Cклеивание мебели
В современном деревообрабатывающем производстве все большее значение приобретают процессы склеивания. Делянки массивной древесины склеивают в крупные заготовки необходимых сечений и размеров; кусковые отходы и низкокачественный-пиломатериал перерабатывают в высококачественные клееные панели, являющиеся незаменимым материалом для производства.
Мелкие отходьг производства в виде стружки и опилок путем склеивания превращают в древесно-стружечные плиты, заменяющие доски натуральной древесины. Частицы измельченной древесины путем склеивания и прессования превращают в сложные фасонные заготовки.
В мебельном производстве основным видом соединений являются соединения на клею. До последнего времени применялся в основном клей животного происхождения. Однако в связи с развитием производств синтетических смол ассортимент клеев, применяемых для склеивания древесины, значительно расширился.
Подготовка склеиваемых поверхностей
Поверхности древесины, предназначенные для склеивания,, должны быть хорошо обработаны. Задиры, заколы, риски от зазубренных ножей, следы от подающих рифленых валиков, а также масляные пятна ухудшают качество склеивания. Длина волны на строганой поверхности, предназначенной для склеивания, не должна превышать 3—4 мм для твердых пород и 5—6 мм для мягких пород. Широкие заготовки и щиты следует строгать на рейсмусовых станках, чтобы обеспечить строгую параллельность пластей.
Во избежание коробления заготовок до склеивания строгание рекомендуется производить непосредственно перед склеиванием.
После сушки заготовки, предназначенные для склеивания, должны быть выдержаны в течение некоторого времени, чтобы выравнять влажность древесины. Лучшей для склеивания является древесина с влажностью 7—10°/о, а для фанеры и шпона около 5%.
Хорошие результаты получаются при склеивании гладких поверхностей. Цинубление поверхности не повышает прочности склейки, его можно рекомендовать только при применении очень жидких клеев.
Режимы склеивания
Для хорошего качества клеевого шва необходимо, чтобы склеиваемые части древесины были подвержены давлению.
Давление осуществляется путем применения целого ряда приспособлений. Простейшими из них являются струбцины и различные винтовые приспособления. В настоящее время широкое применение находят пневматические устройства, действующие сжатым воздухом, а в мощных прессовых установках— гидравлические насосы, работающие на жидкости.
В целях улучшения качества склеивания и ускорения процесса производят обогрев склеиваемых делянок или клеевого шва.
Нагревание производят при помощи узких длинных металлических лент, через которые пропускают ток низкого напряжения и большой мощности. В гидравлических прессах обогрев производится контактным путем от горячих, обогреваемых паром, плит пресса, на которые укладывают склеиваемые заготовки. Кроме того, имеются прессы, в которых обогрев происходит в результате образования электрического поля между электродами, питающимися от высокочастотного генератора. При этом способе нагревается не вся масса древесины, а только клеевой шов.
Склеивание столярно-желатиновыми клеями. Нанесение клея на большие плоские поверхности (щиты, шпон и т. д.) производится с помощью клеенамазывающих станков. При ручном намазывании больших поверхностей пользуются щетиновыми кистями, малых поверхностей — лубяными кистями. Клеевой раствор должен быть нанесен ровным слоем толщиной около 0,08—0,15 мм.
Перед тем как запрессовать склеиваемые заготовки, рекомендуется выдержать их некоторое время с нанесенным клеем. Различают открытую и закрытую выдержку. Открытой выдержкой является время между нанесением клея на склеиваемые поверхности и соединением их между собой. Закрытой выдержкой называется период после соединения склеиваемых поверхностей до момента запрессовки. Выдержка способствует впитыванию клеевого раствора в древесину. Кроме того, при открытой выдержке происходит частичное выделение влаги и несколько повышается концентрация клеевого раствора, в результате чего происходит меньшее увлажнение древесины. Наиболее благоприятное действие открытая выдержка оказывает при использовании жидкого клея.
При пониженной температуре в цехе открытая выдержка может привести к преждевременному застудневанию клея, чего допускать не следует. Температура воздуха в клеильном цехе при пользовании желатиновыми клеями должна быть не ниже +18°; давление при запрессовке — от 3 до 8 кг/см-.
Расход клеевого раствора при фанеровании 1 м2 поверхности составляет 300—350 г.
