ТПАП

101

симметричность снятия припусков и точность обработки по толщине ±(0,1 – 0,2) мм. Шероховатость поверхности должна быть в пределах 100 – 60 мкм.

Калибрование ДСтП осуществляется следующими методами: строганием, фрезерованием, шлифованием. Наибольшее распространение получило калибрование шлифованием – осуществляемое на широколенточных шлифовальных станках ДКШ-1 и МКШ-1 (Россия) и SIMPLEX, PIONEER, EXPLORER, VENUS фирмы E.M.C.SRL (Италия), которые обеспечивают получение разнотолщинности и шероховатости в требуемых пределах.

5.8.5. Гнутые заготовки.

Криволинейные детали изготавливаются следующими способами: выпиливанием; путем загибания прямолинейного бруска в шаблоне; прессованием массивной древесины с одновременным гнутьем; гнутьем заготовок из шпона с одновременным склеиванием; изготовлением гнутопропильных заготовок.

Все перечисленные способы широко применяются в практике и имеют свои преимущества и недостатки.

Выпиливание криволинейных заготовок отличается простотой технологического процесса и не требует специального оборудования. Однако при выпиливании перерезаются волокна древесины, что ослабляет прочность детали. Детали с большой кривизной и детали замкнутого контура приходится составлять из нескольких элементов. Метод выпиливания криволинейных заготовок дает низкий процент полезного выхода.

Изготовление криволинейных деталей методом гнутья требует более сложного специального оборудования и имеет сложный технологический процесс. При этом полностью сохраняется прочность деталей.

Теоретические основы гнутья древесины. При изгибе любого тела в пределах упругих деформаций возникают нормальные к поперечному сечению напряжения: растягивающие на выпуклой и сжимающие на вогнутой стороне. Между зонами растяжения и сжатия находится нейтральный слой,

102

нормальные напряжения в котором равны нулю. Величина возникающих деформаций растяжения и сжатия зависит от толщины бруска и радиуса изгиба.

Бездефектный изгиб возможен лишь до предела, пока величина относительного удлинения растянутых или относительного сжатия сжимаемых слоев не превысит предельных значений для данного материала. Если сопротивление материала сжатию будет больше, чем растяжению, то нейтральная линия при изгибе будет смещаться к вогнутой стороне и, наоборот, при большем сопротивлении материала растяжению нейтральная линия будет смещаться к выпуклой стороне, что наблюдается у древесины. Тем не менее при свободном изгибе древесины разрушение, как правило, происходит от разрыва наружных, растянутых слоев. Объясняется это тем, что предельная величина деформации растяжения у древесины очень мала, всего 1-2%, в то время как предел деформации сжатия составляет 15-25%.

Для повышения способности древесины к гнутью применяют гидротермическую обработку. Возможности гнутья цельных деталей могут быть увеличены, если полностью использовать способность пропаренной древесины принимать значительные деформации сжатия. Это достигается наложением тонкой стальной шины на наружную сторону бруска до изгибания. Так как сопротивление стальной шины растяжению значительно больше, чем сопротивление древесины, то при изгибании бруска она будет препятствовать растяжению наружных слоев, и изгиб произойдет в основном за счет деформации сжатия на вогнутой стороне бруска. Путем наложения шины искусственно вызывают смещение нейтрального слоя к наружной стороне изгибаемого бруска и увеличивают в бруске деформации сжатия.

Технология гнутья. Технологический процесс гнутья древесины состоит из гидротермической обработки, гнутья и сушки изогнутых деталей.

Пластификация древесины. Опыт показывает, что наилучшие результаты получаются при гнутье древесины влажностью 25-30%, т.е. близкой к точке насыщения волокна. При меньшей влажности древесина менее пла-

103

стична, а при большей процесс экономически не выгоден. Гидротермическая обработка осуществляется:

1.Провариванием в ваннах (баках). Температура воды 90-95оC. Время проваривания Т среднее ~ 1-2,5 ч. недостаток проварки – в неравномерном увлажнении древесины и в перенасыщении водой наружных волокон.

2.Пропаривание. Пропарку производят в пропарочных котлах. Преимущество пропаривания в том, что оно лишь незначительно изменяет влажность древесины, причем древесина с начальной влажностью ниже точки насыщения волокна повышает свою влажность, а древесина влажностью 50-60% и выше даже несколько подсушивается.

3.Для пропаривания пользуются насыщенным паром невысокого давле-

ния 0,02-0,05 МПа, температура 102-105оС. продолжительность пропаривания зависит от размеров и влажности древесины.

