Склеивание заготовок из древесины

Соединение деталей с помощью клея является основным соединением в деревообработке. Склеивание используют для получения заготовок больших размеров из брусков массивной древесины, для скрепления шиповых соединений, изготовления столярно-мебельных щитов, облицовывания деталей.

14.1. Требования к склеиваемым деталям и заготовкам.

Основными видами склеивания массивной древесины являются: склеивание брусков пластями для получения деталей большого сечения; склеивание брусков торцами для получения деталей большой длины; склеивание брусков кромками для получения деталей большой ширины.

Склеиваемые заготовки обрабатывают в соответствии с чертежами и технологическими требованиями. Шероховатость поверхностей, образующих наружный (просматриваемый) шов, должна быть согласно ГОСТ 7016—75 не выше 60 мкм, а образующих внутренний (невидимый) шов — не выше 200 мкм. Винтовая покоробленность раскладок не должна превышать 2 мм на 1000 мм длины. Влажность деталей должна быть в пределах 8±2%. На склеиваемых поверхностях не должно быть масляных пятен, пыли и других загрязнений.

Делянки для склеивания массивных щитов должны быть шириной 30—70 мм. Подготовленные к склеиванию делянки не должны выдерживаться больше одной смены, так как это может привести к короблению, что даст неплотное прилегание склеиваемых поверхностей.

Шиповые соединения деталей должны быть обработаны в соответствии с чертежами и утвержденным технологическим процессом с соблюдением допусков и посадок на шиповые соединения.

Облицовки из строганого шпона должны иметь шероховатость поверхности: для древесины дуба, ясеня, ильма не выше 200 мкм, для остальных пород — не выше 100 мкм. Поверхность облицовок из лущеного шпона лиственных пород должна иметь шероховатость не выше 200 мкм, а для шпона хвойных пород — не выше 320 мкм.

Кромки полос шпона, составляющих облицовку, должны иметь шерох-оватость поверхности не выше 60 мкм у шпона, предназначенного для облицовывания дверных полотен, и не выше 32 мкм для мебели.

Не допускаются зазоры между фугованными кромками полос шпона, сколы на кромках, отщецы, мшистость и вырывы на них. Отклонение от прямолинейности фуговальных кромок должно быть не более 0,33 мм на l000 мм длины, отклонение от перпендикулярности кромок к пласти — не более 0,2 мм.

Облицовки должны иметь рисунок текстуры (простой или фигурный набор), заданный технической документацией. Места сопряжения полос шпона должны быть плотными в виде прямой волосяной нити. Не допускаются расхождения и нахлестки кромок шпона, смещение текстурного рисунка, отставание и морщины клеевой ленты, смещение рисунка клеевой нити.

При облицовывании массивных деталей в один слой направление волокон облицовочного шпона должно совпадать с направлением волокон детали. При облицовывании в два слоя направление волокон подслоя должно быть перпендикулярно, а направление волокон облицовочного слоя должно совпадать с направлением волокон облицовываемой детали.

Облицовки, изготовленные из этих синтетического шпона и декоративного бумажно-слоистого пластика (ГОСТ 9590—76), должны иметь расположение рисунка в соответствии с технической документацией. Для повышения прочности склеивания оборотная сторона ДБСП должна быть шероховатой, для чего необходимо ее дополнительно обработать шкуркой № 25.

Твердые древесноволокнистые плиты должны соответствовать ГОСТ 4598—74. Поверхность плит с гладкой стороны должна быть отшлифована шлифовальной шкуркой до полного снятия парафинового слоя.

Основой для облицовывания чаще всего служат древесностружечные плиты (ГОСТ 10632—77). Реже применяют столярные плиты (ГОСТ 13715—78), облицованные с двух сторон. Поверхность деталей, подлежащих облицовыванию, должна быть прошлифована и тщательно очищена от пыли. Не допускаются неотшлифованные участки, масляные пятна и загрязнения. Шероховатость поверхности основы должна быть не выше 60 мкм. Отклонения по толщине деталей не должны превышать ±0,2 ... 0,3 мм.

Для обеспечения равновесной влажности перед склеиванием деко­ративный бумажно-слоистый пластик и древесные плиты необходимо кондиционировать не менее 72 ч при температуре 18—22° С и влажности воздуха не выше 65%.

14.2. Режимы склеивания.

