Производство корпусной мебели на основе облицованного погонажа
Польский поэт, философ, писатель-сатирик и автор афоризмов Станислав Ежи Лец когда-то сказал: «Нет возврата к пещерам! Нас слишком много!». Подобная мысль может возникнуть и при рассмотрении номенклатуры корпусной мебели, производимой сегодня во всем мире. Дело в том, что по одному из важных конструктивных признаков она традиционно подразделяется на четыре основных вида: щитовая, рамочная, брусковая и смешанной конструкции.
Щитовая мебель изготавливается из плоских щитовых деталей. Под рамочной понимается та, корпус которой преимущественно состоит из соединенных между собой рамок-обвязок с филенками (заглушинами) из листовых и плитных материалов. Мебель корпусная и мебель для сидения и лежания, корпусы и каркасы которой состоят в основном из соединенных между собой, но не склеенных в щиты брусковых деталей, называется брусковой.
Возврат к объему
Рис. 1. Шкаф с декором и конструк-тивными элементами
из облицован-ного профильного погонажа
Рис. 2. Фасад тумбы с декором и конструктивными
элементами на основе профильного погонажа
Рис. 3. Шкаф комбинированной конструкции с дверями
и стенками рамочно-филенчатой конструкции и рамками
из профильного погонажа
Рамочно-филенчатая мебель появилась еще в Греции и Древнем Риме и изготавливается до сих пор. Пример такого изделия - знаменитый славянский платяной шкаф, выпускавшийся у нас еще в начале 1950-х годов (отдельные образцы еще можно встретить на бедных «инженерских» дачах и в сельских домах).
В послевоенные годы резкий рост потребности в мебели привел к дефициту высококачественной массивной древесины и необходимости преимущественного использования древесно-стружечной плиты, изготавливаемой из низкосортного сырья и кусковых отходов. Одновременно сформировался и новый стиль, который получил в Германии название «1950е». Он был характерен для массовой мебели во всей Европе, а в 1960-х появился и в СССР. Такая мебель отличалась малыми габаритами, угловатыми формами и гладкими плоскостями, не заполненными никаким декором.
В качестве облицовки взамен натурального шпона в ней стали применять бумажные пленки с напечатанной текстурой древесины, в том числе гибкие, рулонные, с лаковым покрытием, не требующие последующей отделки.
Под производство подобных изделий к началу 1970-х была полностью перестроена вся мировая мебельная промышленность. Поэтому-то сегодня и складывается впечатление, что вернуться к изготовлению мебели рамочно-филенчатой конструкции, обладающей рядом преимуществ перед щитовой, уже невозможно.
Но к концу 1970-х о дефиците мебели в Европе успели забыть, покупатель стал разборчивым, и безликая простота форм его уже не устраивала. Однако формировать хоть какой-нибудь рельеф на плоской поверхности древесно-стружечной плиты оказалось невозможным. И для декорирования корпусной мебели стали снова применяться разнообразные архитектурные элементы в виде профильных колонн и полуколонн, пилястр, лизен (лопаток), карнизов, гзимсов, раскладок, штапиков и прочего, а также распашные двери рамочно-филенчатой конструкции (рис. 1).
Особенность технологии заключалась в том, что все профильные детали изготавливались из узких полос плитных материалов, надлежащим образом профрезерованных и облицованных пленками, цвет и текстура которых соответствовали облицовке пласти плитных деталей корпуса и фасада (рис. 2).
Некоторые мебельные предприятия возобновили производство мебели смешанной конструкции с рамочно-филенчатыми боковыми и средними вертикальными стенками корпуса (рис. 3). И это привело не только к улучшению внешнего вида изделий и уменьшению их веса, но и к экономии материалов и упрощению технологии.
Нюансы технологии
Технологический процесс производства корпусной мебели с использованием профильных погонажных деталей довольно прост. Его этапы: производство погонажа, изготовление рамочно-филенчатых деталей, сверление присадочных (сборочных) отверстий, сборка рамок, крепление декоров и сборка изделий.
Стандартный набор оборудования для облицовывания погонажных деталей:
● станок для раскроя плитных материалов на полосы необходимой ширины;
● ваймы для склеивания полос;
● станок четырехсторонний для фрезерования профильных деталей;
● станок для шлифования профилей (при облицовывании деталей из ДСП);
● станок облицовочный;
● станок торцовочный для раскроя длинномерных деталей на заготовки нужной длины;
● ваймы для сборки;
● станки сверлильные.