Гнутье. Во всех способах гнутья применяются шаблоны, профили которых определяют форму изгиба. Гнутарные станки делятся на два типа: станки для гнутья на неполную окружность и станки для гнутья на полную окружность.

Встанках первого типа бруски с наложенной на наружную сторону стальной шиной могут быть съемными и неподвижными. В первом случае сгибают брусок с шиной, концы шины закрепляют при помощи скобы, и заготовку отправляют в сушильную камеру. Во втором случае неподвижный шаблон обогревается паром, и брусок оставляют на нем для подсушивания. Такие станки получили название гнутарно-сушильных.

Встанках для гнутья на замкнутый контур бруски изгибают вокруг съемного необогреваемого шаблона.

Сушка. Изогнутые заготовки вместе с шаблонами и шинами сушатся в сушильных камерах. Применяемые режимы сушки мало отличаются от режимов сушки пиленых заготовок из тех же пород.

104

Изготовление гнутопропильных заготовок. Продольные пропилы делаются в заготовках, у которых необходимо изогнуть концевые части. Чаще всего это заготовки для стульев. Пропилы выполняются дисковыми мелкозубыми или строгальными пилами толщиной до 2,5 мм. Длина пропила берется больше длины изгибаемой части. Расстояние между пропилами (т.е. толщину оставшихся планок) устанавливают в зависимости от радиуса изгиба в пределах 1,5-3 мм.

Поперечные пропилы в заготовках применяются при изготовлении царг круглых столов. Пропилы делают прямоугольные и клиновидные.

5.8.6. Склеивание в технологии изделий из древесины.

Различают следующие виды склеивания: склеивание заготовок (по толщине и длине); склеивание шиповых соединений; склеивание щитов и приклеивание раскладок на кромки щитов; склеивание с одновременным гнутьем (гнутоклееные детали); склеивание цельнопрессованных изделий из измельченной древесины; облицовывание древесными и синтетическими материалами.

Способы склеивания и методы нагрева клеевого шва.

Существует два способа склеивания: холодный и горячий. Для холодного способа склеивания характерны длительные выдержки, низкая производительность, потребность в больших производственных площадях. При горячем способе склеивания нагрев клеевого шва может осуществляться несколькими способами.

Нагрев через древесину с использованием ее теплопроводности чаще всего осуществляется кондуктивным способом. Так как древесина обладает плохой теплопроводностью, эффективность этого метода растет с уменьшением толщины древесины. Эффективность этого метода очень высока при облицовывании тонкими древесными материалами. Разновидностью этого метода является конвекционный нагрев или облучение их инфракрасными лучами. Эти способы малоэффективны.

105

Аккумулирование тепла – это метод предварительного нагрева. При этом не обязателен полный нагрев по всему сечению заготовки, можно прогревать только со стороны склеивания. Для такого склеивания надо применять быстроотверждающиеся клеи.

Непосредственный подвод тепла к клеевому шву возможен при пропускании через него электрического тока. Применяемые клеи являются диэлектриками и поэтому в клей добавляют вещества (сажу), повышающие электропроводность. Более эффективен нагрев токами высокой частоты. Для нагрева по этому методу склеиваемые детали помещают между двумя металлическими пластинами – электродами, на которые подается ток высокой частоты от специального лампового генератора. Электроды и расположенные между ними склеиваемые заготовки представляют собой как бы электрический конденсатор. Нагрев происходит за счет межмолекулярного трения.

Склеиваемые детали должны быть обработаны в соответствии с технологическими требованиями. Шероховатость поверхностей должна быть не ниже 63 мкм. Влажность деталей должна быть в пределах 8±2%. На склеиваемых поверхностях не допускаются масляные пятна, пыль и другие загрязнения.

При облицовывании массивной древесины и плитных материалов тонкими облицовочными пленками большое значение имеют наличие в древесине пороков, механических дефектов, волнистости, большой шероховатости.

Склеивание заготовок из массивной древесины позволяет получить детали необходимых размеров. Основными видами склеивания массивной древесины являются: склеивание брусков пластями, кромками, приклеивание.

Для запрессовки склеиваемых блоков можно применять различное оборудование. Простейшее оборудование – струбцины, представляющие собой, как правило, металлические конструкции, снабженные винтами для сжатия склеиваемых заготовок.

106

Более широкое применение для склеивания блоков получили ваймы, имеющие гидравлический, пневматический или механический привод и прессы.