Режим —это система требований к условиям проведения работ, созданная на основе научных и практических разработок. В режиме должны быть точно определены требования к применяемым деталям и материалам, указаны способы и нормативные показатели проводимых операций, виды применяемого оборудования.

Режим склеивания должен содержать требования к состоянию воздуха в цехе, к склеиваемым деталям, рекомендации по выбору и подготовке клеев, способы и нормы нанесения клея, способы подвода тепла, наложения и нормы давления, рекомендации по видам выдержек, указания по применяемому оборудованию, способы и нормы контроля.

В мебельном производстве в режимах склеивания предусмотрено, что температура воздуха в помещении должна быть не менее 18° С, а относительная влажность не выше 65%.

Выбор клеев для проведения какого-либо режима всегда имеет ограничения. При этом в режиме могут быть указаны один или несколько видов клеев. Выбирают обычно тот клей, который наиболее удовлетворяет требованиям производства. В режиме также дают рекомендации по составу и приготовлению клеев.

Способы нанесения клея определяются видом склеиваемых деталей и объемом производства. На шиповые соединения клей наносят окунанием, кистями, дисками; на брусковые, листовые детали и на щиты — наливом и вальцами.

Существует два способа склеивания: горячий и холодный. Склеивание холодным способом требует длительных выдержек для отверждения клея и выравнивания влажности, что дает низкую производительность оборудования и требует больших производственных площадей. Несмотря на то, что при холодном склеивании в клеевом шве меньше возникает напряжений, его применяют в исключительных случаях.

Нагрев клеевого шва ускоряет процесс склеивания. Его производят контактными нагревателями во время прессования. Скорость горячего склеивания зависит от вида клея, температуры контактных нагревателей (паровых или электрических) и расстояния от нагревателя до клеевого шва. Температура нагрева шва при горячем склеивании зависит от вида и марки клея. Для большинства карбамидных клеёв она составляет 110 .. 120 ºС. Для ускорения процесса склеивания используют прессы с использованием ТВЧ. Подогрев в поле ТВЧ осуществляют после сжатия склеиваемых поверхностей. Для получения прочного клеевого, шва следует настраивать генератор на такую мощность, при которой минимальное время склеивания составляет 30—40 с.

Прессование должно обеспечить плотное сжатие склеиваемых по­верхностей. Сжатие должно произойти до отверждения клея. Величина давления при прессовании должна обеспечивать нужную толщину клеевого слоя и зависит от характеристики применяемого клея и склеиваемых материалов. Одно из главных требований при прессовании — равномерность давления по всей склеиваемой поверхности.

Выдержка деталей и узлов — не менее важная часть технологи­ческого процесса склеивания. Детали и узлы, поступающие на склеи­вание, должны пройти выдержку для того, чтобы их влажность и тем­пература пришли в соответствие с условиями склеивания.

После нанесения клея предусмотрены выдержки: открытая — для удаления из открытого клеевого слоя излишней влаги до наложения облицовочного материала; закрытая — для смачивания клеевым раствором склеиваемых поверхностей после наложения облицовок (до прессования).

После удаления деталей и узлов из пресса перед дальнейшей обработкой необходима выдержка для достижения клеевым слоем достаточной прочности, охлаждения, равномерного распределения влаги в материале, стабилизации формы. Выдерживают детали обычно в стопах. Продолжительность выдержки зависит от вида и времени прессования, температуры воздуха цеха.

Прессование может быть осуществлено вручную (при облицовывании шпоном и сжатии шиповых соединений), при помощи простых приспособлений (клиновые и винтовые струбцины), а также механизированным способом (в прессах и ваймах), В современном производстве применяют механизированное прессование в электромеханических, пневматических, гидравлических прессах и ваймах. Выбор способа и оборудования для прессования зависит от вида работ и свойств склеиваемых деталей и материалов.

Контрольные операции, предусматриваемые режимами склеивания, разнообразны. Контролируют такие параметры, как температура и влажность воздуха помещения, вязкость клея, расход клея, время выдержек, температура нагревателей, давление, прочность склеивания, внешний вид изделий и др. Нормативы проверяемых параметров указаны конкретно в каждом режиме. Большинство параметров контролируют при помощи приборов: термометров, вискозиметров, часов, манометров; внешний вид — визуальной проверкой. Прочность склеивания проверяют в лаборатории по образцам, отбираемым по ГОСТ 9620—72 и испытываемым на скалывание по ГОСТ 9624—72.