Производство облицованного погонажа, который в сфере строительства называют тягами, начинается с раскроя плитных материалов на узкие полосы. На современных производствах он осуществляется с использованием обычных станков для раскроя плит с прижимной балкой.
Если есть необходимость в получении брусковых профилей большого сечения или уголковых, полосы могут склеиваться между собой по пластям или под углом - кромкой одной полосы к пласти другой. Для этого применяются ваймы и необходимым образом модернизированные кромкооблицовочные станки.
Полосы и бруски профилируются на четырехсторонних продольно-фрезерных станках и передаются на облицовывание. Оно выполняется на станках, получивших в Германии название Ummantelungsmaschine, что в дословном переводе означает «окутывающий станок». В русскоязычной терминологии используется более длинное название - станок для облицовывания профильных погонажных деталей. В качестве материала для облицовывания в таких станках используются гибкие пленки на основе пропитанных смолами текстурных бумаг с напечатанным рисунком текстуры древесины.
Рис. 4. Cтанок для облицовывания профильного погонажа
Серьезную проблему представляет собой облицовывание торцов погонажа. Поэтому изделия конструируются так, чтобы все торцы обязательно закрывались боковой поверхностью какой-то другой присоединяемой к ним детали.
Облицованные детали из профильного погонажа нельзя соединять с помощью шипов. При угловых вязках используются соединения на ус, с креплением шкантами или шпонками, например Lamello или «ласточкин хвост» от немецкой компании Hoffmann. Срединные вязки выполняются преимущественно с плоским примыканием поперечного бруска (без контрпрофиля), на шкантах.
Для обеспечения абсолютного примыкания друг к другу торцов деталей, соединенных на ус, должно применяться высокоточное оборудование. В противном случае из-за разницы углов наклона торцов деталей к их продольной оси и отклонения их длины от заданных размеров в угловых соединениях возникают неустранимые зазоры.
Важное условие обеспечения качества мебели с использованием облицованных профилей - постоянство их сечения от партии к партии. Причем если при угловом соединении брусков, облицованных натуральным шпоном, иногда можно немного скруглить выступающее острое ребро с помощью шлифования, то при тонкой облицовке из пленок всех видов этого делать нельзя. Поэтому постоянство профиля погонажа определенного сечения должно контролироваться посредством калибров.
Станки для облицовывания профилей относятся к специальным, и от их производительности во многом зависит объем выпуска продукции. Во всех таких станках реализуется метод каширования - непрерывное облицовывание рулонными материалами, накатываемыми на поверхность с помощью валов или роликов.
Основные рабочие агрегаты станков для облицовывания профильного погонажа
Зона прижима облицовочного материала и
окутывания профиля
Фены для вторичного расплавления клея
Устройства для фрезерования свесов по длине заготовки и про-пиливания пазов
Вертикальный нож для разделения заготовок
Суппорт сопровождения для разделения заготовок
Суппорт с двумя пилами для разделения заготовок
Нанесение праймера
Механизм размотки пленки из рулона
Магазин для подачи листовых облицовок
Вальцовое устройство для нанесения клея снизу
Устройство для нанесения клея через дюзы
Вальцовое устройство для нанесения клея сверху
Магазин подачи заготовок
Агрегат для склеивания угловых заготовок
Фрезерование профиля
Щеточный агрегат для очистки профиля
Агрегат для обдува и удаления пыли
Устройства для нагрева поверхности профиля
Клеи
При облицовывании в зависимости от материалов самого профиля и пленки используются синтетические клеи-расплавы разных видов (табл. 1). К ним относятся невлагоотверждаемые клеи на основе этиленвинилацетата (ЭВА); аморфных полиальфаолефинов (АПАО), влагоотверждаемые на основе полиуретанов реактивных (ПУР) и реактивных аморфных полиальфаолефинов (АПАО-Р), а также клеи на основе ПВА-дисперсий и клеи с летучими растворителями, сегодня не рекомендуемые к применению.
Во влагоотверждаемом клее-расплаве молекулы изоцианата под воздействием влаги воздуха дополнительно сшиваются, и по истечении трех-пяти дней этот клей уже невозможно перевести в жидкое состояние. В результате соединения, выполненные с использованием таких клеев, характеризуются чрезвычайной стойкостью к воздействию температуры и влаги. Однако для применения таких клеев необходимы специальные наносящие устройства, отличающиеся от тех, что используются для нанесения невлагоотверждаемых клеев-расплавов.
