Технологический процесс изготовления брусковых деталей

Технологический процесс изготовления брусковых деталей из сухих пиломатериалов (влажность древесины должна быть (8 ± 2) %) состоит из сле­дующих этапов:

– раскрой пиломатериалов по длине (торцовка) и по ширине (продольный раскрой) на заготовки;

– первичная механическая обработка заготовок;

– склеивание заготовок в брус или в щит;

– вторичная механическая обработка.

Цель первичной механической обработки – получение чистовых заготовок. В первичную механическую обработку входят следующие операции: фугование и рейсмусование (строгание).

Для изготовления деталей небольшой длины (примерно до 700 мм) рекомендуется применять кратные заготовки, об­щая длина которых составляет более 1000 мм. В этом случае кратную заготовку распиливают уже на детали требуемой длины после ее обработки по толщине и ширине, что приво­дит к снижению потерь древесины на припуски и уменьше­нию трудоемкости изготовления деталей.

Технологический процесс изготовления клееных заготовок состоит из подготовки делянок (для щита) или ламелей (для бруса) и их склеивания.

Технология подготовки делянок к склеиванию включает в себя строгание заготовок с предварительным фугованием. При этом продолжительность хранения заготовок после строгания перед склеиванием не должно превышать 8 ч.

Если короткомерные делянки или ламели имеют такое же поперечное сечение, как заготовки, то на их концах фрезеруют зубчатые шипы и их склеивают по длине, а затем тор­цуют на заготовки требуемой длины. Для этой цели применяют специальные линии сращивания. Затем заготовки строгают и после этого склеивают по ширине или толщине.

Режимы склеивания заготовок из массивной древесины зависят от марки выбранного клея.

Цель вторичной механической обработки – получение деталей. Во вторичную механическую обработку входят следующие операции: фрезерование (шипов, проушин и других профилей), сверление отверстий, шлифование.

Технологический процесс изготовления щитов

Технологический процесс изготовления щитов состоит из следующих этапов:

– раскрой плит на заготовки;

– первичная механическая обработка заготовок (калибрование заготовок по толщине);

– облицовывание пластей;

– вторичная механическая обработка (опиливание и фрезерование кромок, облицовывание кромок, фрезерование профиля на кром­ках заготовок; сверление отверстий, шлифование).

Цель первичной обработки щитов – получение чистовых заготовок перед облицовыванием.

Цель вторичной обработки щитов – получение готовых деталей.

Облицовывание заготовок из ДСтП строганым или лущеным шпоном и пленками на основе пропитанных бумаг необходимо производить горячим способом. Для этих целей выбирается специальный пресс с обогреваемыми плитами.

Двухстороннее шлифование пластей выполняется для заготовок, облицо­ванных строганым или лущеным шпоном:

– длинные заготовки (длиной более 400 мм) обрабатываются на широколенточных шли­фовальных станках;

– заготовки меньшей длины шлифуют на узколенточных шлифовальных станках, на которых можно шлифовать также за­готовки больших размеров. Однако трудоемкость шлифова­ния при этом будет выше, чем на широколенточных шлифо­вальных станках.

Мебельный щит представляет собой специфический вид древесных материалов, создающийся с помощью склеивания стандартных строганных деревянных брусков. Он эффективно применяется для создания различных видов фурнитуры и покрытий. Сделать мебельный щит своими руками в домашних условиях совсем несложно, поэтому эта работа доступна для самостоятельного выполнения каждому человеку. Полученные конструкции являются натуральными и экологическими чистыми, а при этом намного привлекательней, чем ДСП или МДФ.

Создание мебельного щита своими руками в домашних условиях предполагает применение разных видов древесины. Наиболее часто для этого используется береза или дуб, бук или осина, а также лиственница и разные хвойные породы.

Каждая порода дерева обладает своими особенностями, поэтому перед определенным выбором рекомендуется заранее определиться с тем, в каких условиях эксплуатации будет применяться полученная контракция.

Наиболее часто мебельные щиты используются для создания разной мебели и дверей. Они отличаются наличием специфического внутреннего напряжения, поэтому в процессе работы надо быть аккуратным, чтобы не нарушить целостность конструкции. Неправильные работы могут привести к деформации уже готового изделия.

Основными преимуществами мебельных щитов являются:

• экологическая чистота, обусловленная применением натуральных компонентов и качественного клея;
• изысканный внешний вид полученной мебели и иных конструкций, но это возможно только при грамотной обработке щитов;
• высокая практичность, так как древесина обладает однородной структурой, что позволяет восстанавливать поломанные или потерявшие привлекательность элементы;
• изготовление мебельного щита невероятно простое занятие, а при этом тратится на этот процесс небольшое количество денег;
• мебель, сделанная из щитов, является долговечной и привлекательной;
• изделия не имеют какие-либо трещины или прочие деформации, а также не подвергаются существенной усадке.