Склеивание казеиновыми клеями. В мебельной промышленности казеиновый клей применяется при холодном способе склеивания. Приготовлять казеиновый клеевой раствор следует на 4—5 час. работы, так как при более продолжительном хранении он загустевает и становится не пригодным для употребления.
Наносить казеиновый клей на оклеиваемую поверхность можно кистями (лучше лубяными). При большом количестве работ клей наносят с помощью клеенамазочных станков с рифлеными вальцами. Наносят клей только на одну из склеиваемых поверхностей.
Срок выдержки деталей после нанесения клея до запрессовки, т. е. время открытой и закрытой выдержки, должен быть не более 4—6 мин.
Для полуторцовых и шиповых соединений продолжительность выдержки под давлением ( в струбцинах, ваймах, хомутах) 6—8 час., а продолжительность выдержки деталей после запрессовки 6—12 час.
При склеивании древесины на кромку и на пласть продолжительность выдержки в прессе 2—3 часа, а продолжительность выдержки деталей после запрессовки перед дальнейшей обработкой 20—24 часа.
Расход казеинового клея при фанеровании 1 м2 поверхности 350—500 г.
Одним из недостатков казеинового клея является быстрое затупление режущего инструмента при обработке склеенных им материалов вследствие присутствия в клеевом шве твердых кальциевых солей.
Склеивание синтетическими клеями. Применение синтетических клеев при склеивании и фанеровании в горячих прессах позволяет значительно сократить время выдержки заготовок под давлением. Практически выдержка в горячих прессах составляет 5—20 мин., т. е. в несколько раз меньше, чем выдержка под давлением при склеивании столярно-желатиновыми или казеиновыми клеями. Давление при запрессовке, в зависимости от характера склеиваемых синтетическим клеем заготовок, колеблется в пределах 3—12 кг!см,-.
Поверхности, склеенные синтетическими клеями, должны быть обязательно выдержаны после горячего прессования. Выдержка склеенных заготовок необходима также для более равномерного распределения влаги, внесенной с клеем в древесину, и распределения возникших под влиянием увлажнения и нагрева напряжений и усилий, вызывающих деформацию заготовок.
Часто для выдержки создают специальные условия: закрытые помещения с определенным режимом температуры и влажностью воздуха. Продолжительность выдержки, в зависимости от характера и назначения заготовок, от 24 до 50 час.
При склеивании вспененными синтетическими клеями режим прессования при фанеровании щитов рекомендуется следующий: давление 10 кг/см2, температура плит пресса 90—110°, продолжительность прессования 7—8 мин.
При фанеровании брусковых заготовок, например ножек обеденных столов, во избежание выжимания клея давление целесообразно снижать до 5—6 кг/см2.
Приспособления и оборудование, применяемые при склеивании
При склеивании вручную для сжатия склеиваемых деталей применяют различные приспособления. Простейшими из них являются клиновые сжимы (цвинги), показанные на рис. 1, а. Ими пользуются главным образом для склеивания делянок в щиты. Зажим производится парными клиньями со скосом в 15—20°. Более удобны клиновые сжимы с переставной колодкой рис. 1, б).
Применяются также винтовые сжимы (рис. 1, в, г) металлические и деревянные с передвижным упором или винтом.
Для склеивания углов рамок при оклеивании кромок обкладками и других подобных работах широко пользуются деревянными и металлическими струбцинами различных видов (рис. 2, а, б, в, г, д, е).
Для склеивания по толщине широких заготовок или деталей применяют хомутов ые струбцины (рис. 3), представляющие собой прочную деревянную или металлическую раму, через верхнюю балку которой пропущен ряд винтов. С помощью винтов зажимают уложенную в раме заготовку.
При склеивании большого количества щитов пользуются специальным хомутом. Это приспособление состоит из
четырех массивных брусьев, связанных в раму, установленную вертикально (рис. 4). На нижние брусья хомута укладывают деревянную плиту, выстроганную под линейку. Собранные для склеивания щиты располагают на плите и заклинивают между стойками хомута. На зажатый щит укладывают поперечные про-фугованные прокладки одинаковой толщины и на них собирают второй щит, который также заклинивают. Так заполняют склеиваемыми щитами весь проем хомута. Для длинных щитов, устанавливают несколько хомутов.
На механизированных предприятиях сплачивание щитов производится на клеильных конвейерных прессах — ваймах (рис. 5).
