Фильтр
Мебельный щит представляет собой листовой древесный материал, который имеет прямоугольную либо квадратную форму.
Изготавливается он при помощи склеивания между собой деревянных брусков по ширине и по длине (в некоторых случаях). Ширина каждого отдельного бруска составляет порядка 10 – 50 миллиметров.
Технология производства мебельного щита позволяет использовать хвойные породы дерева, такие как ель и сосна. Довольно высокой популярностью пользуются щиты из бука, дуба, клёна, ясеня и берёзы.
История технологии производства мебельного щита
Мебельные щиты применяются для изготовления из них мебели, различных строительных элементов, в качестве декора. Это экологически безопасный и эстетически привлекательный материал, по сравнению с его аналогом ДСП. Применяется мебельный щит уже достаточно долго.
Технология производства мебельного щита за последние сто лет практически не изменилась. В неконическом исполнении бруски дерева сжимались при помощи струбцины из металла. В нынешнее время это функцию выполняет пресс. Массовое использование данного продукта началось в 70-х годах прошлого века.
Сегодня среди клеёных древесных материалов в строительстве и мебельной промышленности появились более дешёвые аналоги мебельного щита.
В связи с этим область его применения довольно узконаправленная:
- это гипоаллергенный натуральный материал, поэтому он экологически безопасен;
- при правильной его обработке он смотрится эстетично и изысканно;
- мебельный щит довольно практичный материал.
Преимущества технологии производства мебельного щита
Клееный мебельный щит обладает весомыми особенностями по сравнению с другими конструкционными материалами, применяемыми при производстве мебели:
- Большой срок службы.
- Мебель из щита ремонтопригодна. Обусловлено это однородностью древесной структуры. Даже повреждённую деталь мебели очень легко можно восстановить, после чего она обретёт первоначальный внешний вид.
- Дерево относится к гигроскопичным материалам, которые регулируют влажность воздуха в помещении.
- Мебель из такого щита способна адсорбировать вредные вещества.
- Использование новых технологий склеивания позволяет оставить в сохранности естественную натуральность текстуры деревянной поверхности.
- Мебельный щит не расклеивается за время своей эксплуатации и обладает минимальной усадкой.
- Экологичность данного материала позволяет применять его для отделки внутреннего помещения, а также изготовления мебели.
- Мебельный щит можно получить любого размера (длины, ширины и толщины).
Благодаря многочисленным преимуществам мебельный щит пользуется большой популярностью не только на российском, но и на мировом рынке. В качестве сырья для получения данного материала, служат обрезные пиломатериалы.
Этапы производства мебельного щита
На любом производстве клееного щита в обязательном порядке должно присутствовать сушильное оборудование. Только лишь в этом варианте можно на все 100 процентов быть уверенными, что древесина надёжно и прочно склеится.
Технология производства мебельного щита позволяет получить различные виды данного материала в зависимости от того, в какой области он будет использоваться.
Различают два вида: однослойный и многослойный. Первый вид ещё называют массивным или простым мебельным щитом. Его толщина находится в пределах от 14 до 60 миллиметров. Изготавливается он из древесных реек, бруса или же досок, шириной порядка 18 мм, которые склеиваются между собой в один слой параллельно направлению волокон древесины.
Многослойный щит состоит из двух лицевых сторон и нечётным количеством внутренних слоёв. Все слои укладываются симметрично по толщине. Именно она и определяет положительные свойства данного вида материала. Толщина многослойного щита может достигать 75 миллиметров.
Основные этапы технологии производства мебельного щита:
- Высушивание заготовок.
- Предварительная торцовка изделия.
- Вскрытие дефектов и раскрой полученной заготовки по её ширине.
- Вырезка дефектных участков.
- Сращивание изделия по длине и получение ламелей.
- Калибрование ламелей.
- Нанесение клея.
- Склеивание щита.
- Калибровка и шлифовка.
- Обрезка щита исходя из заданного формата.
