Технологический процесс изготовления клееного щита

Технологический процесс изготовления клееного щита из мас­сивной древесины разрабатывается с учетом технических и технологических возможностей оборудования, имеющихся производствен­ных площадей и состоит из следующих этапов:

1)раскрой необрезных материалов по длине и ширине;

2)предварительное фрезерование обрезных пиломате­риалов и заготовок (при необходимости);

3)разметка, поперечный раскрой с вырезкой пороков и дефек­тов древесины и сортировка заготовок по размерам и качеству;

4)фрезерование зубчатых шипов и склеивание по длине короткомерных заготовок, технологическая выдержка;

5)фрезерование заготовок по сечению;

6)сортировка заготовок (ламелей) по качеству;

7)склеивание щита и технологическая выдержка;

8)чистовой раскрой щита по длине и ширине;

9)устранение дефектов на пласти щитов;

10)калибрование щитов по толщине;

11)контроль качества и сортировка щитов;

12)упаковка и хранение.

Технологический процесс изготовления клееного щита часто вписывается в технологический процесс изготовления профильных деталей для строительства или выполняется на отдельном участке из­готовления клееного щита. Для изготовления клееного щита могут использоваться пиломатериалы и заготовки (остатки после раскроя пиломатериалов) толщиной до 50 мм. Расчетная схема размеров при­ведена в табл. 18.12.

Раскрой необрезных пиломатериалов может производиться с учетом длины щитов на 2-, 3-метровые заготовки поперек на торцо­вочном станке и вдоль на круглопильном станке на заданную ширину на заготовительном участке. Полученные заготовки сортируются по качеству. Обрезные пиломатериалы также могут распиливаться попе­рек на заготовки в соответствии с длиной щита,

Схема изготовления однослойных массивных щитов представлена на рис. 18.13.

Операция предварительного калибрования досок или заготовок также может производиться на раскройно-заготовительном участке, который часто располагается в отдельном здании рядом с сушильными камерами. Последовательность технологических операций по изготовлению клееного щита представлена на рис. 18.14.

Таблица 18.12

Расчетная схема размеров пиломатериалов, заготовок и щитов (пример для щита толщиной 20 мм)

 

Технологические операции		размеры мм
Пиломатериалы березовые необрезные
Длина	Ширина	Толщина
6000,0	До 500	32,0
1. Поперечный раскрой (не все пиломатериалы)	2000 - 2400	До 500	32,0
2. Продольный раскрой	2000 - 2400	50,0	32,0
1. Предварительное фрезерование	2000 - 2400	48,0	28,0
4. Оптимизация (вырезка по­роков и дефектов)	200 - 2400	48,0	28,0
5. Фрезерование шипов и склеивание по длине	до 31 00	48,0	28,0
6. Фрезерование ламелей по сечению	2000-3100	42,0
7. Склеивание щита	2000-3100	42 х 20 = 840
8. Форматный раскрой	2000 - 3000
9. Калибрование щита по толщине (шлифование)	2000 - 3000		20,0

 

Рис. 18.14, Последовательность технологических операций клееного щита

 

Заготовки и обрезные пиломатериалы подаются к четырехсто­ронним продольно-фрезерным станкам для предварительного фрезеро­вания по сечению с целью выявления пороков и дефектов древесины, не допускаемых в клееных щитах, и создания базовых пластей и кро­мок для последующей обработки. Скорость подачи при обработке хвойных пород 12 м/мин, лиственных - 10 м/мин. Толщина снимаемо­го слоя древесины 1,5 - 3 мм с двух сторон. Сразу откладываются в от­дельный пакет высококачественные заготовки длиной, равной длине щита (2000 - 3000 мм), которые подаются на промежуточный склад. После предварительного фрезерования на роликовом столе перед тор­цовочным станком или линией оптимизации производится разметка -на пласти доски или заготовки карандашом или люминесцентным ме­лом намечаются линии поперечных резов, позволяющих ликвидиро­вать недопускаемые пороки и дефекты. Поперечный раскрой по мет­кам выполняется на заготовки фиксированной длины, равной длине щита с учетом припуска на его торцовку (10-20 мм), или любой длины (200 мм и более) с одновременной вырезкой всех отмеченных пороков и дефектов древесины. Расторцованные заготовки сортируются по цве­ту, текстуре, качеству, размерам на несколько групп в соответствии с техническими требованиями и ТУ и укладываются перекрестными слоями на поддоны или в контейнеры.