5.8.7. Облицовывание пластей щитовых деталей

Облицовывание заключается в оклеивании поверхностей заготовок тонкими листовыми материалами. При этом не только придается поверхностям желаемая фактура, но и в значительной мере улучшаются их свойства (формоустойчивость и прочность). Облицовываются пласти и кромки деталей.

Облицовочным материалом могут служить шпон натуральный, строганый, шпон синтетический на основе пропитанных смолами бумаг, полимерные пленки, термореактивные и термопластичные, декоративный бумажнослоистый пластик (ДБСП), рулонные полимерные облицовочные материалы.

В процессе облицовывания применяется, в основном, карбамидоформальдегидный клей, вязкостью при 20±2 о С без наполнителей по В3-4 – 120150с.

Карбамидоформальдегидный клей с наполнителем приготавливают по следующему рецепту: смола карбамидоформальдегидная – 100, технический каолин 14-17, хлористый аммоний – 1,2 м.ч.

Требования к поверхности основы зависят главным образом от вида применяемых основных и облицовочных материалов. При облицовывании щитовых заготовок мебели из древесностружечных плит технологический процесс состоит: калибрование щитовых заготовок шлифовальными шкурками № 80-50 и № 25-16. Затем производят шпатлевание дефектных мест, выдержки в течение двух часов производят шлифование пластей. Шероховатость поверхности – 63мкм.

Сложность изготовления облицовок в основном зависит от рисунка, который необходимо получить на лицевой поверхности изделий. В массовом производстве применяют простые наборы облицовок из шпона с соблюдени-

107

ем текстурного рисунка древесины. Ребросклеивание полос облицовок производят: клеевой лентой – лента изготавливается из бумаги массой не более 45г/м2. Она может быть перфорирована. Слеивание производят на станках РС-7, РС-9; клеящей нитью КН-54. Шпон клеевой нитью склеивают на отечественных модернизированных станках РС-8 и РС-9. Этот способ является наиболее распространенным.

Процесс облицовывания производится в многопролетных и однопролетных прессах. Наиболее прогрессивным способом облицовывания признано облицовывание в однопролетных прессах. Основным оборудованием для облицовывания являются автоматические линии МФП-1 и МФП-2 (Россия), гидравлические пресса серии NPC производства ORMA (Италия).

Облицовывание ведут горячим способом по режиму: расход клея 150г/м2; выдержка под давлением при температуре 110-120 о С равна 3 мин.; при температуре 130-140 о С - 2 мин.; давление 0,5-1,0 МПа.

В настоящее время для облицовывания криволинейных поверхностей по пласти применяются мембранно вакуумные пресса SYSTEM 30/14, PM/CA-AIR 30/14, TFF 24/10 и мембранно масляные пресса PM/CA 25-20, PM 24-90, PM 23-75 производства фирмы ORMA (Италия). На этих прессах можно облицовывать фасонные панели фасадов термопленкой ПВХ или шпоном строганным. Эти пресса являются совершенно уникальными благодаря следующим техническим модификациям: очень низкое потребление энергии, самовыравнивание уровня жидкости в резервуаре в зависимости от размеров панелей; полная защита от утечек масла при подаче давления; возможность достижения рабочей температуры более 110 о С; одновременная загрузка/выгрузка; чрезвычайная долговечность мембраны; высокое удельное давление (20 кг/см2 ) по всей поверхности; легкость в управлении благодаря применению новейших электронных устройств.

5.8.8. Облицовывание кромок щитовых элементов.

Облицовывание кромок щитовых элементов производят в позиционном и проходном оборудовании.

108

Форматную обработку, облицовывание кромок и их шлифование на современных мебельных предприятиях производят на проходном отечественном и импортном оборудовании. Это линии форматной обработки и облицовывания кромок щитовых элементов мебели МФК-2 (Россия), IMA (Германия); кромкооблицовочные станки K20/10, K33/ C, LATO 28, автоматические станки ERGHO 6, ERGHO 7, ERGHO 9 производства POLYMAC(Италия). Эти автоматические кромкооблицовочные станки можно легко адаптировать для реализации всех циклов обработки, включая также дополнительные функции, осуществляемые с помощью шлифовальной группы и фрезерного узла. Здесь можно также установить узел закругления кромки. Все это позволяет осуществлять быстрое и эффективное производство.

