Русский Английский Немецкий Итальянский Финский Испанский Французский Польский Японский Китайский (упрощенный)

Партнеры журнала:

Деревообработка

Влияние профиля и формы зубьев на стойкость твердосплавных пил и качество раскроя плитных материалов

Чем определяется выбор круглых твердосплавных пил для различных плитных древесных материалов: HDF, MDF, ДсТП, ЛДсТП, фанеры, древесно-слоистых пластиков, OSP, в том числе облицованных натуральным и искусственным шпоном, пленками на основе пластиков?

Качество пропила и стойкость пил, зубья которых оснащены пластинками твердого сплава, зависят от свойств плитных материалов, в частности, плотности и твердости, наличия облицовочных слоев, от типа и наполнения клеевых материалов, качества и исполнения станочного оборудования, режимов резания, марки стали корпуса пилы и типа твердого сплава (HW), количества зубьев, рассчитанного для выбранных режимов резания и качества (шероховатости) поверхности, соблюдения технологии изготовления и подготовки пилы к работе, квалификации рабочих и ИТР, наличия на производстве качественной аспирации и многих других факторов.

Слоистые пластики высокого давления традиционно применяются в производстве мебели и других изделий столярно-строительного назначения, от которых требуется повышенная стойкость к истиранию и влажности, например, столешниц, подоконных досок, мебели для ванных комнат, изделий для покрытия пола, облицовочных материалов для наружных работ и т. п. К плюсам этих покрытий можно отнести ценовую доступность, долговечность, влагостойкость. Однако при раскрое (пилении) плитных материалов, облицованных такими пластиками, часто отмечается быстрое затупление зубьев пил и появление сколов и вырывов облицовочного материала в зоне пропила.

Для отделки плитных материалов используют пленки разной толщины на основе полимеров, как правило, пропитанные смолами, чаще всего меламиновыми. Получается весьма твердое глянцевое или матовое покрытие. Доступная стоимость и разнообразие расцветок – его плюсы, а хрупкость – безусловный минус. Такое ламинированное покрытие очень легко поцарапать, даже от небольшого удара оно может треснуть.

Виды и способы облицовывания плит

После облицовывания путем шпонирования, ламинирования, каширования и постформинга плитные материалы не только становятся прочнее, но и приобретают более эстетичный вид и могут использоваться в качестве заготовок для производства мебели, дверей, стеновых панелей и других облицовочных (и не только) изделий.

Шпонирование натуральным шпоном

Наиболее дорогие изделия из различных плитных материалов облицовываются натуральным строганым (реже лущеным) шпоном разных пород толщиной 0,25–1,5 мм с применением клеевых систем как горячего, так и холодного отверждения. Шпонированные поверхности затем покрываются разными лаками.

Каширование

Технологию каширования применяют в производстве мебельных плит. Облицовочным материалом служит текстурная бумага. Наклеенная на ДсТП (ЛДсТП) или MDF, она образует защитное покрытие.

Кашированные панели не предназначены для интенсивной эксплуатации и не выносят повышенной влажности.

Меламиновое покрытие или шпонирование искусственным шпоном

Меламиновое покрытие образуется при нанесении горячим способом на основу из MDF или ДсТП бумажного слоя и пленки из меламиноформальдегидных смол. Искусственный шпон имитирует фактуру разных материалов, не только древесины, но и камня, металла и др. Это прочное, износостойкое и водостойкое покрытие, устойчивое к действию высокой температуры, но на нем остаются царапины от острых предметов и следы от агрессивных химических веществ. Облицованные меламином плиты используют в производстве дверей, деталей интерьера, столешниц, кухонной мебели, фасадов ящиков и шкафов.

Ламинирование

Полимерные смолы применяются для ламинирования разных плит. Покрытие создается при высоком давлении и температуре около +200°С и приобретает особую прочность при толщине от 0,1 до 0,4 мм. Может имитировать деревянную и каменную, гладкую и рифленую поверхность.

Постформинг

Технология используется при изготовлении деталей с закругленными кромками. На плиты MDF (HDF) или ДсТП (ЛДсТП) наносится покрытие из обработанной (пропитанной) пластификаторами текстурной бумаги. При нагревании материал становится гибким и легко повторяет форму панели. После остывания пленка сохраняет приданную конфигурацию.

Покрытие по технологии постформинга отличается прочностью, стойкостью к агрессивным средам, свето- и термостойкостью, водонепроницаемостью.

Основные линейные и угловые параметры круглых пил

Параметры круглых пил (рис. 1) в значительной степени определяют режимы их работы, стойкость и качество пиленой поверхности. Их значения давно установлены для раскроя разных материалов, включая плитные. Речь идет об угловых и линейных параметрах пил.

