Мебель из массива

Когда мы произносим слова «мебель из массива», то как-то забываем, что к такой мебели могут быть отнесены только изделия, полностью изготовленные из цельной, в том числе клееной, древесины, причем без облицовывания поверхностей. Исключение составляют задние стенки тумб и шкафов, а также донья выдвижных ящиков.

Это означает, что для изготовления такой мебели должна использоваться только высококачественная древесина тропических пород или, на худой конец, твердолиственных, но обязательно с красивой текстурой. Впрочем, мебель различных стилей - от рококо до второго ампира - изготавливалась и из древесины хвойных и мягких лиственных пород. Но в этом случае ее поверхность покрывалась сложной резьбой, отделывалась эмалями и позолотой, скрывавшими текстуру древесины.

С середины прошлого века мебельная промышленность отделилась от деревообрабатывающей и стала самостоятельной отраслью, а мебель начали производить не из цельной древесины, а из древесных материалов. И сегодня не стоит даже говорить о возврате к производству мебели из массива в промышленных объемах. Тому есть несколько серьезных причин: общемировой дефицит древесины ценных тропических и твердых лиственных пород, отсутствие высокого спроса на подобную мебель, которая не востребована массовым потребителем из-за особенностей планировки подавляющего большинства современных типовых жилищ, а также огромные затраты, которые потребуются на перестройку сложившихся технологических процессов мебельного производства.

Конечно, производство мебели из массива в небольших объемах существует - это в основном индивидуальные заказы, и такая мебель относится к самой высокой ценовой группе.

Вместе с тем на рынке мебели есть большой сегмент, который включает в себя щитовую и брусковую мебель, предназначенную для меблировки детских и подростковых комнат, летних загородных домов, стеллажи, а также многие изделия мебели, поставляемые в разобранном виде, и т. п.
Подобная мебель, у которой часто вообще нет отделки, давно и прочно вошла в ассортимент продукции, предлагаемой магазинами IKEA и другими европейскими компаниями.

Технология ее производства довольно проста, организовать ее выпуск можно на любом дерево­обрабатывающем предприятии.

Технологические операции

Перед тем как приступить к освоению производства мебели из массива, необходимо выбрать тип изделий, предполагаемых к выпуску, определить состав необходимых технологических операций и последовательность их выполнения.

Процесс производства может быть разбит на следующие этапы:

Изготовление брусковых заготовок из массивной древесины:

• раскрой доски поперечный с вырезкой дефектов;
• плоское фрезерование заготовок по двум противоположным пластям;
• раскрой доски продольный с вырезкой дефектов.

Изготовление клееного щита и клееного бруска:

• нанесение клея на кромки брусковых заготовок;
• склеивание брусковых заготовок в щит;
• калибрование склеенного щита шлифованием с двух сторон;
• форматная обрезка щитовых заготовок и раскрой кратных заготовок, в том числе на брусковые заготовки;
• фрезерование галтели или фаски по периметру заготовок.

Повторная машинная обработка щитовых деталей из массивной древесины:

• выпиливание из клееного щита заготовок непрямоугольной формы;
• фрезерование кромок прямоугольных и непрямоугольных заготовок;
• сверление отверстий в пластях и кромках щитовых заготовок;
• выборка пазов в кромках щитовых заготовок;
• выборка проемов в пластях щитовых заготовок;
• формирование фигарей по пласти щитовых заготовок филенок.

Повторная машинная обработка брусковых деталей из массивной древесины:

• фрезерование на брусковых заготовках профиля по одной или двум противоположным кромкам;
• фрезерование закругленных торцов брусковых заготовок;
• выборка пазов под шиповые соединения;
• фрезерование овальных и круг­лых шипов;
• сверление отверстий в брусковых деталях.

Шлифование:

• пластей брусковых и щитовых деталей;
• плоских прямых кромок брусковых заготовок;
• торцов брусковых заготовок;
• прямолинейных и непрямолинейных профильных в сечении кромок брусковых и щитовых деталей.

