§ 25. Контроль качества деталей из склеенных
заготовок
Основным показателем прочности клеевого соединения служит предел
прочности, т. е. максимальное напряжение, достигнутое в момент
разрушения образца.
Показатели прочности древесины без пороков и клеевых соединений,
полученных при испытании образцов древесины хвойных пород, приведены в
табл. 9.
Абсолютную и относительную прочность зубчатого клеевого соединения
устанавливают путем испытания на статический изгиб по ГОСТ 15613.4—78
специально подготовленных образцов. Метод основан на принципе
определения показателя относительной прочности клеевого соединения по
отношению к прочности цельной древесины, выраженной в процентах.
В производственных условиях для быстрой оценки качества зубчатых
соединений испытываются образцы, вырезанные из склеенных на зубчатый шип
заготовок. Образцы должны иметь сечение по толщине и ширине равное
полному сечению испытываемой клееной заготовки. Метод определения
предела прочности зубчатых клеевых соединений при статическом изгибе на
образцах натурных размеров и применяемая аппаратура регламентированы
ГОСТ 15613.4—78.
Для оценки прочности пластовых и кромочных клеевых соединений проводятся
испытания на скалывание вдоль волокон древесины. Методика испытаний
данного вида клеевого соединения регламентирована ГОСТ 15613.1—77.
При постановке на производство изделий мебели с применением деталей из
склеенных заготовок необходимо в установленном порядке провести
испытания на жесткость, прочность и долговечность в соответствии с
действующей нормативно-технической документацией.
§ 26. Изготовление гнутоклееных заготовок из
шпона
В мебельной промышленности нашей страны и за рубежом наметилась
тенденция к расширению применения гнутоклееных элементов из шпона в
изделиях мебели. Это вызвано сокращепнем сырьевых ресурсов древесины
твердых лиственных пород для изготовления конструкционных деталей
мебели, уменьшением расхода лесоматериалов и трудовых затрат;
возможностью создания изделий мебели сложных архитектурных форм с
сохранением декоративных особенностей древесины.
Дефицит древесины лиственных пород (дуба, бука, ясеня) для изготовления
конструкционных деталей мебели, в том числе столярных стульев, требует
замены ее другими материалами. Замена древесины металлом и пластмассами
возможна в основном в изделиях мебели для общественных зданий. Для
бытовой мебели наиболее полноценной заменой массивной древесины служат
гнутоклеенные элементы из шпона. Производство гнутоклееных деталей
мебели из шпона позволяет в 1,5 раза снизить расход круглых
лесоматериалов, на 20 % сократить трудозатраты, т. е. замена
экономически целесообразна.
Повышение качественных требований к мебели и в первую очередь к ее
комфортабельности вызывает необходимость использования гнутоклееных
деталей сложных профилей, простых и технологичных в производстве.
Детали сложного профиля применяли ранее при изготовлении
высокохудожественной мебели. Выпиливание их из массивной древесины
значительно увеличивало ее расход, требовало больших трудозатрат и
снижало прочность мебели. При способах горячего или холодного гнутья
прямолинейных брусков к качеству древесины предъявлялись повышенные
требования.
Изготовление деталей сложных форм из шпона раскрыло широкие возможности
для перехода к новым прогрессивным конструкциям мебели повышенной
комфортабельности.
Формы и виды гнутоклееных заготовок для мебели. В настоящее время
мебельные предприятия отрасли используют гнутоклееные заготовки из шпона
для производства стульев (83%), мебели для сидения и лежания (7%),
ящиков (10%).
По контуру профиля гнутоклееные заготовки разделяются на замкнутые и
незамкнутые. По виду профиля их делят на трапециевидные, круглые,
уголковые, П-образные, Л-образные, Г-образные и дугообразные. В
зависимости от соотношения углов, количества и направления изгиба можно
выделить следующие разновидности профилей: равноугольные или
неравноугольные, простые или сложные, с одним или несколькими изгибами,
симметричные или несимметричные.
Технологический процесс изготовления гнуто- и плоскоклееных заготовок
состоит из следующих стадий: подготовки материала; формирования пакета;
гнутья с одновременным склеиванием; выдержки заготовок; раскроя и
механической обработки заготовок.
Материалы и требования к ним. Основным материалом для изготовления
гнутоклееных заготовок служит березовый шпон
толщиной 0,35... 4 мм по ГОСТ 99—75 влажностью 8±2%-Для отдельных видов
заготовок в качестве облицовочного материала применяется строганый шпон
толщиной 0,4... 1 мм по ГОСТ 2977—82, пленки на основе пропитанных
бумаг, полимерные пленки и другие декоративные материалы,
предусмотренные техническими характеристиками и чертежами.