Рис. 1. Основные угловые и линейные параметры пилы
Рис. 1. Основные угловые и линейные параметры пилы

По количеству зубьев дисковые пилы условно подразделяются на следующие группы:

  • с малым количеством зубьев: 10–40;
  • со средним количеством зубьев: 40–80;
  • с большим количеством зубьев: 80–120.

Европейский классификатор формы зубьев круглых пил

Рассмотрим основные стандартные профили зубьев пил (табл. 1).

Таблица 1. Основные профили зубьев твердосплавных круглых пил
Таблица 1. Основные профили зубьев твердосплавных круглых пил

Пилы с прямым профилем (FZ) с передним углом 15–30° предназначены в основном для продольного пиления древесины и столярных щитов, в том числе облицованных натуральным шпоном, причем с углом меньше 20° – для твердой древесины, больше 20° – для мягкой. Пилы с попеременно скошенным зубом по задней грани (WZ) подходят для пиления всех пород древесины вдоль и поперек волокон при переднем угле равном 15°, если угол меньше 15° – для пиления поперек волокон, если больше 15° – вдоль волокон. Такие пилы применяются для необлицованных плит (MDF, ДсТП, HDF и т. п.), пластиковых панелей, но не годятся для фанеры и OSP.

Пилы с зубьями «трапеция – трапеция» (TZ) и «трапеция – прямой» (TFZ) хорошо справляются со всеми ламинированными древесными плитными материалами (включая фанеру и OSP) с односторонним покрытием, а при двухсторонней облицовке их дополняют подрезные пилы.

Для материалов с кашированными и меламиновыми пленками лучше всего использовать пилы профилей (DHZ) и (DHZN), но они мало распространены в России из-за фактического отсутствия специализированного заточного оборудования.

Пилы с конусообразными (коническими) профилями зубьев предназначены прежде всего для многослойных плит с различными наполнителями (MDF, ДсТП, OSP, древесины, сотового заполнения и др.) и двухсторонним ламинированием. В некоторых случаях их целесообразно использовать вместе с подрезными коническими пилами.

Довольно большое семейство круглых пил специального назначения с зубьями повышенной стойкости адаптировано для раскроя плитных материалов и получения более высокого качества пиленой поверхности.

Оптимальные профили и угловые параметры зубьев

Профиль и углы зубьев пил оптимизируются для решения задач разных производств. В одном случае требуется высокая стойкость зубьев, напрямую связанная с производительностью технологического оборудования, в другом – повышенное качество пиленой поверхности, в третьем – то и другое, поэтому одинаковых решений быть не может.

Передний, задний угол и угол заточки в сумме всегда должны составлять 90°, даже если передний угол отрицательный. Как правило, пилы с передним углом от 20° предназначены для продольного пиления древесины и древесных материалов, пилы с передним углом 15° называются универсальными, а с углом от +5°до –10° градусов предназначены для пиления облицованных плитных материалов. Задний угол должен быть не менее 10°, но при пилении плитных материалов допускается его уменьшение до 7° за счет вышлифовки ленточки на HW-пластинке по задней грани зуба шириной не больше 1–2 мм – для повышения стойкости зуба и снижения трения его задней грани о дно пропила.

Углы радиального и тангентального поднутрения, способствующие уменьшению трения режущих кромок о стенки пропила, как правило, составляют 1–5° и зависят только от твердости распиливаемого материала. Для пиления твердых материалов подходят углы 1–2°, для мягких материалов и древесины – больше 2°.

Углы косой заточки как по задней, так и по передней грани, а также формирование так называемого дупла или «полого зуба» используются для пиления облицованных хрупкими пленками и необлицованных плит с целью повышения качества пиленых поверхностей и уменьшения числа сколов и вырывов на кромках в зоне пропила. Обычно углы косой заточки составляют 5–30°, причем углы от 5 до 10° применяются для пиления твердых материалов, а больше 10° – для мягких. Такая заточка, за редким исключением, отрицательно сказывается на стойкости пил.

Для повышения стойкости зубьев пил с косой заточкой на острых режущих кромках создаются дополнительные режущие плоскости под углами, отличными от основных (рис. 2). Такие профили могут быть переточены из других профилей на пилах с косой заточкой по задней грани в вариантах 1, 2–3, 4–5, 6–7 на одной пиле и комбинациях 1–2–3, 1–4–5, 3–4–6–7 и др. При комбинации трех и более разных зубьев решаются две задачи: уменьшение вибрации пилы из-за снижения ударных нагрузок переменной величины, что положительно сказывается на процессе пиления, повышении устойчивости пилы в пропиле, уменьшении нагрева, и повышение ее стойкости. Однако не всякое заточное оборудование может повторить эти профили при переточке. 

Рис. 2. Профили зуба при косой заточке по задней грани
Рис. 2. Профили зуба при косой заточке по задней грани

Текст Владимир Падерин