Количество клея, которое необходимо для облицовывания (кг/ч), определяется как произведение ширины облицовочного материала (мм), его расхода (г/м2), задаваемого изготовителем, и скорости подачи станка (м/мин.).
Станки облицовочные для профилей
Считается, что первый станок для облицовывания погонажа в 1965 году разработала немецкая компания Friz. В свое время СССР было закуплено несколько облицовочных станков от немецкой компании Berg, некоторые из них действуют до сих пор. Сегодня такое оборудование производится немецкими фирмами Friz, Duspohl (входит в итальянскую группу Cefla), MHF, испанской Barberan, турецкими компаниями Intergrup, Unimak и другими, а также фирмами КНР и Тайваня, продукцию которых на российском рынке представляют некоторые отечественные станкоторговые компании.
Интересно, что в Европе существуют и другие производители аналогичного оборудования, которые позиционируют себя в секторе облицовывания профилей из металла и пластмасс.
Каждый производитель предлагает гамму станков, различающихся оснащением и рабочей шириной.
Состав агрегатов
погонажа
У всех выпускаемых сегодня станков сходная конструкция и состав агрегатов, который меняется в зависимости от применяемых материалов и конкретных требований заказчика (рис. 5).
Магазин подачи заготовок.
Служит для поштучной подачи заготовок. Из-за невозможности исключить самопроизвольный поворот заготовок вокруг продольной оси на этой операции почти не используются дорогостоящие автоматические загрузчики, подающие заготовки из стопы.
Агрегат для склеивания заготовок углового сечения. Используется в линиях, предназначенных для производства однородной продукции, например, наличников дверных блоков. Обеспечивает приклеивание планки, поставленной вертикально, к ребру основной заготовки, загружаемой в станок в горизонтальном положении, с получением новой заготовки углового сечения.
Агрегат для фрезерования профиля. Включает в себя до четырех фрезерных суппортов. Предназначен для формирования окончательного профиля облицовываемой заготовки.
Щеточный агрегат для очистки профиля. Может включать в себя до четырех вращающихся щеток. Обеспечивает удаление стружки и пыли с поверхности профильных заготовок перед их облицовыванием.
Агрегат для обдува и удаления пыли. Обеспечивает удаление пыли с поверхности профильных заготовок, особенно притянутой к ней статическим электричеством.
Устройства для нагрева поверхности профиля. Агрегат с инфра
красными нагревателями, позволяющими увеличить период затвердевания наносимого клея-расплава. Применяется при облицовывании сложных профилей.
Устройство для нанесения праймера. Предназначено для распыления грунта, обеспечивающего повышение адгезии клея к облицовываемой поверхности.
Механизм размотки пленки из рулона. Механизм для установки рулонов облицовочного материала (в том числе из натурального шпона). Обеспечивает их затормаживание для создания натяжения, центрирование в горизонтальном направлении и соединение конца рулона с началом нового.
Магазин для подачи листовых облицовок. Устройство для автоматической поштучной подачи листовых облицовок из натурального шпона или пластика. Иногда используется для наклеивания бруска на пласть плоской заготовки, например, при формировании деталей коробки дверного блока.
Вальцовое устройство для нанесения клея снизу. Устройство в виде рифленого валика, частично погруженного в ванну с разогретым клеем-расплавом. Обеспечивает непрерывное нанесение клея на оборотную сторону облицовки. Форма и глубина рифления наносящего валика определяют расход клея.
Устройства для нанесения клея через дюзы. Эти герметичные, препятствующие проникновению влаги внутрь устройства применяются при использовании полиуретановых клеев.
Вальцовое устройство для нанесения клея сверху. Применяются при использовании клеев на основе ПВА. В их конструкции имеется закрытый горизонтальный канал с циркулирующим внутри воздухом - для частичного выпаривания воды, содержащейся в клее.
