124383 (Склейка древесины), страница 2

Если жизнеспособность клея сравнительно короткая, то целесообразно использовать метод непрерывного его приготовления в специальных устройствах, обеспечивающих автоматическое дозирование компонентов и их перемешивание.

Такие смесители настраивайся на объемы, соответствующие расходу клея для конкретных условий производства.

Для нанесения клея предназначены соответствующие клеенаносящие устройства (рис. 1). При ручном нанесении клея на одну поверхность склеиваемых брусков используют устройства с погруженными в клей валиком (рис. 1а) или поднимающейся перфорированной плитой (рис. 16). Для механизированного нанесения клея одновременно на две поверхности применяют двухвальцовые устройства (рис. 1в,г).

При механизированном нанесении клея на одну поверхность сплошным слоем используют устройство с донной щелью (рис. 1д), а для распределения клея на поверхности в форме жгутов - устройство с шаровыми дозаторами (рис. 1ж).

При необходимости нанесения клея на сложные профили применяют устройства с соплами, расположенными по контрпрофилю (рис. 1е,з). Нанесение клея путем распыления является универсальным.

Клеенаносящие устройства должны обеспечить дозирование и равномерное распределение клея на поверхности.

При склеивании древесины расходуется клея от 150 до 350 г/м^г, в зависимости от конкретных условий.

Период между нанесением клея на поверхность и контактированием склеиваемых поверхностей называют открытой выдержкой, а период времени с момента контактирования склеиваемых поверхностей до сжатия их определенным давлением (прессования) - закрытой выдержкой.

Для склеивания необходимо, чтобы длительность открытой и закрытой выдержек была меньше времени рабочей жизнеспособности клея.

Для обеспечения адгезии клеевого слоя с обеими склеиваемыми поверхностями по всей площади необходимо их сжатие и выдержка пакета под давлением, т.е. прессование.

Усилие прессования при склеивании древесины обычно находится в пределах от 0,1 до 1,2 МПа. Прессование должно быть равномерным по всей площади склеивания.

Рис. 1. Схемы устройств для нанесения клея:

а - одно вальцовое; 6 - с перфорированной плитой; в - двухвальцовое; г -двухвальцовое с дозирующими валиками; д - с донной щелью; е, з - с соплами; ж - с шаровыми дозаторами

Для прессования используют различные устройства силового воздействия с применением пневматических, механических и гидравлических систем. Устройства для прессования должны иметь силоизмерительные приборы или автоматические регуляторы. Давление прессования должно быть оптимальным, обеспечивающим качественное склеивание. Избыток давления создает тонкий клеевой слой и избыточные внутренние напряжения в склеенных заготовках, снижающие прочность склеивания. Недостаточное давление не обеспечивает сплошного клеевого слоя и высокой прочности склеивания.

При изготовлении щитов применяют кромочное клеевое соединение заготовок, а при изготовлении брусьев в зависимости от их размеров используют торцовые и боковые клеевые соединения заготовок по толщине и ширине. Для получения качественного склеивания, соответствующего условиям эксплуатации изделия, к заготовкам, используемым при склеивании в щиты и брусья, предъявляют определенные требования к эстетическим и физико-механическим свойствам, допускаемым порокам, влажности, точности обработки и шероховатости поверхности. Эстетические требования предъявляются в том случае, если клееный щит или брус не облицовывается, а отделывается покрытием прозрачным лакокрасочным материалом с сохранением текстуры.

При склеивании деталей из различных пород древесины, отличающихся плотностью и различными коэффициентами усушки, необходима специальная механическая подготовка их поверхностей, исключающая возникновение в клеевом слое значительных асимметричных внутренних напряжений. Поверхность более плотной древесины делается более шероховатой путем цанубления (обработкой зубчатыми резцами) или шлифования шкуркой крупных номеров зернистости. Таким образом, увеличивается фактическая поверхность у твердых пород древесины, что снижает величину внутренних напряжений; клеевой слой становится гофрированным, более эластичным и податливым действию внутренних напряжений. Такую же обработку производят при склеивании полуторцовых поверхностей, а также древесины с пластиком, металлами. Шлифуют пластик и металл, материал, обладающий большей жесткостью. Щиты из массивной древесины в виде столярных плит изготавливают на специализированных предприятиях. В производстве изделий такие щиты используют сравнительно в небольших количествах, в случаях, если невозможно применение стандартной столярной плиты (для музыкальных инструментов, дверных блоков и т.д.). Массивный щит получается склеиванием заготовок по ширине. Для предотвращения возможного изменения формы щитов их изготовляют из заготовок ограниченной ширины - в пределах 15-70 мм, в зависимости от назначения щита. Технологический процесс изготовления щитов из заготовок состоит из подготовки заготовок к склеиванию, склеивания их по ширине, фрезерования щита в размер по толщине, облицовывания его, если это необходимо, обработки щита по периметру, облицовывания кромок или приклеивания обкладок. Подготовка заготовок к склеиванию заключается в фуговании пласта и продольном фрезеровании их кромок. В некоторых случаях достаточно обработать только кромки. При склеивании таких заготовок из-за отсутствия чистовых установочных баз при сборке щита происходит значительное смещение их я обе стороны (провесы). Для изготовления резонансных щитов деки музыкальных инструментом необходим подбор заготовок но ширине годичных слоев, цвету и направлению волокон.

