18.10.2. Исходные материалы
Для изготовления клееного бруса используются обрезные пиломатериалы из древесины хвойных пород (сосны, ели, пихты, лиственницы и кедра) но ГОСТ 8486. Применение древесины разных пород в одном клееном брусе обычно не допускается.
Влажность древесины должна быть 8 - 12%. Исходные размер пиломатериалов:
- толщина 30-50 мм;
- ширина обрезных пиломатериалов 100; 125; 150 мм;
-длина до 6 м.
Предельные отклонения от номинальных размеров пиломатериалов устанавливаются следующие:
- по толщине + 1,0 / - 0,0 мм;
- по ширине обрезных + 2,0 / - 0,0 мм;
- необрезных на длине 1 м + - 25,0;
-подлине +50,0/- 10,0мм.
Обрезные пиломатериалы в сечении должны иметь правильную геометрическую форму. Допускаются дефекты формы доски в виде кривизны по длине и ширине: продольный изгиб - стрела прогиба не
более 1 мм на 1 м длины; поперечный прогиб но пласти - не более 1 мм на 1 метр; ВИНТОВОГО скручивания (крыловатости) - не более 1 мм на 1 метр длины доски. Торцовые трещины допускаются только в зоне припуска по длине. Вид. размер и количество сучков определяются требованиями к качеству бруса различного сорта. Расстояние между пороками должно быть наибольшим. В пиломатериалах не допускаются гниль, прорость, обзол острый, пасынок, рак, сквозные
трещины.
Технологический процесс изготовления клееного бруса во многом аналогичен процессу изготовления клееных щитов из массивной древесины и также разрабатывается с учетом годового объема производства, технических и технологических возможностей оборудования и имеющихся производственных площадей Он состоит из следующих этапов:
1) предварительное фрезерование обрезных пиломатериалов;
2) поперечный раскрой (вырезка дефектна н пороков древесины);
3) сортировка заготовок но размерам, качеству и влажности;
4) склеивание маломерных заготовок по длине на зубчатый шин;
5) обработка заготовок (ламелей) по сечению, сортировка;
6) склеивание заготовок по толщине с целью получения клееною
бруса, технологическая выдержка;
7) обработка клееного бруса по сечению;
8) чистовой поперечный раскрой бруса;
9) сортировка и контроль качества:
10) упаковка товарного бруса.
На рис. 18.17 показана последовательность выполнения технологических операций при изготовлении клееною бруса.
В качестве инструмента используются круглые пилы для поперечного раскроя диаметром 350 - 455 мм с напайками из твердых сплавов, режущие готовки диаметром 125 - 180 мм для четырехсторонних станков, режущие головки спиральной конструкции с насадками для линий сращивания
Обрезные пиломатериалы влажностью не более 12% соответствующего сечения, например 40x95 мм, длиной 6 м подаются в цех вагонеткой к четырехстороннему станку для предварительного фрезерования но сечению. Предварительное фрезерование необходимо дня придания доске правильной геометрической формы, размеров, чистоты поверхности и вскрытия дефектов и пороков древесины. Радиальные и тангентальные пиломатериалы обрабатываются партиями. Пакет пиломатериалов мостовым краном снимается с вагонетки и устанавливается перед передним роликовым столом Доски поштучно без межторцовых разрывов подаются в четырехсторонний станок. Толщина снимаемого сдоя древесины 1 - 2 мм с каждой стороны доски. Сечение заготовок после обработки 38x91 мм. Скорость подачи 10 - 15 м/мин. На профрезерованной поверхности не допускаются необработанные участки длиной более 10 мм на пласти и более 25 мм на кромке суммарной длиной более 1/10 длины.тоски После эгой операции на роликовых столах перед торцовочными станками иди линией оптимизации производится разметка - на пласти заготовки мелком намечаются линии поперечных резов, позволяющих ликвидировать все недопустимые пороки и дефекты древесины.
Разметка может выполняться рабочим непосредственно на доске, выходящей после фрезерования из четырехстороннего станка. Для контроля качества нижней пласти под роликами приемного столп под
умом может устанавливаться зеркало. Размеченные доски торцуются на заготовки фиксированной пли любой длины по линейке и упорам с одновременной вырезкой всех отмеченных пороков и дефектов древесины. Оторцованные заготовки попадают на столы, вдоль которых стоят рабочие, рассортировываются в зависеммости от их качества, назначении, размеров, направления годовых слоев в соответствии С техническими требованиями на несколько групп и укладываются перекрестными пилами на поддоны или и контейнеры.