Основным фактором получения качественного щита является грамотный выбор материала для этих целей. Стандартно мебельные щиты обладают толщиной в 2 см, поэтому первоначально подготавливаются заготовки оптимального размера, а также обладающие нужной толщиной. Поскольку непременно доски придется строгать, а после шлифовать, приобретать их следует с запасом, поэтому их толщина должна быть равна 2,5 см.

В процессе выбора материала следует ориентироваться на породу древесины, а также на качество досок. Не допускается, чтобы древесина была неровной или покоробленной. Она должна быть качественной, правильно высушенной и с полным отсутствием каких-либо гнилых участков. Поэтому перед приобретением следует тщательно осмотреть доски. Дополнительно детально изучается сопроводительная документация к материалу.

Необходимые инструменты

Склейки мебельного щита своими руками производятся с использованием стандартных инструментов. Обычно они имеются в наличии у каждого мужчины, предпочитающего многочисленные работы по дому делать своими силами. Поэтому подготавливаются лишь элементы:

• строгальный станок, обеспечивающий оптимальную подготовку древесины;
• инструмент для соединения и склеивания отдельных деревянных брусков;
• шлифовальная машинка ленточного типа;
• строительный уровень, позволяющий получить действительно ровные щиты;
• крупнозернистая наждачная бумага;
• плоская шлифовальная машинка.

Данных инструментов будет достаточно для изготовления шита, поэтому никаких дорогостоящих устройств больше не понадобится.

Правила изготовления

Как только инструменты будут полностью готовы к планируемой работе, начинается непосредственная процедура производства. Как сделать мебельный щит? Данный процесс не считается слишком сложным, но для того, чтобы исключить возможные ошибки или проблемы, рекомендуется заблаговременно изучить правильную инструкцию. Для этого выполняются последовательные действия:

• первоначально деревянные доски разрезаются на отдельные бруски, обладающие нужным размером, причем важно делать срезы таким образом, чтобы они были строго под прямым углом;
• не допускается наличие каких-либо неровностей или прочих дефектов, так как в этом случае не получится правильно склеить мебельный щит;
• если обнаруживаются незначительные перекосы, то их можно устранить обычным строгальным станком;
• важным моментом на производстве считается совмещение полученных заготовок, так как они должны быть одинаковыми по текстуре и расцветке, а также по другим важным параметрам;
• после подборки элементов, они отмечаются, чтобы в процессе склеивания не возникало сложностей с их правильным расположением.

Чтобы все этапы процесса были выполнены с учетом основных нюансов, рекомендуется заблаговременно просмотреть обучающее видео.

Делаем бруски

Обрабатываем станком

Отмечаем каждый брусок

Технология склеивания элементов

После того, как все сделанные бруски будут подготовлены, можно приступать к их непосредственному склеиванию, что обеспечит получение качественного щита. Данная процедура так же делится на последовательные этапы:

• выбирается устройство, дающее возможность склеить бруски, а оно должно быть ровным, причем обычно для этого используется обычный лист ДСП;
• по краям листа закрепляются планки, а их высота зависит от параметров подготовленных брусков;
• между этими планками выкладываются бруски, причем они должны плотно прилегать друг к другу и должен формироваться привлекательный рисунок из них;
• если имеются щели, то их легко устранить стандартным фуганком;
• далее бруски склеивают, для чего применяются разные виды клея, предназначенные для древесины, но оптимальным считается использование ПВА клея;
• клеем намазывается полностью вся поверхность, состоящая из брусков, причем важно, чтобы средство было равномерно распределено по поверхности;
• смазанные элементы плотно прижимаются друг к другу;
• на планки, зафиксированы к листу ДСП, укладываются еще две такие планки, после чего эти элементы соединяются саморезами, а это необходимо для предотвращения выгибания полученного щита;
• полученная заготовка оставляется примерно на час, после чего щит освобождается и оставляется на сутки.

Таким образом, разобравшись в том, как склеить элементы для получения мебельного щита, данный процесс не потребует существенных усилий. Процедура легко реализуется собственными силами, а в результате получаются конструкции, эффективно использующиеся для создания многочисленной мебели, дверей или даже полноценных покрытий, отличающихся не только высокой прочностью, но и надежностью, а также привлекательным внешним видом.

Закрепляем планки

Выкладываем бруски

Укладываем еще две планки

Оставляем сохнуть

Окончательна обработка

Щиты делают таким образом, чтобы они были не только прочными и долговечными, но и достаточно привлекательными. Для этого уделяется внимание некоторым финишным этапам, заключающимся в специальной обработке. Для этого выполняются действия:

• осуществляется предварительная процедура шлифования. Для этих целей рекомендуется пользоваться стандартной ленточной шлифовальной машинкой. В нее надо вставить специальную наждачную бумагу, причем она должна обладать крупными фракциями, так как делается первоначальная обработка. Она позволяет устранить крупные дефекты и перепады, оставшиеся на поверхности после процесса создания щита. Действовать надо аккуратно, а также выполняется процесс последовательными и ровными линиями;
• вторичная обработка - предполагает применение плоской шлифовальной машины. Она обеспечивает удаление малейших перепадов, неровностей и иных дефектов, имеющихся на поверхности деревянного мебельного щита. Также за счет такого процесса удаляется с поверхности ворс. Рекомендуется предварительно смочить основание небольшим количеством воды, а начинать шлифовку следует только после полного высыхания конструкции.

