Линия для сращивания своими руками

Виды сращивания древесины, технологический процесс и оборудование

Сращивание древесины по длине все чаще применяют для изготовления крупных деталей из дерева. Это позволяет значительно экономить сырьё. Помимо экономии материалов, такой способ позволяет также улучшить потребительские качества древесины – она меньше подвержена деформациям. Использование высококачественного клея дает возможность склеивания кусочков дерева без видимых швов, что создает иллюзию цельного бруса или доски.

Технологические особенности сращивания

Соединение деталей по длине называют сращиванием. Выбирают способ сращивания доски в зависимости от того, где будут применяться изготовленные из нее детали. Например, при изготовлении плинтуса, который не несет на себе никакой нагрузки, доску сращивают на ус: торцы соединяемых досок обрезаются под углом 45 градусов и соединяются внахлест с помощью клея. Существует несколько способов сращивания:

а — ступенчатое; б — на ус с затуплением; в — ступенчатое с выступом; г — ступенчатое на ус с затуплением; д — ступенчатое с выступом и клиньями; е — ступенчатое на ус с затуплением и клиньями; ж — впритык.

Для изделий, которые будут испытывать серьезные нагрузки при эксплуатации, применяют сращивание на шип (клиновидный или зубчатый). При этом за счет увеличения площади склеиваемых деталей соединение получает повышенную прочность, экономично используется дерево.

Все дефекты на коротких обрезках сращиваемых досок удаляются – так получают черновые заготовки для сращивания. Далее их соединяют в ламели нужной длины, используя соединение на микро-шип. Нарезка микро-шипов производится с помощью специальных фрез на шипорезных агрегатах. В результате получают соединение, обладающее способность к самозаклиниванию под действием пресса с сохранением полученного эффекта. Процесс подвергается контролю по ГОСТ 6449, 1 – 82 «Изделия из древесины и древесных материалов. Поля допусков для линейных размеров и посадки».

Автоматическая линия сращивания OptiCut 200

С помощью технологии продольного сращивания из второсортного сырья получают заготовки нужной длины и высокого качества. Для продольного сращивания применяют автоматические или полуавтоматические линии, самые известные из них следующие: Dimter, Paul, Irion, Reinhardt, Grecon, Ledinek. При этом необходимо соблюдать следующие требования:

1. Материал, предназначенный для сращивания на микро-шип, должен быть тщательно отсортирован по качеству и породам деревьев, цвету древесины, размерам заготовок, текстуре материалов.
2. Требования к заготовкам, сращиваем в одно изделие:
   • Допускается применение только одной породы дерева.
   • Только равноценные по сортам заготовки сращивают в одном изделии.
   • Необходимо правильно соединять заготовки. Так, чтобы все дефекты заготовок оказались с одной стороны изделия, а бездефектные участки — с другой.
   • Заготовки с обзолом должны быть скомпонованы таким образом, чтобы только одно ребро сращенного изделия включало в себя такие участки.
   • Обязательно при сращивании следить за текстурой заготовок (только те, что распилены одинаковым способом, могут быть сращены в одну ламель).
   • Только заготовки одинаковой толщины и ширины пригодны для сращивания в одном изделии. При этом перепад высоты заготовок не должен превышать 1 мм.
   • Если сращиваются породы с твердой древесиной, необходимо особенно тщательно подбирать их по цвету.

Сращивание заготовок радиального распила

Сращивание заготовок радиального и тангетального распила

Основные виды дефектов

Качественное соединение обеспечивает сращенной ламели прочность исходного дерева и не должно быть сильно заметным. При нарушении технологии или невнимательности оператора, в готовой продукции, полученной с линии сращивания, могут присутствовать следующие дефекты:

Дефект	Причина возникновения
Между шипами остается пустое пространство	Недостаточное прессование, либо неравномерное нанесение клеевого состава
Полученное изделие не обладает необходимой прочностью	На шипы поступило меньше необходимого количества смолы (клея)
Ступенчатость — ступенчатая поверхность готовой детали	На сращивание подаются некалиброванные заготовки (разной толщины). Полученное изделие отбраковывается и используется в дальнейшей переработке
Винтоватость – ламели имеют плоскости с уклоном — конечный продукт может иметь форму пропеллера.	Некачественная заготовка получается от использования деталей с конусными плоскостями или при неправильной начальной настройке станка, когда не выдержан прямой угол между плоскостью режущего инструмента и кромкой заготовок. Допустимые отклонения на один метр заготовки по длине составляет 3 мм, по ширине – 2 мм. Такие изделия также подвергаются вторичной переработке
У готовых деталей могут появиться участки с вырванными волокнами древесины в шиповых соединениях.	Образуются при работе тупыми инструментами или нарушении технологий. Изделия с вырванными волокнами также отбраковываются. Бракованные изделия сращивают повторно, добиваясь получения качественного изделия.