Новые технологии производства мебельного щита на выставке
Мебельный щит – это продукт глубокой переработки дерева, поэтому склеивание позволяет существенно снизить затраты древесины, а также максимально эффективно использовать пиломатериалы. Это выводит на мебельный рынок новые разновидности материалов высокого качества исполнения.
Сегодня мебельные предметы, изготовленные собственными руками, пользуются большой популярностью. Ведь именно в них мастер может воплотить все свои оригинальные идеи, которые помогут украсить и сделать индивидуальным интерьер жилища. В связи с этим возникает вопрос, как изготовить .
Мебельный щит можно приобрести в строительном магазине, а можно сделать самостоятельно, сэкономив при этом деньги.
Многие люди, никогда не занимавшиеся склеиванием досок, считают, что в этом процессе нет ничего сложного и технология работ достаточно проста. Но склеивание щитов – это далеко не простая работа, скрывающая в себе множество особенностей.
На качество мебельного щита влияют не только материал и его текстура, но и умение мастера совместить рисунок древесины, точность стыка и качество клея.
Правильно подготовленные щиты обладают следующими характеристиками:
- сохраняют природную текстуру и рисунок древесины;
- не усаживаются, не деформируются и не растрескиваются;
- являются экологически чистым материалом;
- независимо от размеров заготовок щиты могут иметь любые необходимые габариты.
Выбор и подготовка материала
Задумав изготовить какой-либо предмет мебели, необходимо правильно выбрать материал. Обычно в производстве используются мебельные щиты, имеющие толщину в 2 см (или 20 мм). Значит, и в домашних условиях необходимо изготовить заготовки подобной толщины. Вот здесь и начинаются сложности: доски общей толщиной в 20 мм не подойдут для склейки щита. Даже самая идеальная древесина при склейке потребует дополнительной обработки. Ее нужно будет строгать или шлифовать. Поэтому и доски необходимо брать с запасом.
Наилучший вариант для изготовления мебельного щита – доски с толщиной 2,5 см. Припуск в 0,5 см снимается в 2 приема: при обработке поверхностных дефектов до склеивания и при финишной обработке после него. Таким образом, заготовку доводят до толщины 2 см.
Выбирая материал, следует сразу же отказаться от покоробленной или неровной древесины. Лучше нарезать заготовки из массивной доски толщиной не менее 5 см: распилив ее вдоль на 2 части, вы получите доски с одинаковым цветом и текстурой. Также необходимо обращать внимание и на длину заготовок. Она должна иметь запас от 2 до 5 см, что позволит качественно произвести обработку торцевых срезов склеенных щитов.
Для изготовления материала собственными руками в домашних условиях необходимо подготовить обычные столярные инструменты:
Устройство станка для склеивания заготовок.
- строгальный станок или фуганок;
- плоскошлифовальную и ленточную шлифовальную машинки;
- крупнозернистую наждачную бумагу;
- уровень;
- уголок;
- станок для склеивания заготовок.
Также потребуется приготовить древесину, из которой будут нарезаться бруски. Лучше, если это будут такие породы дерева, как сосна, осина, береза или дуб. Каждый мебельный щит изготавливается из брусков одной породы. Обычно размеры брусков имеют соотношение ширины и толщины 1:1, но могут использоваться и другие габариты, например, 1:3.
Вернуться к оглавлению
Алгоритм и правила изготовления
После того как материал подготовлен, его поверхность необходимо тщательно отшлифовать, а затем нарезать древесину брусками требуемого размера. Срезы должны производиться строго под углом в 90 градусов. Если образуются какие-либо дефекты или неровности, щит не получится. В некоторых случаях устранить небольшие перекосы можно при помощи строгального станка или фуганка.
Вернуться к оглавлению
Совмещение элементов
Крайне ответственный этап – совмещение заготовок по цвету, текстуре и рисунку. Торопиться здесь не нужно, необходимо максимально точно подобрать бруски друг к другу. Правильно склеенный щит должен быть ровного одинакового цвета, с непрерывным рисунком по всей ширине. Если по одному краю заготовки проходят параллельные линии узора, они должны проходить и по другому краю изделия.
