Технология склеивания мебельного щита своими руками. Изготовление мебельного щита в домашних условиях своими руками, тонкости процесса Станок для изготовления мебельных щитов

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.

Мебельный щит - разновидность конструкционного материала, в котором сочетаются достоинства природного сырья и преимущества современных технологий. Натуральная основа и экологически чистый способ производства позволяет отнести мебельный щит к древесной продукции. По сути, мебельные щиты являются продуктом глубокой переработки древесины и обладают всеми эксплуатационными и эстетическими качествами натурального дерева.

Способ изготовления определяет структуру мебельного щита : деревянные планки (ламели) склеиваются под прессом и образуют сплошное полотно.

Укладка ламелей производится таким образом, чтобы разнонаправленность древесных волокон компенсировало напряжение внутри формируемой доски. Различают два вида мебельного щита: цельный, склеенный из строганного или пиленого шпона без сучков, и сращенный (по длине или по ширине) из маленьких брусков. Экологически чистый клей, с повышенным сцепляющим свойством, и мощный пресс обеспечивают прочность мест соединений. Плита подвергается тщательной шлифовке, в результате прочная «лоскутное» полотно выглядит, как цельная деревянная доска, и не уступает природным аналогам.

Для производства пиломатериала используют различные породы деревьев (дуб, бук, сосна, ясень, карельская береза, ель, кедр, лиственница, бамбук, махагони, пальма, палисандр). Самыми популярными и востребованными на рынке являются мебельные щиты из дуба, сосны и лиственницы. Древесина этих пород имеет плотную водоотталкивающую структуру, что исключает гниение материала.

Теплые цветовые тона и красивый рисунок древесины придают изделию благородный вид. Целебные свойства дерева придают мебели и предметам интерьера (двери, лестницы, подоконники, обшивка стен) особую энергетику.

• Мебельный щит востребован в мебельной индустрии и интерьерном дизайне, а при специальной обработке его можно использовать в наружных отделочных работах. популярность пиломатериала объясняется его преимуществами:
• Мебельный щит является натуральным продуктом: щит премиум-класса изготавливается из отборной древесины, обладает идеальной фактурой и внешним видом. Мебельный щит из древесного массива также обладает качествами натуральной древесины: «дышащая» текстура, древесный рисунок;
• Наборная конструкция и технология производства позволяет выпускать мебельный лист различного типоразмера в широком цветовом диапазоне. Стандартные щиты при необходимости легко распиливается по требуемым параметрам;
• Потребительские характеристики мебельного щита зависит от свойств использованной древесины. При выборе пиломатериала есть возможность оптимизировать покупку в соответствие с целью использования и финансовыми возможностями;
• Являясь натуральным продуктом, мебельный щит значительно дешевле дерева. Высокие эксплуатационные качества и доступные цены позволяет ему конкурировать с другими материалами на рынке мебельных и строительных материалов.

Подобная продукция представляет собой изделие комплексной переработки древесного материала. Производство мебельного щита, во время которого из отдельных деревянных брусков путем обработки и склеивания получается монолитное готовое изделие, позволяет экономить и с максимальной эффективностью использовать лесоматериал.

Сфера применения мебельного щита

Продукция является безопасным материалом, что позволяет широко внедрять его на заводах в качестве мебельных полуфабрикатов для изготовления фасадов, филенки, подоконников, шкафов, стеллажей.

В строительстве щиты применяются при монтаже лестниц:

• ступени;
• балясины;
• перила;
• площадки;
• косоуры.

В интерьере детских комнат, кухонь коридоров с помощью деревянных щитовых панелей оформляют стены и потолок. Габарит мебельного щита в среднем от 20 до 40 мм толщиной, он способен меняться в зависимости от желаний заказчика.

Технология переработки хвойных пород

Сырьем для производства деревянных щитов является необрезная и обрезная доска из хвойных или твердолиственных видов – ясеня, березы, дуба. Чаще всего используют материал из хвойных пород (сосна, ель), он дешевый и поддается обработке.

Щит – достойная замена массиву, благодаря более эффективному использованию материала, при сохранении качественных характеристик, но с низкой стоимостью.

Технологические операции, а также осуществление контроля в процессе изготовления обязано быть строго соблюдено, чтобы на выходе изделие получилось качественным, отвечающим необходимым требованиям и нормам стандарта, а также имело эстетичный вид.

