Лазерные технологии в деревообработке
Постоянно высокий уровень производственного травматизма, неблагоприятные условия труда и загрязнение окружающей среды разнообразными видами отходов при механической обработке древесины убедительно свидетельствуют о необходимости замены традиционных технологий обработки древесины принципиально новыми экологически чистыми, обеспечивающими не только экономию древесных материалов, требуемую призводительность и качество, но и максимальную гибкость технологического оборудования, позволяющую значительно сократить инновационный цикл для получения разнообразных видов продукции из древесины и древесных материалов.
Этим критериям полностью отвечают широко внедряемые в различные отрасли прогрессивные лазерные технологии, отличающиеся надежностью, качеством, максимальной гибкостью, возможностью полной автоматизации и простотой составления высокоэффективных технологических программ обработки материалов на основе разработанных для этих целей базовых систем программирования.
Широкому внедрению лазерных технологий в деревообрабатывающую промышленность, несмотря на очевидную существенную экономию материальных ресурсов, быструю фондоотдачу, окупаемость затрат в течение 1−3 лет и возможность обеспечения высокого уровня безопасности труда работающих и экономичность, препятствует отсутствие готовых технологических решений и конструкторских разработок, учитывающих специфические особенности древесных материалов, многообразие форм и видов изделий, а также санитарно-гигиенические, противопожарные и другие требования безопасности.
Анализ лазерных технологий и оборудования для раскроя листовых материалов, предлагаемых сегодня фирмами Австрии, Швейцарии, Германии позволяет считать, что в настоящее время эти фирмы не производят лазерных комплексов для раскроя листовых древесных материалов, пластмасс, древесностружечных, древесно-волокнистых плит, фанеры и т.п.
Объективная возможность перехода от традиционных методов обрезки, раскроя, гравирования, декорирования древесины к лазерным технологиям, огромный рынок сбыта и большой интерес, проявляемый деревообрабатывающими предприятиями (только для обрезки фанеры фанерные предприятия могут приобрести 50−70 лазерных комплексов) позволяют счи-тать это направление чрезвычайно перспективным и привлекательным для инвесторов.
На кафедре «Безопасность жизнедеятельности» Санкт-Петербургской Государственной Лесотехнической Академии под руководством проф. Бектобекова Г. В. на уровне технического задания разработан проект автоматизированного лазерного комплекса для обрезки фанеры (АЛКФ-1) для фанерных предприятий, выпускающих от 5 до 50 тыс. м3 фанеры в год. Особенностями предлагаемой конструкции в отличие от существующих в других отраслях промышленности являются:
- обрезка фанеры с четырех сторон с помощью трех импульсных СО2-лазеров мощностью 1600 Вт. При этом два лазера закреплены неподвижно, один лазер − на подвижной каретке;
- транспортная система подачи пакета фанеры (3−4 листа) в зону обрезки с базированием и креплением пакета;
- транспортная система удаления кусковых отходов (обрезанных кромок) из зоны резания;
- система удаления вредных газообразных и твердых частиц с компонентными нижними и верхними устройствами и мокрым циклоном;
- система автоматической пожарной сигнализации и пожаротушения с использованием типовых углекислотных установок;
- звукоизолированная кабина оператора лазерного комплекса с системой наблюдения, пультом управления лазерным комплексом и остеклением кабины смотровыми стеклами марки СЗС-21, защищающими глаза оператора от лазерного излучения;
- конструкция защитного ограждения решетчатого типа по всему периметру участка лазерной обрезки, предусматривающая наличие дверей с электроблокировкой и управление ими из кабины оператора;
- «коврики безопасности», установленные в зоне лазерной обрезки, исключающие возможность включения лазера при проведении ремонтно-профилактических работ.
Срок окупаемости предлагаемого для внедрения лазерного комплекса АЛКФ-1 при обрезке фанеры толщиной 8 мм в количестве 10−12 тыс. м3 в год составляет 3−3,5 года.
Проф. БЕКТОБЕКОВ Г. В., ДОБРОВОЛЬСКАЯ Т. В.
