Прессы и линии для облицовывания пластей

Оборудование для производства мебели

Современный рынок предъявляет серьезные требования к изделиям мебели, облицованным натуральным шпоном. Несмотря на необходимость дополнительных вложений в их производство и высокую себестоимость, производить такие изделия выгоднее, чем выпускать в больших количествах дешевую массовую продукцию, изготовленную из ламинированной плиты или облицованную синтетическим шпоном.

Что нужно для фанерования

Для организации производства фанерованных (облицованных натуральным шпоном) изделий любому предприятию в первую очередь требуется оборудование для подготовки шпона, например, станок для раскроя и фугования пачек шпона, ножницы гильотинные, станок для ребросклеивания.

Необходимо также оборудование для форматной обрезки щитовых деталей с удалением свесов шпона, станки шлифовальные и оборудование для отделки.

Но основа всего технологического процесса - станок или устройство для нанесения клея и пресс для облицовывания пластей.

Облицовывание в прессах может выполняться с прогревом клеевого шва или без него, то есть горячим или холодным способом.

В процессе облицовывания участвуют три «стороны»: основа (поверхность детали), клей и облицовочный материал. Для их соединения в целое и используется пресс. На качество облицовывания влияет много факторов, но в основном оно зависит от качества подготовки облицовываемой поверхности (плоскостности и шероховатости), расхода нанесенного клея и равномерности его нанесения. Причем чем тоньше облицовочный материал, тем выше должно быть качество подготовки поверхности, а также точность дозирования и нанесения клея.

Поэтому обязательными «партнерами» любого пресса должны быть калибровально-шлифовальный станок и вальцовый станок (или устройство) для нанесения клея.

Калибровальный станок должен обязательно быть снабжен утюжковым шлифовальным агрегатом для устранения кинематической волны, довольно часто образующейся при обработке поверхности плит жестким калибрующим валом, а вальцы клеенаносящего станка - дозирующими валами, обеспечивающими точность регулирования расхода. Ведь если на подложке есть кинематическая волна, то рано или поздно она проступит через пластик даже толщиной 0,8 мм, а чрезмерное количество нанесенного клея приведет к разбуханию древесно-стружечной плиты с проявлением ее внутренней структуры на облицованной поверхности в виде характерных «звездочек». А если разнотолщинность деталей, одновременно облицовываемых в прессе, больше ±0,15 мм, то на этих деталях могут образоваться непроклеи.

Обработка заготовок в прессе не может устранить никаких недостатков их поверхности и выровнять уже покоробленную деталь! Назначение пресса - обеспечение прижатия облицовки к подложке с заданным усилием и прогрева клеевого слоя до заданной температуры.

Пресс - довольно дорогой вид оборудования, и его правильный выбор должен основываться на точном знании типа подложки, вида используемого клея, типа облицовочного материала, размеров облицовываемых деталей и требуемой производительности оборудования с учетом развития предприятия.

При этом диапазон выбора прессов для облицовывания плоских поверхностей довольно узок: это так называемые пакетные прессы для холодного облицовывания деталей в стопе и одно- или многопролетные прессы для горячего облицовывания.

Прессы пакетные

Рис. 1. Пресс пакетный четырех-секционный с поперечной загрузкой

При холодном склеивании, например, плит по толщине, при их облицовывании декоративными бумажно-слоистыми пластиками или пленками, не выдерживающими повышенной температуры, часто применяются однопролетные, так называемые пакетные прессы с большим просветом, которые предназначены для выдержки под давлением склеиваемых пакетов, уложенных в стопу высотой до 1,5 м (рис. 1). Загружаться они могут как с широкой, так и с узкой стороны.

Нижняя плита пресса оснащается продольными или поперечными утапливаемыми роликовыми шинами, позволяющими закатить внутрь пресса стопу на поддоне. У такого оборудования может быть от двух до восьми плит, которые поднимаются и опускаются при помощи отдельных гидроцилиндров, что дает возможность выполнять прессование одновременно нескольких стоп, каждая из которых может отличаться от других по высоте. Рабочее давление в гидросистеме этих прессов создается работающей в режиме накачки общей гидростанцией, которая останавливается по достижении заданного давления и автоматически включается вновь, когда давление опускается ниже установленного нижнего предела.