После грамотно реализованной обработки имеется возможность воспользоваться полученными щитами для создания разнообразных столов или полок, тумбочек и иной мебели. Допускается применять их для формирования дверей или покрытий, обладающих высокой прочностью, надежностью и долговечностью.

Подобная продукция представляет собой изделие комплексной переработки древесного материала. Производство мебельного щита, во время которого из отдельных деревянных брусков путем обработки и склеивания получается монолитное готовое изделие, позволяет экономить и с максимальной эффективностью использовать лесоматериал.

Сфера применения мебельного щита

Продукция является безопасным материалом, что позволяет широко внедрять его на заводах в качестве мебельных полуфабрикатов для изготовления фасадов, филенки, подоконников, шкафов, стеллажей.

В строительстве щиты применяются при монтаже лестниц:

• ступени;
• балясины;
• перила;
• площадки;
• косоуры.

В интерьере детских комнат, кухонь коридоров с помощью деревянных щитовых панелей оформляют стены и потолок. Габарит мебельного щита в среднем от 20 до 40 мм толщиной, он способен меняться в зависимости от желаний заказчика.

Технология переработки хвойных пород

Сырьем для производства деревянных щитов является необрезная и обрезная доска из хвойных или твердолиственных видов – ясеня, березы, дуба. Чаще всего используют материал из хвойных пород (сосна, ель), он дешевый и поддается обработке.

Щит – достойная замена массиву, благодаря более эффективному использованию материала, при сохранении качественных характеристик, но с низкой стоимостью.

Технологические операции, а также осуществление контроля в процессе изготовления обязано быть строго соблюдено, чтобы на выходе изделие получилось качественным, отвечающим необходимым требованиям и нормам стандарта, а также имело эстетичный вид.

При изготовлении щитов используют несколько разновидностей доски, что позволяет расширить ценовой диапазон на готовый товар путем разбивки по сортности.

В зависимости от того, в какой области будут применяться щиты, их изготавливают однослойными и многослойными.

При первом варианте бруски, рейки или доски склеиваются вдоль волокна древесины, получается щит толщиной от 15 до 60 мм.

Многослойное изделие имеет две лицевые стороны и несколько нечетных внутренних слоев. Их выкладывают симметрично по толщине, а общее значение высоты ламели часто составляет 70–80 мм.

Этапы производства клееного мебельного щита:

• обработка (торцовка) и сортировка заготовок;
• выявление дефектных участков и резка заготовки по ширине;
• обработка по заданным параметрам с одновременным удалением ошибочных зон;
• соединение кусков по длине, нанесение клея;
• комплектация изделия;
• ликвидация неправильных швов;
• окончательное калибрование и шлифовка;
• резка готового материала по заданным размерам.

Условия для открытия бизнеса по производству мебельного щита

Спрос на подобный вид продукции довольно велик, производство деревянных щитов является хорошей идеей для создания собственного бизнеса. Для сборки и продажи мелкооптовых партий товара целесообразнее открыть небольшой цех, где будет выполнять продольный раскрой и склеивание ламелей.

Но выгодным вариантом будет создание объекта вблизи лесного массива, где производят рубку деревьев, а также имеются пилорамы для получения досок и бруса. Но и работа с привозным сырьем будет прибыльным делом.

Для этого необходимо снять в аренду склад или цех, структура которого включает в себя:

• Административные помещения.
• Склад с лесоматериалом и отдельно – готовых изделий и территория, на которой будет установлено необходимое оборудование.
• Размер цехового пространства часто зависит от габаритов станочного парка. Для организации собственного бизнеса необходимо составить план и просчитать все риски.

Оборудование для производства легко взять в аренду либо оформить кредит и приобрести бывшие в использовании, но действующие станки.

Техническое оснащение и его особенности

Для производства мебельного щита необходимо следующее промышленное оборудование:

• Сушильные камеры для подготовки древесины – существуют вакуумные, конвективного вида, аэродинамические.
• Универсальные деревообрабатывающие станки – себя зарекомендовали агрегаты фирмы Winner Blazer и Warrior.
• Рейсмусы двусторонние для ламелей отечественного производства, а также Ostermann, GRIGGIO.
• Ваймы для склеивания щита: веерные – от RAUTEK, INDUK, пневматические – Stromab.

А также установки для оптимизации торцевого раскроя позволяют получать минимум отходов. Бывают проходные – для поштучной обработки от Quadro и аппараты с толкателем Cursal – для получения пучка досок.

Оборудование для сращивания по длине позволяет соединять короткие заготовки в ламели, особенность дает возможность брак трансформировать в рабочий материал. Автоматические, полуавтоматические линии, шипорезные станки Beaver и OMGA.

Системы для нанесения клея используются в случае плоских поверхностей для равномерного распределения соединительного вещества. Для склеивания бруса, состав наносится непосредственно на станке КМ-250.

