий потери тепла в окру­ жающую среду, практически принимается равным 0,5—0,7.

Скорость нагрева, °С/с, при Е = 0,5 В/с и / = 10 МГц составит для сухой древесины (W — 15%), жидкого синтетического клея и для клея после его отверждения соответственно: 0,4; 0,12 и 0,2.

выделения тепла в зоне клеевого шва, нужная для отверждения смо­ ляного клея, составляет

где Едоп — наибольшая допустимая напряженность электрического поля, В/см; составляет для влажной древесины, сухой дре­ весины, клея К-17 соответственно 400; 1500 и 1000 В/см.

М а к с и м а л ь н а я д о п у с т и м а я ч а с т о т а т о к а , Гц, необходимая для выделения тепла в зоне клеевого шва, требую­ щегося для отверждения клея, составит

Для равномерности нагрева обычно рекомендуется длина клее­ вого шва, м

отклонения температуры в клеевом шве не более 5%.

М о щ н о с т ь , выделяемая в склеиваемом изделии, Вт, опреде­ ляется по формуле

Р = Pyjbh,

где /, b, h — соответственно длина, ширина и толщина склеиваемого изделия, см;

Руд — средняя удельная мощность, Вт.

Зная Р и коэффициент полезного действия контура генератора, равного примерно 0,8—0,9, приближенно определяем потребную колебательную мощность высокочастотного генератора для склеива­ ния деталей на карбамидных клеях, кВт (по Дж. Паунду), при раз­ личных направлениях поля, например:

при перпендикулярном направлении поля, потребная колеба­ тельная мощность генератора составит, кВт:

1 — генераторный блок; 2 — переключатель; 3 — выход коаксиального фидера к рабочему конденсатору (вайме)

при параллельном направлении поля потребная колебательная мощность генератора составит, кВт:

р = s .

г600* ’

где 5 — площадь клеевого шва, см2; при нагреве в рассеянном поле потребная колебательная мощ­

р о в для склеивания древесины в поле токов высокой частоты даны в табл. 9.

132

Т а б л и ц а 9

Техническая характеристика генераторов

гия от генераторов к рабочим конденсаторам (рис. 35), обычно к пнев­ матическим ваймам, передается коаксиальными фидерами.

П р и в ы б р а н н о м в ы с о к о ч а с т о т н о м г е н е р а ­ т о р е с определенной полезной колебательной мощностью время, мин, диэлектрического нагрева склеиваемого материала опреде­ ляют по формуле

;0.07 Gc(+ — /н)

РпВт

где Рп — полезная колебательная мощность лампового ге­

циент полезного дейст­ вия.

Необходимое время на склейку

п■число клеевых швов;

Fy — удельная площадь склейки 6 см2 на 1 кВт колебательной

электрического нагрева, массе нагреваемого материала и темпера­ туре нагрева, кВт, определяется по формуле

; 0,07 Gc (+ — ^н)

Тщтіг

где г|г — коэффициент полезного действия лампового генератора.

133

Расстояние, м, между точкой присоединения питания и самой удаленной точкой нагреваемого материала должно быть равно или меньше

и, наконец, общее усилие склеивания, кгс, определяется по формуле

где q — удельное давление, кгс/см2; FCK— площадь склеиваемого шва, см2.

Для ускорения процесса склеивания блоков может быть применен контактный нагрев склеиваемых заготовок с помощью паровых плит или, что лучше, с помощью специальных электрических нагревате­ лей. При двустороннем нагреве склеиваемых плоскостей и примене­ нии быстроотверждающихся клеев на основе смол М-60, М-70 время запрессовки сокращается до 30—60 с.

§ 4. СКЛЕИВАНИЕ ЩИТОВ

Технологический процесс склеивания щитов зависит от их кон­ струкции. По конструктивным параметрам мебельные щиты разде­ ляются: на массивные (собираемые из делянок); рамочные (пустоте­ лые, пустотелые из брусков, с сотовым или стружечным заполнением); из древесностружечной плиты с кромками, усиленными брусками, рейками и др.

