Основними способами сушіння є: конвективне (атмосферне та камерне), кондуктивне, у полі струмів високої частоти, індукційне, у гідрофобних рідинах, вакуумне, радіаційне і ротаційне.
Атмосферне сушіння в меблевій промисловості самостійного значення не має, оскільки при його використанні не можна досягти необхідної кінцевої вологості деревини. Тому атмосферне сушіння використовується лише разом із камерним.
Камерне сушіння – головний спосіб сушки деревини для виготовлення меблів, проводиться в спеціально обладнаних сушильних камерах при підвищенній температурі і вологості, яку можна регулювати, та інтенсивній циркуляції агента сушіння.
Кондуктивне сушіння використовується для сушіння шпона, фанери, гнутих та вигнутоклеєних деталей і проводиться у пресах або пристроях з плитами, що отоплюються, або іншими елементами, що безпосередньо дотикаються з деревиною.
Сушіння в полі СВЧ в меблевій промисловості не є розповсюдженим способом, оскільки процес супроводжується великими витратами електроенергії. Цей спосіб використовується для порід великого перерізу, що важко висушуються.
Інші способи сушіння використовувати не доцільно в силу таких причин:
- індукційне – через нерівномірність кінцевої вологості матеріалу;
- сушіння у гідрофобних рідинах – через забруднення матеріалу і нерівномірність кінцевої вологості;
- вакуумне – внаслідок високої вартості та складності обладнання;
- ротаційне – через високу кінцеву вологість та нерівномірність її розподілення.
Технологія виготовлення м’яких меблів на ЗАТ “Черкаська меблева фабрика” передбачає використання процесу камерного сушіння. Цей технологічний процес включає в себе: визначення вологості деревини, укладку матеріалу в штабель, вибір режимів сушки, вибір тепловологообробки, проведення процесу сушіння, перевірка якості сушки.
Значення температури і вологості агента сушіння, а також час їх дії, визначається значенням вологості деревини. В процесі сушіння визначають початкову, поточну та кінцеву вологість деревини. Кінцева вологість після сушіння повинна бути на 2-3% нижче вологості, зазначеної технічними умовами для деталей в готових виробах.[18,19]
Наступним етапом сушіння є укладка деревини у штабель, що забезпечить рівномірність омивання матеріалу агентом сушіння та попередить короблення деревини при найбільшій місткості штабеля. Допустимі дефекти при цьому: сучки здорові, темні та просмолені діаметром не більше 12 мм; хімічні зафарбування і пліснява у вигляді окремих полос та п’ятен шириною не більше 5мм; нахил волокон, що не перевищує 10%; тріщини шириною не більше 0,5 мм та глибиною не більше 5 мм. Способи укладки матеріалу залежать від виду циркуляції повітря у камері. На ЗАТ “Черкаська меблева фабрика” використовується спосіб укладки суцільними рядами без проміжків.
Вибір режиму сушіння проводиться в залежності від типу сушильних камер, породи, товщини і виду висушувальних матеріалів. Порода та товщина матеріалу зумовлює жорсткість режиму сушіння.
Тепловологообробка застосовується для зняття напруг та зниження перепадів вологості, що виникають в деревині при сушінні. Вид та режим тепловологообробки визначають в залежності від стану матеріалу, що підлягає сушінню, та обраного режиму сушки. Існують такі види тепловологообробок: а) початкова; б) проміжна; в) кінцева; г) підсушка верхніх шарів; д) кондиціонуюча; є) охолодження матеріалу.
Безпосередньо сам процес сушіння проходить наступним чином: перед початком сушіння перевіряють стан психрометра, прогрівають камеру, перевіряють правильність укладки штабелів, закладають контрольні зразки, закривають та герметизують двері. Прогрівання матеріалу проводять згідно з обраним режимом при подачі зволожуючої пари. При закінченні прогрівання зупиняють подачу пари на зволоження та регулюють вологість агента сушіння. Після того, як вологість матеріалу досягне 30 %, збільшують подачу пари в калорифер і переходять до наступної сходинки режиму. Під час сушіння через певні проміжки часу визначають вологість матеріалу за контрольними зразками. Після досягнення кінцевої вологості проводять кінцеву обробку, перевіряють шляхом вирізки секцій кінцеву вологість, перепад вологості по товщині та внутрішню напруженість. У разі необхідності дають додаткову обробку. Кінцевим етапом сушіння є перенесення штабеля в приміщення для охолодження.
Контроль якості сушіння (в кінці його проведення) полягає у визначенні показників якості сушіння та порівнянні їх з допустимими. До показників якості сушіння відносяться:
- відповідність середньої кінцевої вологості партії матеріалу заданій кінцевій вологості;
- відхилення кінцевої вологості окремих сортиментів від середньої кінцевої вологості партії матеріалу;
- перепад вологості по товщині матеріалу;
- залишкові напруження у висушеному матеріалі.