Предназначены для резки материалов вдоль и поперек. Бывают: с шариковой кареткой – Ostermann, роликовой кареткой – FILATO, форматно-раскроечные центры – SELCO.

Дополнительно при производстве применяются станки для искусственного состаривания или браширования древесины. Для получения уникальной текстуры мебельного щита используются специальные абразивные щетки или шлифовальные барабаны GRIGGIO и отечественные модели – от компании «Элмедиагрупп» – KS200, KS1.

Преимущества и возможности применения

Щиты широко востребованы в мебельном производстве, в качестве отделочного материала для интерьеров. За счет фактурной текстуры древесины изделия применяют для производства как типовой мебели, так и для индивидуальных заказов.

Несмотря на довольно большой ассортимент других материалов (ДСП, МДФ), изделия из клееного бруса пользуются спросом, благодаря множеству преимуществ.

Мебельные щиты, в отличие от массива, не дают усадку, поэтому размеры со временем остаются прежними. Подобная особенность позволяет существенно экономить на эксплуатации материала.

Щитовые изделия – экологически безопасны, поэтому их используют в качестве отделки детских комнат и для изготовления подростковой и другой мебели. Технология изготовления деревянных щитов позволяет эффективно использовать древесину, что значительно экономит средства и помогает сберечь лесной массив от больших площадей вырубки.

Получаемый материал приобретает декоративный вид за счет придания красивой текстуры древесине с помощью операции браширования (шлифования), что позволяет использовать мебельные щиты для отделки различных помещений.

Возможность изготовить мебельное изделие любых размеров и толщины, в зависимости от пожеланий заказчика. Производство мебельных щитов – хорошая идея для бизнес-проекта, на подобную продукцию имеется постоянный спрос, особенно на качественные и относительно недорогие изделия. Детали из древесины широко применяются мастерами как для изготовления мебели, так и для отделки помещений еще и благодаря демократичной цене.

Современное производство клееных щитов – это бизнес с небольшим сроком окупаемости и постоянным получением прибыли. Изначальные затраты будут возвращены владельцем в течение первых 6 месяцев, а широкая материальная база позволит сократить этот показатель вдвое.

Видео: Производство мебельного щита

Мебельный щит - это листовой древесный материал квадратной или прямоугольной формы, изготовленный с помощью склеивания между собой по ширине и, в некоторых случаях, по длине деревянных строганных брусков, с шириной каждого бруска от 10 мм до 50 мм. В Украине большая часть мебельных щитов изготавливается из хвойных пород дерева (сосна, ель), также некоторой популярностью пользуются щиты из твердолиственных пород (дуб, бук, ясень, клен, береза). Мебельные щиты применяются для изготовления мебели, элементов декора и строительных элементов, как экологически безвредный и эстетически более привлекательный аналог ДСП.
Мебельный щит используется достаточно давно и технология его изготовления за последние 100 лет изменилась незначительно. В каноническом варианте деревянные бруски сжимались между собой с помощью металлических струбцин, в настоящее время их функции выполняют прессы. Резкое увеличение объемов потребления мебельного щита началось с 70-ых годов 20-го века, когда стало возможным массовое производство данного продукта.

В настоящее время как в мебельной промышленности, так и в строительстве, среди клеёных древесных материалов появилось большое количество более дешевых аналогов этому материалу, поэтому щиты из дерева применяются в узкоспециализированный случаях, а именно:

• из соображений экологической безопасности: мебельный щит гипоаллергенный природный материал;
• из соображений эстетики: этот натуральный материал при правильной обработке смотрится изысканнее заменителей;
• из соображений практичности.

Преимущества мебельного щита перед другими плитными материалами:

• а) мебель из деревянных щитов служит дольше мебели из ДСП или МДФ;
• б) эта мебель ремонтно пригодна: так как дерево однородно по своей структуре, даже поврежденную деталь мебели можно восстановить (не заменить, а именно восстановить) и она будет выглядеть как новая;
• в) древесина гигроскопичный материал, т.е. она регулирует влажность воздуха в помещении;
• г) мебель из клееного щита обладает свойствами адсорбировать вредные вещества.

Использование хвойных и лиственных пород позволяет производить разнообразный по виду и дизайну мебельный щит с индивидуальной текстурой и различными свойствами. Клееный щит делится на сорта качества от А до С. Сорт определяется по двум сторонам: А/А, А/В, А/С, В/В, В/С, С/С

• сорт А подбирается по рисунку, ровный по тону, однородный по текстуре, без дефектов (сучков, заболони и т.д.);
• сорт В – без отбора по рисунку, ровный по тону, однородный по текстуре, без дефектов;
• сорт С – без отбора по рисунку, тону и текстуре, незначительные дефекты (сучки не более 5 мм, заболонь). Механические повреждения не допускаются во всех сортах.