В случае, когда бруски склеены неправильно, перевернутый щит похож на забор из отдельных досок. Чтобы этого не случилось, необходимо постараться выбирать древесину для изделия с прямым, а не криволинейным или овальным расположением волокон. Кроме того, пристальное внимание требуется уделять и ориентации годичных колец на срезах древесины. Располагают их согласно двум основным принципам:
Каждая древесина имеет свой оттенок, поэтому очень важно правильно подбирать цвет для каждого щита.
- делянки (доски, из которых изготавливается мебельный щит) чередуются по направлению колец;
- делянки склеиваются таким образом, чтобы все кольца смотрели в одну сторону.
В первом случае поверхность щита после изготовления имеет слегка волнистый рисунок, напоминающий многочисленные прогибы. При втором методе рисунок напоминает один большой прогиб. Такой способ изготовления может применяться при работе с твердыми и стабильными породами дерева, например, вишней.
Ориентация годовых колец должна учитываться и при изготовлении мебели различного назначения. Так, при сборке столешниц, которые испытывают небольшие нагрузки и почти не коробятся, этот фактор может не иметь решающего значения. А при изготовлении дверных полотен или массивных столов, не имеющих усиливающих элементов, предпочтение следует отдавать сборке методом чередования колец на брусках.
После того как все элементы подобраны друг к другу, они отмечаются треугольниками. Это позволяет сложить бруски во время склейки так, как вы задумали.
Вернуться к оглавлению
Подготовка и склейка заготовок
Для того чтобы качественно склеить мебельный щит, необходимо сконструировать несложное приспособление. Главная особенность такого приспособления должна заключаться в его ровной поверхности. Подготовьте следующие материалы:
Для шлифовки щита можно использовать шлифмашинку.
- лист ДСП;
- 4 планки высотой, равной высоте брусков;
- 2 клина;
- саморезы или несколько зажимов.
Следующий этап – сборка приспособления. Лист ДСП уложите на стол. Вдоль листа при помощи зажимов или саморезов устанавливаются планки. Подготовленные рейки выкладываются между планками согласно отметкам, сделанным при их сортировке. Принцип работы устройства указан на схеме: изображение 1.
Затем промажьте каждую из соприкасающихся друг с другом сторон брусков клеем. Здесь подойдет любой клей, используемый для склеивания элементов из древесины. Это может быть ПВА или «Столяр». Для нанесения клея используется мягкая кисточка, но можно проводить работу, намазывая состав пальцем. При этом необходимо следить, чтобы клея было достаточно для склеивания элементов, но не очень много.
Все промазанные клеем поверхности плотно прижимаются друг к другу. Для фиксации будущего щита на края планок перпендикулярно им устанавливаются еще 2 планки. Их тоже можно закрепить зажимами или саморезами. Планки предохраняют смазанные клеем элементы от выгибания и деформации.
Для более плотного соприкосновения бруски могут прижиматься друг к другу клиньями. Клинья вбиваются под планками до тех пор, пока между заготовками не появятся капли клея. Это первый признак того, что на заготовки оказывается достаточное для качественного склеивания давление. В таком положении щит следует оставить не более чем на 1 час. Затем его вынимают и просушивают в течение суток.
ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕБЕЛЬНОГО ЩИТА
(СПбГЛТА, г. Санкт-Петербург, РФ)
The article places for consideration key regulations of the technology of manufacture furniture shield, as well as conditions and factors having influence on the quality of treatment of the furniture shield and its gluing.
Мебельный щит - как основной полуфабрикат, применяемый в производстве изделий корпусной мебели из цельной древесины, лестничных деталей и др., является самым востребованным экологически чистым материалом. И в тоже время процесс его изготовления характеризуется трудо-, материало-, и энергозатратным, в отличие от технологии изготовления плитных материалов таких как ДСтП, ДВП, MDF.