Массивные щиты изготовляют из делянок шириной не более 50 мм. Для уменьшения поперечного коробления расположение годовых слоев должно быть выполнено «в елочку». Технологический процесс изготовления массивных щитов в общем виде состоит из следующих операций: формирования делянок, нанесения клеевого раствора, запрессовки делянок кромками, выдержки щитов после запрессовки

имашинной обработки по толщине. При необходимости массивные щиты оклеивают шпоном. Оклеенные с двух сторон шпоном, они но­ сят название столярных плит. В зависимости от назначения массив­ ного щита обработка делянок может быть более простой и более слож­ ной. Если от щитов, склеиваемых шпоном, не требуется высокая прочность, то обработке на строгальных станках подвергаются только две кромки, которыми делянки и соединяются.

Для склеивания щитов при единичном изготовлении изделий, или при ремонте мебели применяют винтовые сжимы, при серийном изготовлении массивных щитов применяют клеильно-конвейерные прессы. Совершенным и производительным оборудованием для склеи­ вания делянок в щиты являются щитосборочные станки с подогревом клеевых швов токами высокой частоты. Станок состоит из генератора

ипневмоваймы, сблокированных коаксиальным проводом на расстоя­ нии не более 1 м. Подача тока на электроды ваймы осуществляется только при закрытой крышке. При открывании крышки ваймы подача тока автоматически прекращается. При массовом изготовле­ нии массивных щитов на шпунт и гребень, в «ласточкин хвост» могут

134

быть рекомендованы клеильно-сшивательные станки-автоматы. Станки осуществляют опиловку кромок, фрезерование на кромках клиновидного шпунта и гребня в «ласточкин хвост», нанесение на кромки клеевого раствора и соединение делянок в щит.

Рамочные щиты представляют собой рамку, оклеенную с двух сторон клееной фанерой. Щиты такого рода являются весьма лег­ кими, однако, обладают малой жесткостью. Применяются при изго­ товлении простой, дешевой мебели. Для увеличения жесткости и уменьшения втягивания фанеры рамку изготовляют со средниками. Формирование продольных и поперечных брусков рамок, нарезание шипов, проушин и гнезд для средников производится способами, изложенными выше. Бруски соединяются либо на шипах, либо в си­ стеме шпунт—гребень, либо при помощи механических скрепов. Во всех случаях перед наклейкой клееной фанеры должны быть устра­ нены провесы по толщине в местах соединения брусков рамки. При склеивании рамки клееной фанерой для уменьшения втягивания фанеры в промежутках между средниками рекомендуется промазы­ вать клеем только среднюю зону брусков. Кроме того, в боковых брусках рамочного каркаса должны быть сделаны сквозные отверстия для сообщения внутреннего объема щита с окружающей атмосферой. Это особенно необходимо при горячем способе склеивания рамки.

Оклеивание рамки клееной фанерой производится на винтовых, гидравлических и пневматических прессах. Наклеивание клееной фанеры производится либо без подогрева, либо с подогревом. За­ прессовка без подогрева в холодных прессах малопроизводительна, так как требует длительного времени (от 3—5 ч) для схватывания клея. Применение подогрева в гидравлических однопролетных и многопролетных прессах резко увеличивает производительность оборудования и сокращает время запрессовки.

Расчет усилий, развиваемых в фанеровочных гидравлических прессах, производится по следующей схеме.

Но общее усилие, т, запрессовки, необходимое при фанеровании щита шириной b и длиной I, см, равно:

р__Црск __ Qlb

ф— 1000 — 1000'

При равенстве общего усилия, развиваемого гидравлическим прес­ сом и усилием запрессовки, необходимым для фанерования поверх­ ности площадью FCK = lb, см2, можно написать:

135

откуда необходимое давление, кгс/см2, в гидроцилиндрах гидравли­ ческого пресса должно быть равным

ного склеивания, в которых одновременно склеивается целая стопа щитов.

