Требования к древесине при склеивании

Обработка дерева и металла

Общие понятия. Соединение древесины и древесных материалов с помощью клеев и клеевых пленок, называемое склеиванием,— основной вид соединений в деревообрабатывающих производствах. Склеивание применяют для получения деталей больших размеров из брусков массивной древесины, для скрепления шиповых соединений, изготовления столярных плит и мебельных щитов, для облицовывания деталей и щитов.

Массивную древесину склеивают по длине, ширине и толщине. Торцы склеиваемых заготовок имеют скосы или шипы, а кромки могут быть обработаны на гладкую фугу, иметь шпунт или гребень, соединяться на вставную рейку.

При склеивании древесных (плитных и листовых) материалов возможны различные варианты сочетаний материалов в склеиваемом блоке. Склеивают между собой одинаковые листовые материалы одной толщины (древесноволокнистая плита, фанера, шпон); различные листовые материалы разной толщины (древесноволокнистая плита и шпон, фанера и шпон и т. д.); листовые и плитные материалы (древесностружечная плита и шпон; столярная плита и шпон; древесностружечная плита и бумажнослоистый пластик ит. д.).

Перед склеиванием заготовки и материалы должны быть обработаны и подготовлены в соответствии с чертежами, техническими требованиями и технологическими режимами. На склеиваемых поверхностях не должно быть масляных пятен, других загрязнений, стружки, пыли. Влажность древесины должна быть 8±2%. Покоробленность заготовок не должна быть более 2 мм на 1 м длины. Подготовленные к склеиванию заготовки хранят в течение одной смены, так как при более длительном хранении они могут покоробиться, что снизит плотность прилегания склеиваемых поверхностей.

Шероховатость поверхностей, образующих наружный (просматриваемый) шов, должна быть по параметру Rz не более 60 мкм, а поверхностей, образующих внутренний (невидимый) шов, — не более 200 мкм ( ГОСТ 7016—82). Шиповые соединения деталей должны быть обработаны с соблюдением допусков и посадок, очищены от бахромы, стружки и пыли.

Применяют два способа склеивания: холодный и горячий.

Склеивание холодным способом, т. е. без нагрева склеиваемых материалов, требует длительной выдержки для схватывания клея и выравнивания влажности. Несмотря на хорошее качество склеивания, что достигается меньшими напряжениями в клеевом шве, этот способ применяют очень редко, так как он не обеспечивает высокой производительности оборудования и требует больших производственных площадей.

При горячем способе процесс склеивания ускоряется за счет нагрева детали или клеевого шва. Тепло подводится различными способами.

На рис. 1, а показаны схемы кондуктивного (контактного) нагрева детали. Тепло подводится при нагревании склеиваемой поверхности детали контактными (электрическими или паровыми) нагревателями, которые имеют постоянную температуру поверхности. На рис. 1, б показано склеивание с нагретой деталью, т. е. с помощью аккумулированного тепла. Нагревают деталь, а на деталь наносят клеевой шов и подвергают детали прессованию.

Сквозной (рис. 1, в) прогрев применяют при наклеивании тонкой облицовки. Тепло поступает от нагревателей во время прессования. Подогрев в поле токов высокой частоты ( ТВЧ ) (рис. 1, г) производится после сжатия склеиваемых поверхностей. Для получения прочного клеевого шва необходимо настраивать генератор на такую мощность, при которой минимальное время склеивания составляет 30… 40 с.

Клеи. Различают клеи животного происхождения (костный, мездровый, казеиновый, альбуминовый) и синтетические, клеящие пленки и нити. Схема образования основных синтетических клеев на основе формальдегида приведена на рис. 2. В деревообрабатывающих производствах наиболее широко применяются клеи на основе мочевиноформальдегидных (карбамидных) смол, жидкие или в виде порошка, отличающиеся содержанием свободного формальдегида, временем отверждения и жизнеспособностью.

Применение конкретной марки смолы определяется. условиями использования клея на ее основе. Эти условия приводятся в технологической документации на изготовление изделий или их деталей.

Синтетические клеи, основой которых являются смолы, приготовляют с использованием растворителей, наполнителей, отверди-телей и других добавок. Растворителями служат вода, ацетон, спирты. В качестве наполнителей, увеличивающих вязкость клея, используют древесную муку, гипс, каолин и др. Отвердителями являются хлористый аммоний (при горячем способе склеивания), 10%-ный раствор щавелевой кислоты или 40%-ный раствор молочной кислоты (при холодном способе склеивания).