Дефектные отрезки длиной более 200 мм, пригодные для изго­товления профильных деталей, складываются в отдельный пакет. Чтобы уменьшить объем сращивания по длине, параллельно отбира­ются бруски для клееных щитов различных длин (600; 800...3000 мм) согласно спецификациям заказа или контракту. На контейнер или пакет с заготовками для щита подвешивается бирка с указанием назна­чения заготовки в соответствии с техническими требованиями к дре­весине для щита, влажности древесины, количества заготовок. Некон­диционные бруски и заготовки с пороками, обрезанные торцы (15 -20% от объема пиломатериалов) сбрасываются в контейнер, исполь­зуются для изготовления поддонов, упаковки или как топливо.

Качественные заготовки транспортируются тележкой к линии сращивания. Поскольку к клееным щитам предъявляются менее же­сткие требования по порокам и дефектам древесины, чем к клееному брусу, и возможно изготовление коротких щитов, то часть заготовок, особенно для коротких щитов, может не склеиваться по длине. На сращивание поступают заготовки длиной от 200 мм и более и сече­нием 24x48; 28x48; 33x48 мм и т.д. - в зависимости от толщины щита соответственно 18; 20; 25 мм и т.д.

На кромках заготовок допускаются сучки диаметром не более 1/2 толщины, смоляные кармашки шириной до 3 мм, глубиной до 3 мм и длиной до 50 мм на расстоянии не менее 5 мм от пласти, несквозные волосяные трещины, не выходящие на пласть и торец заготовки в сумме длиной не больше 1/5 длины заготовки, сучки диаметром до 15 мм сросшиеся светлые - только с одной кромки заготовки, а также допускаются заготовки смешанного распила и частичная засмоленность заготовок. Заготовки, не отвечающие требованиям, отбраковы­ваются.

Склеивание по длине для щита выполняется аналогично склеива­нию заготовок для клееного бруса и профильных деталей. Подбор за­готовок с учетом качества, текстуры, направления годовых слоев, размеров и формирование комплекта заготовок для одной склеивае­мой ленты проводятся предварительно на наборном столе. На столе собирается пачка заготовок шириной, равной ширине каретки шипо­резного станка. Рабочий берет заготовки из пакета, поворачивает и осматривает их пласти и кромки и укладывает на столе или конвейере в определенной последовательности. Рабочий шипорезного станка берет и укладывает заготовки на каретке станка строго в этой же по­следовательности и обрабатывает сначала с одного конца, потом по­сле поворота на 180 — со второго. На автоматических линиях сращи­вания в обязанность рабочего входит только своевременная подача заготовок на обработку.

Количество стыков на длине щита 3000 мм может быть от 0 до 8, чаще 3-5. В бессортных щитах склеиваются заготовки длиной 200 мм и более без учета количества стыков. Профиль зубьев формируется на пласти или на кромке заготовок. Для склеивания используется клей Клейберит 303, Клейберит 304, Иоваколь 120.70, АК2О МОВЕ1, и аналогичные, обеспечивающие прочность соединения О1МЗ, О1М2. Расход клея 260 - 300 г/м2. При формировании ленты заготовки по длине укладываются в установленной последовательности, по воз­можности следует соблюдать одинаковое направление волокон склеиваемых заготовок во избежание коробления в готовом изделии. При склеивании заготовок для щита ниже 1-го сорта заготовки укла­дываются наибольшими допускаемыми дефектами вниз. Запрессо­ванные заготовки вынимаются, маркируются и укладываются в шин­ные пакеты на технологическую выдержку для полного отверждения клея продолжительностью не менее 8 часов при температуре 18 - 20°Г и относительной влажности воздуха 45 - 65%. После выдержки заготовки фрезеруются по сечению на четырехсторонних продольно-фрезерных станках с 6-7 шпинделями для получения точной формы сечения заготовки по всей ее длине. Отклонение по толщине ламелей (склеенных заготовок) не должно превышать 0,1 мм.

Ширина цельных ламелей составляет 42,0-43,0 мм, ерошенных -41,5 - 42 мм за счет большего припуска на фрезерование пластей и кромок ерошенных заготовок. Скорость подачи при обработке хвой­ных заготовок 10 - 12 м/мин, лиственных -8-10 м/мии. Заготовки должны подаваться непрерывно из торца в торец.

С уменьшением толщины и ширины ламелей увеличивается ко­личество ламелей в I м3 щита, что значительно повышает трудоем­кость его изготовления.

Толщина ламелей принимается с учетом припуска на калиброва­ние щитов после склеивания, который составляет 0,75 - 1,5 мм на од-.. и (,и I.

