КЛЕЕНАЯ СЛОИСТАЯ ДРЕВЕСИНА

Полное представление о разнообразии клееной слоистой древесины дает ее классификация, представленная на рисунке 42.

Обычная клееная фанера представляет собой многослойный мате- риал, слои которого могут быть изготовлены из одной или нескольких пород древесины. Волокна древесины в двух соседних слоях распола- гаются под углом 90°. Такую фанеру можно использовать в различных производствах.

Облицованная фанера представляет собой многослойный материал; одна или обе рубашки ее изготовляются из древесины с красивой тек- стурой, а также из бумаги, металла, асбеста, стеклянной ткани, пласт- массы. Фанера, облицованная строганым шпоном ценных пород древе- сины (орехом, дубом и т. д.), может быть использована при производстве мебели, отделке кают судов, железнодорожных вагонов и т. д.

Облицовка фанеры металлом (сталью, медью, алюминием) изменя- ет ее физико-механические свойства, повышая:

– прочность,

– жесткость,

– наружную твердость и влагостойкость.

Такой материал отличается сравнительной легкостью. Очень часто эту фанеру называют бронированной. Потребителями ее могут быть тарная, холодильная, авиационная и другие отрасли промышленности. Облицовка фанеры текстурной бумагой (декоративная фанера) позволя- ет значительно улучшить ее внешний вид.

Одновременное со склеиванием фанеры создание на ее поверхности прозрачного защитного слоя из отвержденной смолы избавляет от не- обходимости отделки такой фанеры лаками или эмалями.

Облицовка асбестом или стеклянной тканью превращает фанеру в негорючий материал, что имеет особое значение при использовании ее в судостроении.

Фанера, облицованная пластмассой, применяется в мебельном про- изводстве (крышки столов), для отделки помещений, изготовления мно- гократно используемой бетонной опалубки и т. д. (рис. 42).

Рис. 42 – Конструкция некоторых слоистых материалов:

а – армированная фанера, б – гофрированная фанера, в – столярная плита, г – столярная плита с серединкой из шпона, д – изоляционная плита, е – пустоте- лая плита

Бакелизированная фанера представляет собой материал, верхние слои которого перед склеиванием пропитаны или намазаны смолой. На поверхности такой фанеры создается слой отвердевшей смолы, надежно защищающей ее от действия влаги и воды. Эта фанера употребляется в качестве обшивочного материала, в первую очередь в судостроении.

Армированная фанера представляет собой материал, между слоями которого имеется несколько слоев металлической сетки.

Не увеличивая заметно объемного веса фанеры, металлическая сет- ка увеличивает ее прочность, позволяя использовать такую фанеру в качестве конструкционного материала для ряда весьма ответственных

изделий. Кроме того, металлическая сетка дает возможность применить этот материал в качестве нагревающих элементов – электрофанеры (на- пример, при производстве инкубаторов).

Если под одной из наружных рубашек фанеры помещен тонкий слой металла, горячий предмет, например, горящая папироса, положенная на отделанный лаком лист фанеры, не оставляет следа, так как отдаваемое тепло быстро отводится металлом, равномерно распределяющим его на большой площади.

Гофрированная фанера представляет собой слоистый материал, поперечному сечению листа которого во время склеивания придает- ся сложная форма. Это обеспечивает повышенную жесткость листа в одном из направлений, перпендикулярном его плоскости. Такая фанера может использоваться в строительстве для обшивки стен, потолков, из- готовления перегородок и подобных элементов конструкций. В Южной Америке для внешней отделки домов, покрытия крыш и т. д. применя- ют гофрированную фанеру толщиной 4,7 – 7,8 мм, облицованную с двух сторон тонкими слоями алюминия.

Фанерной плитой условно принято называть многослойный матери- ал толщиной от 20 до 45 мм. Обладая достаточно высокой прочностью и неизменностью размеров, он нашел применение в сельхозмашинострое- нии, вагоностроении и других отраслях промышленности.

Столярная плита представляет собой щит, средняя часть которого сделана из реек или шпона, поставленного на ребро, щит с каждой сто- роны оклеен одним или несколькими листами шпона. Обладая сравни- тельно небольшим весом и неизменностью размеров, столярные плиты применяются в мебельной промышленности, производстве деревянных музыкальных инструментов, вагоностроении и т. д.

Изоляционная плита – это щит, средняя часть которого выполнена из изоляционных материалов – пенопласта, пористых древесно-волокнистых плит и т. д., а рубашки из клееной фанеры. Вследствие малой степени уплотнения серединка имеет незначительный объемный вес и низкую те- плопроводность. Такие плиты могут употребляться в строительстве для отепления перекрытий, полов, перегородок, а также в вагоностроении. Для улучшения использования древесины организовано производство древесно-стружечных плит из измельченной древесины (отходов про- изводства). Для получения необходимой прочности частицы древесины связывают между собой синтетической смолой. Часто эти плиты обли- цовывают шпоном, фанерой, бумагой или листовой пластмассой. Такие плиты применяются в строительстве, мебельном и других производствах. По физико-механическим свойствам они близки к столярным плитам.