Зона прижима облицовочного материала и окутывания профиля. В ее состав входит гладкий горизонтальный накатывающий валик, обеспечивающий контакт облицовки с заготовкой, и набор гладких и профильных роликов, обеспечивающих последовательное заворачивание облицовки вокруг заготовки и ее прижатие к ней. Настройка положения этих роликов - трудоемкое занятие, отнимающее много времени. Поэтому фирмой Duspohl была предложена конструкция станка со сменными секциями, оснащенными роликами, которые заранее настраивают в положение, соответствующее форме конкретного облицовываемого профиля. Секции можно снимать со станины станка и устанавливать на нее с помощью погрузчика или, при сочлененной станине, просто выкатывать по полу цеха и заменять целиком. Количество обжимных роликов и длина зоны обжима облицовки выбираются в зависимости от сложности профиля сечения заготовок.
Фены для вторичного расплавления клея. Применяются при облицовывании сложных профилей, когда изза большой длины зоны обжима клей успевает остыть и потерять липкость.
Устройства для фрезерования свесов по длине заготовки и пропиливания пазов. Это агрегаты с фрезерными и пильными шпинделями, обеспечивающими удаление продольных свесов облицовки на деталях, формирование фасок на их продольных ребрах, и пропиливание в них продольных пазов.
Вертикальный нож для разделения заготовок. Суппорт, пере
мещающийся на некоторое расстояние вперед со скоростью, равной скорости подачи станка, с вертикальным ножом, опускающимся вниз и разделяющим непрерывный ряд заготовок в разрывах между ними. Применяется при облицовывании профилей нехрупкими или эластичными пластмассовыми пленками. При достаточно хрупких пленках на основе бумаг детали могут разделяться (отламываться) вручную.
Суппорт сопровождения для разделения заготовок. Суппорт, обеспечивающий разделение на детали непрерывного ряда заготовок, облицованных натуральным шпоном или пластиком, оснащенный круглой пилой.
Суппорт с двумя пилами для разделения заготовок. Суппорт сопровождения с пилами, расстояние между которыми настраивается на необходимый размер, в автоматическом режиме обеспечивающий раскрой облицованных заготовок на заданную длину.
Каждое из перечисленных устройств у разных производителей отличается определенными конструктивными особенностями и возможностями. При выборе облицовочного станка важнее всего выяснить состав его агрегатов, который в первую очередь определяется сложностью профиля, видом облицовки и типом применяемого клея.
Важным параметром, влияющим на цену станка, является наибольшая ширина облицовочного материала, соответствующая периметру самого сложного профиля, который предполагается облицовывать на предприятии. Существуют и линии каширования с рабочей шириной 1300 мм и более, оснащенные устройствами для заворачивания боковых продольных свесов облицовки на кромки деталей. Впервые такая линия была предложена компанией Friz еще в середине 1970-х годов.
У станков для облицовывания профильных погонажных деталей высокая производительность - их рабочая скорость подачи от 20 до 50 м/мин. По желанию покупателя станки могут комплектоваться установками для предварительного разогрева и расплавления клея, что необходимо при высокой производительности и обусловлено большим расходом клея. Следует также понимать, что чем меньше фактическая скорость подачи станка, тем дороже используемый клей-расплав.
Поэтому важно заранее произвести экономические расчеты. И может оказаться, что вам выгоднее приобретать уже облицованные профили у специализированных предприятий, которые есть в нашей стране, чем организовывать на своей фабрике это непростое производство.
Андрей ДАРОНИН, компания «МедиаТехнологии»,
по заказу «ЛесПромИнформ»
В процессе подготовки публикации мы попросили главного специалиста компании «КАМИ-Мебель» Игоря Новоселова разъяснить некоторые аспекты технологического процесса облицовывания профилей.
- Можно ли предположить, что водоотверждаемые клеи на основе полиуретанов могут вытеснить клеи на основе ЭВА, АПАО и аналогичные им при облицовывании профилей?
У технологии окутывания клеями на основе ПУ и растворителя, на наш взгляд, нет промышленных перспектив в серийном производстве. Эта технология непроизводительная (скорость подачи станка - 5 м/мин), капризна к «климатическим» условиям в цехе, требует утилизации растворителя (выпаривание и выброс в атмосферу), т.е. небезупречна экологически.
Конечно, с точки зрения средств, вложенных в покупку оборудования, она выгодна, но по производительности эти станки проигрывают более современным, которые работают на клеях-расплавах.
- Будут ли в ближайшем будущем быть созданы недорогие системы автоматической настройки положения прикатывающих роликов при изменении сечения облицовываемого профиля?
