Нюансы в производстве клееной продукции
Нюансы в производстве клееной продукции
Клееная древесина впервые появилась в Японии, где запасов дерева очень мало. В Западной Европе импортировали кругляк из скандинавских стран и бывшего СССР и долгое время к сращенной дощечке и бруску относились прохладно. Но постепенно качество сырья в лесах ухудшается, и сегодня в Европе клееную продукцию воспринимают как должное.
Примерно пять лет назад немецкие производители оборудования начали изготовлять быстрые линии по сращиванию — 90-120 деталей в минуту. За океаном этот процесс начался на 15 лет раньше, потому что рынок там менее консервативен. Сегодня в Америке популярен щит из клена, на смену которому приходит древесина березы. С одной стороны, простота (у клена нет такого множества сучков), а с другой — красота. Но сращивание березы приходится осуществлять горизонтальным мини-шипом. То есть процесс фрезерования шипа осуществляется не пакетом, как при вертикальном шипе, а на единичной детали. Горизонтальный мини-шип визуально закрыт и более эстетичен для потребителя. По производству линий склеивания на горизонтальном мини-шипе признанными во всем мире специалистами являются канадские фирмы. Требования рынка заставили производителей данного оборудования начать его внедрение на местном рынке более 20 лет назад, и за эти годы они смогли накопить колоссальный опыт. Сейчас в Канаде изготовляют линии производительностью 61 м/мин с качеством для мебельных предприятий и 170 м/ мин для строительных, то есть 160-200 деталей в минуту! Это очень важно, когда идет работа с ценной древесиной или короткими деталями меньше 200 мм. Исследования, проведенные в Литве, показали, что на обычных линиях при коротких брусках сразу значительно (в 3-4 раза) уменьшается эффективность и увеличивается себестоимость.
Но канадские фирмы, как оказалось, уже прошли этот этап и давно предлагают оборудование для быстрого сращивания на горизонтальный мини-шип. В Европе его тоже начали выпускать многие фирмы. Но большинство таких машин работают с производительностью 120 деталей в минуту. И если бруски меньше 200 мм, то очевидно, что скорость таких станков невелика. Конечно, это тоже хорошее оборудование, и производственник сам определяет, на какой материал и какую прибыль он собирается выводить свой цех.
Для выпуска клееной продукции важную роль играет сушка. Если на готовом щите появляются микротрещины, то заделать или зашлифовать их качественно практически никогда не удается. Щит с дефектами приходится разрезать и склеивать заново. Хотя современные линии сращивания древесины могут работать и с сырым материалом.
В 1994 году в Шотландии был запатентован клей для сращивания свежей древесины. Сразу после распила можно нарезать шип и склеивать. В то время показывали рекламный ролик: бревно обрабатывается на брус с сечением 200х200 мм, из него вырезают дефекты, фрезеруют и склеивают 20-метровые балки. Такой процесс непосредственного сращивания дает возможность примерно соблюсти подобие склеиваемых слоев материала, что снижает напряжение, возникающее при последующей сушке. Возникает меньше искривлений материала, начальная влажность составляющих деталей одинакова, и он высыхает равномерно. Если еще пакет в сушилке сдавливается, а разительные планки калиброваны, то никаких проблем нет вообще. Но, с другой стороны, здесь есть и свои минусы. На сырой древесине сложнее заметить дефекты, особенно мелкие трещины, которые проявляются при сушке. Головка нанесения клея при применяющемся двухкомпонентном составе имеет более сложное устройство, и режимы фрезерования материала тоже отличаются от привычных.
Рассмотрим линии сращивания Conception R. P. Jnc. канадского производства. Самая маленькая из них использует детали длиной от 114 до 1000 мм со средней производительностью 160 элементов в минуту. Как видите, по минимальной длине детали вряд ли кто-то сможет конкурировать с канадцами, которые специализировались именно на склейке мелких элементов. А по максимальной длине деталей производительность линии ограничена прессом, который способен осуществлять 10 циклов в минуту, то есть делать 61 метр готовой продукции. Укладка заготовок на линию высокой точности не требует.
Один из основных элементов линии — двухсторонний шипорез. Деталь мимо специальной фрезы проходит со скоростью 48 м/мин. Его транспортер, на котором базируются детали по горизонтальной и вертикальной плоскости, устанавливается наискось, потому что он, как и основной транспортер, приводится в движение одним двигателем. То есть число передачи между ними постоянно. Другие фирмы-изготовители ставят отдельные двигатели на каждом.
Фрезы, применяемые в этом оборудовании, в Европе пока не производятся. Они работают до двух лет, так как имеют большой ресурс заточки, а каждый их зуб складывается из нескольких режущих модулей, число которых зависит от толщины материала. Для заточки все они выставляются по правой границе, базируются и подтачиваются, затем поворачиваются на свои места.