У большинства выпускаемых пакетных прессов размер нижних плит 2500 × 1300, 3000 × 1300 или 3500 × 1300 мм. Общее усилие - в среднем около 160 т.

Подобные прессы мод. АП082 МА изготавливались Карачевским экспериментальным машиностроительным заводом как аналог модели HW15-4 немецкой фирмы Wemhoener. Наибольшую номенклатуру таких прессов предлагает сегодня итальянская фирма Italpresse.

Плиты горячих прессов

Плиты горячих прессов по конструкции могут быть сварными, с пустотами для прохода теплоносителя, цельными, с просверленными в них поперечными и продольными каналами для теплоносителя, и комбинированными - сборными, с установленным внутри керамическим наполнителем и размещенными в нем трубчатыми электронагревателями (тэнами). Рабочая поверхность плит всех видов может быть покрыта алюминиевым листом, что обеспечивает равномерное распределение температуры по поверхности облицовываемых деталей.

Сварные плиты дешевле цельных, но в процессе длительной эксплуатации на них возможно появление неровностей - впадин. Плиты с просверленными каналами дороже, но обладают большой теплоемкостью, что ослабляет скачкообразное снижение температуры на поверхности плит в момент помещения холодных пакетов заготовок внутрь пресса.

Недостаток прессов, в которых в качестве теплоносителя используются вода или пар, - коррозия всех металлических деталей пресса из-за неминуемых протечек в местах уплотнения.

Использование термомасла исключает эту проблему, но требует оснащения пресса отдельной установкой для его нагрева и циркуляции. Кроме того, стоимость этого теплоносителя весьма высока и его потери при эксплуатации пресса должны полностью исключаться. Другое преимущество нагрева плит термомаслом - возможность достижения высокой температуры плит (140°С и выше), что способствует сокращению периода прогрева клеевого шва и увеличению производительности пресса за счет уменьшения времени выдержки.

Система электронагрева плит значительно проще в эксплуатации, чем система нагрева с использованием жидких теплоносителей, однако она часто не обеспечивает нужной равномерности нагрева поверхности плит. Кроме того, при выходе из строя одного из тэнов возникает необходимость его полной замены, для чего приходится разбирать пресс. К тому же существуют ограничения на мощность электроустановок, эксплуатируемых предприятиями, а стоимость электроэнергии постоянно растет и будет расти...

Наиболее выгодный и экономичный вариант - использование термомасляных установок, и в современных прессах они нашли широкое распространение.

Прессы многопролетные

Рис. 2. Пресс многопролетный с загрузочной
и разгрузочной этажерками

Пресс многопролетный (рис. 2) состоит из рамы с горизонтально размещенными внутри нее обогреваемыми плитами (не менее трех - от 2 до 40 пролетов), гидравлического механизма для смыкания плит и создания рабочего давления, а также системы обогрева и механизмов загрузки и разгрузки пресса.

Основной недостаток многопролетных прессов в том, что клеевые слои первого прессуемого пакета, помещенного на плиту, начинают отверждаться еще до того, как будет загружен последний пакет, плиты пресса сомкнутся и будет достигнуто рабочее давление. Это обстоятельство диктует необходимость применять загрузочные и разгрузочные этажерки для одновременной загрузки всех пакетов, что серьезно усложняет конструкцию пресса, увеличивает его стоимость и снижает надежность оборудования. Кроме того, загрузка пресса с большим количеством пролетов - процесс длительный, в течение которого пресс при малых периодах выдержки простаивает. Поэтому сейчас применение многопролетных прессов ограниченно и они используются для прессования деталей, требующих длительного периода выдержки под давлением, например, для склеивания дверных полотен с наружными слоями из ДВП или для изготовления деталей мебели с сотовым заполнением, выдержка которых при прессовании составляет около 6 мин.

Отечественные многопролетные прессы, предназначенные для склеивания дверных полотен, производились Нелидовским заводом гидравлических прессов.

Прессы однопролетные

Рис. 3. Пресс однопролетный с нижним расположением гидроцилиндров и нижней подвижной плитой

В конструкцию простейшего обогреваемого однопролетного пресса (рис. 3) входят: рама, две плиты, гидравлическая система для смыкания плит и создания рабочего давления и механизм синхронизации смыкания.

Размеры плит таких прессов - 2300 × 1100, 2500 × 1300, 3000 × 1300, 3300 × 1300 и 3500 × 1300 мм. Причем плиты размером 2500 × 1300 или 3000 × 1300 мм в наибольшей степени подходят для размещения в прессе одного полотна двери или двух проходных боковых стенок шкафа. Обогрев плит таких прессов обеспечивается горячей водой, паром, электричеством или термомаслом.

В зависимости от конструкции пресса его рабочие цилиндры могут быть расположены сверху или снизу, то есть смыкание плит выполняется за счет перемещения нижней или верхней плит. Нижнее расположение удобнее, так как уровень загрузки пресса всегда остается постоянным. Однако необходимость размещения ее рабочей поверхности на высоте 800-900 мм от пола ведет к увеличению габаритов пресса.

Конструкция таких прессов обеспечивает их загрузку с узкой или широкой стороны. Однопролетные прессы с большим рабочим просветом более удобны при загрузке и позволяют оснащать их дополнительными греющими плитами, что дает возможность преобразовывать прессы в двух- или трехпролетные с существенным увеличением производительности при минимальных затратах.

Пакеты загружаются в такой пресс вручную, на металлических поддонах или без них. Однако этот способ загрузки непроизводительный и связан с опасностью получения персоналом ожогов.

Поэтому более совершенные прессы оснащаются ленточным загрузочным конвейером. За пределы пресса выходит часть этого конвейера, на которой и выполняется сборка пакета для прессования.

Наиболее известные производители однопролетных прессов - немецкая фирма Joos и итальянские Italpresse, ORMA Macchine, Tiger и др.

Облицовывание неплоских поверхностей

Однопролетные прессы могут оснащаться также и дополнительными устройствами, позволяющими использовать их для облицовывания фрезерованных неплоских и рельефных поверхностей натуральным шпоном и пленками на основе термопластичных пластмасс.

Для этого на верхней плите пресса закрепляется рамка с эластичной каучуковой мембраной, а к отверстиям в нижней плите пресса подсоединяется система для создания вакуума. К отверстиям в верхней плите подводятся шланги, подсоединяемые к системе создания воздушного давления. Загрузка пакетов в рабочий пролет выполняется с узкой или широкой стороны пресса с помощью каретки, движущейся по направляющим. В таком виде пресс работает при облицовывании пленками в качестве вакуумного (со снятой мембраной) или в качестве мембранного - при облицовывании натуральным шпоном и пленками. После съема рамки с мембраной он может использоваться как обычный - для облицовывания плоских поверхностей. Подобные прессы особенно хороши для оснащения небольших отечественных мебельных предприятий.

Прессы короткотактные

Переход мебельной промышленности в 1960-х годах к серийному производству изделий потребовал увеличения производительности многих видов оборудования, в том числе и для облицовывания пластей. Это привело к созданию быстроотверждающихся клеевых систем и разработке однопролетных прессов проходного типа с автоматической загрузкой, работа которых характеризуется небольшой продолжительностью цикла смыкания-размыкания плит и достижения и снятия рабочего давления (от восьми секунд). Такие прессы называют короткотактными.

Автоматизация загрузки пакетов в эти прессы достигается за счет того, что вокруг их нижней плиты проходит приводной ленточный транспортер из полиэтилентерефталатной (ПЭТФ) пленки (в России ее выпускают под названием «лавсан», а за рубежом она называется «майлар» или «терилен»), устойчивой к воздействию высокой температуры и давления.

Этот транспортер выходит за пределы плит пресса, и пакет формируется прямо на нем. В ходе технологического цикла пресс открывается, транспортер приводится в движение, лежащий на нем спрессованный пакет выводится из пресса, а на его место поступает новый. После этого плиты снова смыкаются и цикл повторяется.

Линии облицовывания

Пресс однопролетный HT 90 с нижним расположением гидроцилиндров и нижней подвижной плитой (HIGH POINT)

При облицовывании выполняются следующие операции: очистка поверхности деталей от пыли, нанесение клея на пласти заготовок, сборка пакета, прессование с выдержкой под давлением и выдержка (охлаждение).

Начиная с 1972 года в нашу страну было поставлено несколько таких линий фирм Wemhoener и Buerkle, конструкция которых была положена в основу отечественных аналогов - линий мод. МФП1, АКДА 4938, АКД 4140 и ЛЛД-4941, выпускавшихся Днепропетровским станкозаводом и Нелидовским заводом гидравлических прессов.

В состав таких линий входят: автоматический питатель, станок щеточный для очистки пластей и кромок деталей от пыли, станок вальцовый клеенаносящий (четырехвальцовый), дисковый приемный транспортер для деталей с нанесенным клеем, транспортер формирующий, короткотактный пресс с загрузочным транспортером и автоматический укладчик. Линии оснащаются обогреваемыми прессами с продольной загрузкой, размеры плит - примерно 1850 × 3500 или 1850 × 5400 мм. К сожалению, в 1990-е годы из-за увлечения производителей мебели ламинированной плитой большая часть этого оборудования была выведена из эксплуатации.

Основные изготовители таких линий - немецкие фирмы Buerkle, Wemhoener и итальянские Italpresse, Carrozzauto (Kolmag), Colombo Remo, MK Impianti и др.

Однако линии, оснащенные тяжелыми прессами с продольной загрузкой и с большими прессующими плитами, развивают высокую производительность, что подходит только для довольно крупных предприятий.

На предприятиях с малой производственной мощностью целесообразно использование линий на базе пресса с поперечной загрузкой, который оснащен ленточным транспортером. Подобную линию можно не комплектовать питателем, но желательно оснастить укладчиком, так как укладка в стопу горячих деталей после прессования вручную всегда представляет собой проблему. Для изготовителей дверей и деталей мебели вполне достаточно пресса с размерами плит 2500 × 1300 мм, обеспечивающего, например, одновременное облицовывание двух проходных стенок высокого платяного шкафа. Основными изготовителями подобных линий являются фирмы Joos, Italpresse, ORMA Macchine, Tiger, Steton и др.

В связи с заметным увеличением объемов использования в изделиях мебели натурального шпона задача приобретения прессового оборудования для многих предприятий становится все более актуальной. Пресс следует выбирать весьма тщательно, причем исходя не только из цены, но и из требуемой производительности, соображений надежности и долговечности, удобства использования оборудования, а также с обязательным учетом всех требований технологии, реализуемой при облицовывании.

При выборе пресса большое значение имеет правильное определение размеров его плит и способа их нагрева. Размер плит должен обеспечивать облицовывание всех деталей, входящих в состав производимых изделий, при максимальном заполнении рабочей площади плит и с учетом возможной перспективы перехода к выпуску изделий других размеров.

Владимир КОЛОМИЙЦЕВ,
компания «МедиаТехнологии»,
по заказу журнала «ЛесПромИнформ»

Термины

Облицовывание - общее наименование процесса наклеивания какого-либо тонкого материала на какую-либо поверхность с целью улучшения ее внешнего вида, относящееся к применению любых видов облицовок: из натурального или синтетического шпона (пленок на основе бумаги, пропитанной смолами), пластмассовых пленок, фанеры клееной (многослойной) и т. д.

Облицовывание натуральным шпоном называется фанерованием, поскольку фанера - тонкий лист, срезанный с поверхности какого-то материала. При этом шпоном называется такой лист, прирезанный в размер. Многие заблуждаются, считая, что склеенный в несколько слоев шпон и есть фанера, - правильно этот материал называть фанерой клееной, то есть склеенными друг с другом листами шпона. А слово «клееная» было лет двадцать назад потеряно фанерщиками, для краткости исключившими его из названий всех своих ГОСТов.

Слово «шпонирование», возникшее в среде профанов и довольно часто встречающееся теперь даже на страницах специализированных изданий, в профессиональной лексике недопустимо.

Для обозначения обычного облицовывания пластей синтетическим шпоном в свое время не был предложен русскоязычный термин и сегодня для этого используется выражение «облицовывание пленкой». При этом термин «облицовывание бумагой» также недопустим, поскольку для облицовывания деталей и изделий применяется не бумага, а смоляная пленка с листовым бумажным наполнителем (пленка на основе бумаг, пленка бумажная).