При склеивании горячим способом наибольшее применение ро-лучили карбамидные смолы, имеющие малое содержание свободного формальдегида. Особое место занимают смолы быстрого отверждения, применение которых позволяет осуществлять новые, высокопроизводительные технологические процессы склеивания древесины и древесных материалов.

Клеящую пленку применяют для ребросклеивания и ремонта шпона. Она получается путем пропитки на пропиточной сушильной установке специальной бумаги смолой и последующей сушки. Ее изготовляют в виде листов различного формата. Клеевые нити применяют при ребросклеивании шпона.

Режим склеивания, т. е. система требований к условиям проведения работ, включает: состояние температуры и влажности воздуха в производственном помещении, требования к склеиваемым материалам и деталям из них, выбор и подготовку клеев, способы нанесения клеев, способ склеивания и подвода тепла, параметры прессования, рекомендации по выдержке склеенных деталей, применяемое оборудование, методы контроля.

Температуру и влажность воздуха в производственном помещении контролируют с целью обеспечения стабильности влажности склеиваемых материалов и удовлетворения требований охраны труда и промышленной санитарии. Температура воздуха в помещении должна быть не ниже 18 °С, а его относительная влажность — не выше 65%.

Способы нанесения клея зависят от вида склеиваемых материалов и объемов производства. На шиповые соединения клей наносят кистями, дисками или окунанием; на брусковые, плитные, листовые детали и щиты — кистями или вальцами.

При нанесении клея на одну склеиваемую поверхность (рис. 3, а) клеевой слой наносится только на деталь; при нанесении клея на обе склеиваемые поверхности (рис. 3, б) клеевые слои наносятся на детали. Клеящую пленку (рис. 3, в) помещают между склеиваемыми поверхностями деталей.

При большом объеме производства клеи наносят механизированным способом. При двустороннем механизированном нанесении (рис. 3, г) клей наносится на одну плитную деталь; при одностороннем (рис. 3, д)—на две листовые детали. Клей, поступающий из ванны, наносится на детали обрезиненными вальцами. Расход клея регулируется дозирующими вальцами.

Прессование осуществляется давлением на склеиваемые по верхности детали. Под давлением лучше соприкасаются поверх ности, имеющие некоторые неровности, клей проникает в поры дре весины, равномерно по всей поверхности подводится тепло. Важное требование при прессовании — равномерность давления по всей склеиваемой поверхности. Величина давления зависит от свойств клея и склеиваемых материалов и приводится в технологической документации. Сжатие склеиваемых поверхностей должно производиться до схватывания клея.

Прессование может быть осуществлено вручную (при облицовывании шпоном и сжатии шиповых соединений), с помощью простых приспособлений (клиновые и винтовые струбцины), а также механизированным способом (в электромеханических, пневматических и гидравлических прессах и ваймах). Выбор способа и оборудования для прессования зависит от вида и объема работ и от свойств склеиваемых деталей и материалов.

Выдержка деталей — важная часть технологического процесса склеивания. Детали, поступающие на склеивание, должны пройти выдержку, для того чтобы их влажность и температура соответствовали принятым условиям склеивания.

В процессе прессования выдержка под давлением необходима для схватывания клея или его полного отверждения. Продолжительность выдержки зависит от вида клея, температуры прессования, породы склеиваемой древесины.

После прессования склеенные детали выдерживают (обычно в стопах) для достижения клеевым слоем достаточной прочности, охлаждения, равномерного распределения влаги в материале и стабилизации его формы. Продолжительность послепрессовой выдержки зависит от параметров прессозания и температурно-влаж-ностных условий в цехе.

Методы контроля указываются в режимах склеивания и обычно включают контроль температуры и влажности воздуха в помещении, вязкости и расхода клея, параметров прессования (температура, давление, продолжительность), времени допрессовой и послепрессовой выдержки, прочности склеивания, внешнего вида полученных деталей. Контрольные нормативы, методы и средства их оценки разрабатываются для каждого режима склеивания.