Отделка щитовых деталей:

• выделение структуры древесины путем удаления весенней зоны годичных слоев;
• крашение пластей и кромок;
• шлифование пластей промежуточное;
• шлифование кромок промежуточное;
• грунтование пластей и кромок;
• лакирование пластей и кромок.

Сборка корпусных узлов и изделий:

• установка шкантов на клею;
• сборка неразъемных узлов, включая ящики выдвижные;
• сборка разъемных узлов и изделий на стяжках;
• установка фурнитуры;
• комплектация изделий;
• упаковывание изделий.

Конечно, в технологический процесс - в зависимости от особенностей конструкции конкретного изделия - могут быть включены и другие, дополнительные, операции. Он может быть также существенно упрощен за счет применения готового клееного щита, приобретаемого на стороне. Важно только, чтобы качество этого полуфабриката полностью соответствовало тем требованиям, которые будут предъявляться к изделию мебели: расположение сучков на поверхности щита должно быть равномерным, не должно быть темных клеевых фуг, трещин, дефектов древесины, профрезеровок, трещин, выдернутых пучков волокон в центре сучков и т. д.

Оборудование

Освоение производства мебели из массива на деревообрабатывающих предприятиях, как правило, сопровождается значительным изменением сложившейся технологии и требует приобретения нового оборудования в дополнение к имеющемуся. В условиях недостатка собственных или кредитных средств лишь отдельные владельцы предприятий могут приобрести сразу комплектное производство на основе автоматических станков и линий. Поэтому для большинства наших предприятий наибольший интерес сегодня представляет простое позиционное и недорогое оборудование.

Изготовление брусковых заготовок из массивной древесины

Рис. 1. Станок круглопильный торцовочный с нижним расположением пилы


Рис. 2. Станок рейсмусовый

Для поперечного раскроя обрезных досок на заготовки с вырезкой дефектов применяются станки круглопильные торцовочные с нижним расположением пилы (рис. 1). Они должны быть оснащены роликовыми столами на входе и выходе. В зависимости от требуемой производительности предприятию может потребоваться два таких станка и более.

Желательно оснастить их продольные линейки программируемыми упорами для задания длины заготовок, что существенно повысит производительность и даст возможность экономить материал вследствие высокой точности раскроя по длине.

Для плоского чернового фрезерования заготовок по пласти, фрезерования пластей и кромок щитовых и брусковых заготовок, для их выравнивания и создания базирующей поверхности на небольших производствах может использоваться станок фуговальный. Для организации производства вполне достаточно, если у станка будет рабочая ширина 200 мм (что предопределяет его невысокую стоимость). Но экономить средства на оснащении станка автоподатчиком не следует: это устройство способствует повышению производительности и уменьшению количество профрезеровок, образующихся на заготовках при их продвижении по столу станка вручную. плоское фрезерование заготовок по пласти с обработкой щитовых и брусковых заготовок на заданную толщину после станка фуговального выполняется на станке рейсмусовом (рис. 2). Если не предполагается обрабатывать на нем широкие щитовые детали, то его рабочая ширина может не превышать 400 мм: такие станки также недороги и занимают небольшую площадь. Станок должен быть оснащен хотя бы короткими рольгангами на входе и выходе.

Для продольного раскроя досок должен использоваться станок круглопильный прирезной, оснащенный продольной направляющей линейкой, что позволяет изготавливать на нем заготовки заданной ширины.

Изготовление клееного щита и клееного бруска

Рис. 3. Вайма для склеивания вертикальная


Рис. 4. Схема станка широколенточного калибровально-шлифовального


Рис. 5. Станок форматный круглопильный с кареткой

Для нанесения клея на предварительно отфрезерованные стороны брусковых заготовок перед их склеиванием по толщине и ширине на небольших производствах используют простейшие ручные роликовые клеенаносящие устройства со встроенным клеевым бачком. Клей следует наносить на предназначенном для этого рабочем столе. Перед склеиванием щита на таком столе обязательно проводится предварительный подбор брусков в соответствии с рисунком текстуры древесины.

склеивание брусковых заготовок по ширине и толщине в щит или в клееный брусок требует использования винтовых, пневматических или гидравлических вайм (рис. 3).

Пневмоваймы обеспечивают высокое качество склеивания, а их стоимость ниже, чем гидравлических. При их выборе следует определить тип клея, который будет использоваться, и время его отверждения, после чего можно рассчитать требуемую производительность вайм. Как правило, следует использовать несколько однопозиционных вайм или одну многоэтажную. Количество этажей также определяется с помощью расчета и с учетом роста производительности.

После склеивания для достижения окончательного распределения в заготовках влаги, содержащейся в клее, должно обязательно выполняться кондиционирование заготовок, для чего должны быть предусмотрены соответствующие подстопные места.

После склеивания полученные щитовые заготовки для устранения провесов брусков и получения заданного размера по толщине должны быть откалиброваны.

Для этого следует использовать только широколенточный калибровально-шлифовальный станок (рис. 4). В данном случае использование рейсмусового не обеспечит качества: на обработанной поверхности остается поперечная кинематическая волна, раскалываются сучки, а из сердцевины сучков выдергиваются пучки волокон.

Причем у этого станка должны быть два агрегата: вальцовый калибрующий и утюжковый - для повышения качества обработанной поверхности.

для раскроя склеенных щитов на заготовки, форматной обрезки щитовых заготовок и раскроя кратных заготовок, в том числе брусковых, на небольших производствах используется станок форматный круглопильный с кареткой (рис. 5). Чтобы приобрести не очень дорогой станок, следует заказать комплектацию с уменьшенной (до 2,5 м) длиной хода каретки - для изготовления большинства изделий мебели этой длины вполне достаточно.

Весьма важной технологической операцией является формирование галтели или фаски на ребрах щитовых заготовок по их периметру при помощи фрезерования. Трудности с выполнением этой операции возникают у всех изготовителей, использующих не двухсторонние форматнообрезные станки, а ручной механизированный инструмент. Весьма эффективно будет использование с этой целью станка для удаления свесов кромочного материала, в составе которого имеются два соосных вертикальных фрезерных агрегата, формирующих галтель или фаску одновременно на верхнем и нижнем ребре щита, который вручную продвигают по рабочему столу.

Повторная машинная обработка щитовых деталей

Рис. 6. Станок фрезерный вертикальный с нижним расположением шпинделя, укомплектованный шипорезной кареткой и автоподатчиком

выпиливание из клееного щита заготовок непрямоугольной формы небольшого размера может выполняться на станках ленточнопильных столярных по предварительной разметке. Но значительно удобнее (и дешевле) использовать для этой цели ленточнопильный станок, установленный на двуплечем рычаге. Его рабочий орган, перемещаясь вокруг заготовки, неподвижно закрепленной на столе станка, выполняет фигурные пропилы по копиру.

Для фрезерования кромок прямо­угольных и непрямоугольных заготовок обычно применяется станок фрезерный вертикальный с нижним расположением шпинделя, укомплектованный шипорезной кареткой (рис. 6), в нем заготовки могут базироваться по линейке или на копире.

сверление отверстий в пластях и кромках щитовых и брусковых заготовок в небольших производствах может выполняться на тех же многошпиндельных сверлильных станках, которые применяют в производстве мебели на основе древесно-стружечных плит.

выборка пазов и проемов в пластях щитовых заготовок, формирование фигарей филенок, формирование простых рельефов на пласти щитовых заготовок, обработка деталей по периметру обычно выполняется на станках фрезерных вертикальных с верхним расположением шпинделя. При этом используются копиры, которые перемещают по рабочему столу вручную.

Повторная машинная обработка брусковых деталей

Рис. 7. Станок шипорезный для формирования овальных шипов

фрезерование на брусковых заготовках профиля по одной или двум противоположным кромкам и фрезерование закругленных торцов брусковых заготовок также выполняют на станках фрезерных вертикальных с верхним или нижним расположением шпинделя.

выборка пазов под шиповые со­единения требует использования специального сверлильно-пазовального станка с горизонтально расположенным шпинделем. Но во многих случаях может быть использован и станок с вертикальным расположением шпинделя, в том числе настольный, что существенным образом сказывается на снижении стоимости этого оборудования. Однако для формирования так называемых закругленных, или овальных, шипов пазов, получаемых на этом оборудовании, на предприятии должен быть шипорезный станок (рис. 7). Но из-за высокой производительности такой станок часто бывает недогружен.

В этом случае есть возможность оснастить вертикальный сверлильный станок специальным инструментом: квадратным долотом, охватывающим фрезу и формирующим овальный паз в заготовке. при помощи этого инструмента в овальном пазу вырезаются углы. А для фрезерования прямых шипов может применяться фрезерный станок с нижним расположением шпинделя.

Шлифование

Рис. 8. Станок шлифовальный с горизонтальным столом

Качество шлифования пластей, плоских и профильных кромок брусковых и щитовых деталей и открытых торцов брусков во многом определяет качество всего готового изделия.

Так называемое белое шлифование пластей деталей перед отделкой может выполняться на том же станке, что и калибрование щита после склеивания, при условии что станок будет оснащен необходимым образом.

Для обработки плоских прямых и непрямолинейных кромок, а также торцов брусковых заготовок используются шлифовальные станки с горизонтальным столом (рис. 8), лента в которых натянута на вертикальные шкивы. Желательно также использование шлифовальных станков с диском и бобиной, на которых могут сниматься провесы. а для обработки изогнутых и профильных в сечении брусков и щитовых деталей небольшого размера вручную используются так называемые шлифовальные стойки (рис. 9) с горизонтальными шпинделями, оснащаемыми жесткими и эластичными шлифовальными барабанами, щетками и т. д.

Отделка щитовых деталей

Рис. 9. Шлифовальная стойка

Широкое распространение получило сегодня выделение в деталях из цельной древесины ее структуры путем удаления весенней зоны годичных слоев (структурирования поверхности древесины). Для этой цели применяются щеточные станки, оснащенные барабанными металлическими щетками из проволоки разной толщины и упругости.

На небольших производствах окраска пластей и кромок, грунтования и лакирования вручную оказывается наиболее экономичным вариантом за счет нанесения ЛКМ с использованием распылительных установок любого типа, преимущественно безвоздушных.

В современных технологических процессах применяются распылительные кабины с сухими фильтрами. Желательно оснащать производство несколькими кабинами. Использование так называемых чистых комнат экономически нецелесообразно, так как требует огромных энергетических затрат на нагрев приточного воздуха в зимний период и на его охлаждение летом.

Для удаления ворса и пузырей должно обязательно проводиться промежуточное шлифование пластей и кромок после окраски или грунтования. В условиях небольших производств оно выполняется с помощью ручного механизированного пневматического инструмента, рабочий орган которого представляет собой барабан с лепестками шлифовальной ленты.

Сушка или отверждение покрытий, особенно на водной основе, сегодня очень часто проводятся в тележках-этажерках, поскольку такой способ требует минимальных вложений в оборудование.

Сборка корпусных узлов и изделий

установка шкантов на клею на предприятии не выполняется, например, при поставке изделий потребителю в разобранном виде. И даже на довольно крупных предприятиях специальное оборудование для этой операции применяется редко, шканты устанавливают вручную.

Для сборки неразъемных узлов и изделий, включая ящики выдвижные, обязательно следует использовать разные ваймы, чтобы обеспечить геометрическую точность изделий и плотность прилегания соединяемых поверхностей. установка фурнитуры и сборка разъемных узлов и изделий на стяжках ведутся вручную, с использованием шуруповертов. При больших габаритах собираемых изделий желательно использование кондукторов или вайм.

Все детали изделий, вне зависимости от того, поставляются они в собранном или разобранном виде, должны быть предварительно осмотрены и подобраны по текстуре и цвету поверхности.

В упаковку разобранных изделий вкладываются элементы, изготовленные из гофрокартона или брусков, обернутых в мягкую бумагу, предотвращающие смещение деталей, а сами детали обертываются в неабразивную бумагу либо перекладываются ею. Внутрь упаковки также обязательно вкладывается пакет с комплектом фурнитуры.

Андрей ДАРОНИН,
компания «МедиаТехнологии»,
по заказу «ЛесПромИнформ»