Пустотелая плита представляет собой рамку, оклеенную с двух сторон клееной фанерой, во внутреннюю полость которой помещен на- полнитель из шпона, фанеры, твердых волокнистых плит, пропитанной смолами бумаги и других материалов. Ввиду незначительного объем- ного веса, низкой теплопроводности и малой материалоемкости такие плиты могут употребляться при изготовлении строительных деталей, мебели, судов, вагонов и т. д.

Лигнофоль, или древесный слоистый пластик, состоит из большого числа слоев лущеного шпона, предварительно пропитанных смолой и спрессованных при высоких давлении и температуре.

Благодаря пропитке древесины смолами, которые химически воз- действуют на стенки клеток, усиливая их термопластичность, материал в момент горячего прессования значительно уплотняется. Последующее отвердение смолы приводит к фиксации упрессовки и препятствует проникновению в древесину воды, в результате чего получается моно- литный материал с высокими физико-механическими свойствами и высокой водоупорностью. Создание у такого материала определенных свойств в различных направлениях может быть достигнуто путем соот- ветствующего взаимного расположения волокон в его слоях.

Так, если направление волокон во всех слоях сделать одинаковым, можно достигнуть максимальной прочности листа в долевом направле- нии.

Из такого пластика (марки ДСП-А) изготовляют вкладыши подшип- ников, вальцы и т. д.

Можно составить древесный слоистый пластик со смешанным на- правлением волокон, поместив через каждые 5 – 20 слоев, имеющих продольное направление волокон, один слой с поперечным направле- нием волокон. В отличие от пластика предыдущей марки, прочность его в поперечном направлении несколько выше. Из него изготовляются детали силовых конструкций, подшипники и т. д. Пластик этой марки (ДСП-Б) применяют также в электротехнической промышленности.

Для получения одинаковой прочности в двух взаимно перпендику- лярных направлениях лист составляют из шпона, в двух соседних слоях которого направления волокон образуют угол 90°. Из него изготовля- ют вкладыши подшипников, матрицы для штампов, шары для мельниц и т. д. Кроме того, пластик этой марки (ДСП-В), изготовленный по спе- циальной технологии, применяют в электропромышленности в качестве изоляционного и силового материала.

Наконец, можно составить пластик из шпона, направления волокон у соседних листов которого будут составлять угол, отличный от 90°,

например, 30 или 45°. Отличительной чертой пластика со звездообраз- ным направлением волокон (ДСП-Г) является большая равномерность физико-механических свойств по всем направлениям (в плоскости ли- ста). Из него изготовляют шестерни, фрикционные шкивы, втулки и другие детали.

К приведенным обозначениям пластиков добавляются малые буквы: а, э, м, т, определяющие назначение каждого материала. Так, буква а до- бавляется к обозначению пластика, применяемого для деталей авиаци- онных конструкций, э – электроизоляционных деталей, м – антифрик- ционных и т – деталей машин текстильной промышленности.

Арктилит представляет собой древесный слоистый пластик, между слоями которого помещено несколько рядов тканой металлической сет- ки. Кроме того, в его состав входит хлопчатобумажная ткань. Благодаря такой конструкции он обладает высокой прочностью и водостойкостью и не подвержен коррозии.

Арктилит используется для изготовления силовых конструкций и в качестве обшивочного материала в судостроении и гидростроении.

Кроме основных видов древесных слоистых пластиков, указанных в приведенной классификации, существует много их разновидностей, от- личающихся физико-механическими свойствами вследствие иных тех- нологических режимов изготовления. В последнее время организован также выпуск из шпона гнутоклееных деталей мебели (парт, стульев, сидений и спинок), деталей и узлов корпусов телевизоров и даже не- которых видов мебели. Поставка таких полуфабрикатов деревообраба- тывающим предприятиям значительно упрощает их работу и позволяет добиться лучшего использования сырья.

Производство шпона

Полуфабрикатом для изготовления большинства видов клееной слоистой древесины являются листы сухого шпона определенных раз- меров. Технологический процесс их получения состоит из следующих операций:

– лущения шпона,

– разрезки ленты шпона на листы заданного формата,

– сушки,

– сортировки,

– починки шпона.

Для увеличения полезного выхода шпона из сырья полноформатные листы можно составлять из отдельных кусков, получаемых на первой

стадии лущения чурака. Технологический процесс обработки зависит от длины кусков. При длине кусков, равной длине чурака, процесс состоит из следующих операций:

– прирезки кусков по ширине,

– сушки,

– обработки боковых кромок,

– сортировки по ширине,

– цвету и текстуре,

– ребросклейки кусков в полноформатные листы.

Если длина кусков меньше длины чурака, технологический процесс включает следующие операции:

– прирезку кусков по ширине,

– прирезку по длине,

– сушку,

– обработку боковых кромок,

– обработку торцовых кромок,

– склеивание по ширине для образования коротких листов шпона, имеющих полную ширину, склеивание (стыкование) коротких листов в ленту бесконечной длины, разрезку ленты на листы требуемого размера. Устройство фанерострогальных станков. Строгание шпона, как и лущение, представляет собой резание древесины поперек волокон. В от- личие от лущения, при строгании нож делит брус либо при собственном поступательном движении, либо при поступательном движении бруса, причем получаемые листы фанеры имеют такую же ширину, как и стро- гаемый брус. Поскольку режущий инструмент устанавливается под не- которым углом к поверхности бруса, для уменьшения растягивающих напряжений, возникающих в отдельном слое, необходим обжим отде-

ляемого слоя.