При производстве мебельного щита можно получать различный щит в зависимости от области его применения. Здесь в основном различают два вида. Это однослойный клееный щит, который также называется массивным щитом, клееным щитом пли просто однослойным щитом. Однослойный щит имеет толщину от 14 до 60 мм, изготовлен из деревянных заготовок (рейки, доски или бруса) шириной от 18 мм, которые склеены друг с другом в один слой параллельно направлению волокон.

Вторым видом клееного щита является многослойный щит, состоящий из двух лицевых слоев и желаемого, но нечетного количества средних слоев. Слои должны укладываться симметрично по толщине, которая определяет позитивные свойства многослойного щита. Многослойный клееный щит обычно толщиной от 12 мм до 60 мм (спец. размер до 75 мм), трех- или пятислойный, с симметричной укладкой и склеенный из нескольких однослойных щитов, представляющих лицевые и средние слои.

Основными этапами технологического процесса изготовления мебельного щита являются:

• 1) сушка заготовок;
• 2) поперечный раскрой;
• 3) обрезка и раскрой;
• 4) предварительное строгание;
• 5) торцовка и сортировка;
• 6) сращивание;
• 7) строгание;
• 8) склеивание;
• 9) форматирование;
• 10) шлифование;
• 11) упаковка

Сушка заготовок

Сушка заготовок – основной этап технологического процесса производстве мебельного щита. Она определяет дальнейшую адаптацию щитовых материалов к месту их использования. Сушка материала проходит в три этапа. Первый – предварительная сушка древесины на открытом воздухе, естественным путем. Время сушки заготовок зависит от климатических условий (температуры, влажности воздуха и движения воздуха). В зависимости от времени года могут возникнуть колебания климатических факторов, воздействующих на продолжительность сушки. В среднем древесина теряет 3-5% своей влажности, причем эти значения варьируются в зависимости от породы древесины. Вторым этапом становится сушка пиломатериала в сушильной камере под воздействием высоких температур более 100 °С. Самым распространенным является способ конвективно-камерной сушки, т.е. в помещении, оборудованном электронагревательными или батареями парового отопления с обязательной регулировкой температуры и с замером влажности внутри сушильной камеры. По подъездным путям внутрь сушилки помещается штабель с обязательными прокладками между слоями штабеля. Также важным моментом сушильной камеры является регулировка воздушных потоков внутри, чтобы перенасыщенный влагой воздух постоянно вытягивался из камеры. Третьим этапом становится равномерное охлаждение древесины после выпаривания. После того, как непосредственный процесс сушки завершен, древесина местами пересыхает, другие участки, наоборот, слишком влажные; необходимо запланировать фазу кондиционирования, во время которой в древесине неравномерно распределившаяся остаточная влажность распределяется по поперечному сечению заготовки. При этом повышается относительная влажность воздуха, в то время как температура в сушильной камере не изменяется. Кроме того, в древесине уменьшаются напряжения, по окончании кондиционирования высушенный материал должен охладиться до температуры 30-40° С; перед тем, как камера откроется, нагревание отключается, однако климат еще сохраняется. Необходимо знать, что после сушки и в дальнейшем процентное содержание влаги в древесине для изготовления мебельного щита должно составлять 9-11%.Загрузка заготовок в сушильную камеру

Поперечный раскрой

Поперечный раскрой, или предварительная торцовка, выторцовка кривизны, – этот этап технологического процесса является решающим по выходу и созданию стоимости сырья. Здесь определяется прибыль на каждый щит. Поперечный раскрой, обрезка по длине и торцовка рассматриваются вместе, исходя из максимального выхода и создания стоимости. Таким образом, для каждой новой доски рассчитывается последовательность оптимизирующих шагов. Поперечному раскрою подвергается в основном высушенная и искривленная древесина. Пиломатериал после сушки часто имеет искривление, скручивание, которые тяжело подвергаются оптимизации для получения большего выхода древесины. Дня того, чтобы минимизировать деформацию, производится так называемая торцовка, которая уменьшает потери материала при последующей обработке заготовок. При поперечном раскрое используются в основном торцовочные станки с нижним расположением пилы.

Длина сторцованных отрезков выбирается таким образом, чтобы из них можно было получить проходную ламель фиксированной длины и чтобы она была удобна в обращении. При этом из заготовки вырезаются только крупные пороки и производится прирезка по торцам. В дальнейшем технологическом процессе раскроенные доски или ламели имеют прямолинейное расположение волокон, направленных параллельно обрезной кромке.

Обрезка и раскрой

Обрезка предполагает удаление округлых частей доски (обзола) из доски или бруса. Существуют различные виды обрезки. Одним из них является параллельная обрезка. Заготовка за один рабочий проход обрезается таким образом, что стороны и кромки располагаются параллельно друг другу. При этом должен регулироваться по меньшей мере один из двух обрабатывающих агрегатов, так как в противном случае материал не оптимизируется по ширине. При раскрое узких заготовок из обрезного пиломатериала параллельно кромке получаемые заготовки имеют прямое расположение волокон.