 

Толщина щита,								Гз71
Толщина ламе­ли, мм	17,5	19,5	22,0	24.5	26,5	29,5	33,5	39,5

Обработанные по сечению ламели сортируются па несколько групп в зависимости от длины, качества древесины, цвета, текстуры, смолистости, дефектов обработки и пороков древесины.

После фрезерования контролируются коробление ламелей и ка­чество склеивания заготовок по длине. Профиль зубчатых шипов на кромке ламели должен быть сплошным без зазоров. Шероховатость поверхности кромок, па которые будет наноситься клей, не должна превышать 100 мкм. Отклонение от плоскостности кромки не должно превышать 0,2 мм на 1 м длины ламели. Не допускаются сколы и дру­гие механические повреждения, непростроги. Качественные ламели укладываются в пакеты и подаются на участок склеивания щита.

Бракованные ламели отправляются на доработку или использу­ются для прокладок, упаковки и т.п. Ламели с большой покоробленностью по кромке отбраковываются при сортировке и перерабатыва­ются на плинтус или торцуются на меньшие длины для склеивания коротких щитов, а также после расторщшки повторно склеиваются по длине на зубчатый шип, после фрезерования по сечению склеиваются по кромке и используются для получения щитов меньшей толщины или склеиваются по пласти в щиты большей толщины, например, по­доконные доски, покрытия для пола.

После фрезерования ламели должны склеиваться не позднее, чем через 2-4 часа. Для склеивания щитов используются пневматические наймы или гидравлические прессы с обогревом.

На клеевых вальцах на кромки ламелей наносится клей на основе ПВА (Клейберит, Иоваколь, АК80 МОВВЬ и др.). Расход клея ПО -120 г/м2. Клей на поверхность заготовок должен наноситься равно­мерно, без разрывов. При укладке заготовок клей не должен смазы­ваться с кромок. Нормальное нанесение клея определяется визуально по небольшому выдавливанию клея в виде капель между склеивае­мыми заготовками. Ламели укладываются на полке ваймы или плите пресса в определенной последовательности с учетом цвета, текстуры древесины, количества и размеров сучкой на ламелях и других парамет­ров в ковер заданной ширины (тах 1200 мм) и длины (тах 3000 мм).

Допускаемые сучки должны быть равномерно разбросаны по всей площади ковра ламелей. Крайние ламели в щите должны быть цельными и без сучков. Допускаемые дефекты и пороки, имеющиеся на кромке первой и последней заготовок, при их укладке в ковер пря­чутся внутрь щита. При укладке заготовок, предназначенных для из­готовления клееного щита сортом ниже 1-го, их следует укладывать более качественной стороной вверх. Необходимо внимательно сле­дить за возможным попаданием заготовок с дефектами, недопусти­мыми для данного сорта клееного щита.

При необходимости один поперечный край ковра выравнивается, чтобы избежать продольного смещения заготовок относительно друг друга. При склеивании щитов меньшей ширины, чем 1200 мм, на гра­нице между двумя щитами в ковер укладываются ламели с кромками без клеевого слоя. При склеивании коротких щитов параллельно фор­мируется несколько ковров из ламелей. Короткие и узкие щиты после набора должны полностью заполнить полку ваймы или плиту пресса, чтобы не снижать их производительность и обеспечить равномерность запрессовки. Время выдержки при температуре 18 - 20°С и под давле­нием 0,6 - 0,8 МПа составляет 20 - 30 мин. Время выдержки под давле­нием при температуре 50 - 55°С составляет 3 - 3,5 мин для щита тол­щиной 22 мм. Конкретный режим склеивания (температура, давление, время прессования, расход клея) определяется маркой клея и указыва­ется в его характеристике или сопроводительной инструкции.

Склеенные щиты укладываются на горизонтальных прокладках на высоте 200 мм от уровня пола на технологическую выдержку не менее 8 часов для доотверждения клея, выравнивания влажности по сечению щита, снятия внутренних напряжений. Щиты укладываются на тонких калиброванных прокладках во избежание склеивания щи­тов за счет выступившего клея. Не должно быть малейших перекосов стопы, чтобы не вызвать коробление щитов. Прокладки между щита-

ми выравниваются по поперечным кромкам щитов или выставляются относительно них на 3 - 5 мм, чтобы процесс распределения и сушки щитов происходил равномерно по всей площади щита, а кромки не пересыхали за счет удаления влаги через торцовые кромки. Сверху стопы могут быть прикрыты полиэтиленовой пленкой с небольшими свесами. Чтобы исключить коробление верхних щитов при потере влаги в процессе технологической выдержки, наверх стопы следует устанавливать какой-либо груз.