Помітні дефекти сушіння (короблення, виплавлення смоли, випадіння сучків) не допускається крім випадків, вказаних у технічних умовах на вироб.
Наступнимими етапами в технології виробництва м’яких куточків є різного роду обробка вже підготовлених, у відповідності до вимог нормативної документації, деревинних матеріалів. Отже, розкроювання пиломатеріалів(досок, брусків) може бути груповим або індивідуальним. При груповому всі доски незалежно від якості деревини розкроюють по одній і тій самій встановленій схемі. В такому випадку доски можна розкроювати одночасно по декілька штук – пачками. Все це дозволяє застосувати найвищий ступінь автоматизації всього процесу розкроювання. Але ж груповий розкрій застосовується у випадках, коли якість деревини досок збігається з якістю заготовок, що виробляються з них. При високій якості досок або низьких вимогах до якості заготовок, що підлягають розкрою, не має сенсу вирізати пороки деревини.
У виробництві меблів найширше застосовується індивідуальний розкрій, при якому кожну доску розкроюють в залежності від якості деревини та розміщенні пороків за найбільш вигідною схемою. Звичайно, такий розкрій ускладнює механізацію і автоматизацію, але за умов високоії якості досок та жорстких вимогах до якості заготівок забезпечує значне підвищення корисного виходу.
Схеми індивідуального розкрою:
1. Торцювання доски – розпилювання відрізків вздовж.
2. Розпилювання доски вздовж – торцювання реєк.
3. Торцювання доски – розмітка відрізків – розпилювання відрізків вздовж.
4. Розмітка доски – торцювання доски – розпилювання відрізків вздовж.
5. Строгання доски – торцювання – розмітка відрізків – розпилювання вздовж; розмітка – торцювання доски – розпилювання відрізків.
Розкроювання ДВП, ДСП, столярних плит та фанери ведеться за трьома схемами: вздовжнє, поперечне і змішане.
Вздовжнє розкроювання, як самостійний вид, використовують рідко. Загалом його використовують під час розкрою заготовок, що підлягають зклеюванню, з подальшою їх обробкою або для виготовлення різного виду заглушок.
Поперечне, так як і вздовжне, окремо зустрічається також рідко і застосовується в аналогічних випадках. Найчастіше віно є продовженням розкроювання вздовжних полос на форматні заготівки.
Зазвичай використовується схема змішаного розкроювання, що включає в себе дві попередні схеми і виконується на тому ж обладнанні без переоснащення.
Пасля якісного розкроювання отримані попередні заготовки піддаються механічній обробці. Механічна обробка попередніх заготовок – це створення базових поверхонь, обробка заготовок у розмір, калібрування за товщиною і торцювання.
Створення базових поверхонь характерне лише для брускових заготовок. Отримана в результаті розкрою заготовка в переважній більшості випадків має неправильну форму. У досок та чорнових заготовок спостерігається поперечне і вздовжне короблення. Внаслідок виникнення нерівномірної напруги в процесі сушіння дещо деформуються доски. Крім того пилки, що використовуються для розкрою, зазвичай крупні, з великим кроком зубця не дають гладкої поверхні. Для необхідної обробки деталей треба в першу чергу надати заготовці досить правильної форми, точних розмірів та гладкої поверхні. Для створення у заготовок чистих базових поверхонь використовують, в основному, фуговальні станки.
Обробка заготовок у розмір – надання брусковим заготовкам кінцевої (необхідної) форми і розміру. Їх обробка проводиться на фрезерувальних станках з наступним торцюванням. Оброблювати заготовки у розмір по товщині та досягати паралельності протилежних сторін можна на реймусових або чотирьохсторінних станках. У виробничих цехах ЗАТ “Черкаська меблева фабрика” використовуються саме останні, які дають можливість досягати високої продуктивності та якості процесу обробки. Ці станки мають механічну подачу і не менше чотирьох ножових валів: два горизонтальних та два вертикальних.
З усіх листових матеріалів, що підлягають розкроюванню та застосовуються у меблевій промисловості, додатковій обробці за розміром підлягають лише заготівки із ДСП. Ця обробка полягає у калібруванні за товщиною.
Для надання деталі точної довжини і отримання торцевих площин достатньо рівними та розміщеними перпендикулярно або під конкретно заданим кутом до бокових граней, деталь після строгання повинна пройти операцію торцювання. Для цього використовують круглопильні торцовочні станки з одним, двома або кількома пильними дисками.
Якісне виконання технологічних процедур, розглянутих вище, надають деревинним матеріалам ознак чистових заготовок. Тому доцільно розглянути особливості механічної обробки чистових заготовок, що є наступним кроком в технології виготовлення м’яких меблів: