Партнеры журнала:

Деревообработка

Производство клееного щита. Часть 2

Производство клееного щита

Часть 2. Качество - сумма многих слагаемых

Что такое «забирка на шмыгу». Производство клееного щита. Часть 1
Производство клееного щита. Часть 3
Производство клееного щита. Часть 4. Строгание (плоское фрезерование)
Производство клееного щита. Часть 5

Можно с уверенностью утверждать, что сегодня для предприятий, производящих высоко­качественный клееный щит, рынок сбыта неограничен. Причем при крупносерийном и массовом производстве продукции удельные затраты и себестоимость минимальны, что способствует увеличению объемов продаж.

Основной причиной, сдерживащей производительность предприятия, изготавливающего клееный щит, является проблема получения качественного сырья - обрезной доски, высушенной до необходимой влажности.

Многократно проведенные расчеты показали, что в силу ряда факторов для подобных специализированных производств, поставляющих готовую продукцию сторонним потребителям, оптимальной является производительность не менее 4-5 тыс. м3 клееного щита в год, что предполагает переработку 10-12 тыс. м3 обрезной доски.

Однако эти цифры весьма индивидуальны и должны рассчитываться исходя из конкретных условий. Так, экономически вполне оправданным может быть и небольшое производство клееного щита, предназначенного, например, для собственного потребления в виде заготовок филенок для филенчатых мебельных и межкомнатных дверей, а также для корпусов мебели из массива. При больших объемах производства предприятие, скорее всего, натолкнется на проблемы гарантий стабильного получения сырья необходимого качества и утилизации образующихся отходов.

Вполне естественно, что производства разной мощности будут отличаться составом оборудования, уровнем механизации и автоматизации технологического процесса, объемом инвестиций, а также степенью концентрации и последовательностью выполнения отдельных технологических операций. Но общий состав этих операций, обеспечивающих необходимое качество готовой продукции, почти всегда будет одинаков.

Технология производства клееного щита

В сегодняшнем понимании технология - это комплекс, включающий совокупность используемых для получения готового продукта основных и вспомогательных материалов, режимы их обработки и оборудование, применяемое для выполнения конкретных технологических операций, состав и последовательность  которого в цепочке определяется требуемой производительностью.

Собственно технологический процесс производства клееного щита начинается с обработки обрезной доски необходимой влажности и состоит из следующих основных операций:

●  выдержки досок в штабелях для достижения равномерной влажности;

●  предварительной сортировки обрезных досок (по расположению годовых колец в древесине);

●  предварительного торцевания досок и их раскроя по длине;

●  простругивания (плоского продольного фрезерования) доски по пластям (при обработке толстой доски);

●  продольного раскроя досок на бруски заданной ширины;

●  раскроя досок и брусков на отрезки заданной длины с вырезкой дефектов;

●  сортировки отрезков по длине;

●  повторной сортировки брусков по расположению годичных колец;

●  сращивания брусков на зубчатый шип по длине и раскроя на отрезки заданной длины;

●  сортировки по длине цельных брусков, не подлежащих сращиванию;

●  плоского фрезерования брусков с четырех сторон;

●  сортировки брусков по расположению годичных колец;

●  нанесения клея на боковые кромки брусков;

●  набора склеиваемого щита с подбором рисунка текстуры брусков на лицевой пласти;

●  склеивания щита;

●  выдержки (кондиционирования);

●  заделки дефектов;

●  калибрования и шлифования щита;

●  поперечного раскроя длинного щита на короткие детали заданной длины;

●  форматной обрезки щита с формированием фаски или радиуса на ребрах;

●  маркировки и упаковывания продукции.

 

Вне зависимости от объема производства для получения изделий необходимого качества и обеспечения наибольшего полезного выхода материала выполнение всех этих операций является необходимым условием. Может меняться только последовательность их выполнения, а некоторые операции внутри технологического процесса могут по­-разному совмещаться.

Операции при производстве клееного щита

Кондиционирование пиломатериалов в условиях цеха проводится для выравнивания влажности и температуры внутри них и предотвращения коробления.

Предварительное торцевание и начальный раскрой досок необходимы для того, чтобы после оценки качества исходных пиломатериалов, уже на начальной стадии производства устранить явные дефекты: обрезать неровные торцы досок, удалить трещины, кривизну, возможную гниль и т. д. При этом доски обрезаются и по длине, в результате чего с ними проще и удобнее совершать следующие операции.