Время одного оборота пресса состоит из следующих операций: загрузки в пресс подготовленной пачки щитов; подъема плиты и по­ дачи давления, накладывания и затяжки стяжек, спуска давления и выгрузки пачки щитов из пресса. Подготовка новой пачки щитов происходит во время запрессовки предыдущей пачки. Для выравни­ вания влажности, снятия напряжения перед механической обработкой щиты должны быть выдержаны не менее 12 ч.

Щиты со стружечным наполнением. Изготовление щитов со стружечным наполнением состоит из следующих основных операций: формирования брусков для каркаса рамки, подготовки фанеры или шпона, подготовки стружечно-клеевой массы, формирования пакета, склеивания щита и выдержки его перед механической обработкой. Формирование продольных и поперечных брусков для щитов произ­ водится на дереворежущих станках способами, изложенными выше.

136

Бруски скрепляются либо металлическими скрепами, либо при по­ мощи съемных пружинных приспособлений. Для выхода паров, образующихся при прессовании в горячих прессах, в брусках фор­ мируются отверстия диаметром до 4—5 мм на расстоянии примерно 300—350 мм одно от другого. Стружечно-клеевая масса состоит из стружек, просеянных через соответствующие сита, высушенных до влажности 4—5% и смешанных с клеем по массе из расчета 8— 10% клея.

Для клеев принимают чаще всего карбамидные смолы. После того как приготовлена рамка и стружечно-клеевая масса, присту­ пают к формированию пакета под запрессовку. На металлический поддон (при двухслойном и двустороннем фанеровании) уклады­ вают рубашку из строганого шпона, затем на нее накладывают чер­ новую рубашку из лущеного шпона. На рубашку из лущеного шпона накладывают рамку (основу), а сверх нее формовочную рамку. По высоте формовочная рамка делается в 1,5—3 раза больше толщины рамки.

Стружку насыпают из дозатора таким образом, чтобы она пол­ ностью (заподлицо) заполняла всю формовочную рамку.

После разравнивания стружек формовочную рамку снимают и поверх стружек накладывают сначала черновую, затем чистовую рубашки, и все закрывают верхней металлической прокладкой. Ре­ жим прессования: температура окружающего воздуха 20—22° С; относительная упругость пара 0,60—0,65; температура плит пресса 115— 130° С; удельное давление склеивания 8— 10 кгс/см2; время прессования щитов со стружечным наполнением 0,6— 1,0 мин

Т а б л и ц а 10

Режим приклеивания раскладок на кромки щитов в поле токов высокой частоты (ТВЧ)

137

на 1 мм толщины готового щита; выдержка после прессования не менее 12 ч.

За последнее время получило широкое распространение изготов­ ление щитов для мебели из древесностружечных плит. Изготовление таких щитов весьма просто и состоит из следующих основных опе­ раций: раскроя плит на требуемый формат, калибрования их по тол­ щине и упрочнения кромок. Упрочнение кромок щитов производится либо приклеиванием к кромкам щита на гладкую фугу обкладок из массивной древесины с помощью токов высокой частоты (табл. 10), либо вклеиванием в кромку щита рейки. Необходимая плотность клеевого соединения обеспечивается за счет наибольшего натяга, задаваемого системе шпунт—гребень размером 0,2—0,3 мм. Дре­ весностружечные плиты можно отделывать также строганой фанерой ценных пород древесины, бумагой или бумажными пластиками.

§ 5. ОБЛИЦОВЫВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ

Облицовка деталей и узлов из древесины и древесных материалов строганым шпоном ценных пород древесины называется фанерова­ нием. Этот процесс заключается в наклеивании тонких слоев стро­ ганого шпона, в основном из лиственных пород древесины, на ос­ нову, изготовленную из менее ценных пород, например хвойных или малоценных лиственных пород. Фанерование деталей и узлов из древесины облагораживает, улучшает внешний вид изделия, увели­ чивает прочность композиции в системе шпон + основа + шпон или в системе шпон + шпон + основа + шпон + шпон и значи­ тельно уменьшает размер и формоизменяемость деталей, что весьма важно при изготовлении и эксплуатации мебели. Применение при фанеровании строганого шпона сокращает расход древесины твердо­ лиственных пород. Фанерование производится в один или два слоя и во избежание коробления обязательно с двух сторон. При однослой­ ном фанеровании строганый шпон располагают таким образом, что направление его волокон совпадает с направлением волокон основы. При двухслойном фанеровании нижняя, черновая, рубашка изго­ товляется из лущеного шпона, при этом расположение волокон должно быть перпендикулярно волокнам основы; верхняя рубашка, набранная из строганого шпона ценных пород древесины, распо­ лагается таким образом, что направление ее волокон совпадает с на­ правлением волокон основы.

