Облицовывание неплоских поверхностей. Часть 2
Облицовывание неплоских поверхностей. Часть 1
Обычно режим облицовывания пластей щитовых деталей мебели предусматривает давление около 4 кг/см2. Но водокольцевые вакуумные насосы могут обеспечить минимальное остаточное давление 60-80 мм. рт. ст., что соответствует 0,08-0,1 кг/см2.
Понятно, что недостаток давления при склеивании в вакуумном мешке или простейшем прессе с вакуумной мембраной не самым лучшим образом скажется на качестве облицовывания любой поверхности, а неплоской - тем более. Поэтому при прессовании с использованием мембраны давление над ней необходимо увеличивать, то есть применять прессы с верхней плитой, обеспечивающей образование зоны повышенного давления.
Кроме того, не секрет, что каждый изготовитель мебели старается выбирать для облицовывания максимально тонкие и, соответственно, наиболее дешевые пластмассовые пленки. А при прессовании, когда давление на облицовываемую поверхность обеспечивается только за счет вакуума (разницы между величиной вакуума и атмосферным давлением), такая пленка может разорваться, что приводит к неисправимому браку пленки и заготовок.
Цикл прессов
Все сказанное выше делает весьма желательным использование мембранно-вакуумных прессов, которые предоставляют широкие возможности для выбора способов и режимов облицовывания неплоских поверхностей.
Так, при наклеивании в таком прессе облицовки из натурального шпона на пласть или на обе пласти заготовок пакеты могут укладываться непосредственно на дно каретки, у которой по краям имеется плоская рамка, без использования подкладок (рис. 1). После окончательного формирования пакетов каретка задвигается в пресс, его верхняя плита опускается, в полость над мембраной подается горячий воздух, создающий давление, которое заставляет ее опускаться и плотно прижимать облицовки к заготовке. При этом в полости с деталью создается разрежение, что увеличивает давление мембраны на заготовку. Мембрана, а через нее и прессуемый пакет могут также нагреваться как от самой обогреваемой верхней плиты, так и от инфракрасных нагревателей, расположенных под ней. После выдержки пакета под давлением и окончания склеивания верхняя плита пресса поднимается вместе с мембраной.
Другой цикл пресса, который может быть использован при облицовывании рельефных поверхностей и кромок заготовок термопластичными пленками (рис. 2), предусматривает укладку заготовок на специальные подкладки, поднимающие их над поверхностью каретки, что необходимо для плотного прижатия облицовки к ребрам на нижней стороне заготовок. После этого заготовки покрываются цельным полотном пленки и каретка задвигается в пресс. Далее опускается верхняя плита пресса, смыкаются плиты, и нагретый воздух подается в зону над пленкой с одновременным созданием вакуума под ней. После выдержки под давлением плиты размыкают. Облицованные детали разделяются - пленки в разрывах между ними разрезают.
В наиболее сложных специальных мембранно-вакуумных прессах заготовки тем же способом, о котором только что шла речь, укладываются на подкладки на нижней плите (каретке) пресса. Заготовки покрываются полотном термопластичной пленки, и каретка задвигается в пресс. Здесь на нее опускается верхняя плита пресса с закрепленной на ней рамой с мембраной (рис. 3). При этом обеспечивается полный силовой контакт по периметру обеих рамок, между которыми зажата пленка. В результате образуются три отдельных объема: над мембраной, между мембраной и пленкой и под пленкой, где уложены облицовываемые заготовки.
В начале цикла облицовывания между мембраной и пленкой создается вакуум. Пленка прижимается к мембране. Зона с заготовками свободно сообщается с атмосферой, а над мембраной создается вакуум, что заставляет ее подняться и прижаться к плоскости нагретой верхней плиты пресса. Мембрана нагревается за счет контактной передачи тепла, а через нее нагревается и облицовочный материал. По достижении этим материалом необходимой температуры в зону над мембраной подается воздух и мембрана начинает опускаться, мягко укладывая пленку на заготовки. Сигнал на опускание подается расположенным внутри пресса датчиком, измеряющим температуру пленки. Затем воздух подается между пленкой и мембраной, они отрываются друг от друга, а мембрана поднимается вверх. Тут же в зоне с заготовками формируется вакуум, и пленка обтягивает заготовки, будучи прижатой сверху давлением воздуха.
Такой сложный цикл нагрева и наложения пленки применяется при использовании дешевых, тонких облицовочных материалов. Использование мембраны для наложения нагретой пленки на заготовки снижает вероятность перегрева пленки и разрыва под собственным весом.
Существуют также прессы с двумя мембранами, обеспечивающие одновременное облицовывание обеих пластей заготовок (рис. 4). Однако с их помощью невозможно облицовывать пласти и кромки заготовок, поэтому основная область их применения - облицовывание филенок дверей рамочной конструкции.
Длительность цикла при облицовывании термопластичными пленками в вакуумных прессах обычно составляет около трех минут.
Материалы и приспособления
Полотно облицовочной пленки, намотанной на шпуле, при формировании пакета разматывается по большей части вручную. И только на полуавтоматических и автоматических линиях используются специальные размоточные устройства, в которых предусмотрена быстрая замена рулона на другой - с пленкой другой текстуры и цвета. На таких линиях имеются автоматические приспособления для отрезания полотна пленки необходимой длины. Но на небольших предприятиях эта операция выполняется обычным ножом, то есть вручную, как и наложение полотна пленки на каретку. Минимальные наружный и внутренний радиусы закруглений облицовываемых рельефов во многом зависят от гибкости мембран. В качестве мембран для прессования в прессах всех типов используются листовые силиконовые резины и резины из натурального каучука толщиной 2-3 мм, их плотность 1,06-1,18 кг/см3, твердость по Шору - (40-50)±5 ед., относительное удлинение до разрыва 600-700%. Температурная стойкость материала мембран - от 50 до 220 °С.