При склеивании щитов из заготовок цельной древесины применяется оборудование непрерывного и периодического действия. При небольших объемах производства, когда требуется подбор заготовок, используют шитосборочные станки периодического действия, для значительных объемов - станки непрерывного действия.

При склеивании заготовок в производстве строительных конструкций необходимо получить изделие значительных размеров со стабильной прочностью по всем клеевым слоям и сечениям. При этом используют заготовки ограниченных размеров по длине.

Рис. 2. Схема линии склеивания заготовок по длине на зубчатый шип: 1 - пульт; 2, 3 - формирование зубчатых шипов; 4 - соединение шипов; 5 - запрессовка; 6 - торцевание по длине; 7 - приемный роликовый стол

Технологический процесс склеивания при изготовлении клееных строительных конструкций состоит из двух различных операций: склеивания по длине и склеивания по толщине и ширине. Обычно склеивание по ширине применяется редко из-за возможности использования досок стандартной ширины, соответствующей ширине клееной конструкции.

При склеивании заготовок по длине могут применять соединение впритык, на ус и зубчатый шип. Соединять впритык можно только в сжатой зоне клееной конструкции. Соединение на ус обладает высокой прочностью, но требует значительного расхода материала и трудно поддается механизации.

В современном производстве клееных конструкций широко используют зубчатые клеевые соединения по ГОСТ 19414-79.

На рис. 2 показана схема формирования зубчатых шипов позиционно-проходным методом поочередно на двух соединяемых торцах заготовок и поточная линия склеивания заготовок по длине при проходном способе соединения шипов и непрерывном их склеивании. Позиционно-проходной метод склеивания целесообразно использовать при длинных заготовках, когда время, необходимое для формирования шипов, компенсируется временем подачи длинных заготовок в зону фрезерования шипов.

В линиях непрерывного склеивания заготовок по длине для быстрого отверждения клея используют тепловые и химические методы интенсификации склеивания (токи высокой частоты, быстроотверждающиеся клеи). После склеивания заготовок по длине их калибруют на продольно-фрезерных станках по толщине для склеивания в многослойную конструкцию. На подлежащие склеиванию поверхности обработанных в размер заготовок наносят клей и производят сборку конструкции путем соответствующей укладки заготовок. Для обеспечения качества склеивания необходимо соблюдать время открытой и закрытой выдержки при сборке конструкции. Продолжительность сборки зависит от размера конструкции и организации работы. Крупные клееные конструкции собирают за 1-1,5 ч. Длительность открытой и закрытой выдержек должна быть увязана со свойствами клея, его вязкостью и жизнеспособностью. Длительность сборки конструкции должна быть в 2 раза короче времени рабочей жизнеспособности клея.

В процессе склеивания необходимо равномерное сжатие склеиваемых поверхностей под определенным давлением. Для этого используют различные прессующие устройства, действующие по принципу винта, клина, пневматических и гидравлических цилиндров и приводимые в действие ручным или механизированным способом.

Склеивание с одновременным гнутьем упрощает процесс изготовления криволинейных деталей по сравнению с гнутьем. При этом не требуется предварительной тепловой обработки древесины и последующей сушки деталей с шаблонами. Стабилизация криволинейной формы обеспечивается склеиванием в процессе изготовления. При гнутье со склеиванием учитываются общеизвестные свойства древесины изгибаться до определенного соотношения толщины и радиуса изгиба h/R<1/30. При склеивании с одновременным гнутьем используют тонкие слои сухой древесины в виде реек толщиной более 5 мм, фанеры или слоев лущеного шпона толщиной 1-1,5 мм, в случае меньшей толщины реек резко увеличивает потери древесины на пропилы и припуски. Применение лущеного шпона позволяет получать криволинейные профили с радиусом изгиба до 30 мм. Детали, получаемые склеиванием с одновременным гнутьем, называют просто гнутоклееными.