Длина бездефектных заготовок для склеивания по длине на брус 200 - 1000 ми. Более длинные радиальные заготовки используются для наружных слоев бруса заданной длины. Заготовки с дефектами
складываются в отдельный пакет и используются после сращивания по длине для изготовления профильных деталей, подоконных досок и т.п. Заделка пороков древесины и дефекта обработки шпатлевкой, деревянными пробками и планками ив клею не допускается. Меткие бруски с дефектами сбрасываются в контейнер и вывозятся за пределы цеха на топливо.
Качественные рассортированные заготовки хранятся на поддонах или в контейнерах и по мере необходимости гидравлической тележкой ТГВ 1250-03 перевозятся на склеивание по длине на минишип к линии сращивания по длине, оборудованной шипорезными умами и автоматическим клеенаносящим устройством. Для повышения производительности на рабочем столе предварительно проводятся подбор
пачки заготовок с учетом направления годовых слоев, текстуры, цвета, смолистости, назначения ламели и дополнительная сортировка по качеству Ширина пачки равна ширине загрузочного стола 600 мм,
при толщине заготовки 38 мм в пачке будет 15-16 заготовок различной длины. Рабочий осматривает заготовки со всех сторон. с дефектами откладывает в сторону на профильные детали. Оператор линии
укладывает заготовки кромками на приемный стол шипорезного автомата, чередуя длинные и короткие заготовки, чтобы на 1 метре длины склеенной заготовки било не более трех губчатых соединений С
помощью стопора стол автоматически выравнивает заготовим. Станок обрабатывает как короткие, так и длинные бруски я одной партии. Зарезка шипа может осуществляться как в горизонтальной. так и в вертикальной плоскости. В заготовках для клееного бруса профиль шипа фрезеруется на пласти заготовок. Посте обработки одной стороны заготовки подаются на стол другого шипореза, автоматически выравниваются по второй стороне и также торцуются, затем зарезается шип,
после чего на заготовки автоматически наносится клей. Точность зубчатых шипов должна соответствовать квалитету 13 по ГОСТ 6449.1. Качество зубчатого мини-шипа при склеивании по
длине должно постоянно контролироваться: в начале каждой рабочей смены, минимум один раз в смену и при замене инструмента. При склеивании на шип важно, чтобы разница по влажности между от-
дельными заготовками не превышала 1%. Заготовки с профрезерованными шипами должны быть склеены в течение часа.
Заготовки передаются на рольганг, а стол возвращается в исходное положение для обработки новой партии. В это время заготовки предыдущей парит автоматически укладываются на подающий конвейер сборочного двухпозицнонного пресса, и формируется лента заготовок. Когда набираемая лента достигает требуемой длины, торцовочная пила обрезает ее по размеру. На второй позиции ламель
(длинномерная заготовка) фиксируется прижимами и сжимается гидропрессом на 5-10 сек, после чего сталкивается на приемный стол для вылеживания. Подающий конвейер пресса работает непрерывно, то
есть пока одна ламель прессуется, происходит набор следующей ламели. При склеивании по длине обращается внимание на точность шиповою соединения, соответствие всех заготовок в ламели установленным требованиям, на качество нанесения клея, правильность и порядок укладки заготовок на подающий конвейер, кривизну ламслей.
Для склеивания используются клеи на основе поливинилацетатной дисперсии: Клебит 303 с турбоотвердителем, Клебит 304, АКZO Nobe1, Иоваколь или аналогичные, обеспечивающие прочность
соединения DIN4. Расход клея 300 - 350 г/м. Запрессованные заготовки снимаются с пресса и укладываются строго горизонтально в плотный пакет на технологическую выдержку до полного отверждения клея (6 - 8 часов) при температуре 18-20°С и относительной влажности воздуха 60 - 65%.
Обработка по сечению заготовок (ламелей) для клееного бруса
производится после сращивания и технологической выдержки на четырехсторонних стайках, обеспечивающих требуемое качество и точность обработки. Для подачи и приема длинных заготовок станки оборудуются приставными роликовыми столами. Склеенные по длине заготовки поступают на фрезерование после технологической выдержки, а цельные - после поперечного раскроя на торцовочном станке. Фрезерование заготовок по сечению должно проводиться не ранее 24 часов до склеивания заготовок по пласти. По возможности это время должно быть меньше (6 - 8 часов). Заготовки из смолистых пород (лиственницы, сосны) надо склеить как можно быстрее - в течение
1 - 3 часов, так как на их поверхностях начинает проступать смола, ухудшающая смачивание их клеем. Скорость подачи 10 - 15 м/мин, толщина снимаемого слоя 2 - 4 мм с каждой поверхности.
