Есть идея!
Склеивание древесины с аккумулированием тепла
Эта идея известна с 30-х годов прошлого века и возникла для ускорения отверждения лакокрасочных покрытий. Предлагалось нагреть поверхность, прежде чем наносить на нее лак или краску. В этом случае отверждение происходит изнутри наружу и покрытие формируется естественно. При обычной технологии сначала отверждается тонкий наружный слой, препятствующий высыханию массы ЛКМ под ним, что увеличивает время сушки покрытия и снижает его прочность.
В технологии получения клееной продукции, например, реечных щитов и строительных балок, этот прием может обеспечить большой экономический эффект и повышение качества продукции. Сегодня для ускорения отверждения клея при изготовлении тонкой продукции (фанеры) используют горячие прессы. При склеивании массивной древесины такое оборудование уже не годится, так как тепло будет расходоваться на нагрев всей массы изделия, а не только клеевого шва.
Для избирательного нагрева клеевого шва стали применять генераторы токов высокой частоты (ТВЧ). Эффект в этом случае основан на том, что диэлектические потери в жидкости горазда выше, чем в сухом материале. Сегодня установки для склеивания реечных щитов с нагревом ТВЧ широко применяются в промышенности, хотя генератор не дешевое оборудование. К тому же генераторная лампа имеет ограниченный срок службы и создает значительные радипомехи.
Склеивание с аккумулированием тепла позволяет решить проблему нагрева более простым способом. Установка для склеивания реечных щитов, изображенная автором статьи, работает в следующем цикле:
- Набор реек помещается на нагревательную плиту и выдерживается некоторое время для прогрева одной кромки каждой рейки.
- Пресс открывается и освобождается от склееного щита.
- Одна первая рейка перемещается в пресс без нанесения клея.
- Клеенаносящее устройство наносит клей на верхние (холодные) кромки реек.
- Рейки сдвигаются в пресс и поштучно поворачиваются на 90° с кромки на пласть. При этом между рейками должен всегда оставаться зазор во избежание преждевременного контакта клея с нагретой поверхностью.
- Пресс приводится в рабочее состояние – срабатывают верхний и боковые прижимы. Давление сохраняется до полного отверждения клея.
- Во время отверждения следующая партия реек выдерживается на нагревательном столе. Цикл повторяется.
Нагревается лишь одна поверхность склеивания, а не весь объем древесины. Не требуется дорогое оборудование, вместо дорогого горячего пресса достаточно простой прессовой установки с нагревательным столом, который будет автоматически поддерживать заданную температуру. Электропотребление низкое.
Все тепло концентрируется в зоне контакта склеиваемых поверхностей, за счет чего формируется более тонкий клеевой шов и увеличивается зона пропитки древесины клеем. Влага, поступающая с клеем в древесину, постепенно движется изнутри наружу, то есть равномерно распределяется в объемах древесины и не вызывает дополнительных внутренних напряжений.
При склеивании строительных балок с толщиной слоев 40–50 мм установка должна быть изменена с учетом изменения порядка формирования пакета. После нанесения клея и сборки двух слоев необходимо приложить давление до достижения сборочной прочности клеевого соединения. После этого цикл можно продолжать, прибавляя к пакету по одному слою.
Кроме контактного способа передачи тепла, применяется и радиационный способ – с использованием инфракрасных излучателей. Параметры режима склеивания определяются только экспериментальным путем. Для достижения максимальной производительности пресса нужно найти оптимальные температуру и время нагрева, а также время отверждения клея под давлением. При надлежащей автоматизации процесса продолжительность цикла будет не больше одной минуты.
Промышленные установки схожего принципа действия автору неизвестны. Однако в мире для деревообработки применяются сотни машин разной конструкции. Не исключено, что машины, подобные предложенной, используются, но не афишируются. Так поступают некоторые фирмы, чтобы не потерять конкурентное преимущество на рынке. Кроме того, есть умельцы, не владеющие пером, чтобы рассказать о своих достижениях.
Мы хотим обратить внимание специалистов на еще одну нереализованную идею, воплощение которой может стать очень эффективным. Кстати, это походящая тема для аспирантов: есть, что исследовать, задуманное реализовать в опытный, а затем и в опытно-промышленный образец установки для склеивания.
Текст Владимир Волынский