Конвейерный пресс состоит из расположенных рядами металлических струбцин, насаженных на бесконечные цепи. Струбцины снабжены переставными упорами и верхними прижимами. Перемещение цепей и струбцин производится с помощью электродвигателя.
Ряды струбцин с зажатыми щитами обходят все устройство, начиная свой путь от подставки. В нижней части пресса устраивается обогрев для ускорения схватывания клея.
При постоянной работе по склеиванию щитов, особенно в условиях массового или серийного производства, конвейерный пресс значительно удобнее и производительнее хомутов. Для улучшения набора щитов и в целях лучшего использования пресса к нему обычно добавляют кромкофуговальный станок, составляющий с ним как бы один клеильный агрегат.
Для склеивания щитов в паз и гребень применяют клеильные щитонаборные автоматы Раймана или Линдермана.
В станок Раймана закладывают обрезанные делянки с опиленными кромками, а в станок Линдермана можно укладывать
делянки с необрезанными кромками. Движение делянок в обоих станках встречное, поэтому собираемые в щит делянки закладывают с двух концов станка и подают со скоростью 15—20 м/мин.
Движущиеся с обоих концов станка навстречу друг другу делянки обрабатываются специальными фрезами, выбирающими на кромке одной делянки гребень, на кромке другой паз.
Чтобы гребень и паз соединялись легко без заедания, их делают клиновидными.
Отфрезерованные кромки намазываются горячим раствором клея посредством щеточных приборов, затем делянки соединяются так, что гребень, выбранный на кромке одной делянки, входит в соответствующий паз другой делянки. Две первые сшитые делянки вновь закладывают в станок с одного конца, а с другого одновременно закладывают третью делянку и т. д. до тех пор, шока не получится щит нужной ширины.
Это сложные и громоздкие станки, требующие тщательного регулирования, но высокопроизводительные. При правильной работе получается весьма плотное соединение с почти незаметной фугой.
В мебельном производстве для получения криволинейных форм широко пользуются склеиванием заготовок из листов шпона с одновременным приданием им соответствующей формы.
Склеивание листов шпона производится в специальных пресс-формах (рис. 6), состоящих из двух частей — матрицы и пуансона. Матрицы и пуансоны обычно делают деревянными, а лицевые поверхности их покрывают листовым металлом. Являясь прокладками, листы металла обеспечивают хорошее качество поверхности выклеиваемых деталей. В случае применения таких пресс-форм для высокочастотной склейки металлические листы выполняют роль электродов.
Прессы, в которых устанавливаются матрицы и пуансоны для выклейных заготовок криволинейной формы, должны обладать большим зазором между опорными плитами. .
Организация рабочего места при склеенных работах
При массовом склеивании щитов в хомутах или на конвейерном прессе около склеечного устройства надо иметь рабочий стол и необходимый для бесперебойной работы запас деталей, подготовленных комплектно к склеиванию. Рабочий стол и запас деталей должны быть расположены таким образом, чтобы рабочий мог производить все необходимые операции (намазку деталей клеем, сборку и укладку щитов) без лишних переходов и движений, Около рабо^го места должны быть расположены в определенном порядке необходимые приспособления (струбцины, сжимы, клинья и др.), а также необходимое для работы количество клеевого раствора и кисти.
Рабочее место должно быть хорошо освещено, чтобы рабочий мог систематически, без напряжения следить за правильностью нанесения клеевого слоя. Это особенно важно при работе синтетическими клеями, обладающими слабой окраской.
Столярно-желатиновые клеи необходимо держать на рабочем месте в клеянках, имеющих двойные стенки, между которыми налита горячая вода, или иметь клеянки с электроподогревом.
Казеиновые клеи лучше хранить в эмалированной посуде.
При работе с синтетическими клеями рабочее место должно быть обеспечено вентиляционным устройством, помимо общей вентиляции в цехе.
Склейщик должен пользоваться резиновыми перчатками и прорезиненным фартуком.
Ускоренное склеивание древесины
С развитием поточного производства и автоматизации возникла необходимость в ускорении процессов склеивания древесины, с тем чтобы избежать длительных выдержек склеенных заготовок и сократить линии производственного потока.
С этой целью в настоящее время применяется так называемый диэлектрический нагрев, осуществляемый в поле токов высокой частоты (т. в. ч.). Применение диэлектрического нагрева при склеивании древесины отличается от обычного тем, что тепло к заготовке подводится не контактным способом, как обычно в горячих прессах, а генерируется (образуется) в самой древесине за счет диэлектрических потерь.