Основные операции технологического процесса фанерования по­ верхностей древесины или древесных материалов следующие: под­ готовка основы, подготовка черновых (внутренних) рубашек; под­ готовка облицовочных рубашек и наклеивание подготовленных по­ лос или рубашек на основу с двух сторон, выдержка для выравни­ вания напряжений и вторичная обработка на деревообрабатывающем станке.

Подготовка основы той или другой формы в виде брусков, щитов, рамок и др., на которую наклеивают шпон в виде полос или опре­ деленным образом подобранных внутренних (черновых) из лущеного

138

и наружных из строганого шпона ценных породдревесины рубашек,— весьма важная часть процесса фанерования. Она заключается в вы­ равнивании поверхности, в удалении сучков, которые недопустимы, должны быть удалены также серянки и всякие жировые пятна. По­ верхность основы не должна иметь неровностей, вырывов, волни­ стости. Класс шероховатости должен соответствовать техническим условиям. Влажность фанеруемой основы не должна превышать 7—9%, шпона — 6—7%. Поверхность основы выравнивается цик­ леванием и шлифованием. Сучки заделываются пробками таким об­ разом, чтобы направление волокон пробок совпадало с направлением волокон основы. Задиры, трещины, выколы заделываются — за­ шпаклевываются специальной шпаклевкой.

Подготовка облицовочного строганого и лущеного шпона к фа­ нерованию — одна из основных стадий технологического процесса отделки поверхностей мебели, изготовляемой по заказам населения, и ее ремонта. Эту стадию технологического процесса нельзя понять без изучения декоративных свойств древесины, ее основных пород, используемых при изготовлении высококачественной мебели и ее ремонте.

§ 6. ДЕКОРАТИВНЫЙ НАБОР ОБЛИЦОВОЧНОГО СТРОГАНОГО ШПОНА ДЛЯ ФАНЕРОВАНИЯ МЕБЕЛИ

Древесина каждой породы имеет свою определенную текстуру и цвет. Этот фактор используют при наборном фанеровании мебели. Для получения облицовочного строганого шпона используют дре­ весину отечественных и зарубежных пород: из отечественных твердо­ лиственных — дуб, ясень, клен, бук, орех и др., из зарубежных — красное, лимонное дерево, амарант, палисандр и др. Различают стро­ ганый шпон радиальный, полурадиальный, тангенциальный и тан­ генциально-торцовый.

Радиальный строганый шпон обычно имеет ленточную текстуру, тангенциальный —• коническую, полурадиальный — смешанную ленточно-коническую, тангенциально-торцовый — дугообразную. Богатой текстурой обладает строганый шпон, изготовленный из на­ плывов ореха и карагача. Цветовая палитра древесных пород, ис­ пользуемых при наборном фанеровании, очень разнообразна. Белые, черные, серые, коричневые, красные, бурые, розовые, желтые и другие цвета в сочетании с текстурными рисунками позволяют полу­ чать из древесины различных пород путем умелого художественного подбора простые и сложные рисунки.

К простым рисункам относятся наборы «в рост», «в елку» и др.; к сложным сюжетным—наборы «в крейцфугу», «в конверт», «в шашку», «с фризом» и др., используемые для оформления мебели, передних стенок ящиков, дверных филенок, прямоугольных и круглых крышек журнальных, обеденных и других столов и т. д.

При подборе лицевых рубашек из строганого шпона необходимо

139