Раскрой – это разрезание широкой заготовки (речь о пиломатериале) в продольном направлении на узкие заготовки. В большинстве случаев из заготовок вырезается сердцевина, которая находится непосредственно в центре бревна и окружает сердцевинную трубку. Благодаря раскрою пиломатериала, особенно очень широких заготовок, снимается большая часть внутренних напряжений. Таким образом достигается улучшение качества, доски меньше растрескиваются и коробятся. Для данной технологической операции в зависимости от величины и производительности фирмы используются как технически простые, так и очень сложные станки. К простым установкам относятся продольные обрезные круглопильные станки, которые с помощью обрабатывающего агрегата раскраивают круглый пиломатериал, отделяя полезный материал и рейки от широких заготовок.

Предварительное строгание

При предварительном строгании снимается определенный слой с вышедшей из пилорамы заготовки, что позволяет проводить визуальный контроль поверхности. Четырехстороннее предварительное строгание проводится после раскроя. Оно необходимо, если производится контроль всех сторон, например сканером, и к поверхности материала предъявляются высокие требования. Под загрязненной поверхностью, вышедшей из пилорамы заготовки, трудно невооруженным глазом определить пороки древесины, изменение окраски и направление волокон. Для сканера, который используется в следующей технологической операции с оптимизирующей торцовкой, распознавание пороков может быть затруднено из-за слабого контраста древесины.

Торцовка и сортировка

Торцовкой или расторцовкой называется нарезка заготовок на определенные длины. При производстве мебельного щита речь идет в основном о процессе оптимизации, при котором учитываются качественные характеристики и, таким образом, устанавливается длина заготовок. Производится выторцовка так называемых пороков древесины, таких как выпавшие сучки, синева, засмолки и т.д., в результате получают не содержащие пороков отрезки. Короткие отрезки в дальнейшем соединяются в заготовки требуемой длины, например с помощью сращивания на мини-шип. Дальнейший вариант – раскрой на фиксированные длины. При этом длинная доска раскраивается на требуемые длины без особого учета крупных пороков. Некоторые породы древесины могут не содержать пороков на протяжении нескольких метров. Так можно получать фиксированные длины, не содержащие пороков. Подобные заготовки впоследствии сортируются в основном по длине и по цвету. В производстве мебельного щита торцовка и сортировка являются оптимизирующими операциями, которые могут проводиться вручную или полностью автоматически.

При обработке вручную распознавание пороков производится рабочим, который отмечает дефектное место флуоресцентным мелком или лазером. Станок считывает маркировку и делает рез на этом участке доски. Затем отторцованная заготовка подается на станцию сортировки, где она распределяется по определенным критериям.

При полной автоматизации процесса торцовки сканер сканирует до четырех сторон проходящей заготовки, охватывает данные материала и передает их на торцовочный станок. Производится рез, и заготовка транспортируется дальше. В конце станка расположены сортировочные участки, которые в зависимости от критериев сортировки имеют различную длину. Здесь заготовки автоматически с помощью сбрасывателей распределяются по определенным критериям. В основном отторцованные отрезки оптимизируются и сортируются здесь по цвету и/или длине
Оптимизация заготовок на станке PAUL. Слева отсортированные заготовки

Сращивание

Короткие отторцованные заготовки длиной 150- 300 мм не должны отсортировываться в отходы, они должны подаваться дальше в производство. Например, для получения заготовок различной длины, не содержащих пороков. Стыковые соединения по длине не обладают прочностью, требуемой для растяжения и изгиба. Эти нагрузки без проблем могут восприниматься при шиповом соединении, прочность срощенных заготовок по сравнению с проходными ламелями гораздо выше.

Сращивание на вертикальный шип. Вертикальный шип нарезается на вертикально расположенных ламелях. Зубчатый профиль виден на поверхности щита. Он находит применение в основном при производстве оконного, строительного и конструкционного бруса. Фрезерованию зубчатого профиля подвергается пакет заготовок. В некоторых странах и на некоторых производствах акцептируется видимый вертикальный шип на поверхности щита. Можно обнаружить данный вид соединений на продукции, где он невидим.

Сращивание на горизонтальный шип. При производстве мебельного щита, как правило, применяется соединение на горизонтальный шип. На поверхности щита виден ступенчатый стык. На узкой стороне виден зубчатый профиль. Ламели горизонтально подаются в непрерывно работающую линию сращивания. Подача в продольном направлении прессуемых сращенных на мини-шип коротких заготовок производится в основном произвольно, расположение годичных колец не учитывается.

​Строгание

Продольное фрезерование с целью снятия наплывов клея, ступенек между ламелями, получения точных геометрических параметров называется строганием.

Прямоугольность ламелей. Отдельные ламели должны быть прямоугольными, с углом, точно равным 90°. Чем толще заготовка, тем критичнее прямоугольность. Клеевой шов не должен быть открытым, в противном случае щит принимает после пресса изогнутую или волнистую форму или клеевые швы остаются открытыми.

Параллельность ламелей. При склеивании ламелей в щит очень небольшие неточности по ширине отдельных ламелей могут складываться и привести к открытию клеевых швов. При этом заготовки мягких пород в прессе склеиваются лучше, чем заготовки твердых пород. Важна точность работы.