Такие системы уже есть, но у них имеются определенные ограничения. Автоматически можно перенастроить станок на облицовку профиля со схожим профилем сечения, но другой ширины. Но этого, как правило, и не требуется. Облицовка десятка различных профилей на одном станке - редкость.
Окутывание - операция серийная, за смену облицовываются тысячи метров профилей. Номенклатура у производителей, как правило, ограничена, а профили схожи и не требуют длительной переналадки оборудования.
Производственную программу выстраивают таким образом, чтобы станок максимально долго работал на одном профиле с заменой облицовочного материала.
- Представим ситуацию: вашему клиенту требуется оборудование для облицовывания профилей полосовым натуральным шпоном и пленками. Какое оборудование ему следует приобретать: один универсальный, сложный и дорогой облицовочный станок или два более простых - для шпона и для пленок отдельно?
Однозначно ответить на этот вопрос невозможно. Универсальность хороша при штучном производстве, а окутывание - процесс серийный. С уверенностью могу сказать, что правильно поступает клиент, покупающий станок, который будет максимально загружен в смену.
На вопросы, касающиеся особенностей рынка оборудования для облицовывания профильного погонажа, отвечают представители станкоторговых организаций.
- Имеющиеся у предприятия мощности для фрезерования профильного погонажа и для его облицовывания должны соответствовать друг другу. Спрашиваете ли вы об этом у своих клиентов и всегда ли предлагаете в комплекте с облицовочным станком, например, соответствующее по производительности оборудование для раскроя плит на полосы, склеивания полос по толщине и в угол, четырехсторонние продольнофрезерные станки и т.д.?
Игорь Новоселов, главный специалист компании «КАМИ-Мебель»:
- Конечно, предлагаем. В нашей номенклатуре есть все перечисленные станки.
Юрий Потехин, представитель компании «СТФ ДВТ»:
- При каждом обращении в нашу компанию мы комплексно подходим к запросу и помимо запрашиваемого оборудования предлагаем также и сопутствующее.
Михаил Смолин, директор по продажам корпорации «Интервесп»:
- При подборе оборудования обязательно учитывается соответствие производственных мощностей клиента. В каждом конкретном случае мы стремимся не просто продать заказчику один какой-то станок, а предложить комплексное решение его производственных задач. Принципиальным моментом в работе каждого нашего менеджера является выявление всех технических параметров необходимого оборудования и особенностей производства, чтобы поставленная нами техника не создавала на предприятии узких мест и позволила организовать сбалансированные производственные потоки.
- Вырастет ли в ближайшем будущем спрос на оборудование для облицовывания профильного погонажа?
Игорь Новоселов, главный специалист компании «КАМИ-Мебель»:
- Спрос в последнее время стабилен. Можно ожидать плановой замены старых станков, купленных 10-15 лет назад.
Юрий Потехин, представитель компании «СТФ ДВТ»:
- К сожалению, мы не наблюдаем тенденции к увеличению спроса на этот тип оборудования.
Михаил Смолин, директор по продажам корпорации «Интервесп»:
- Мы прогнозируем увеличение спроса на этот вид оборудования, опираясь на динамику продаж по результатам прошлого года и начала текущего.
- Заинтересован ли отечественный потребитель в покупке дорогих, «навороченных» облицовочных станков или по-прежнему будет ориентироваться на оборудование, стоимость которого минимальна?
Игорь Новоселов, главный специалист компании «КАМИ-Мебель»:
- К сожалению, отечественные предприятия при покупке оборудования, в основном, стараются сэкономить и приобретают недорогие станки. Но мы всегда готовы рассмотреть потребности наших клиентов и подобрать станок для решения любой производственной задачи.
Юрий Потехин, представитель компании «СТФ ДВТ»:
- На наш взгляд, отечественных потребителей можно разделить на две группы: одна (к сожалению, довольно малочисленная) заинтересована в станках, сочетающих в себе последние достижения в отрасли и высокую производительность, и готова приобретать их, несмотря на высокую стоимость, другая (более многочисленная) заинтересована в станках с невысокой производительностью и с минимальной стоимостью.
Михаил Смолин, директор по продажам корпорации «Интервесп»:
- Каждый станок в определенной комплектации предназначен для решения определенного круга задач, и покупатели это понимают. Есть крупные предприятия, на которых успешно соседствуют сложные линии от ведущих европейских производителей и простые азиатские облицовочные станки экономкласса.