Контроль качества щитов и устранение дефектов проводятся на рабочем столе. Для повышения сортности отдельных щитов произво­дится их ремонт. Рабочий ручным фрезером на пласти щита выбирает продольное гнездо вдоль волокон древесины щита, смазывает клеем с помощью кисти и устанавливает в гнезде деревянную заделку в виде «лодочки» («кораблика»). После технологической выдержки в тече­ние 8 часов отремонтированные щиты идут на дальнейшую обработ­ку. Опиливание поперечных и при необходимости продольных кро­мок щита выполняется па круглопильном стайке. Припуск на опили­вание поперечных кромок 10 - 20 мм.

Раскрой больших щитов на щиты меньших размеров согласно спецификации заказчика производится также на круглопильном стан­ке. Скорость подачи 3-5 м/мин. Подача пилы должна быть равно­мерной без остановок. Края щита после обработки не должны иметь дефектов механической обработки (защепины, отлупы, вмятины, ско­лы). Щиты укладываются по размерам в разные пакеты на поддон в плотный пакет без прокладок.

Обработанные по формату щиты перевозятся тележкой ТГВ 1250-03 и калибруются по толщине на одностороннем шлифовально-калибровальном станке несколькими шлифовальными агрегатами.

Толщина снимаемого слоя с каждой пласти щита составляет 0,75 -1,5 мм. Шлифование до заданного размера и качества выполняется за несколько проходов. Вначале обрабатывается левая сторона щита низшего качества, а затем относительно обработанной базовой по­верхности калибруется правая сторона. При обработке узких щитов их следуй1]' равномерно распределять по всей ширине загрузочного гола шлифовального станка. После обработки проверяется наличие дефектов, качество шлифования. Щиты с незначительными дефекта­ми отсортировываются и подлежат ремонту (шпатлевание, заделка «лодочками» и т.п.). Шероховатость пластей щита должна быть в пре-чглах 32 - 60 мкм, при заказе потребителя - до 16 мкм. Допуск по тол­щине щита *0,5. Операции форматного раскроя и калибрования щитов могут выполняться в иной последовательности: вначале калибро­вание, затем раскрой щита.

Обработанные щиты сортируются ручной перекладкой щитов но сортообразующим параметрам (количество и размер сучков, сердце­винные лучи, непроклейки и т.д.) согласно ТУ и маркируются.

Вся выпускаемая продукция должна иметь размеры согласно спецификации заказа или контракту, качество древесины и точность обработки в соответствии с ТУ на клееный щит. Продукция, не удов­летворяющая установленным требованиям, приемке не подлежит, пе­реводится в бессортные или дорабатывается.

В период длительного хранения готовой продукции в цехе и при перепаде влажности изделия и влажности воздуха возможно измене­ние геометрических параметров щита (коробление). Рекомендуется переворачивать верхние щиты через каждые 6-8 часов. Все эти опе­рации надо проводить до упаковки готовых изделий в герметичную пленку. Не допускается попадание прямых солнечных лучей и тепло­вого излучения на готовые изделия во избежание деформаций в связи с возникновением перепадов влажности в щитах. Для предотвраще­ния коробления и растрескивания щитов на всех участках цеха необ­ходимо строгое соблюдение температурно-влажностного режима: температура 18 - 20°С, относительная влажность воздуха 45 - 65%.

Рассортированные товарные щиты укладываются на поддоны по­парно лицевыми поверхностями друг к другу в плотные пакеты и упаковываются в полиэтиленовую пленку, гофрокартон или другую упаковку, предохраняющую щиты от механических повреждений и воздействия влаги. На поддоны под нижним щитом укладывают мяг­кую ДВП или гофрокартон. На ребрах пакетов устанавливаются пре­дохраняющие уголки из древесины. Пакеты обтягиваются металличе­ской или полипропиленовой лентой. Возможна поштучная упаковка щита в обычную полиэтиленовую или термоусадочную пленку, затем в коробку из гофрокартона складывается пакет щитов и коробка обвя­зывается полипропиленовой или металлической лентой. На каждом упаковочном пакете крепится этикетка с указанием наименования продукции, сорта, количества, размеров, места и даты выпуска, номе­ра партии, номера упаковщика. Упакованные щиты загружаются на вагонетку и вывозятся из цеха на склад.

Готовая продукция должна храниться на складе при температуре воздуха не ниже 10 °С и относительной влажности 45 - 65%. Щиты должны находиться на прокладках, исключающих провисание и оста­точные деформации.