Предварительная сортировка досок и выпиленных из них брусков по расположению годичных колец проводится постоянно с целью получения максимального объема клееного щита наиболее высокого качества - составленного из брусков одного цвета, с наклоном этих колец к пласти не более 60°.

Предварительное фрезерование досок по пластям позволяет вскрыть дефекты, не заметные под шероховатой пиленой поверхностью, к тому же потемневшей после сушки, что уменьшает количество ошибок при последующей вырезке дефектов и увеличивает полезный выход материала. На некоторых предприятиях используется такая технология, когда толстая доска прострагивается по двум пластям и на том же станке сразу же раскраивается вдоль блоком пил. Затем полученные отдельные бруски поворачиваются на 90° относительно продольной оси, соединяются друг с другом уже простроганными кромками и склеиваются в щит. Такой метод позволяет лучше использовать обрезные доски, полученные при раскрое бревна из боковых, и обеспечивает определенную экономию материала за счет уменьшения величины припусков на строгание.

Повторная (после раскроя досок по ширине) сортировка брусков по расположению в них годичных колец также выполняется с целью получения дополнительной возможности управления качеством готовой продукции и повышения ее сортности.

Раскрой досок и брусков на заданную длину с одновременной вырезкой дефектов и последующая сортировка отрезков по длине - операции, от которых в наибольшей степени зависит полезный выход, сортность и качество готовой продукции. Поэтому для их выполнения должны привлекаться наиболее опытные и специально обученные станочники.

Сращивание короткомерных брусков на зубчатый шип по длине и раскрой полученных плетей на отрезки заданной длины - операции, которые выполняют с целью экономии материала, причем важно постоянно следить за расположением годичных слоев в сращиваемых брусках, чтобы максимально повысить сортность готового клееного щита.

Сортировка по длине отрезков, не подлежащих сращиванию, - весьма важная операция. Ведь если при раскрое заготовок одной длины напилено больше, чем предусмотрено спецификацией, то всегда существует соблазн использовать их остаток для изготовления более коротких изделий, что чревато большим перерасходом материала.

Строгание с четырех сторон - одна из основных операций, от тщательности проведения которой зависит и расход материала, и качество склеивания щита. Если бруски до раскроя не были кондиционированы или после обработки длительное время пролежали в цехе в условиях неконтролируемой влажности, то вполне вероятно их коробление или появление крыловатости. В результате припуски на их обработку резко увеличиваются.

Но операция фугования по пласти и кромке для полного выравнивания брусков, предназначенных для склеивания, и создания на них базовых поверхностей должна выполняться в любом случае. Она может выполняться и непосредственно на четырехстороннем фуговально­-строгальном станке, оснащенном необходимыми устройствами и суппортами. При обработке брусков на некоторых недоброкачественных или плохо настроенных четырехсторонних станках возникает так называемое схватывание заготовок в зоне возле их торцов, в результате чего приходится дополнительно торцевать бруски или все изделие после склеивания, что влечет за собой значительные потери материала.

Качество нанесения клея на детали определяет появление трещин клеевого шва (непроклеев) и прочность склеивания. Перерасход клея приносит существенные убытки, а выступившие на пласти щита и отвержденные излишки клея негативно действуют на дереворежущий инструмент при обработке клееной детали. Поэтому важно постоянно следить за качеством используемого клеевого состава и его расходом.

Набор склеиваемого щита - едва ли не самая ответственная операция при его производстве. От оператора зависит правильность окончательного подбора отдельных брусков по цвету (оттенку), наклону годичных слоев, расположению сучков и допустимых дефектов и т. д. Любые ошибки приводят к понижению сорта выпускаемой продукции и существенным убыткам предприятия.

Склеивание щита может выполняться разными способами - холодным (при температуре воздуха в помещении) или с прогревом клеевого слоя различными способами. Следует заметить, что некоторые потребители оговаривают со своими поставщиками клееного щита тип используемых клеев и вид склеивания, что определяется целевым назначением приобретаемого материала и имеющимся опытом его использования, так как при некоторых режимах образование дефектов склеивания наиболее вероятно.

