Технологические секреты производства клееного бруса и столярного щита





Сборка. Качество соединений при сращивании на зубчатый шип будет выше, если заготовки, которые соединяются, имеют подобную структуру - плотность древесины, идентичное направление годичных колец и т.п.

Учитывать это надо еще при фрезеровании шипов, поэтому заключение заготовок на стол фрезерного станка - работа ответственная и требует внимания оператора.

Укладка рельсов при наборе щита производится с учетом цвета, текстуры, расположение годовых колец и стыков по длине.

Однозначно следует чередовать рельсы по направлению годовых колец (кроме тех редких случаев, когда щит состоит из рельсов чисто радиального распила), тогда общее коробление щита уменьшится. По той же причине не следует стремиться увеличивать ширину рельсов. Щиты с высокими требованиями к качеству рекомендуется предварительно составлять «всухую» и обозначать рельсы для последующего быстрого составления уже с клеем.

Условия в помещении.

Если в цехе НЕТ градусника и гигрометра - разговоры о качестве изделий безмарни. Температура древесины, клея и воздуха при склеивании должны быть не ниже 16 Сo. Относительная влажность в помещении должна быть стабильной - 60-70% и при необходимости поддерживать увлажнителями воздуха.

Выбор клея

Все клеи, независимо от производителя и марки, должны отвечать одинаковым требованиям по прочности и влагостойкости. При изготовлении столярных и строительных изделий применяются клеи групп прочности (водостойкости) D3 (применение внутри помещений при частом кратковременном воздействии проточной или конденсированной воды) и D4 (применение вне помещений при любых погодных условиях с защитой от длительного воздействия дождя, внутри помещения при сильном воздействии воды и длительном воздействии высокой влажности воздуха) по DIN EN204. Надежнее всегда использовать клеевые системы группы D4, хотя они и дороже.

Известны несколько основных клеевых систем, используемых для склеивания древесины. Не все они одинаково широко распространены, что связано с особенностями применения, ценой и т.д. Приведенный ниже перечень включает наиболее популярные и перспективные клеевые системы. Конкретные марки указаны для примера, поскольку постоянно появляются новые, более современные клеи этих классов.
• поливинилацетатная дисперсии без отвердителя.
• Они используются в производстве столярных изделий типа «дверь внутренних помещений», обеспечивают прочность соединения D3, возможно D4, и имеют удобные для работы показатели - неограниченное жизнестойкость, время «холодного» прессования около 20 минут и т.д.
• поливинилацетатная дисперсии с отвердителем. Добавление поливинилацетатной дисперсии отвердителя (например Клебит 304.1 + 5% отвердителя Клебит 304.3, Иоваколь 102.20 + 5% отвердителя 195.30 и др.) позволяет получить прочность склеивания D4 и уменьшить время прессования. Незначительной неловкостью есть ограниченное посуточно жизнеспособность смеси.
• поливинилацетатная дисперсии на основе сополимеров (эпи-системы).
• Двухкомпонентные эпи-системы с полиуретановыми отвердителями обеспечивают высокую влагостойкость соединения и рекомендуются для стенового и оконного бруса.
• Они отличаются малым временем прессования и возможностью работы при низких температурах (не ниже 5 Сo), а также малым временем выдержки перед следующей механической обработкой (от 2:00).
• Для эффективного применения систем необходимо обеспечить раздельное нанесение клея и отвердителя или приготовления смеси с отвердителем непосредственно перед нанесением, что затрудняет Клеенаносящие оборудование и работу с ним.
• Для очистки оборудования от компонентов клея применяется вода.
• Пидспинювання эпи-систем затрудняет их использование при сращивании на микрошип.
• Полиуретановые клеи. Вологозатверджувани однокомпонентные клеи на основе полиуретана (типа Клебит ПУР 501, ПУР 510 и т.п.) обеспечивают высокую влагостойкость и прочность соединения, но не очень удобны в работе, так как при склеивании по пласти требуют значительно большего времени прессования (порядка 60 минут).
• Некоторое пидспинювання полиуретанового клея затрудняет его использование при сращивании на микрошип.
• Главный недостаток полиуретановых клеев связан с необходимостью очищать Клеенаносящие устройство и оборудование с помощью растворителя (ацетона), что дорого и опасно.
• фенолформальдегидных и меламино-мочевиноформальдегидни клеи.
• Эти термореактивные системы рассчитаны на большие объемы производства, обеспечивают высокую устойчивость соединений и определяются рядом стандартов, в частности EN 386 и EN 301 для изготовления несущих строительных конструкций.
• Для них характерны малое время прессования, большая толщина шва (до 0,5 мм) и, соответственно, больше расход клея (порядка 350 г/м2).
• Выделение формальдегида, хотя и минимальное, ограничивает применение этих клеевых систем внешними работами.