Многооперационность технологического процесса обусловлена спецификой самого материала – древесины – как объекта обработки, применяемого оборудования и материалов, а также требований к качеству конечного продукта . Древесина обладающая анизотропией свойств, различной плотностью, строением, пороками, видом распиловки существенно влияет на выбор технологии. Существует несколько схем технологического процесса изготовления, но наиболее распространенная и эффективная так называемая “шведская” технология. Но в любом случае, соблюдение технологии, режимов, параметров обработки - это гарантия получения мебельного щита высокого качества, удовлетворяющего потребительским и эксплуатационным требованиям. Как правило, ламели в мебельном щите склеиваются на гладкую фугу с использованием клеев на основе ПВАД с добавлением отвердителя, либо без него если это не указано в техническом задании . Такие связующие обладают прозрачным, эластичным клеевым швом высокой прочности, что необходимо для мебельного щита, выдерживают температурные и влажностные деформации, механические нагрузки. С использованием этих клеев в технологии склеивания можно применять интенсификацию ТВЧ нагрев или кондуктивный.
Необходимо отметить следующие условия технологического процесса, без которых склеивание качественного щита невозможно:
Однородность влажностных показателей качества сушки пиломатериалов . Требуемая по технологии конечная влажность (для мебельного щита она составляет 8±1,5%). Такие жесткие пределы по влажности обусловлены эксплуатационными и технологическими требованиями. Нижний, связан с процессом склеивания (смачиваемость поверхности связующим, впитываемость, проникающая способность клея), дальнейшей механической обработкой щита (калибрование, шлифование, фрезерование). Пересушенная древесина ухудшает качество её обработки, образует сколы, лущится волокно, обладает низкой пластичностью. Слишком высокая влажность пиломатериалов подлежащих обработке приводит к еще худшим проблемам при склеивании щита, его дальнейшем шлифовании и отделки. При строгании качество прифугованной поверхности ламелей получается неудовлетворительное из-за образования ворсистости. Высокая влажность ламелей влияет на продолжительность выдержки в горячем прессе, на полимеризацию связующего и прочность клеевого шва. Неоднородность влажностных показателей качества сушки пиломатериалов, особенно перепады влажности по их сечению, в результате раскроя на ламели приводит к тому, что в набранный щит попадают рейки с различной влажностью, отличающейся от средней. Это способствует появлению различного рода деформаций. Стремление ламелей к равновесному влажностному состоянию в склеенном щите при выдержке его в определенных условиях, способствует в различной степени к их усушке и разбуханию. Такие процессы влекут за собой либо коробление щита, либо растрескивание его по торцам при его обработке и эксплуатации.
Безусловно, однородность влажностных показателей качества сушки, является ключевым условием для производства мебельного щита на высоком уровне.
Геометрия ламелей, т. е. прямоугольность и формоустойчивость. Для прессования это очень важное условие. Если оно не соблюдается, должного контакта между поверхностями склеивания не обеспечивается, образуется непроклей по всей длине щита - это брак. Геометрия ламелей может быть достигнута точностью настройки оборудования, квалификацией обслуживающего персонала и технической оснасткой станков на которых выполняется обработка пиломатериалов. Современное оборудование позволяет выполнить данное требование, но не всегда. Поламельное строгание гарантирует геометрию, в том случае если ножи в строгальных барабанах выставлены перпендикулярно столам (базам строгания) и четкостью отрабатывания прижимов и подающих роликов. При использовании шведской технологии, т. е. строгание пиломатериалов с одновременным раскроем их на ламели, обеспечивается наиболее точная перпендикулярность обрабатываемых граней, т. к. пильный вал с поставом пил находится перпендикулярно столам. Правильное позиционирование пильного вала по отношению к столам четырехстороннего станка, а также настройка прижимов даст возможность получить ламель со строго перпендикулярными сторонами.
Количество наносимого связующего на склеиваемые поверхности (расход клея). Расход клея регламентируется фирмой-поставщиком, но конкретизируется условиями склеивания, вязкостью, породой древесины ее влажностью, оборудованием для нанесения и др. В среднем расход составляет 120-150 г/кв. м. Недостаточное нанесение связующего причина низкой прочности клеевого шва и как следствие расклеивание щита. Слишком большой расход – необходимо увеличивать продолжительность выдержки, как перед прессованием, так и в процессе склеивания, производительность ведущего оборудования резко падает. В технологии нанесения клея удобно использовать вальцовый способ. Верхний прижимной регулируемый, нижний – рифленый с канавками, глубина и ширина которых имеет определенные размеры. Клей в процессе его нанесения на ламель должен располагаться на поверхности в виде ровных полосок без разрывов.