Для оптимального склеивания отстроганных ламелей в массивный щит должны выполняться следующие условия:

• oптимальный шаг резания 1,5-2,0 мм (если меньше 1,5 мм, возникает опасность эффекта полировки; больше 2,0 мм – повышается расход клея, возникает видимый клеевой шов, происходит ослабление когезионной силы клея);
• глубина ворса должна составлять меньше 0,1 мм (если больше, то повышается расход клея, возникает видимый клеевой шов, происходит ослабление когезионной силы клея).

Склеивание

В этом этапе непосредственного производства мебельного щита на узкую сторону готовых обработанных ламелей наносится клей, и затем ламели соединяются в щит. Клей наносится на одну сторону ламелей. Загрузка в пресс производится пакетным способом. Ламели находятся в контакте друг с другом и в основном механически вталкиваются в область прессования. Пресс закрывается, и приводится в действие боковой прижим, выравнивающий неровности, одновременно подается необходимое давление на клеевые швы.

Для каждой породы древесины должна быть своя температура прессования. Рекомендуемые заготовки должны прессоваться при низких температурах. При очень горячем прессовании может образовываться пар. Возникает опасность изменения окраски заготовок (паровой эффект) и возникновения трещин в древесине. Это особенно касается рекомендуемых пород древесины, например дуба. При длительном прессовании при температуре более 100° С происходит досушка и усадка древесины. Может произойти изменение цвета, например у бука, в результате парникового эффекта. Небольшое различие температур между верхней и нижней нагревательными плитами может привести к искривлению щита. Разница температур в 5° С вызывает коробление щита. Чем выше при этом температура прессования, тем больше опасность деформации. Для производства щита из дуба особенно подходит холодное прессование или прессование с использованием токов высокой частоты. Дубовые ламели, однако, при максимальной температуре 50-60° С прессуются в высококачественный однослойный щит. Основанием является короткое время прессования. При высоких температурах возможно образование микротрещин, которые становятся видны после лакировки щита. Поверхность щита очень быстро высыхает, щит имеет склонность к частичному длительному короблению. Прессование с использованием токов очень рекомендуется при производстве массивного щита.

При горячем способе во время процесса прессования подается тепло. Благодаря подаче тепла можно сильно сократить время прессования. В зависимости от требуемой температуры прессования в качестве теплоносителя используются теплая вода, горячая вода, термомасло. Время прессования очень сильно зависит от времени прогревания. Чем оно больше, тем продолжительнее процесс прессования. При использовании горячей воды в трубах средняя температура составляет 55°С. Горячая вода нагревает древесину до 90-110 °С. Термомасло в трубах может достигать температуры 110-130°С

Следует учитывать, что не каждый теплоноситель подходит для любой породы древесины и каждого типа клея. Клей ПВА обладает термопластичными свойствами. При прессовании с использованием горячей воды клей остается пластичным, не отверждается. Он может склеивать только при максимальной температуре пресса 50-60° С. Время прессования снижается с 10-30 мин. в среднем до четырех минут. Экономия времени составляет до 86%. Клей на основе карбамида отверждается только при высокой температуре. Требуется температура от 60°С и выше. Температуры теплой воды не достаточно. При использовании этого клея в качестве теплоносителя должны применяться горячая вода, термомасло или использоваться токи высокой частоты. Способ склеивания с использованием токов высокой частоты основан на емкостном или диэлектрическом нагреве в высокочастотном поле переменного напряжения. Высокая частота в промышленности ограничивается диапазоном частоты 3-13,56 мГц, чтобы избежать неисправностей и наложения колебаний – например, передающей частоты от теле-, радио- и военных передач. Другие частоты нуждаются в специальном разрешении. Токи высокой частоты не нагревают древесину. Ток ищет путь наименьшего сопротивления. Так как клей имеет высокую влажность, он нагревается сильнее и быстрее, чем окружающая его древесина (селективное нагревание). В переменном поле электроны начинают колебаться, производят трение друг о друга и таким образом нагревают клеевой шов. Вода «выкипает». По окончании процесса прессования шов полностью отверждается, во время конвенционного процесса склеивания требуется определенное время для отверждения.

Форматирование

Форматированием называется раскрой щита в чистовой размер (длина х ширина). При промышленном форматировании могут использоваться различные станки. Как правило, при производстве мебельного щита применяется двойной торцовочный станок.

Продольная сторона при выходе из пресса прямая и параллельная. В продольном направлении щит имеет неопределенный сдвиг ламелей, который делает невозможным точную укладку по имеющимся упорам. Поэтому щит сначала раскраивается по длине. При раскрое по длине удаляется торцевой сдвиг ламелей и достигается базовая поверхность для раскроя по ширине. После того, как щит раскроен по длине, производится форматирование по ширине. В результате получается прямоугольный щит с параллельными кромками, соответствующий требуемым размерам.