Трудности применения фенолформальдегидных и меламино-мочевиноформальдегидних клеевых систем связаны с необходимостью разрешения подачи клея и отвердителя в зону нанесения. Впрочем, для некоторых систем возможно нанесение готовой смеси.

Мы не можем рекомендовать потребителям конкретную марку клея, поскольку это требует в каждом конкретном случае проведения экспериментов и расчета затрат, но думаю, что в большинстве технологий вполне оправдано применение поливинилацетатным дисперсий с отвердителем, относительно дешевых, удобных в работе, обеспечивающих качественное соединение .

Помните: нет плохих клеев, является клеи, которые используются неправильно!

Нанесение клея

Нанесение клея вручную является трудоемкой и малопродуктивной операцией и, кроме того, ввиду невозможности точного дозирования клея, приводит к его потери.

Механизированное нанесения клея при торцевом сращивании на микрошип осуществляется с устройств, содержащих принудительно вращающиеся профилированные Клеенаносящие валки, или с помощью более точных и производительных профильных Клеенаносящие устройств - с дозированной подачей клея под давлением непосредственно на поверхности микрошип (как УК-АСТРА-Ш .

Такие устройства могут устанавливаться непосредственно на шипорезной станке или на конвейерном податели заготовок от шипорезной станка до пресса. Преимуществами устройств подачи клея под давлением по сравнению с Клеенаносящие валками является точность дозирования, сокращение времени контакта клея с воздухом и снижения вероятности его загрязнения пылью и опилками от работающей рядом шипорезной фрезы. Некоторые клеи, например полиуретановые, для которых контакт с воздухом должен быть ограничен, можно наносить только дозирующими устройствами.

Нанесение клея при склеивании «на гладкую фугу» осуществляется также валковых системами или устройствами струйной нанесения клея (типа устройства УК-АСТРА-П), имеющих те же преимущества, что и описанные выше «кисточки» с дозированной подачей клея под давлением. Стоит обратить внимание, что при нанесении клея «строк» или «точками» не образуются воздушные пузырьки, и при соблюдении той же нормы расхода качество соединений часто выше, чем при нанесении клея равномерным слоем.

Для ряда клеевых систем используется обязательно раздельное нанесение собственно клея и отвердителя на кромки изделий.

Следует обращать внимание на материал «кисточек», поскольку производители клеевых систем обычно не рекомендуют контакт с клеем для цинковых, медных, алюминиевых сплавов и слаболегованои стали.

Нормы расхода принимаются в пределах рекомендуемых производителями клею, с учетом свойств древесины (обычно 120-200 г/м2). В жаркое время года для клеев, особенно двухкомпонентных, после смешивания желательно обеспечивать охлаждение емкости.

Режимы прессования

Между нанесением клея и прессованием должно пройти время, достаточное для проникновения клея в поры древесины, но не больше допустимого для данного клея времени открытой выдержки (несколько минут). Усилие при прессовании выбираются с учетом рекомендаций производителей клея, уточненных опытным путем для конкретно используемой древесины, геометрии соединения и т.д.

Для торцевого сращивания на микрошип удельные давления в стыке обычно должны составлять 5 ... 10 ... 10 мПа, для склеивания по пласти - 0,5 ... 1. ... 10 мПа (большие давления - для древесины твердых лиственных пород. Имейте в виду то, что избыточный сжатие может ухудшить качество соединения, поскольку приведет к полному выжимания клеевого слоя и к смятию контактных поверхностей. Все рекомендации по выбору удельных давлений приблизительные и обязательно должны уточняться экспериментально при отработке технологии.

Время выдержки под нагрузкой для самозаклинюваних соединений с микрошип составляет не менее двух секунд и должно быть достаточным для перераспределения клея в стыке и выжимания его избытков. При склеивании по пласти выдержка должна быть достаточной для первоначального укрепления клеевого соединения. Необходимый для этого время отмечается производителями клеев и существенно зависит от температуры прессования.

Предварительное прогревание заготовок, контактное или СВЧ-нагрева изделий в горячем прессе позволяет в несколько раз уменьшить время прессования, хотя и существенно увеличивает технологические расходы. В тонкощитових (ламельных) горячих прессах (типа ПС-АСТРА-ПГЛ), работающих с заготовками толщиной 4 ... 8 мм, нагрев может быть и односторонним.

Кстати, если есть возможность удалить с поверхности щита или ламели клей вичавився при прессовании, это желательно сделать! Вы сократите коробление изделия и сэкономите при следующей обработке на инструменте. При склеивании пород, богатых дубильные вещества (дуб, ясень, каштан), чтобы избежать окрашивания клеевого шва, необходимо избегать контакта клея с железом (применяйте прокладки под место стыка с бумаги или алюминиевой фольги.