В результате обработки ламели по сечению убираются наплывы клея, ступеньки между брусками, формируется заготовка точной геометрической формы и размеров, с гладкими поверхностями под
склеивание Разнотолщинностъ на длине 1 м не должна превышать 0,2 мм. шероховатость не более 120 мкм. Размеры заготовок по сечению после обработки должны быть 32х87 мм(табл. 18.13).
После фрезерования контролируются качество склеивания по длине (наличие зазоров не допускается), наличие вскрытых при обработке пороков и дефектов древесины, проводится дополнительная
сортировка заготовок для внутреннего и наружных слоев бруса, контроль влажности. Не допускаются сколы, волнистость, вырывы волокон и другие не механические повреждения на склеиваемых поверхностях. Па ламелях для внутреннего слоя допускаются смоляные кармашки шириной и глубиной до 2 мм и длиной до 30 мм. частичная за смоленность, короткие и мелкие трещинки.
Для получения качественного клееного оконного бруса согласно международному стандарту DIN EN 942 следует использовать для наружных слоев древесину радиального раскроя, для внутреннего - тан-
гентального или полурадиального. Такая структура обеспечивает наибольшую устойчивость бруса к погодным условиям. Расчетная схема размеров пиломатериалов, заготовок и клееного бруса приведена в
табл. 18.13.
Подбор слоев бруса происходит по расположению годовых слоев, качеству, текстуре и другим параметрам древесины. Склеивание заготовок по пласти для получения трехслойного бруса толщиной 96 мм и шириной 87 мм производится пакетным методом (по 10-11 штук) при температуре 18 - 20°С в гидравлическом прессе. Заготовки должны быть очищены от пыли и мусора. Клеи (Клебит 303, 304, АКZO NOBEL и др.) наносятся на верхнюю пласть двух заготовок клеевыми пальцами. Механическая подача с дозатором обеспечивает равномерность клеевого шва и его оптимальную толщину 0,2 мм Скорость подачи на клеевых вальцах 12 - 18 м/мин.
Клей должен наноситься на чистую строганную поверхность.
Шероховатость поверхности заготовок 60 - 100 мкм. Отклонение от плоскостности не более 0,2 мм на 1 м длины. Расход клея 120 - 140 г/м2. Время открытой и закрытой выдержки 6-10 мин. Время прессования в зависимости от температуры в цехе и марки клея составляет 20-30 мин. За это время происходит подбор заготовок по годовым слоям, нанесение клея и формирование следующих пакетов по схеме (32+32+32) мм. Ламели в пакет укладываются без сдвигов по длине и ширине: выравниваются один торец пакета и продольная кромка, которая опирается на вертикальные балки пресса. Весь пакет, начиная с центра, выравнивается относительно вертикальной базовой поверхности пресса 10-12 фронтальными прижимами. Давление прессования должно быть равномерным, прикладываться постепенно и находиться в пределах 0,6-0,8 МПа (6-8 кг/см2).
Для равномерного распределения усилия прижима применяются специальные опорные и прижимные балки (лучше из древесины твердых пород). Склеивание должно быть произведено по всей поверхности, наличие открытых швов (зазоров) недопустимо. Лучше всего это показывает небольшой выход клея по всем швам в виде капелек. На прессах возможно склеивание бруса длиной 3 - 6 м, а также щитов
толщиной 30 - 50 мм для дверей, подоконных досок и т.п. После снятия давления склеенные брусья вынимаются поштучно из пресса и укладываются пластями на технологическую выдержку в пакеты с
прокладками. Выступивший по кромкам клей снимается вручную шпателем. После технологической выдержки, необходимой для выравнивания внутренних напряжений, разницы во влажности и доотвержения клея в течение не менее 24 часов (24-72 часа) при постоянной температуре 18 - 20С, происходит обработка склеенного бруса по сечению 92x83 мм на четырехстороннем станке, позволяющем получить качество обработки и точность размеров в соответствии с техническими требованиями. Скорость подачи 10-15 м/мин.
После фрезерования проводится визуальный контроль качества клееною бруса (деформации, непроклейкн между слоями, дефекты и пороки древесины), а также метрологический контроль ширины, толщины, углов между пластями и кромками. Допустимая погрешность размеров сечения составляет +0,5 мм относительно номинального размера.
Сортировка бруса по категориям или сортам выполняется вручную на специально отведенном участке цеха.