Для получения заготовок требуемого качества необходимо прежде всего
правильно подбирать шпон по сортам при формировании пакета (табл. 10).
Подбирая слои шпона в пакете определенного качества, можно изготавливать
детали не только криволинейных форм, но и различных размеров по сечению.
Для склеивания применяются термореактивные клеи на основе
карбамидоформальдегидных смол КФ-БЖ, КФ-Ж, КФ-Б, М-70. Вязкость рабочего
раствора клея по ВЗ-4 —
40... 120 с и по ВЗ-1 —60... 80 с. Время желатинизации клея при
температуре 20±1°С не менее 0,5... 2 ч для клеев М-70 и КФ-Б и не менее
10 ч для клеев КФ-БЖ и КФ-Ж (М). Расход смолы на 1 м2 шпона 120 г.
Подготовка материала для заготовок из шпона начинается с
гидротермической обработки чураков, их лущения, сушки и сортирования
шпона. Однако на предприятия поступает в основном высушенный кусковой и
форматный шпон, удовлетворяющий требованиям стандартов.
Для увеличения полезного выхода шпона производится его починка, что
является эффективным средством повышения его качества. Отбракованный
кусковой шпон с выпавшими сучками диаметром до 80 мм заделывают
вставками из шпона на клею на шпонопочиночных станках и используют этот
шпон на внутренних и невидимых поверхностях заготовок и для заготовок
определенного профиля с учетом того, чтобы место заделки не попало на
радиусы сгиба заготовок. Для вырубки дефектных мест и вставки заплат из
шпона толщиной 0,8... ...3,8 мм размерами 80X40; 40X25 мм на клею
используется шпонопочиночный станок ПШ-2.
Раскрой шпона на заготовки выполняется на гильотинных ножницах НГЗО,
НГ28-1, НГ18-1 и др. и бумагорезательных
машинах БРП-4М и 2БР-136 с учетом максимального выхода заготовок.
Наиболее целесообразно применение ножниц НГ18-1 или НГЗО-1, так как они
имеют высокую производительность, компактны и позволяют прирубать шпон
длиной до 1800 мм, что достаточно для изготовления гнутоклееных
заготовок.
Для раскроя шпона нерационально применение круглопильных станков
вследствие их низкой производительности и невысокого качества обработки
кромок, в дальнейшем подлежащих фугованию. Операция раскроя шпона
заканчивается комплектованием в стопы шпона, прирезанного и
рассортированного по качеству.
Формирование пакетов производится вручную на рабочих столах. Листы шпона
с нанесенным клеевым слоем чередуются при формировании пакета с листами
шпона без клея в соответствии со схемой сборки. Нарушения требований
подбора толщины шпона в пакете, качества нанесения клея, точности
укладки листов приводят к снижению качества склеивания и полезного
выхода деталей из блоков и заготовок.
Нанесение клея на листы шпона производится на клеенамазывающих станках с
дозирующим устройством. Сборка пакетов шпона осуществляется на
загрузочных конвейерах или рабочем столе с упорными уголками в
последовательности, которая зависит от толщины заготовки, усилий,
воспринимаемых гнутоклееными деталями при эксплуатации. Заготовки
толщиной до 12 мм имеют направление волокон древесины в смежных слоях
перекрестное, а заготовки толщиной свыше 12 мм — параллельное. Для
формирования внутренних слоев пакетов могут быть использованы
необрезанные куски шпона, укладываемые внахлестку. При формировании
внутренних слоев пакетов из кусков шпона шириной 100...300 мм необходимо
производить укладку внахлестку с учетом максимального количества
нахлесток в вертикальной плоскости, проходящей по высоте пакета, в
объеме не более 26 % числа слоев, формируемых в пакете.
Гнутье с одновременным склеиванием листов шпона производится в
пресс-формах с применением следующих способов нагрева заготовок —
парового, электроконтакт-ного и в поле ТВЧ. Запрессовка в необогреваемых
пресс-фор-мах нерациональна, так как в этом случае требуется большое их
количество.
Основные параметры режима склеивания гнутоклееных заготовок с учетом
нагрева пресс-форм или нагревателя до температуры 130...140°С:
Время от момента нанесения клея до загрузки пакетов в пресс, мин, не
более ................................10
Время от начала загрузки пакета в пресс до установления полного давления
(при горячих рабочих поверхностях), мин, не более ..................1,5
Удельное давление прессования (в жестких пресс-формах), МПа, не менее
1,2. Время выдержки под давлением при различных видах нагрева зависит от
толщины склеиваемого пакета, вида клея и определяется по номограммам
рис. 43. Как видно из номограмм, время выдержки под давлением при
паровом и электроконтактном нагреве зависит от толщины склеиваемого
пакета и марки клея.