Выдержка (кондиционирование) склеенного щита перед его дальнейшей обработкой обязательна. В течение определенного времени щит остывает, выравнивается влажность составляющих его брусков и частично исчезают появившиеся в щите внутренние напряжения, что снижает вероятность его коробления.

Калибрование клееного щита необходимо проводить только путем шлифования на специализированном оборудовании. Нельзя выполнять эту операцию на рейсмусовых станках, так как при их использовании на поверхности изделия неминуемо образуются вырывы и заколы, раскалываются даже здоровые сросшиеся сучки, а из их середины из­-за поперечного резания вырываются пучки волокон. Это неустранимые дефекты, которые могут быть частично исправлены заделкой, что понижает сортность готовой продукции. Заделка дефектов - вынужденная операция. Правильно выполненные сортировка брусков и их подбор перед склеиванием допускают наличие только тех дефектов, которые предусмотрены техническими условиями для изделия того или иного сорта. Заделываются лишь дефекты, вскрытые после калибрования щита. Для выполнения этой операции на предприятии должны быть предусмотрены отдельные рабочие места, оснащенные ручным и ручным механизированным инструментом.

Калибровально­-шлифовальные станки для выравнивания поверхности склеенного щита желательно оснащать и суппортом со шлифовальным утюжком, устраняющим кинематическую волну, часто образующуюся на обработанной поверхности от воздействия жесткого калибровального вала.

Торцевание и форматная обрезка клееного щита необходимы для придания полуфабрикату товарного вида. Кроме того, при торцевании отрезаются участки, на которых, как правило, имеются торцевые трещины (непроклей в фугах) и «схватывание» у концов щита, иногда возникающее после калибрования. Понятно, что удаление этих дефектов ведет к уменьшению полезного выхода щита.

Формирование фаски или радиуса на ребрах клееного щита должно защищать изделие от риска образования заколов при его транспортировке, хотя некоторые потребители могут использовать такой щит и без дальнейшей обработки по формату. Маркировка отгружаемых покупателю изделий предотвращает предъявление необоснованных претензий, если клиент на своем складе перепутает партии товара от разных поставщиков.

Качественное упаковывание улучшает товарный вид изделий и предотвращает их повреждения при транспортировке и хранении. Современные условия поставки обычно предусматривают отгрузку партий любого товара на одноразовых невозвратных поддонах, что позволяет перемещать стопы с помощью вилочных погрузчиков и тележек. Поэтому изготовителю клееного щита, поставляемого в больших объемах, целесообразно организовать отдельный участок для изготовления таких поддонов на основе образующихся у него отходов основного производства.

Неправильная технология производства клееного щита

В 1950­-е годы в СССР действовал ГОСТ на плиты столярные - щиты, изготовленные из узких реек, облицованных с обеих сторон лущеным шпоном в один или два слоя. Этим стандартом изделия подразделялись на три вида: НР - со средним слоем из несклеенных реек; СР - со средним слоем из склеенных реек; БР - на основе блочно-­реечных щитов.

Технология производства среднего слоя столярных плит марки БР предусматривала склеивание по пластям широких досок большой толщины (40-60 мм) в единый блок, который затем распиливался перпендикулярно пластям этих досок на тонкие клееные щиты.

В последнее время некоторые изготовители клееного щита стали считать, что у подобной технологии есть определенные достоинства и она может использоваться для производства необлицованного товарного клееного щита.

Возможно, такая технология и имеет право на существование, но анализ показывает, что изготовление высококачественного клееного щита с ее помощью невозможно. Прежде всего из-­за того, что получить качественные доски большой длины с постоянным сечением и предохранить их от коробления почти невозможно. В результате после их склеивания внутри блока между пластями неминуемо образуются непроклеенные участки, которые после раскроя в полученном клееном щите выглядят как расхождение клеевых фуг.

Кроме того, на поверхности отпиленных от блока щитов обязательно проявятся дефекты древесины, которые были скрыты внутри древесины досок.

Поэтому качество клееного щита, полученного по такой технологии, не будет соответствовать требованиям, которые предъявляются к деталям мебели, экспорт щита окажется невозможен и его можно будет использовать только в строительстве.

Андрей ПЕТРОВ,
компания «МедиаТехнологии»,
по заказу журнала «ЛесПромИнформ»