Склеенные детали аккуратно укладываются на ровную поверхность и лежат в последующей механической обработки не менее суток. Стоит учесть, что полной качества (в том числе водостойкости) соединения приобретает только через несколько суток, поэтому контроль качества стыка проводится не раньше чем через неделю после склеивания.

Контактирующие с клеем поверхности прессов должны быть полированными, желательно изготовленными из нержавеющей стали. Это существенно облегчает уход за прессом и экономит время. Для той же цели удобно применять кремнийорганические масла и другие средства, препятствующие налипанию клея на рабочие поверхности пресса. Возможен предварительный составления и последующее прессование щита на поддонах из тонкого алюминия или нержавейки. Это те расходы, которые позволяют экономить!

Контроль качества соединений

При проведении испытаний зачастую руководствуются стандартами EN 205, ГОСТ 14759, ГОСТ 15613.4, ГОСТ 15613.5, ГОСТ 24700.

Испытывается несколько образцов, и результаты контроля усредняются. Обычно контролируется?
• Отсутствие "непроклеювання.
• На поверхность стыка тампоном или кисточкой наносится раствор контрастного красителя (обычно морилки или спиртовой чернила), и после его высыхания древесина простругуеться на небольшую глубину
• Следы красителя в стыке свидетельствуют о наличии непроклеених участков.
• Прочностные показатели соединения. Перед проведением прочностных испытаний заготовки подготавливают согласно группы прочности, требования стандарта или технических условий на поставку.
• Пример требований (выдержка из стандарта EN204 для клеевых соединений групп прочности D3 - D4) приведен ниже в таблице.

N Условия подготовки образца к измерениям Прочность в N/mm2 для групп
D3  D4
1 Выдержка 7 дней после склеивания в нормальных условиях ³ 10 ³ 10
2 Выдержка 7 дней в нормальных условиях
Выдержка 4 дня в холодной воде
³ 2  ³ 4
5 Выдержка 7 дней в нормальных условиях
Выдержка 6 часов в кипящей воде
Выдержка 2 часа в холодной воде
- ³ 4
6 Выдержка 7 дней в нормальных условиях
Выдержка 6 часов в кипящей воде
Выдержка 2 часа в холодной воде
Выдержка 7 дней в нормальных условиях
- ³ 8

Возможны и другие требования, так, например, в ГОСТ 24700 и ГОСТ 17005 предусмотрено выдержку образца и при минусовых температурах.
Для соединений с микрошип проводятся испытания на растяжение или на изгиб путем установления ламели с центральным склеиванием на двух опорах и нагрузки зоны стыка. Напряжения при испытании на изгиб рассчитываются по формуле

где: P - усилие нагрузка, Н; L - расстояние между опорами, мм;
b - ширина ламели, мм; h - толщина ламели, мм.
Для гладких соединений испытания проводят на сдвиг или скалывания вдоль волокон двух склеенных по пласти образцов. Напряжения смещения рассчитываются по формуле:

 

где: P - усилие нагрузка, Н; l - длина склеивания, мм; b - ширина склейки, мм.
• Точность клееных заготовок

Полученные торцевого сращивания и склеиванием по пласти заготовки должны иметь прямоугольную форму поперечного сечения, что допускает следующее профильное фрезерование по номинальным размерам. Пункт 4.2.3 Межгосударственного стандарта ГОСТ 30972-2002 «Заготовки и детали деревянные клееные для оконных и дверных блоков» устанавливает требования к точности клееных изделий, согласно которым отклонения формы заготовок не должны превышать:
- От прямолинейности брусковых заготовок - 1,5 мм на 1 м длины;
- От плоскостности брусковых заготовок - 2,0 мм на 1 м длины;
- От плоскостности щитовых заготовок - 2,0 мм на 1 м длины и ширины.

Конечно, это предельные значения, и следует стремиться к достижению более высокой точности. Так, например, реально достижимая прямолинейность склеены ламели составляет 1 ... 2 мм на всей длине. 
 








Последние обьявления
Login
Логин:  
Пароль:  
 
Для того, что бы получить дополнительные возможности в системе, Вам надо пройти регистрацию . Регистрация бесплатная

Технологические секреты производства клееного бруса и столярного щита - www.PromWood.com
Пользователи OnLine: 
Die Geschichte der Forstwirtschaft | Holzbearbeitung | Holzarten | Holztrocknung | Maschinen und anlagen | Finishing holz | Biokraftstoff | Holzkohle | Forest Directory | Охота