Приклеивание кромочного материала происходит с помощью термопластичных клеев. Наиболее распространен клей марки ТКР-4, который выпускают двух модификаций по цвету: А – светлый, Б – темный.

Отечественной промышленностью серийно выпускается агрегатный станок МОК-3, на котором производится только облицовывание кромок, снятие свесов и шлифование кромок.

5.8.9. Механическая обработка чистовых заготовок

Формирование шипов и проушин. Рамные прямоугольные шипы можно формировать на одноили двусторонних шипорезных станках. Из двусторонних шипорезных станков наибольшее распространение получили ШД 10- 8, ШД 10-10, ШД 16-8.

Применяются фрезерные станки с нижним расположением шпинделя, предназначенные для фрезерования по направляющей линейке или шаблону, для нарезания шипов и проушин марок: Т-90 I (Италия), TP 120 фирмы ROBLAND (Бельгия). Станок TP 120оюорудован эксцентриковым прижимом, телескопической наклонной линейкой для нарезания шипов, кожухом с аспирацией. В качестве опций предлагаются копировальное устройство, ав-

109

томатическое пусковое устройство, верхние и нижние прижимы заготовки, алюминиевые ограждения шпинделя.

Режущий инструмент шипорезных станков состоит из пильного диска для торцевания в размер, двух горизонтальных ножевых головок для нарезания шипа и горизонтально поставленных прорезных дисков или пил для нарезания проушин.

Нарезаемые на рамных шипорезных станках шипы у брусков прямоугольного сечения также имеют форму прямоугольника. Однако в большинстве случаев для фрезерования гнезд под шипы применяют сверла или концевые фрезы, фрезерующие гнезда с закругленными по радиусу режущего инструмента концами.

Для получения плотного соединения без зазоров требуется подрезание углов гнезда или закругление кромок шипа. Эта операция может производиться путем обжима шипов между стальными матрицей и пуансоном на нетиповых станках.

В настоящее время все большее распространение получают шипорезные станки, изготавливающие шипы со скругленными гранями. При формировании этих шипов применяется комбинированный режущий инструмент, состоящий из дисковой пилы и ножевой головки.

Фрезерование древесины в общем случае – это резание ее вращающимися фрезами, при котором траекторией резания является циклоида. Различают цилиндрическое, коническое, торцовое, торцово-коническое, продольное или фасонное фрезерование.

Цилиндрическое фрезерование древесины – при котором ось вращения инструмента параллельна поверхности обработки, а лезвия резцов описывают в пространстве цилиндрические поверхности.

Коническое фрезерование древесины – производится инструментом, ось вращения которого наклонена под углом к поверхности обработки, а лезвия резцов описывают в пространстве коническую поверхность.

110

Торцовое фрезерование древесины происходит когда ось вращения инструмента перпендикулярна поверхности обработки, боковые лезвия резцов описывают в пространстве цилиндрические поверхности, а торцовые – поверхность кольца или круга.

Торцово-коническое фрезерование происходит аналогично торцовому фрезерованию, но лезвия резцов описывают в пространстве коническую поверхность.

При фасонном фрезеровании режущие кромки инструмента имеют сложное очертание, составленное из криволинейных элементов.

Все фрезерные работы можно подразделить на следующие четыре вида: фрезерование прямолинейных кромок по линейке; фрезерование криволинейных кромок по кольцу и шаблону; фрезерование поверхностей двойной кривизны; торцовое фрезерование канавок и профилей по копиру.

Фрезерование плоских и профильных кромок прямолинейных деталей ведется на фрезерном станке Ф-4.

Криволинейные кнопки незамкнутого и замкнутого контура фрезеруют при помощи кольца и шаблона. Кольцо может быть закреплено в столе станка или непосредственно на шпинделе.

Наиболее совершенные и производительные фрезерные станки с механической подачей – карусельно-фрезерные (Ф1К или Ф2К-3). В массовых производствах карусельно-фрезерные станки применяют для обработки заготовок по криволинейным контурам.

Торцовое фрезерование канавок и различных профилей обычно выполняют на копировально-фрезерных станках с верхним расположением шпинделя ВФК (Росиия) и G60, G800, G900 производства фирмы GRIGGIO (Италия). Обработка производится в специальном шаблоне с пазами на нижней стороне, соответствующими контуру, который нужно обрабатывать.

Для фрезерования профилей, сверления в пласти и кромке, фрезерования по контуру, пропиливания пазов в щитовых деталях из деревянного массива, ДСтП и MDF применяются многооперационные обрабатывающие цен-