Для долговечности заточки конструкторы придумали следующий ход. Во время фрезерования шипа во фрезу с другой стороны подают брусок из мягкого материала, например, меди, в котором инструмент тоже фрезерует пазы. Этот брусок остается в дальнейшем на инструменте и очищает зубья, не позволяет засоряться кусочками сучков и осколками древесины. Поэтому инструмент и отличается такой долговечностью.
В функционировании канадских линий сращивания Conception — возможность работы с деталями, имеющими погрешность по толщине и ширине до 6 мм. На этом экономится до 4% древесины и снижаются затраты по операции предварительной калибровки — отпадает необходимость в предварительном строгальном станке и минимум в одном работнике. На подаче, как правило, работают два человека.
Система нанесения клея имеет регулировки, в том числе по длине хода, что позволяет экономить до 10% клея. Рекомендации по применению различных клеев переведены на русский язык. Линии сращивания Conception стоят недешево — от 320 до 350 тысяч евро. Но если просчитать все их преимущества и, главное, производительность — 60 м/мин, то для индустриальных производителей это получается эффективный и перспективный вариант вложения средств.
Более 95% качества склеивания зависит от строгания. Требования к клееному шву постоянно возрастают. И если мы хотим иметь 1 мм на шве мебельного щита, то на неровности каждой стороны приходится лишь менее 0,05 мм. Поверхность перед склейкой и бруса, и щита должна во время прохода детали строгаться дважды. Потому что, к примеру, шпиндели сверху и снизу делают базу и толщину, но при этом точную поверхность с шероховатостью менее пяти сотых миллиметра получить труднее. Повторное строгание обработанной поверхности на хорошо налаженном станке с острым инструментом исключает колебания детали и приводит нас к требуемому результату и качественной геометрии. Поэтому для получения экспертной продукции без семишпиндельного строгального станка не обойтись. Хотя и он требует тонкой специальной регулировки для исключения эффекта "надкусывания" на конце детали. Некоторые специальные строгальные станки для производства клееной продукции делают так, что два последних шпинделя находятся друг против друга, и деталь после распила поступает на одновременную обработку с двух сторон.
Сегодня в западных странах качество ставится во главу угла производства. Второй главный приоритет — экономия материала. Показательны в этом вопросе строгальные станки фирмы Grama, которой недавно исполнилось 55 лет. Технология датчан в строгании основывается на бережном использовании древесины, большая часть которой импортируется в страну. Они не строгают углом глубиной до 3 мм кривую доску — для них это расточительно. Обычно на такой заготовке они сострагивают самые уголки, получая базу. Затем доска поступает в своеобразный туннель станка, где сжимается со всех сторон и затем подрезается на многопиле (ширина пропила — 1,2-1,4 мм). Потом ее прижимают с усилием до 3 тонн и выпрямляют. Сверху следующий вал многопильного станка с толщиной зуба пилы в 1,8-2 мм завершает распил ламели, а потом ее строгают.
Такая схема обработки кривых досок отличается большой производительностью и позволяет сэкономить на съеме материала при строгании 1,5 мм. Это дает до 8% выхода дополнительной продукции в год. Но, конечно, такие станки требуют высокой культуры производства. Зато в них за один проход происходит двойное строгание склеиваемой поверхности.
При производстве тонкого щита горячие прессы оказываются экономичнее высокочастотных. В Латвии, например, работает фирма, которая производит щит толщиной 3 мм и наклеивает его на дешевое основание. Прекрасный визуальный эффект мебельных фасадов, и недорого. Фирма перерабатывает до 11.000 м3 сухой древесины в месяц. Но высококачественные прессы нужны для склеивания твердых пород древесины. В производительности здесь выигрыш оказывается больше, чем потери в энергии.
Американцы, кстати, производят сосновый щит исключительно из второсортной древесины: тонкомера, короткомера, сухостоя. Меньше дефектов, древесина легче обрабатывается. Но для распиловки данного лесоматериала нужна специальная линия.
Еще один нюанс в производстве клееной продукции. Примерно треть специализированных европейских фирм использует его в своем производстве. Это создание специального микроклимата в самом цехе. Древесина, как и человек, лучше всего себя чувствует при влажности 53-56%. А мы обычно работаем и живем в слишком сухих помещениях. В производстве и на складах древесный материал усыхает, его геометрия изменяется. Кстати, сейчас в некоторых странах при создании новых офисных помещений закон обязывает устанавливать увлажнители.
Подготовил Вячеслав ГИЛЕВИЧ
Клееная древесина впервые появилась в Японии, где запасов дерева очень мало. В Западной Европе импортировали кругляк из скандинавских стран и бывшего СССР и долгое время к сращенной дощечке и бруску относились прохладно. Но постепенно качество сырья в лесах ухудшается, и сегодня в Европе клееную продукцию воспринимают как должное.
Примерно пять лет назад немецкие производители оборудования начали изготовлять быстрые линии по сращиванию — 90-120 деталей в минуту. За океаном этот процесс начался на 15 лет раньше, потому что рынок там менее консервативен. Сегодня в Америке популярен щит из клена, на смену которому приходит древесина березы. С одной стороны, простота (у клена нет такого множества сучков), а с другой — красота. Но сращивание березы приходится осуществлять горизонтальным мини-шипом. То есть процесс фрезерования шипа осуществляется не пакетом, как при вертикальном шипе, а на единичной детали. Горизонтальный мини-шип визуально закрыт и более эстетичен для потребителя. По производству линий склеивания на горизонтальном мини-шипе признанными во всем мире специалистами являются канадские фирмы. Требования рынка заставили производителей данного оборудования начать его внедрение на местном рынке более 20 лет назад, и за эти годы они смогли накопить колоссальный опыт. Сейчас в Канаде изготовляют линии производительностью 61 м/мин с качеством для мебельных предприятий и 170 м/ мин для строительных, то есть 160-200 деталей в минуту! Это очень важно, когда идет работа с ценной древесиной или короткими деталями меньше 200 мм. Исследования, проведенные в Литве, показали, что на обычных линиях при коротких брусках сразу значительно (в 3-4 раза) уменьшается эффективность и увеличивается себестоимость.
Но канадские фирмы, как оказалось, уже прошли этот этап и давно предлагают оборудование для быстрого сращивания на горизонтальный мини-шип. В Европе его тоже начали выпускать многие фирмы. Но большинство таких машин работают с производительностью 120 деталей в минуту. И если бруски меньше 200 мм, то очевидно, что скорость таких станков невелика. Конечно, это тоже хорошее оборудование, и производственник сам определяет, на какой материал и какую прибыль он собирается выводить свой цех.
Для выпуска клееной продукции важную роль играет сушка. Если на готовом щите появляются микротрещины, то заделать или зашлифовать их качественно практически никогда не удается. Щит с дефектами приходится разрезать и склеивать заново. Хотя современные линии сращивания древесины могут работать и с сырым материалом.
В 1994 году в Шотландии был запатентован клей для сращивания свежей древесины. Сразу после распила можно нарезать шип и склеивать. В то время показывали рекламный ролик: бревно обрабатывается на брус с сечением 200х200 мм, из него вырезают дефекты, фрезеруют и склеивают 20-метровые балки. Такой процесс непосредственного сращивания дает возможность примерно соблюсти подобие склеиваемых слоев материала, что снижает напряжение, возникающее при последующей сушке. Возникает меньше искривлений материала, начальная влажность составляющих деталей одинакова, и он высыхает равномерно. Если еще пакет в сушилке сдавливается, а разительные планки калиброваны, то никаких проблем нет вообще. Но, с другой стороны, здесь есть и свои минусы. На сырой древесине сложнее заметить дефекты, особенно мелкие трещины, которые проявляются при сушке. Головка нанесения клея при применяющемся двухкомпонентном составе имеет более сложное устройство, и режимы фрезерования материала тоже отличаются от привычных.
Рассмотрим линии сращивания Conception R. P. Jnc. канадского производства. Самая маленькая из них использует детали длиной от 114 до 1000 мм со средней производительностью 160 элементов в минуту. Как видите, по минимальной длине детали вряд ли кто-то сможет конкурировать с канадцами, которые специализировались именно на склейке мелких элементов. А по максимальной длине деталей производительность линии ограничена прессом, который способен осуществлять 10 циклов в минуту, то есть делать 61 метр готовой продукции. Укладка заготовок на линию высокой точности не требует.
Один из основных элементов линии — двухсторонний шипорез. Деталь мимо специальной фрезы проходит со скоростью 48 м/мин. Его транспортер, на котором базируются детали по горизонтальной и вертикальной плоскости, устанавливается наискось, потому что он, как и основной транспортер, приводится в движение одним двигателем. То есть число передачи между ними постоянно. Другие фирмы-изготовители ставят отдельные двигатели на каждом.
Фрезы, применяемые в этом оборудовании, в Европе пока не производятся. Они работают до двух лет, так как имеют большой ресурс заточки, а каждый их зуб складывается из нескольких режущих модулей, число которых зависит от толщины материала. Для заточки все они выставляются по правой границе, базируются и подтачиваются, затем поворачиваются на свои места.
Для долговечности заточки конструкторы придумали следующий ход. Во время фрезерования шипа во фрезу с другой стороны подают брусок из мягкого материала, например, меди, в котором инструмент тоже фрезерует пазы. Этот брусок остается в дальнейшем на инструменте и очищает зубья, не позволяет засоряться кусочками сучков и осколками древесины. Поэтому инструмент и отличается такой долговечностью.
В функционировании канадских линий сращивания Conception — возможность работы с деталями, имеющими погрешность по толщине и ширине до 6 мм. На этом экономится до 4% древесины и снижаются затраты по операции предварительной калибровки — отпадает необходимость в предварительном строгальном станке и минимум в одном работнике. На подаче, как правило, работают два человека.
Система нанесения клея имеет регулировки, в том числе по длине хода, что позволяет экономить до 10% клея. Рекомендации по применению различных клеев переведены на русский язык. Линии сращивания Conception стоят недешево — от 320 до 350 тысяч евро. Но если просчитать все их преимущества и, главное, производительность — 60 м/мин, то для индустриальных производителей это получается эффективный и перспективный вариант вложения средств.
Более 95% качества склеивания зависит от строгания. Требования к клееному шву постоянно возрастают. И если мы хотим иметь 1 мм на шве мебельного щита, то на неровности каждой стороны приходится лишь менее 0,05 мм. Поверхность перед склейкой и бруса, и щита должна во время прохода детали строгаться дважды. Потому что, к примеру, шпиндели сверху и снизу делают базу и толщину, но при этом точную поверхность с шероховатостью менее пяти сотых миллиметра получить труднее. Повторное строгание обработанной поверхности на хорошо налаженном станке с острым инструментом исключает колебания детали и приводит нас к требуемому результату и качественной геометрии. Поэтому для получения экспертной продукции без семишпиндельного строгального станка не обойтись. Хотя и он требует тонкой специальной регулировки для исключения эффекта "надкусывания" на конце детали. Некоторые специальные строгальные станки для производства клееной продукции делают так, что два последних шпинделя находятся друг против друга, и деталь после распила поступает на одновременную обработку с двух сторон.
Сегодня в западных странах качество ставится во главу угла производства. Второй главный приоритет — экономия материала. Показательны в этом вопросе строгальные станки фирмы Grama, которой недавно исполнилось 55 лет. Технология датчан в строгании основывается на бережном использовании древесины, большая часть которой импортируется в страну. Они не строгают углом глубиной до 3 мм кривую доску — для них это расточительно. Обычно на такой заготовке они сострагивают самые уголки, получая базу. Затем доска поступает в своеобразный туннель станка, где сжимается со всех сторон и затем подрезается на многопиле (ширина пропила — 1,2-1,4 мм). Потом ее прижимают с усилием до 3 тонн и выпрямляют. Сверху следующий вал многопильного станка с толщиной зуба пилы в 1,8-2 мм завершает распил ламели, а потом ее строгают.
Такая схема обработки кривых досок отличается большой производительностью и позволяет сэкономить на съеме материала при строгании 1,5 мм. Это дает до 8% выхода дополнительной продукции в год. Но, конечно, такие станки требуют высокой культуры производства. Зато в них за один проход происходит двойное строгание склеиваемой поверхности.
При производстве тонкого щита горячие прессы оказываются экономичнее высокочастотных. В Латвии, например, работает фирма, которая производит щит толщиной 3 мм и наклеивает его на дешевое основание. Прекрасный визуальный эффект мебельных фасадов, и недорого. Фирма перерабатывает до 11.000 м3 сухой древесины в месяц. Но высококачественные прессы нужны для склеивания твердых пород древесины. В производительности здесь выигрыш оказывается больше, чем потери в энергии.
Американцы, кстати, производят сосновый щит исключительно из второсортной древесины: тонкомера, короткомера, сухостоя. Меньше дефектов, древесина легче обрабатывается. Но для распиловки данного лесоматериала нужна специальная линия.
Еще один нюанс в производстве клееной продукции. Примерно треть специализированных европейских фирм использует его в своем производстве. Это создание специального микроклимата в самом цехе. Древесина, как и человек, лучше всего себя чувствует при влажности 53-56%. А мы обычно работаем и живем в слишком сухих помещениях. В производстве и на складах древесный материал усыхает, его геометрия изменяется. Кстати, сейчас в некоторых странах при создании новых офисных помещений закон обязывает устанавливать увлажнители.
Подготовил Вячеслав ГИЛЕВИЧ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 31 за 2004 год в рубрике деревообработка