Гнутоклееные детали целесообразно изготовлять в кратных заготовках - блоках, которые после склеивания раскраивают на однократные заготовки на специальных многопильных станках. Из-за образования внутренних напряжений при изгибе блока и появления напряжений в результате отверждения и усадки клея склеенные блоки после распрессовки изменяют свою форму по углам изгиба. Они распрямляются в начальный период, а после удаления влаги из клееных слоев возвращаются к первоначальной форме и даже изгибаются еще круче, примерно на 2°. Поэтому собирать гнутоклееные детали в изделие можно только после выдержки их до полной стабилизации формы. Стабилизация формы у гнутоклееных деталей длится от 12 до 15 сут. Выдержка при повышенной температуре сокращает срок стабилизации в 6 раз.

Гнутоклееные детали для мебельного производства поставляют предприятия, изготавливающие фанеру. Это позволяет эффективно использовать кусковые отходы шпона, которые образуются при производстве фанеры, что повышает общую эффективность деревообрабатывающих производств. Применение гнутоклееных деталей в мебельном производстве обеспечивает эффект по снижению расхода древесины в 2,4 раза, но снижению трудоемкости - в 2,1 раза.

Значительно упрощаются конструкции изделий за счет уменьшения сечений деталей и сокращения их количества. Одна гнутоклееная деталь в изделии может заменять несколько деталей, изготовленных из цельной древесины. Гнутоклееная царга стула заменяет четыре царги из массивной древесины. В настоящее время гнутоклееные детали могут изготавливаться с одновременным облицовыванием и отделкой. Это в значительной степени упростит весь технологический процесс производства мебели.

Изготовление деталей из измельченной древесины является перспективным методом, изменяющим технологию получения деталей сложной конфигурации. При этом способе многие применяемые пока технологические операции механической обработки заготовок резанием заменяются одной операцией прессования - силовым воздействием. При изготовлении гнутоклееных деталей и при гнутье заготовок также используется силовое воздействие, но ограниченно, только для придания деталям нужных форм. При этом не исключаются последующая механическая обработка криволинейных заготовок, раскрой кpaтных заготовок, фрезерование и шлифование их поверхностей. При склеивании измельченной древесины в пресс-формах обеспечивается получение готовой детали в окончательном виде. При этом можно одновременно облицовывать и отделывать их поверхности. Изготовление деталей методом склеивания измельченной древесины можно рассматривать как конкретный пример организации безотходной технологии в деревообработке. Он соответствует современным требованиям по использованию сырья, сокращению длительности производственного цикла, трудозатратам, возможности механизации технологических процессов.

Изготовление деталей склеиванием измельченной древесины чаще всего организуется на лесоперерабатывающих предприятиях с целью рационального использования древесины. При этом используют отходы этих предприятий. По сравнению с традиционными методами изготовления деталей из цельной древесины склеивание измельченной древесины сокращает длительность производственного цикла в 10 раз, снижает себестоимость сложных деталей в 2 раза, улучшает показатели использования сырья. Низкие сорта древесины и отходы используются на 90%.

Имеется опыт получения деталей из измельченной древесины без связующих путем прессования при высоких давлениях и температуре. Такой метод изготовления деталей пока не нашел широкого применения из-за сложности технологических режимов. В качестве сырья для изготовления деталей склеиванием измельченной древесины используют отходы хвойных и лиственных пород древесины: опилки, стружку, обрезки брусковых заготовок, шпона. Крупные отходы измельчают на рубительных машинах и стружечных станках с последующей обработкой в дробилках. После дробления измельченную древесину сепарируют по фракциям. Крупные частицы направляют на дополнительное дробление, а пыль улавливают для использования в других целях. Пыль снижает прочность получаемых деталей, а крупные частицы делают изделие неоднородным. Для деталей сложной формы используют фракцию, проходящую через сито с ячейками 8-10 мм и остающуюся на сите с ячейками 2 мм. Для плоских деталей могут использоваться древесные частицы размерами: по длине 10-20 мм, по ширине 3-5 мм, по толщине 0,2 мм. Транспортируют измельченную древесину пневмотранспортом.

Технологический процесс изготовления деталей методом склеивания измельченной древесины может быть различным в зависимости от назначения деталей, их формы и вида поступающего сырья и в общем виде включает подготовку сырья, приготовление древесно-клеевой массы, формирование и прессование деталей.

При использовании сырой древесины сушку ее производят после дробления при подготовке сырья или после смешения измельченных частиц с клеем при приготовлении древесно-клееной массы.