На рис. 18.15 показан план расположения оборудования в не­большом цехе по изготовлению клееного щита и профильных деталей на лесоперерабатывающем предприятии.

Сухие пиломатериалы завозятся в цех вагонеткой 2 по рельсам / и электротельфером 3 подаются к торцовочному станку СТ-1 5 для вырезки недопускаемых пороков и дефектов древесины. Доски по­штучно укладываются на роликовый стол 4 и постепенно передвига­ются по нему к пиле торцовочного станка. Рабочий оценивает качест­во доски и при ручной подаче пилы выпиливает дефектные участки. Качественные заготовки попадают на сортировочный стол 6 и раскла­дываются по пакетам. Фрезерование зубчатых типов производится на шипорезном станке с кареткой ШС-3 7. Оба конца заготовок обраба­тываются поочередно. Склеивание заготовок по длине выполняется на прессе ПС-4М 9, в передней части которого установлены клеевые пыльцы для нанесения клея на зубчатые шипы. После технологиче­ской выдержки пакет склеенных заготовок подается вагонеткой 2 к четырехстороннему продольно-фрезерному станку ВЕАУЕВ.-620 11 с приставными роликовыми столами 10,12. К четырехстороннему стан­ку могут сразу подаваться сухие обрезные пиломатериалы или заго­товки при изготовлении цельных по длине профильных деталей дли­ной 6 м или склеенные по длине заготовки длиной 3 м.

Готовые профильные детали сортируются по качеству, расклады­ваются по пачкам и на рабочем столе 13 упаковываются полипропи­леновой лентой или в полиэтиленовую пленку, которая крепится скотчем. Готовая продукция вагонеткой 2 выкатывается из цеха на склад.

Заготовки для щитов после обработки на четырехстороннем станке перевозятся ручной тележкой ТГВ 125-03 на участок изготов­ления щитов. Нанесение клея на кромку брусков выполняется на клеевых вальцах УНК-009 13, после чего бруски укладываются в па­кет заданной ширины на полке пневматической ваймы ВП 02-3000 14. Время выдержки под давлением 0,6 - 0,8 МПа и при температуре 18-22 °С составляет 30 - 40 минут. Склеенные щиты укладываются в пакет с прокладками на технологическую выдержку, а затем шлифу­ются за несколько проходов на станках ШлПС-2Т /5. Готовые щиты вывозятся на упаковку в полиэтиленовую пленку, а затем

Технологический процесс начинается с подачи материалов длиной 3 м, калиброванных по сечению УИШКС ЦДК5-3 / широкие доски распиливаются на узкие заготовки шириной 43-45 мм, которые подаются к линии оптимизации 5ШРЕК. Р1Л50Н 200 2 для выпиливания пороков и дефектов древесины. Рабочий намечает люминесцентным мелом будущие поперечные пропилы с учетом имеющихся пороков и де­фектов и сталкивает заготовки на подающий транспортер. Раскрой ведется в автоматическом режиме. Выпиленные качественные заго­товки вручную сортируются по длине, цвету, текстуре и укладыва­ются в пакеты. Склеивание коротких заготовок по длине происхо­дит на линии сращивания с одним шипорезным станком АКЛЮХУ Н5 3. После технологической выдержки заготовки фрезе­руются по сечению на шести шпиндельном четырехстороннем стан­ке. На клеевых вальцах 82ВК-250 6 на заготовки наносится клей на основе ПВА (100 - 120 г/м2). Склеивание щитов происходит на прессе при температуре 50 - 55С. Время выдержки под давлением 3 - 3,5 минуты. Рабочие размеры плиты пресса (размеры щита) 3000x1300 мм. После технологической вы­держки (24 часа) щиты опиливаются с четырех сторон на круглопильном станке с кареткой 81350 8, а затем калибруются по толщи­не на широкоформатном шлифовальном станке. На рабочем столе контролируется качество щитов, выполняется при необходимости ремонт. Готовые щиты упаковываются поштучно в полиэтиленовую пленку, укладываются на вагонетку и вывозятся па склад или отгружаются потребителю.

Ведущим оборудованием в технологических потоках по изго­товлению клееного щита является найма производительностью 1 -1,5 м3 щитов в смену или обогреваемый пресс производительностью 4 - 5 м3 щитов в смену. Полезный выход клееного щита из обрезных хвойных пиломатериалов составляет в среднем 30-35%, из необрез­ных березовых - 25 - 30% в зависимости от качества пиломатериалов и требований к продукции но допускаемым