Изготовление клееных деревянных конструкций

Изготовление клееных деревянных конструкций

Для изготовления элементов оконных и дверных блоков, брусков ко­робок, перегородок требуются толстомерные пиломатериалы. Для обе­спечения производства толстомерными пиломатериалами тонкомерные пиломатериалы склеивают по длине, толщине и ширине. Для изготовле­ния клееных элементов используют преимущественно пиломатериалы хвойных пород (ель, сосну) и клеи на основе синтетических смол. Марки клеев подбирают в соответствии с их свойствами. Синтетические клеи водо- и грибостойки, дают более прочное соединение. Процесс приготов­ления клеевого раствора и режимы склеивания проще, что удобнее при массовом производстве. Выдержка под прессом не требует длительного времени, а при подогреве может быть сокращена. Клеевой слой при склеивании почти не увлажняется, „выдержка после запрессовки неболь­шая. Все клеевые соединения должны быть выполнены на клеях, разре­шенных к применению Министерством здравоохранения СССР.

Для производства клееных конструкций применяют резорциновый клей ФР-12, фенольный КБ-3, карбамидно-меламиновый КС-В-СК, карбамидный КФ-Ж, алкилрезорциновый ФР-100 и др. В клее ФР-12 отсут­ствует фенол, рабочая жизнеспособность не менее 2 ч. Клей КБ-3 водо­стоек, выделяет свободный фенол, содержит горючие растворители, ра­бочая жизнеспособность 1,5...2 ч. Клей КС-В-СК имеет водостойкость выше карбамидных, не содержит фенола и горючих растворителей. Рабо­чая жизнеспособность более 2 ч. Клей КФ-Ж имеет ограниченную водо­стойкость, не содержит фенола и горючих растворителей. Клей ФР-100 не имеет свободного фенола, содержит горючие растворители, рабочая жизнеспособность более 1ч.

Клей КФ-Ж может быть горячего и холодного отверждения. В качестве отвердителя для получения клея горячего отверждения применяют хло­ристый аммоний (0,5...1 мае» ч, на 100 ч. смолы), для получения клея холод­ного отверждения — 10%-ный водный раствор щавелевой кислоты (10...15 мае. ч. на 100 ч. смолы). Отверждение клея при горячем способе происходит при температуре до 100°С в течение 60...100 с.

Для склеивания конструкций, работающих в условиях повышенной влажности, используют клей КБ-3, приготовляемый на основе смолы СФЖ-3016 (ГОСТ 20907—75) и керосинового контакта Петрова. Соотношение компонентов клея зависит от температуры воздуха, в котором произ­водится склеивание элементов: при температуре 15...1.7°С на 100 мае. ч. смолы берется 25 ч. керосинового контакта, при 18...20°С—-20 мае. ч., а при 21 ... 25°С — 15 мае. ч. соответственно. Этот клей водоупорен, масло-, бензо-, кислото- и биостоек, Для улучшения заполняющих свойств в него вводят наполнитель — древесную муку (до 8% от массы смолы).

Технологический процесс изготовления клееных элементов состоит из следующих основных операций: сушки, сортировки и раскроя пило­материалов, обработки с четырех сторон приготовления клеев,. нанесе­ния клея на склеиваемые элементы, склеивания заготовок по длине и ширине, сборки склеиваемых заготовок, запрессовки и выдержки под давлением для отверждения клея, механической обработки склеенных элементов, защитной обработки, контроля качества склеенной продукции.

Склеиваемая древесина должна иметь одинаковую влажность, так как при склеивании заготовок (деталей) из двух частей разной влажно­сти после высыхания на более влажной стороне (заготовке) -образуется вогнутость, а в клеевом шве — внутренние напряжения, поэтому разница во влажности древесины в склеиваемых элементах должна быть не более 2.,.4%. Сушат пиломатериалы в сушильных камерах. Влажность пиломатериалов для склеивания не должна превышать (10±2)%. После сушки пиломатериалы в течение 3...5 сут выдерживают в помещении при температуре 18...25°С и относительной влажности воздуха 60. = .70%.,

Сортируют пиломатериалы до сушки или после нее путем внешнего осмотра, оценивая качество по наличию пороков (сучки, гниль, черво­точина, наклон волокон и т.п.), При небольшом объеме производства пиломатериалы сортируют при поперечном раскрое. По длине и ширине пиломатериалы раскраивают на круглопильных станках или на специализи­рованных линиях. Для поперечного раскроя применяют станки ТС-3, ЦПА-40, для продольного раскроя — ЦДК4-3, ЦДК5-1.

После раскроя заготовки обрабатывают на продольно-фрезерных станках. Поверхности заготовок должны быть отфугованы и профрезерован. При соединении по длине заготовки окончательно обрабатывают после сращивания. Отфрезерованные пиломатериалы, заготовки хранят не более одних суток при температуре помещения 18...20°С и влажности воздуха 5O.,a69%f предохраняя их от загрязнения,- увлажнения или пере­сушивания.