В ходе работы прессов на мембранах неминуемо появляются усталостные трещины и разрывы. Для продления срока службы мембран поставляются ремонтные комплекты, позволяющие заделывать некоторые из образующихся небольших дефектов без использования специального оборудования.
Для разрезания вручную полотна облицовки, объединяющего облицованные детали (рис. 5), а также для удаления свесов пленки на ребрах с оборотной стороны облицованных деталей используются обычные ножи-косяки.
На предприятиях с высокой производительностью эти операции выполняются автоматическими станками, оснащенными треугольным ножом с односторонней заточкой по всем трем лезвиям. Такой нож, установленный на вертикальной штанге, перемещается в двух направлениях по горизонтали и поворачивается на 360°. Этот нож пластью накладывается на деталь и вместе со штангой продвигается вдоль всего периметра детали, срезая свесы облицовки заподлицо с ее пластью. К сожалению, оборудование, обеспечивающее одновременное формирование фасок на этих ребрах после удаления свесов, пока не разработано. Ребра остаются довольно острыми, что представляет опасность для покупателя мебели, поэтому производителям приходится смягчать ребра вручную, с использованием напильников или шлифовальной шкурки.
Нанесение клея
Существующая технология облицовывания неплоских и рельефных поверхностей натуральным шпоном и термопластичными пленками предусматривает использование полиуретановых клеев, которые вручную наносят на поверхность облицовываемых заготовок. Эта операция выполняется в распылительных кабинах с помощью распылительных пистолетов. Поскольку в составе клеев почти не содержится летучих органических растворителей, для такой кабины не требуется мощная вытяжная вентиляция.
На крупных производствах клей может наноситься на заготовки в автоматических распылительных установках проходного типа, обеспечивающих большую производительность и высокое качество нанесения.
Технология предусматривает также полное высушивание клеевого слоя на заготовках перед их облицовыванием, что достигается при обычной температуре воздуха в цехе и не требует использования специальных сушильных камер. На малых предприятиях детали для сушки клея укладываются в стеллажи; на крупных - проходят через сушильные камеры с интенсивным отсосом воздуха и паров воды, содержащейся в клее.
Загрузочные устройства прессов
Прессы подразделяются на оборудование с загрузкой с широкой и с узкой стороны, причем у прессов с загрузкой с узкой стороны имеются определенные преимущества, так как ручная сборка прессуемых пакетов на каретке и разгрузка каретки могут выполняться операторами одновременно с двух сторон.
Зато прессы, которые загружаются с широкой стороны, требуют меньшей площади для размещения.
И у тех, и у других прессов могут быть: одна каретка для челночной (возвратно-поступательной) загрузки с одной стороны, две каретки для попеременной загрузки в прессы с двух противоположных сторон, а также несколько кареток, перемещающихся вокруг пресса по кольцу в полуавтоматическом или автоматическом режиме. Выбор того или иного вида загрузки зависит от планировки цеха и требуемой производительности.
Современные мембранно-вакуумные прессы всех производителей могут оснащаться устройствами, исключающими использование на каретках подкладок в виде щитовых деталей, которые по размеру соответствуют облицовываемым заготовкам. Простейшее из таких устройств представляет собой набор цилиндрических шашек, которые оператор вручную помещает в отверстия на дне каретки. В более сложных устройствах предусмотрен автоматический подъем точечных опор под заготовкой, срабатывающих, например, от ее веса или по сигналам емкостных датчиков. Задвигание кареток в пресс может выполняться вручную или посредством отдельного привода с парой «зубчатая рейка - шестерня».
О чем все забывают
Важнейшим обстоятельством, напрямую определяющим степень целесообразности приобретения предприятием мембранного или безмембранного пресса, является наличие у него мощностей по фрезерованию заготовок.
Элементарные расчеты показывают, что для обеспечения непрерывной работы такого пресса требуется не менее трех фрезерных шпинделей, работающих в непрерывном режиме. Причем неважно, будут они распределены между несколькими обрабатывающими центрами или сосредоточены в одном. А приобретение нескольких обрабатывающих центров для обслуживания одного пресса - дорогое удовольствие, не всегда оправданное экономически.
Но пик моды на мебель, изготовленную из деталей, облицованных термопластичными пленками, пришелся на середину 1990-х, и сейчас спрос на такую мебель заметно снизился. Зато постепенно повышается спрос на мебель, облицованную натуральным шпоном. Поэтому хорошим решением для предприятия может оказаться компромисс: приобретение однопролетного пресса с плоскими обогреваемыми плитами, который легко и быстро можно преобразовать в мембранно-вакуумный, установив на его верхнюю плиту рамки с мембраной и направляющие с кареткой.
Такой универсальный пресс при цене в разумных пределах обеспечивает облицовывание шпоном и пленками и плоских щитовых заготовок, и рельефных с использованием мембраны.
Андрей МОРОЗОВ,
компания «МедиаТехнологии»,
по заказу журнала «ЛесПромИнформ»