При изготовлении щитов используют несколько разновидностей доски, что позволяет расширить ценовой диапазон на готовый товар путем разбивки по сортности.

В зависимости от того, в какой области будут применяться щиты, их изготавливают однослойными и многослойными.

При первом варианте бруски, рейки или доски склеиваются вдоль волокна древесины, получается щит толщиной от 15 до 60 мм.

Многослойное изделие имеет две лицевые стороны и несколько нечетных внутренних слоев. Их выкладывают симметрично по толщине, а общее значение высоты ламели часто составляет 70–80 мм.

Этапы производства клееного мебельного щита:

• обработка (торцовка) и сортировка заготовок;
• выявление дефектных участков и резка заготовки по ширине;
• обработка по заданным параметрам с одновременным удалением ошибочных зон;
• соединение кусков по длине, нанесение клея;
• комплектация изделия;
• ликвидация неправильных швов;
• окончательное калибрование и шлифовка;
• резка готового материала по заданным размерам.

Условия для открытия бизнеса по производству мебельного щита

Спрос на подобный вид продукции довольно велик, производство деревянных щитов является хорошей идеей для создания собственного бизнеса. Для сборки и продажи мелкооптовых партий товара целесообразнее открыть небольшой цех, где будет выполнять продольный раскрой и склеивание ламелей.

Но выгодным вариантом будет создание объекта вблизи лесного массива, где производят рубку деревьев, а также имеются пилорамы для получения досок и бруса. Но и работа с привозным сырьем будет прибыльным делом.

Для этого необходимо снять в аренду склад или цех, структура которого включает в себя:

• Административные помещения.
• Склад с лесоматериалом и отдельно – готовых изделий и территория, на которой будет установлено необходимое оборудование.
• Размер цехового пространства часто зависит от габаритов станочного парка. Для организации собственного бизнеса необходимо составить план и просчитать все риски.

Оборудование для производства легко взять в аренду либо оформить кредит и приобрести бывшие в использовании, но действующие станки.

Техническое оснащение и его особенности

Для производства мебельного щита необходимо следующее промышленное оборудование:

• Сушильные камеры для подготовки древесины – существуют вакуумные, конвективного вида, аэродинамические.
• Универсальные деревообрабатывающие станки – себя зарекомендовали агрегаты фирмы Winner Blazer и Warrior.
• Рейсмусы двусторонние для ламелей отечественного производства, а также Ostermann, GRIGGIO.
• Ваймы для склеивания щита: веерные – от RAUTEK, INDUK, пневматические – Stromab.

А также установки для оптимизации торцевого раскроя позволяют получать минимум отходов. Бывают проходные – для поштучной обработки от Quadro и аппараты с толкателем Cursal – для получения пучка досок.

Оборудование для сращивания по длине позволяет соединять короткие заготовки в ламели, особенность дает возможность брак трансформировать в рабочий материал. Автоматические, полуавтоматические линии, шипорезные станки Beaver и OMGA.

Системы для нанесения клея используются в случае плоских поверхностей для равномерного распределения соединительного вещества. Для склеивания бруса, состав наносится непосредственно на станке КМ-250.

Предназначены для резки материалов вдоль и поперек. Бывают: с шариковой кареткой – Ostermann, роликовой кареткой – FILATO, форматно-раскроечные центры – SELCO.

Дополнительно при производстве применяются станки для искусственного состаривания или браширования древесины. Для получения уникальной текстуры мебельного щита используются специальные абразивные щетки или шлифовальные барабаны GRIGGIO и отечественные модели – от компании «Элмедиагрупп» – KS200, KS1.

Преимущества и возможности применения

Щиты широко востребованы в мебельном производстве, в качестве отделочного материала для интерьеров. За счет фактурной текстуры древесины изделия применяют для производства как типовой мебели, так и для индивидуальных заказов.

Несмотря на довольно большой ассортимент других материалов (ДСП, МДФ), изделия из клееного бруса пользуются спросом, благодаря множеству преимуществ.

Мебельные щиты, в отличие от массива, не дают усадку, поэтому размеры со временем остаются прежними. Подобная особенность позволяет существенно экономить на эксплуатации материала.

Щитовые изделия – экологически безопасны, поэтому их используют в качестве отделки детских комнат и для изготовления подростковой и другой мебели. Технология изготовления деревянных щитов позволяет эффективно использовать древесину, что значительно экономит средства и помогает сберечь лесной массив от больших площадей вырубки.

Получаемый материал приобретает декоративный вид за счет придания красивой текстуры древесине с помощью операции браширования (шлифования), что позволяет использовать мебельные щиты для отделки различных помещений.

Возможность изготовить мебельное изделие любых размеров и толщины, в зависимости от пожеланий заказчика. Производство мебельных щитов – хорошая идея для бизнес-проекта, на подобную продукцию имеется постоянный спрос, особенно на качественные и относительно недорогие изделия. Детали из древесины широко применяются мастерами как для изготовления мебели, так и для отделки помещений еще и благодаря демократичной цене.

Современное производство клееных щитов – это бизнес с небольшим сроком окупаемости и постоянным получением прибыли. Изначальные затраты будут возвращены владельцем в течение первых 6 месяцев, а широкая материальная база позволит сократить этот показатель вдвое.

Видео: Производство мебельного щита

Фильтр

Технологический процесс изготовления брусковых деталей

Технологический процесс изготовления брусковых деталей из сухих пиломатериалов (влажность древесины должна быть (8 ± 2) %) состоит из сле­дующих этапов:

– раскрой пиломатериалов по длине (торцовка) и по ширине (продольный раскрой) на заготовки;

– первичная механическая обработка заготовок;

– склеивание заготовок в брус или в щит;

– вторичная механическая обработка.

Цель первичной механической обработки – получение чистовых заготовок. В первичную механическую обработку входят следующие операции: фугование и рейсмусование (строгание).

Для изготовления деталей небольшой длины (примерно до 700 мм) рекомендуется применять кратные заготовки, об­щая длина которых составляет более 1000 мм. В этом случае кратную заготовку распиливают уже на детали требуемой длины после ее обработки по толщине и ширине, что приво­дит к снижению потерь древесины на припуски и уменьше­нию трудоемкости изготовления деталей.

Технологический процесс изготовления клееных заготовок состоит из подготовки делянок (для щита) или ламелей (для бруса) и их склеивания.

Технология подготовки делянок к склеиванию включает в себя строгание заготовок с предварительным фугованием. При этом продолжительность хранения заготовок после строгания перед склеиванием не должно превышать 8 ч.

Если короткомерные делянки или ламели имеют такое же поперечное сечение, как заготовки, то на их концах фрезеруют зубчатые шипы и их склеивают по длине, а затем тор­цуют на заготовки требуемой длины. Для этой цели применяют специальные линии сращивания. Затем заготовки строгают и после этого склеивают по ширине или толщине.

Режимы склеивания заготовок из массивной древесины зависят от марки выбранного клея.

Цель вторичной механической обработки – получение деталей. Во вторичную механическую обработку входят следующие операции: фрезерование (шипов, проушин и других профилей), сверление отверстий, шлифование.

Технологический процесс изготовления щитов

Технологический процесс изготовления щитов состоит из следующих этапов:

– раскрой плит на заготовки;

– первичная механическая обработка заготовок (калибрование заготовок по толщине);

– облицовывание пластей;

– вторичная механическая обработка (опиливание и фрезерование кромок, облицовывание кромок, фрезерование профиля на кром­ках заготовок; сверление отверстий, шлифование).

Цель первичной обработки щитов – получение чистовых заготовок перед облицовыванием.

Цель вторичной обработки щитов – получение готовых деталей.

Облицовывание заготовок из ДСтП строганым или лущеным шпоном и пленками на основе пропитанных бумаг необходимо производить горячим способом. Для этих целей выбирается специальный пресс с обогреваемыми плитами.

Двухстороннее шлифование пластей выполняется для заготовок, облицо­ванных строганым или лущеным шпоном:

– длинные заготовки (длиной более 400 мм) обрабатываются на широколенточных шли­фовальных станках;

– заготовки меньшей длины шлифуют на узколенточных шлифовальных станках, на которых можно шлифовать также за­готовки больших размеров. Однако трудоемкость шлифова­ния при этом будет выше, чем на широколенточных шлифо­вальных станках.