Операция строгания выполняется на горизонтальном или верти- кальном фанерострогальных станках, общий вид которых представлен на рисунке 43. На станках первого типа обрабатываемый материал уста- навливается на горизонтальном столе, а режущий инструмент на суп- порте, совершающем возвратно-поступательное движение в горизон- тальной плоскости перпендикулярно продольной оси ванчеса.

Поступательное движение суппорт получает от специального электродвигателя, передающего движение с помощью зубчатого коле- са и зубчатой рейки. Перемена направления движения выполняется с помощью электромагнитной муфты, которая включается от концевых выключателей. Станки такого типа бывают самых различных разме- ров, причем некоторые из них позволяют обрабатывать брусья длиной

2 – 5 м, шириной и высотой до 1,2 м. Рассмотренные станки отличаются громоздкостью и невысокой производительностью из-за малого числа двойных ходов суппорта в минуту, не превышающего 11 – 26.

Вертикальный фанерострогальный станок работает несколько ина- че (рис. 40 б). Обрабатываемый материал в нем закрепляется на карет- ке, совершающей возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости. Режущий инструмент устанавливают на суппорте, периоди- чески перемещающемся в горизонтальном направлении для снятия с поверхности бруса очередного слоя требуемой толщины.

Каретка приводится в движение с помощью кривошипно-шатунного механизма, размещенного с обратной стороны станка. Позволяя обра- батывать брусья такого же размера, вертикальные станки отличаются компактностью, механизированным отбором срезаемых листов шпона, а также удобством регулировки положения ножа и прижимной линейки. Производительность этих станков несколько выше, чем горизонталь- ных, так как число двойных ходов каретки доходит до 56 в минуту.

Основной частью каждого из рассмотренных станков является суп- порт, имеющий две траверсы: одну для крепления ножа, а вторую – для прижимной линейки. Как и при лущении, хорошее качество строганого шпона может быть достигнуто только при правильном взаимном рас- положении ножа и прижимной линейки.

Выход шпона при строгании. Полезный выход строганого шпона из сырья зависит от его диаметра, схемы раскроя и, частично, поро- ды древесины. Наиболее высокий выход шпона получается из сырья крупного размера, отходы при разделке которого составляют меньший удельный вес. Исключение представляет случай, когда сырье раздела- но секторным способом, при котором увеличивается выход радиаль- ного шпона.

Количественный выход шпона может быть охарактеризован числом квадратных метров, получаемых из одного ванчеса, или 1 м3 сырья.

Практика показывает, что из 1 м3 дубового сырья при толщине шпо- на 0,8 мм получается около 700 – 750 м2, а при толщине шпона 1 мм – 530 – 620 м2. Расход сырья диаметром 50 – 60 см на изготовление 1000 м2

шпона составляет 1,4 – 1,65 м3.

Улучшение использования древесины при производстве строганого шпона может быть достигнуто несколькими путями. Прежде всего необ- ходимо организовать 100%-ную переработку горбылей и досок, изготов- ляя из них различные предметы (мебель, бочечную тару и т. д.). Следует организовать также дострожку отпада, прикрепляя его к специальной доске с помощью круглых шипов.

Рис. 43 – Схемы фанерострогальных станков:

а – горизонтального, б – вертикального

Приемы работы на горизонтальном фанерострогальном станке. Работа на таком станке протекает следующим образом. Поместив на стол станка и прижав к упорной доске ванчес, его закрепляют имею- щимися на столе захватами. Затем вращением вертикальных винтов, поддерживающих стол, поднимают ванчес до тех пор, пока между его поверхностью и плоскостью движения режущей кромки ножа не оста- нется 10 – 12 мм, и включают подачу суппорта и автоматический подъем стола, благодаря чему с поверхности ванчеса через несколько ходов нач- нут срезаться листы шпона требуемой толщины. Строгание бруса мож- но выполнять за одну и две установки. Во втором случае брус строгает-

ся приблизительно до половины высоты, после чего его переворачивают и строгают с той стороны, которая служила ранее установочной базой. Целью второго способа является размещение сердцевинной трубки в доске толщиной 25 – 30 мм, которая неизбежно остается после раскроя бруса, а также обеспечение правильного направления строгания (против наклона годичных колец).

Во время строгания шпон нужно складывать в той же последова- тельности, как и при раскрое ванчеса. Это облегчает подбор полос при составлении из них больших площадей.

При разработке ванчеса средней высотой 350 мм на шпон толщиной 1 мм производительность горизонтального фанерострогального станка составляет 500 – 750 листов в час. Увеличение ее может быть достигну- то за счет одновременной строжки нескольких ванчесов. Обслуживает фанерострогальный станок бригада из трех рабочих.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: