В настоящее время применяют три основных способа нагрева клеевых слоев —
контактный (рис. 41, а, б), конвективный (рис. 41, в), высокочастотный
(рис. 41, г). На серийно выпускаемом оборудовании практически применяют
только контактный и высокочастотный нагрев, так как остальные виды
нагрева при современном уровне техники малоэффективны и неэкономичны.
При контактном нагреве тепло передается заготовке непосредственным
контактом с нагревателем. Такой нагрев используется только при небольшой
глубине залегания клеевого слоя. При этом способе тепло от нагревателя
проходит сквозь древесину или древесный материал в клеевой слой.
Естественно, что чем глубже от нагревательной поверхности расположен
клеевой слой, тем больше требуется времени на нагрев.
Нагрев чаще всего осуществляют контактным способом от плит или других
прессующих устройств, обогреваемых паром, горячей водой или
электричеством, а также в ваймах с низковольтным электроконтактным
нагревом. Контактный нагрев рекомендуется применять при толщине
приклеиваемого материала не более 10 мм. Обычно это сквозной нагрев при
приклеивании шпона на кромки и пласти заготовок, наклеивание фанеры,
склеивание ограниченных сечений заготовок по толщине и ширине.
Конвективный нагрев применяется, когда затруднен контактный нагрев.
Передача тепла к клеевому слою осуществляется горячим воздухом или
нагревом инфракрасными облучателями. Для обеспечения достаточно
эффективного склеивания аккумулирующая тепло деталь должна иметь толщину
не менее 10 мм. Весьма эффективен такой способ при нагреве клеевого слоя
в шиповых соединениях собранных рамок и коробок, при склеивании
гнутоклееных элементов и т. д.
Запрессованные заготовки нагревают горячим воздухом в специальных
камерах. По конструкции камеры могут быть непрерывного и периодического
действия с естественной и принудительной циркуляцией горячего воздуха.
Более рациональны камеры с принудительной циркуляцией воздуха,
осуществляемой осевыми вентиляторами. Воздух может быть нагрет от
пластинчатых или ребристых калориферов. Применяется также радиационный
нагрев в камерах специальной конструкции.
Эффективность радиационного нагрева выше, чем конвективного, так как
инфракрасные излучатели обеспечивают значительно более высокую передачу
тепла. В качестве излучателей можно применять лампы инфракрасного
нагрева,
выпускаемые отечественной промышленностью. Недостатком ламповых
излучателей является их хрупкость, неравномерность передачи тепла и
короткий срок службы. Большой расход электроэнергии, требования техники
безопасности ограничивают практическое их использование при склеивании.
Склеивание в поле ТВЧ. Непосредственный нагрев клеевого слоя
производится ТВЧ. Это наиболее эффективный электрический метод,
основанный на использовании диэлектрических свойств клея. Склеиваемые
детали помещают между металлическими обкладками — электродами, к которым
подводится ток высокой (3 • 10е... 3 * 100000000 Гц) частоты. Между
электродами образуется высокочастотное ноле, которое пронизывает
склеиваемый материал. Поле взаимодействует с молекулами и атомами
материала, вызывая смещение их положительно и отрицательно заряженных
частиц. Так как поле переменное, смещение частиц происходит то в одну,
то в другую сторону. Высокочастотные колебания частиц внутри материала
происходят не свободно, а с преодолением внутренних, уравновешивающих
систему сил. Затрачиваемая на это энергия выделяется в материал в виде
тепла.
Особенностью нагрева ТВЧ при склеивании является прогрев только клеевых
слоев без заметного нагрева древесины. Такой избирательный нагрев
позволяет значительно больше, чем при других методах, ускорить процесс
склеивания и создает наилучшие условия для конвейеризации и
автоматизации склеивания.
Применение этого способа дает возможность сократить время следующих
операций: приклейки раскладок, склеивания щитов из делянок, склеивания
толстых брусков из пластин, склеивания шипового соединения рамки,
склеивания различных коробок, ящиков, выклейки блоков гнутоклееных
элементов.
Различают три основных вида нагрева при склеивании в поле ТВЧ:
продольный (или параллельный), когда высокочастотное поле параллельно
клеевому слою (рис. 41, г, 1), поперечный (перпендикулярный), когда иоле
перпендикулярно клеевому слою (рис. 41, г, II), и нагрев, когда
высокочастотное поле рассеяно (рис. 41, г, III).
Источником питания энергией высокой частоты для склеивания древесины
служат ламповые генераторы, которые преобразуют ток высокой частоты.
Высокочастотный генератор состоит из трех основных блоков и блока
управления: повышающего трансформатора, предназначенного для повышения
напряжения до 5... 10 кВ; выпрямителя для получения постоянного тока и
собственно генератора высокой частоты. При работе выпрямительных и
генераторных ламп выделяется большое количество тепла, которое отводится
путем водяного и воздушного охлаждения. Создаваемое генератором
высокочастотное поле может оказывать вредное влияние на челове-ческий
организм, кроме того, оно является помехой теле- и радиоприему, поэтому
высокочастотная установка экранируется. Высокое напряжение, при котором
работает генератор, смертельно для человека. Для исключения случайного
соприкосновения с высоковольтной линией дверцы, открывающие доступ
внутрь установки, блокируют. Блокировка не позволяет включить генератор,
если открыта дверца и моментально отключает работающий генератор при
попытке открыть дверцу. При склеивании с подогревом в поле ТВЧ расход
клея при одностороннем нанесении составляет 150...170 г/м2, удельное
давление 0,5... 1 МПа, температура отверждения клеевого слоя
120...130°С, максимальный градиент напряжения в клеевом слое 1 кВ/см.
Предел прочности при скалывании по клеевому слою не ниже 3,0 МПа.