При высокочастотном нагреве клеевой слой нагревается быстрее, чем окружающая его древесина, вследствие больших диэлектрических потерь.
Высокочастотный нагрев сокращает процесс склеивания в 20—40 раз по сравнению с холодным способом.
Применение нагрева в токах высокой частоты в сочетании с синтетическим смоляным клеем позволяет:
а) автоматизировать процесс сборки;
б) отказаться от обычна применяемой 4—6-часовой выдержки после сборки для схватывания клея;
в) обеспечить требуемую прочность при автоматизированном нанесении клея только на поверхность шипов.
Выпускаемые в настоящее время отечественной промышленностью генераторы токов высокой частоты (рис. 7), применяемые при склеивании древесины, имеют следующую техническую/ характеристику.
Для мебельной промышленности требуются универсальные генераторы, пригодные для установки на любом участке технологического процесса, мощностью от 3 до 15 кет, с диапазоном частоты в пределах 4—12 мггц, с измерительными приборами,, показывающими напряжение и частоту.
Для выклейки фасонных заготовок из шпона пользуются также высокочастотными прессами (рис. 8).
Пресс непосредственно соединен с генератором токов высокой частоты.
При толщине фасонных заготовок, равной 9—10 мм, выдержка в прессе составляет 4 мин.
Склеивание токами высокой частоты заготовок толщиной менее 9 мм неэкономично. Пресс-формы обычно делают деревянными, выклейными. Формирование пакетов-заготовок производится на выдвижном столе.
Наряду с высокочастотными прессами в настоящее время применяется ручной инструмент с высокочастотным нагревом.
На рис. 9 представлен ручной склеивающий аппарат (утюжок), позволяющий в течение нескольких секунд склеивать деревянные элементы толщиной до 31 мм. Прибор удобен в работе и весит 1360 г.
Брак при склеивании, его причины и способы предупреждения
Наиболее часто встречающимся дефектом является недостаточная прочность клеевого соединения.
Прочность клеевых соединений проверяется обычно скалыванием. Если при этом разрушение происходит по древесине, значит прочность клеевого соединения превышает прочность древесины. Для мебельного производства при испытании образцов березы достаточна прочность соединения, равная 60—80 кг/см2.
Прочность склеивания во многом зависит от толщины клеевого слоя. Нанесение клеевого слоя может быть чрезмерным (жирным), недостаточным (тощим, голодным) или неравномерным.
Толстая пленка клея (жирное соединение) обычно получается при изобильном нанесении клея и недостаточном давлении пресса, когда излишек клея не выжимается; при одностороннем давлении на плоскость склейки в результате перекоса детали или цулаги; в случаях‘применения загустевшего клея; при слишком продолжительной открытой выдержке или затянувшихся сверх нормы процессах сборки и запрессовки.
Голодное соединение получается при склеивании слишком жидким клеем торцовых и полуторцовых поверхностей между собой или с поверхностями, имеющими продольное направление волокон, так как весь клей впитывается в поры древесины; в случае недостаточного намазывания склеиваемых поверхностей, несоблюдения режима открытой или закрытой выдержки и при значительном давлении пресса, когда клей не успевает как следует связаться с древесиной и вытекает.
При изготовлении пустотелых мебельных щитов наклеивание фанеры на бруски рамки следует производить так, чтобы при намазывании клеевой слой не закрывал всей поверхности бруска и не выжимался внутрь. Клеевой слой не должен доходить на 15—20 мм до внутренней кромки бруска. В этой зоне фанера не приклеивается, и поэтому граница бруска на лицевой поверхности не заметна.
Причиной неудовлетворительной склейки может быть также плохая подгонка склеиваемых поверхностей или повышенная влажность склеиваемой древесины, а также нарушение температурного режима при склеивании. При склеивании столяр-но-желатиновыми клеями низкая температура воздуха в цехе или холодная древесина может вызвать преждевременное застудневание клея и нарушение прочности клеевого соединения.
Исправить брак можно только путем вторичного склеивания. Для этого необходимо тщательно удалить следы первой склейки — расчистить клеевой шов. Переклеенное заново соединение всегда слабее, чем хорошо склеенное первоначальное.
Столярные работы - Cклеивание мебели
Остались вопросы по теме - "Cклеивание мебели", задайте их на