Все сращенные заготовки должны вылежаться в течение двух-трех дней, чтобы используемый клей успел полимеризоваться и приобрести рабочие качества. После выдержки заготовки подвергают чистовой обработке и получают из него полностью готовую для применения продукцию. Ассортимент готовой продукции может включать в себя окрашенные половые рейки, наличники, плинтуса, клееный брус или клеёные щиты.

Использование автоматических и полуавтоматических линий сращивания позволяет найти применение несортовой или неразмерной древесине и значительно расширить ассортимент выпускаемой продукции.

Выбор схемы сращивания в зависимости от нагрузки на готовое изделие

Если изделие будет подвергаться только сжиманию, то достаточно применить самый простой вид сращивания, соединяя детали внакладку (косыми или прямыми срезами). Чтобы повысить стойкость изделия при боковых нагрузках, применяется соединение типа накладного замка. При этом делается накладка с применением скошенных торцов или с торцевым шипом.

Для изделий, рассчитанных на растягивающие нагрузки, применяют соединения накладной замок (зубчатый или простой). Для его выполнения на соединяемых заготовках вырезают углубления и выступы. Схема зубчатого накладного замка позволяет достичь высокой прочности соединения, которая выдерживает сжимающие, растягивающие и боковые нагрузки.

Соединение «двойной сковородень» — прямая накладка с шипом, называемым ласточкин хвост. Показывает высокую прочность при разных нагрузках – боковых смещениях, растяжении и сжатии.

Схема соединения «сдвижной замок» в виде накладки со скошенным упором способна придать прочность изделию, подвергающемуся растяжению и поперечным нагрузкам.

Существует схема, при которой добиваются повышенной жесткости конструкции накладных замков, вбивая дополнительные клинья между выступами. Называют такие замки натяжными. Делают их либо разъемными, либо склеивают. Разъемные натяжные замки следует проолифить или покрасить, что поможет защитить замок от влаги.

Выбор сырья для получения клееных пиломатериалов

Качество конечной продукции напрямую связано с качеством сырья. Несмотря на то, что клееная древесина подразумевает использование несортовых отходов, для большего выхода качественной продукции все-таки существуют критерии отбора к сырью. Склеить можно и опилки, но тогда это будет совсем другая продукция. Поскольку нашей задачей является получение качественных пиломатериалов, то с целью снижения себестоимости при выборе сырья надо придерживаться определенных норм:

• Древесина, в которой слишком много сучков, потребует слишком больших трудозатрат по ее подготовке, и большая ее часть уйдет в отходы. Поэтому берем только древесину первого и второго резов.
• Подбираем заготовки такой длины, которая даст возможность получить приемлемое качество изделия. Слишком короткие обрезки увеличат расход клея и понизят качество. Плюс к этому значительная часть такого сырья в процессе изготовления превратится в опилки.
• В переработку принимать древесину с припуском, размер которого исключает образование дополнительных отходов производства.

Правильная технология сращивания включает в себя весь цикл производства. Имеет значение все, начиная от правильно отведенных мест под сырье и полуфабрикатов до количества и качества изготовленной продукции и процента отходов.

Технологические циклы процессов сращивания древесины

Весь цикл включает в себя следующие этапы:

1. Подбор и сортировка исходного сырья;
2. Сушка пиломатериала, отобранного для сращивания;
3. Черновая обработка по выравниванию сырья;
4. Удаление дефектов сырья;
5. Торцовка и изготовление шипов для соединений;
6. Сортировка полученных ламелей;
7. Сам процесс сращивания – укладка, проклейка, прессование;
8. Выдержка сращенных изделий до полной полимеризации клея;
9. Чистовая обработка сращенной древесины.

Пиломатериал после сортировки и сушки до влажности 8-16% поступает в цех для производства сращенной древесины. Существует поставка в пакетах древесины с прокладками и без таковых. При поставке пакетов с прокладками, возникает необходимость введения дополнительной операции – снятие древесины с прокладок. В конкретном случае все зависит от выбранной технологии.