Давление прессования. Неотъемлемое условие склеивания, без давления прессования обеспечить должный контакт между склеиваемыми поверхностями невозможно. Необязательно давление должно быть высоким, чтобы исключить деформацию ламелей в щите. Критерием оценки давления прессования является небольшое количество выступившего клея по торцам и на поверхность щита.
Перечисленные выше условия являются необходимыми, не выполнение их влечет за собой серьезные экономические проблемы для предприятия. Увеличивается процент брака, хорошо если он отслеживается на начальных операциях, а не в конечном изделии у потребителя.
Помимо основных условий в технологии изготовления мебельного щита существует ряд особенностей, о которых следует упомянуть.
Во-первых, продолжительность технологических выдержек материала. Существует мнение, что отстроганная рейка в свободном состоянии не должна находиться длительное время, более суток, т. е. все что отстрогали должно быть склеено. Это связано с потерей активности клеящей поверхности, а именно ее окисление и закрытие древесных пор. Выдержка щита после склеивания перед дальнейшей механической обработкой. Немецкие специалисты считают, что склеенный щит должен выдерживаться не менее 4-х часов, некоторые говорят не менее 6-ти. В любом случае щиты должны выдерживаться, особенно после горячего прессования, для обеспечения релаксации температурных и влажностных напряжений возникающих в процессе склеивания.
Во-вторых, температура прессования. Температура – это интенсификация процесса, для различных пород она должна регламентироваться. Для хвойных пород температура прессования не должна превышать 75 – 80 °С. Если сушка пиломатериалов проводилась без кристаллизации смолы, то высокая температура прессования способствует выделению смолы на поверхность щита, а это неудовлетворительно сказывается на дальнейшем шлифовании (быстро забивается абразив древесной пылью вместе с осмолом), поверхность шлифования становится волнистой и в некоторых случаях подгорает. В итоге происходит не процесс шлифования как одного из видов резания древесины, а затирание древесины. Следовательно, отделка такого щита лакокрасочными материалами будет проблематичной. Для твердолиственных пород, особенно для дуба нет необходимости высоких температур. Базисная плотность дуба значительно выше чем у сосны, соответственно и коэффициент теплопроводности больше. На полимеризацию связующего помимо температуры также оказывает влияние продолжительность выдержки щитов в горячем прессе. Считается, что для хвойных пород продолжительность выдержки составляет не менее 1,5 – 2 мин на каждый сантиметр толщины щита при температуре на поверхности плит пресса 75 – 80 °С. Для твердолиственных пород эти значения должны корректироваться в зависимости от породы ее исходной влажности и других факторов. Конкретно для мебельного щита из дуба, выдержка не должна быть длительной, как и высокой температуры, т. к. происходит выделение дубильных красящих веществ и при взаимодействии со связующем, образуется темный клеевой шов.
В-третьих, при наборе щита должно соблюдаться условие правильной ориентации годичных слоев в смежных ламелях, а также радиальный, тангенциальный и смешанный разрезы, особенно для дубовых материалов. Нельзя допускать в одном щите рейки различной распиловки, необходимо выполнять строгую сортировку. Невыполнение этих условий в месте с некачественной сушкой древесины влечет за собой серьезные последствия при эксплуатации таких щитов. Различная усушка (разбухание) в радиальном и тангентальном направлениях, при выдержки щитов в определенных условия может вызвать их сильную деформацию и нарушение целостности.
В заключение данной работы нужно отметить следующее, все перечисленные особенности технологии изготовления мебельного щита это только небольшая часть огромного вопроса. Ответы, на который кроются в специфики и неординарности изучаемой проблемы, так как мало кто из производителей мебельного щита уделяет должное внимание его технологии, повышению полезного выхода при раскрое, улучшению качества, рациональному использованию древесины - как продукту живой природы.