Клееный брус, не удовлетворяющий техническим требованиям ТУ, приемке не подлежит, переводится в бессортный или дорабатывается. По согласованию с заказчиками брус после склеивания может
не фрезероваться, а также раскраиваться по длине ни торцовочном стайке. Готовый товарный брус упаковывается лачками на автоматическом упаковочном станке или рабочем столе в полиэтиленовую
пленку, которая фиксируется лентой-скотчем и предохраняет брус от механических повреждений и увлажнения. На пачки наклеивается, наносится краской или вкладывается вовнутрь под прозрачную пленку этикетка с указанием наименования и количества продукции в штуках, погонных метрах или м3 сорта, размеров, даты выпуска и номера упаковщика. Пакеты из цеха на склад вывозятся вагонеткой.
На складе формируются на поддонах транспортные пакеты объемом 2-4 м3 которые обвязываются через угловые прокладки металлической или полипропиленовой лентой.
Клееный брус следует хранить рассортированным и упакованным по типам и размерам, уложенным таким образом, чтобы исключить его провисание и остаточные деформации, и при температуре не ниже
10°С и относительной влажности воздуха не более 70%.
Полезный выход клееного бруса составляет в среднем 40 - 44 %, расход клея на 1 м3 бруса 8 - 10 кг.
На рис. 18.18 показан план цеха по изготовлению клееного бруса.
Сухие пиломатериалы завозятся вагонеткой 2 в цех и сгружаются электротельфером 3 к переднему столу 4 перед четырехсторонним станком С26-2Н 5. на котором проводится предварительное фрезерование обрезных досок. Обработанные доски поступают на роликовые столы 6, и сразу выполняется разметка на пласти досок – отмечаются линиями пороки и дефекты. недопускаемые в клееном брусе. Размеченные доски поступают на приемный стол 7 перед торцовочным станком ТК 350 8, где вырезаются отмеченные пороки и дефекты. Короткомерные качественные заготовки сортируются на столе 9 по размерам, цвету, текстуре и укладываются в пакеты. Фрезерование вертикальных зубчатых шипов происходит на одностороннем шииорезном станке с кареткой ТSК 18 10 за два прохода. Соединение заготовок в ленту и прессование выполняются на гидравлическом прессе РSК-6000 12, имеющем устройство для нанесения клея. После технологической выдержки склеенные по длине заготовки фрезеруются по сечению на четырехстороннем станке ТОРSEТ XL 13 и подаются на
склеивание но пласти к прессу SL-2 15. На пласти заготовок клеевыми пальцами 14 наносится клей ни основе ПВА. На полках пресса 15 намазанные клеем заготовки угадываются в пакет высотой 1000-
1200 мм и зажимаются гидроцилиндрами через прижимную балку на 10-40 мин при температуре воздуха цехе 18-22°С. После склеивания и технологической выдержки брусья укладываются на вагонетку 2 и перевозятся к четырехстороннему станку ТОРSEТ XL 13 для окончательного фрезерования по сечению и получения заданных размеров.
Обработанные брусья упаковываются поштучно в полиэтиленовую пленку на столе 19 и вагонеткой вывозятся па склад готовой продукции. Сыпучие отходы от торцовочного и шипорезного станков собирают стружкоотсосами УВП-2000 17 и УВП-3000 18, а от четырехсторонних станков С26-2Н и ТОРSEТ XL - системой аспирации.
Производительность цеха по изготовлению клееного бруса определяется по производительности гидравлического пресса SL-2, которая составляет 5 - 5.5 м3 в смену; расход сухих обрезных пиломатериалов 12,5 - 13,8 м3 в смену.
Установленное в цехе оборудование позволяет выпускать профильные детали для строительства, цельные и склеенные по длине, а также клееный строительный брус высотой до 150 мм.
Рис. 18.18. План цеха по изготовлению клееного бруса:
1 - путь рельсовый; 2 - вагонетка; 3 - электротельфер; 4 - стол роликовый передний; 5 - станок четырехстороннийС26-2Н; 6 - столы роликовые; 7 - стол приемный; 8 - станок торцовочный ТR 350; 9 - стол сортировочный; 10 - станок шипорезный ЕЫЛ 18; 11 - стол сортировочный; 12 - пресс для склеивания по длине РSК-6000; 13 - станок четырехсторонний ТОРSEТ XL;
14 - вальцы клеевые SВR-2; 15 - пресс для склеивания бруса 8Ь-2; 16 - тележка гидравлическая ТГВ 1200-03;
17 - стружкоотсос УВП-2000; 18 - стружкоотсос УВП-3000; 19 - стол упаковочный; 20 - завеса тепловая