Склеиваемые заготовки должны быть одинаковой толщины. Если за­готовки, доски имеют разную толщину или дефекты формы (коробле­ние и др.), их перед раскроем калибруют (по толщине). При сращивании по длине необходимо правильно формировать шипы. Шипы вырабаты­вают на шипорезных, фрезерных станках или на специализированных линиях.

Зубчатые соединения необходимо выполнять в соответствии с требо­ваниями ГОСТ 19414—79= При соединении на «ус» уклон клеевого соеди­нения должен быть Vю или Длина скоса должна соответствовать десяти толщинам склеиваемых заготовок.

В целях экономии древесины вместо обычных зубчатых шипов длиной 32.,,50 мм применяют более короткие длиной 5...10 мм с шагом 1,75... 3,5 мм и затуплением 0,2...0,5 мм* Зарезают короткие шипы специальной фрезой (рис. 56). Ножи 3 насажены на пальцы, которые перемещаются по пазам в нижнем 1 и верхнем 4 фланцах, фланцы стягивают пальцами с помощью гаек. Затачивают ножи по передней грани. При обработке склеиваемого элемента этой фрезой получают шипы точных размеров, соединение -— плотным, без зазоров. Точность фрезерования должна обеспечить плотную посадку шипов.

Небольшое' количество' клея приготовляют вручную, а большое — в клеемешалке типа КМ-40-10. Приготовление клея состоит из следующих операций: подготовка компонентов клея, перемешивание жидких компо­нентов (для устранения осадка), просеивание подсушенных порошко­образных отвердителей, взвешивание их в соответствии с рецептурой.

Рис. 56. Фреза зарезки минишипов:
1 — нижний фланец, 2 -втулка, 3 — ножи, верхний фланец

Составляющие компоненты клея (смола, отвердитель, наполнитель) тща­тельно перемешивают в течение 3...5 мин при скорости вращения лопа­стей 40...60 об/мин и температуре клея не более 18...20°.

Клей наносят на обе склеиваемые поверхности (наносить клей на одну сторону допускается лишь при большой жизнеспособности клея).

При малых объемах производства клей наносят вручную кистями, щетками или валиками, а при большом объеме — на клеенаносящих стан­ках (табл. 10).

Сращивают пиломатериалы по длине на линии КДК-13. На этой линии можно сращивать пиломатериалы длиной 800...6500, шириной 80...200 и толщиной 16...50 sma со скоростью подачи 10,..15 м/мин.

Для склеивания пакетов применяют секционный пресс КДК-10. На этом прессе можно склеивать пакеты длиной 16500, шириной 80...200 и толщиной до 865 мм. Выдержка в прессе для прямолинейных конструк­ций 8..„10 ч. Величина торцового давления при запрессовке зубчатых соединений колеблется в пределах 1_1,5 АДПа.

Прочность склеивания древесины периодически проверяют. Для этого склеиваемые образцы деталей раскалывают по клеевому шву. Если раскол произошел по древесине, то склеивание считается прочным, а если по слою 1слея — то прочность склеивания низкая. Если элементы детали склеены правильно, то соединение получается прочнее самой древе­сины.

Рис. 57. Схема линии ОК502 для склеивания отрезков древесины на зубчатый
1 —шипорезный станок, 2 — пресс, 3—торцовочный ста­нок, 4 — стол для приема склеенных заготовок, 5 — кон­вейер

Таблица 10.
Технические характеристики клеенаносящих станков

Большое значение при склеивании древесины имеет качество ее под­готовки. Плохо склеиваются отшлифованные поверхности, покрытые пылью, жиром и др. До склеивания поверхности должны быать чисто выстроганы, плотно прифугованы и очищены от пыли, грязи, опилок,

Клей наносят на склеиваемые поверхности, равномерным слоем. Остатки клея, появляющиеся на поверхности детали, при прессовании снимают влажной тряпкой, пока клей не застыл, после чего насухо про­тирают сухой тряпкой.

Склеивают бруски по длине на зубчатый шип на линии ОК502 (рис, 57), состоящей из ряда последовательно расположенных агрегатов. На шипо­резном станке 1 зарезаются зубчатые шипы, на прессе 2 на них наносится клей, отрезки соединяются и сжимаются, после чего на торцовочном станке 3 длинные бруски торцуются на требуемую длину. Полученные отрезки через приемный стол 4 поступают на конвейер 5, где они уклады­ваются в стопу и выдерживаются до полного схватывания клея.

 Рис. 58. Склеивание деталей в щит в ваймах:
1 — вайма, 2 — деталь

На линии Можно склеивать бруски длиной 250...1 200, Шириной 50...150 и толщиной 40...85 мм. Производительность линии —- до 5 м/мин.

Доски, бруски при малых объемах производства склеивают пластями или кромками в струбцинах, хомутах, займах. Процесс склеивания со­стоит из подготовки заготовок (раскрой, обработка поверхности под склеивание), склеивания их пластями, кромками, выдержки для схватыва-ния клея, обработки после склеивания.

Технологический процесс изготовления клееных щитов включает суш­ку пиломатериалов, раскрой пиломатериалов по длине и ширине на круглопильных станках, фугование (продольное фрезерование) пласти и кромки на фуговальном станке, намазывание кромок клеем, склеива­ние реек в щиты в ваймах, технологическую выдержку, необходимую для схватывания кпеяв фрезерование плоскостей щита на рейсмусовом станке, обрезку щита в- размер на круглопильном станке. Узкие щиты можно склеивать в струбцинах.

Рейки (детали), подлежащие склеиванию, выравнивают по длине и устраняют провесы между пластями, подбирают по толщине и собирают в пакет. Собранные в пакет детали со стороны кромки намазывают клеемр после этого детали раскладывают на ваймах так, чтобы намазанная кромка стыковалась с сухой.

При запрессовке следят за тем, чтобы щит не выпучивался и не имел перекосов. Проверяют это линейкой по диагонали и поперек щита; правильность угла проверяют угольником. После проверки рейки (детали) зажимают окончательно клиньями и выдерживают до полного схваты­вания клея в ваймах (рис. 58).

На крупных предприятиях щиты дверей склеивают и облицовывают в прессах с винтовыми, пневматическими или гидравлическими зажи­мами, а .также на линиях.

Бруски коробок (дверей) по ширине склеивают на линии ДВ504, со­стоящей из торцовочного и клеенамазывающих станков, пресса с обогре­вом токами высокой частоты (ТВЧ), транспортного устройства, траверс­ной тележки, торцовочного станка, дробилки, напольного конвейера. Линия предназначена для подачи раскроенных реек, вырезки дефектов у реек нанесения дозированного количества клея, формирования не­прерывной ленты бруска из реек, склеивания в прессе с обогревом в зоне ТВЧ, раскроя непрерывного бруска на отрезки нужного размера, укладки их в пакеты и передачи для дальнейшей обработки (фрезерования, зарезки шипов). 

Склеиваемые поверхности должны быть хорошо очищены, плотно прилегать друг к другу, не иметь пятен краски или масла. Выдержка после нанесения клея на поверхность древесины должна быть не более 1 ч

Места соприкосновения деревянных элементов (коробок) с бетоном, а также торцы конструкций обрабатывают антисептическими составами. Прочность .клеевого шва должна быть не ниже прочности древесины на скалывание вдоль волокон и на растяжение поперек волокон. Толщина брусков и досок применяемых для склеивания, допускается до 50 мм, а в конструкциях, подверженных увлажнению, — не более .32..,40 мм. 

При склеивании, доски подбирают таким образом чтобы направление их волокон совпадало. 

Элементы конструкций, эксплуатируемых в химической, а также во влажной среде, должны быть склеены на водостойких клеях. Клеевые конструкции должны иметь влагостойкое покрытие (окраску).

Изготовляют клееные элементы в специализированных цехах, оборудованных общеобменной вентиляцией, при температуре 18...20°С и относительной влажности воздуха 50...60%. В местах приготовления клеев помимо общеобменной вентиляции устраивают местные отсосы. Рабочие места не должны загромождаться заготовками, деталями, материалами.

Смолу и компоненты для приготовления клея хранят в специальном помещении. На рабочих местах должна быть вывешена инструкция по безопасной работе с клеями и оборудованием, Рабочие должны быть обеспечены спецодеждой и головными уборами из плотной ткани, резиновыми перчатками, защитными очками, респираторами.

При попадании токсичных веществ на кожу их срочно удаляют салфеткой, чистой тряпкой, смазывают пораженное место вазелином или мазью от ожогов. При попадании токсичных веществ в глаза их надо немедленно промыть под сильной струей воды и срочно обратиться к врачу. 

Поступающие на работу в цех клееных конструкций рабочие проходят медицинское освидетельствование и инструктаж по технике безопасности. 

1. Какие виды шипов вы знаете? 2. Расскажите о способах соединения щитов. 3. Какие виды клеевых соединений брусков по длине вы знаете? 4. Расскажите об угловых, концевых, серединных соединениях и их применении. . В каких соединениях применяются гвозди, шурупы? 6. Расскажите о соединениях на клею и их преимуществах. 7. Расскажите кратко о технологии склеивания

  Лучшие карманы рюкзаков сумок чемоданов, много карманов

• Все видео канала, видео

• Столярные работы в доме , на даче

Теги блога : построить простую дачу на участке, построить дом, сделать из дерева, строительство дома