​Шлифование

Калибрование щита с удалением остатков клея, достижение необходимого размера по толщине и шлифование поверхности щита для получения заданной чистоты называется шлифованием. После форматирования щита он передается на отделку поверхности посредством шлифования. При этом снимается перепад ламелей. Чем точнее работает пресс, тем меньше материала необходимо снимать. Срок службы шлифовальной ленты увеличивается, и расходы снижаются.

При шлифовании с помощью широколенточного шлифовального станка первым шагом шлифования является изготовление базовой плоскости. Сначала производится так называемое выравнивание контактными вальцами. Следующим шагом является калибровка, при которой материал снимается на определенную толщину. Чистовая обработка производится с помощью шлифовального башмака в основном с зернистостью 100, однако здесь учитываются пожелания клиентов.​

Упаковка

После шлифования идет упаковка клееного щита в термоусадочную полиэтиленовую пленку с целью защиты от загрязнений и механических воздействий.

Мебельный щит представляет собой листовой древесный материал, который имеет прямоугольную либо квадратную форму.

Изготавливается он при помощи склеивания между собой деревянных брусков по ширине и по длине (в некоторых случаях). Ширина каждого отдельного бруска составляет порядка 10 – 50 миллиметров.

Технология производства мебельного щита позволяет использовать хвойные породы дерева, такие как ель и сосна. Довольно высокой популярностью пользуются щиты из бука, дуба, клёна, ясеня и берёзы.

История технологии производства мебельного щита

Мебельные щиты применяются для изготовления из них мебели, различных строительных элементов, в качестве декора. Это экологически безопасный и эстетически привлекательный материал, по сравнению с его аналогом ДСП. Применяется мебельный щит уже достаточно долго.

Технология производства мебельного щита за последние сто лет практически не изменилась. В неконическом исполнении бруски дерева сжимались при помощи струбцины из металла. В нынешнее время это функцию выполняет пресс. Массовое использование данного продукта началось в 70-х годах прошлого века.

Сегодня среди клеёных древесных материалов в строительстве и мебельной промышленности появились более дешёвые аналоги мебельного щита.

В связи с этим область его применения довольно узконаправленная:

• это гипоаллергенный натуральный материал, поэтому он экологически безопасен;


• при правильной его обработке он смотрится эстетично и изысканно;


• мебельный щит довольно практичный материал.

Преимущества технологии производства мебельного щита

Клееный мебельный щит обладает весомыми особенностями по сравнению с другими конструкционными материалами, применяемыми при производстве мебели:

• Большой срок службы.


• Мебель из щита ремонтопригодна. Обусловлено это однородностью древесной структуры. Даже повреждённую деталь мебели очень легко можно восстановить, после чего она обретёт первоначальный внешний вид.


• Дерево относится к гигроскопичным материалам, которые регулируют влажность воздуха в помещении.


• Мебель из такого щита способна адсорбировать вредные вещества.


• Использование новых технологий склеивания позволяет оставить в сохранности естественную натуральность текстуры деревянной поверхности.


• Мебельный щит не расклеивается за время своей эксплуатации и обладает минимальной усадкой.


• Экологичность данного материала позволяет применять его для отделки внутреннего помещения, а также изготовления мебели.


• Мебельный щит можно получить любого размера (длины, ширины и толщины).

Благодаря многочисленным преимуществам мебельный щит пользуется большой популярностью не только на российском, но и на мировом рынке. В качестве сырья для получения данного материала, служат обрезные пиломатериалы.

Этапы производства мебельного щита

На любом производстве клееного щита в обязательном порядке должно присутствовать сушильное оборудование. Только лишь в этом варианте можно на все 100 процентов быть уверенными, что древесина надёжно и прочно склеится.

Технология производства мебельного щита позволяет получить различные виды данного материала в зависимости от того, в какой области он будет использоваться.

Различают два вида: однослойный и многослойный. Первый вид ещё называют массивным или простым мебельным щитом. Его толщина находится в пределах от 14 до 60 миллиметров. Изготавливается он из древесных реек, бруса или же досок, шириной порядка 18 мм, которые склеиваются между собой в один слой параллельно направлению волокон древесины.

Многослойный щит состоит из двух лицевых сторон и нечётным количеством внутренних слоёв. Все слои укладываются симметрично по толщине. Именно она и определяет положительные свойства данного вида материала. Толщина многослойного щита может достигать 75 миллиметров.

Основные этапы технологии производства мебельного щита:

• Высушивание заготовок.


• Предварительная торцовка изделия.


• Вскрытие дефектов и раскрой полученной заготовки по её ширине.


• Вырезка дефектных участков.


• Сращивание изделия по длине и получение ламелей.


• Калибрование ламелей.


• Нанесение клея.


• Склеивание щита.


• Калибровка и шлифовка.


• Обрезка щита исходя из заданного формата.

Новые технологии производства мебельного щита на выставке

Мебельный щит – это продукт глубокой переработки дерева, поэтому склеивание позволяет существенно снизить затраты древесины, а также максимально эффективно использовать пиломатериалы. Это выводит на мебельный рынок новые разновидности материалов высокого качества исполнения.