Склейка древесины (стр. 2 из 4)
Повышение температуры сокращает рабочую жизнеспособность. Клей нужно готовить в таком объеме, чтобы он был израсходован за период его полной жизнеспособности.
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/мг, 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.