Следующий этап – черновая обработка. Необходима для выравнивания поверхностей со всех сторон. Основная задача – убрать неровности, возникшие в процессе сушки пиломатериала от коробления. После проведения черновой обработки допускаются мелкие дефекты в виде недостаточно качественной простружки. Далее убираем те дефекты, которые повлияют на качество конечного изделия. Получаем новую, готовую к дальнейшей обработке ламель.

В зависимости от того, какой вид продукции предполагается получить на выходе, технолог дает указание на характер дефектов, которые должны быть вырезаны из заготовок, либо отсортированы на получение более дешевых материалов. Так, клееная древесина под покраску может содержать большее количество дефектов, чем высококачественный клееный брус или щит:

Допустимые дефекты древесины для производства клееного бруса под покраску

• синеву;
• сучки;
• смолистость;
• наличие обзолов;
• другие виды повреждений.

Торцовка ламелей происходит в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Автоматический режим предполагает раскрой деталей по заданной программе. При работе в полуавтоматическом режиме, задача оператора станка распределить в какой карман направить ту или иную ламель для торцевания.

Для того чтобы использовать древесину по максимуму, ламели с дефектами склеивают по технологии – одна сторона готовой продукции (лицевая) не должна содержать дефектов, а все дефекты должны оказаться на изнаночной стороне изделия. Для этого важно не ошибиться при компоновке сращиваемого материала. Также поступают при наличии обзола. Укладывают ламели так, чтобы все детали с обзолом оказались на одном из торцов готового изделия.

В цеху для каждого сорта ламелей должно быть специально отведенное место складирования.

Все полученные ламели складываются по сортам на поддоны и подписываются. Такой подход позволяет четко отслеживать процесс производства. Сращивание ламелей производится только после накопления объемов, достаточных для работы смены. В иных случаях это нерационально, так как требует много лишних операций по перестановке оборудования и сырья.

В производстве клееного бруса неизбежно возникают потери при нарезке шипов для соединения и при обрезке сращенных ламелей в готовый размер. Гораздо выгоднее изготавливать продукцию большей длины, поскольку при этом значительно сокращается количество отходов.

Источник

Клееная древесина — как ее получают и из чего

Доброго времени суток уважаемые читатели и подписчики Блога Андрея Ноака. Сегодня постараемся продолжить тему переработки древесины и поговорим с вами о такой теме как технология склеивания древесины.

Сырье для получения клееной древесины

Посмотрев на работу многих предприятий, я видел что не все производства клееной древесины работают так как должны работать и начинают производство своей продукции только после попадания к ним сухого пиломатериала. На самом деле технология склеивания древесины, получения сращенной древесины начинается даже не с сушки древесины, а с заготовки этой самой древесины в лесу. Производство клееной древесины достаточно зависимо от качества сырья и поэтому для получения более низкой себестоимости, необходимо выполнять ряд мер:

• Относиться очень ответственно к выбору сырья, в кратце я писал о этом здесь.
• В качестве сырья используют древесину первого и второго реза, там наименьшее количество сучков которые мы будем затем вырезать.
• Чем больше средняя длина ламелей, тем выше качество древесины. Также стоит понимать, что чем меньше длина ламелей, тем больше у нас будет расходоваться клея для сращивания древесины, большее количество чистой хорошей древесины будет уходить в опилки от нарезания шипов.
• Пиломатериал в переработку отправлять только с необходимым припуском и ничего больше, чтобы исключить возможность образования в процессе производства каких то дополнительных отходов.

Технология сращивания древесины, качество всех ее цепочки (грамотность работы технолога) можно определить по оптимальной расстановке продукции, сырья и полуфабрикатов в цеху, а также по количеству и качеству получаемых отходов.

Технологический процесс сращивания древесины

Высушенный пиломатериал до влажности 8-16% поступает в переработку для получения сращенной древесины. Пиломатериал может поступать как в пакетах с прокладками, так и без прокладок — это логистика производства, над которой должен трудиться отдел главного технолога. В некоторых случаях удобнее пиломатериал привозить на станок с прокладками и оператор при подаче досок на переработку просто убирает прокладки, а иногда это не является реальным, тогда вводится дополнительная операция снятия пиломатериала с прокладок.

С лева пакет без прокладок, правый пакет уложен на прокладки

Затем полученный пиломатериал проходит черновую обработку на четырехстороннем станке. Делается это для того чтобы устранить возникшие в процессе сушки коробления, чтобы пиломатериал стал более ровным, чтобы сделать поверхность более гладкой. Но в данной операции допускается если на пиломатериале остается небольшой непрострог или еще какие то деффекты, так как это черновая обработка.

Один из популярных четырехсторонних станков, специалистам эта марка известна. 😉

После острожки пиломатериала, нам необходимо удалить из него все дефекты которые нас не устраиваю и получить готовую ламель, при этом удаление тех или иных дефектов зависит от:

• Возможностей оборудования (на какое количество карманов имеется возможность рассортировывать ламель).
• От возможностей рынка сбыта, что нужно рынку, что можно реализовать.

Основной продукцией в данных цехах является высококачественная дорогая продукция получаемая из чистовых ламелей, это может быть клееный щит, клееный брус или иной товар. Большинство дефектов из ниже перечисленных может быть использовано в технологии производства клееной древесины под покраску или эта продукция будет являться как бы сопутствующей продукцией. Итак все будет зависеть как было сказано выше от возможностей оборудования и главное от рынка сбыта и поэтому данные дефекты могут быть как в ламелях, так и в браке:

• Сучки здоровые.
• Синева.
• Смолянистость.
• Прорость.
• Обзолы.
• И другие.

Данная торцовка для ламелей может работать как в полуавтоматическом, так и в автоматическом режиме. При этом можно значительно увеличить число карманов для ламелей. В полуавтоматическом режиме оператор специальными карандашами указывает какую ламель в какой карман отправить. В автоматическом режиме, станок раскраивает по заранее заданной программе.

Чем больше материала из одной доски будет использовано, тем больший полезный выход в технологии склеивания древесины мы получим и соответственно ниже будет себестоимость клееной древесины. Ламель может иметь с одной стороны дефекты, с другой стороны отсутствие дефектов. Так вот все дефекты на ламелях при сращивании делают на одну сторону, чтобы готовый сращенный полуфабрикат имел чистовую и черновую пласть. Также и по обзолам, обзольные ламели сращивают таким образом чтобы обзол был на одной стороне.

После получения ламели, она укладывается на поддон. Для каждого сорта ламели должно быть свое место в цеху (для этого места под поддоны расчерчиваются на полу, как парковочные места для автомобилей :-)), каждый поддон должен подписываться. Расстановкой в цеху сырья и продукции занимается технолог. Именно эти мероприятия упрощают работу с поддонами ламели. Желательно только после накопления объемов ламели на работу одной смены, производить ее сращивание, это уменьшает количество перестановок оборудования, позволяет вести более стабильный технологический процесс.

Самые распространенные фирмы производители линий сращивания:

Ниже приведен список самых востребованных линий сращивания:

На фото линия сращивания фирмы «Grecon

Виды производственного брака при получении клееной древесины

Специалисты рекомендуют постоянно отслеживать потери длины при нарезке шипов и потери на обрезке сращенной ламели. Не стоит забывать что чем короче конечная продукция производится, тем больше мы выкидываем в опил, выгоднее делать более длинную продукцию.

Дефекты получаемые при работе на линии сращивания можно поделить на:

• Недопрессовка — когда между шипами по длине остается пустое расстояние, при возникновении брака нужно смотреть давление прессования, качество получаемых шипов.
• Недоосмоление — когда подается мало смолы на шипы, полученный полуфабрикат будет обладать недостаточными физико механическими свойствами.
• Получение ступеньки — когда заготовки имеют разную ширину или толщину, или ламели при прессовании позиционируются не ровно, данный дефект вынуждает делать конечную продукцию тоньше или вырезать шипы и склеивать ламель повторно.
• Крыловатость — образцы расположены под углом друг к другу, неправильная настройка линии сращивания.
• Вырыв волокон — образуется в следствии затупления шипорезов или неправильной настройки линии.

Важно, при получении брака, из него вырезают шипы и полученную ламель повторно склеивают, предварительно устранив причину брака в технологии склеивания древесины. После сращивания, полуфабрикату необходимо вылежаться для полной полимеризации клея (от одних до трех суток). Затем полуфабрикат проходит повторную чистовую острожку и из него получают или готовую продукцию (сращенная половая рейка, сращенный наличник, сращенный погонаж) или почти готовую продукцию (клееный брус, клееный щит).

На фото пресс для получения клееного бруса.

Источник