Основные дефекты склеивания (просачивание клея, клеевые потеки, непроклеивание, покоробленность) возникают при неправильной подготовке заготовок к склеиванию и нарушении режимов склеивания.

СКЛЕИВАНИЕ И ФАНЕРОВАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ

При ремонте мебели применяют следующие виды клеильно-фанеровальных работ:
склеивание деталей по длине для наращивания брусков на клиновидный (зубчатый или тупой) шип;
заготовка деталей для наращивания брусков по длине способом стыковки «на ус» при замене деталей мебели;
склеивание деталей по длине «на ус» при их замене;
снятие старого клеевого раствора и замена поломанных шипов;
склеивание шиповых соединений;
склеивание брусковых деталей, стенок ящиков по высоте, склейка щитов из массива;
выклеивание столярных щитов в прессах без подогрева;
фанерование плоскостей в прессах без подогрева;
фанерование кромок щитов и брусков;
устранение дефектов фанерования;
замена штапиков, пилястр и раскладок;
приклеивание слоистых пластиков к древесине.
Наиболее важным моментом при склеивании «на ус» является правильная заготовка и обработка самого скоса. Во всех случаях склеивания длина этого соединения должна быть равна 8—12 толщинам самой детали.
Заготовленные для склеивания детали как при зубчатых соединениях, так и «на ус» должны находиться в свободном состоянии до момента склеивания не более 12 ч, так как по истечении этого срока детали могут деформироваться и при склеивании нарушится плотность подгонки, что приведет к снижению прочности клеевого шва.
По данным ЦНИИМОД, стыкование коротких деталей по длине на зубчатый шип позволяет получить детали самого ответственного назначения с 85—95% прочности по отношению к бездефектной древесине соответствующего сечения.
Концы острых зубьев в соединениях должны быть закруглены везде одинаково, не более чем на 0,7 мм.

СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПО ДЛИНЕ

Для стыкования отдельных брусков или досок, а также тонкого материала в многослойные бруски рекомендуется применять зубчатые соединения.
Одним из простейших соединений деталей по длине является соединение на «ус». Вставки при замене поврежденных мест при хорошем подборе текстуры совершенно незаметны, так как бесцветность карбамидных смол дает возможность ликвидировать видимость клеевого шва. Обработку концов деталей для зубчатых соединений можно производить на фрезерном станке с шипорезной кареткой.
Для нарезки зубьев применяют фрезы в соответствии с нормалями, разработанными НИИДРЕВМАШ. Нормаль 32901 — фреза сборная для фрезерования зубчатого соединения. Нормаль 32902 — фреза сборная для фрезерования клиновидного шипа.
Нарезку концов соединений деталей можно производить ручной лучковой пилой или ножовкой с помощью накладного шаблона, по которому ведется разметка. Нарежу следует производить по высоте параллельно пласти доски или бруска с выходом зубьев за кромку. Нарезку зубьев на фрезерном станке с шипорезной кареткой следует производить сначала на одной из стыкуемых деталей. Затем, опуская или поднимая шпиндель, смещают фрезы по высоте, равной половине шага зубьев, и производят зарубку другой стыкуемой детали.
При стыковании деталей одну часть зубьев заменяемой детали смазывают смолой, а зубья второй стыкуемой детали смачивают 10%-ным раствором щавелевой кислоты. После стыкования деталей (заводка в пазы зубьев) место соединения зажимают струбциной.
Срок выдержки детали в зажатом состоянии при склеивании смолами МФ, М-60, М-70 — 30—60 мин, а смолой МФФ-15 — 20 мин.

Читайте так же:  Трудовой кодекс о понижении заработной платы

УДАЛЕНИЕ СТАРОГО КЛЕЕВОГО РАСТВОРА И ЗАМЕНА СЛОМАННЫХ ШИПОВ

При ремонте шиповых соединений особое внимание необходимо обратить на удаление старых клеевых растворов.
Если столярный клей можно удалить при помощи размягчения его водой, подогретой до температуры 60—70° С (эту операцию можно проводить только с шиповыми соединениями брусковой мебели), то в остальных случаях удаление старых клеевых растворов можно проводить только механическим путем. Клеевой раствор удаляют рашпилем. Зачистку делают осторожно, чтобы не нарушить форму шипа и проушины. После удаления старого клеевого слоя шип должен плотно входить в проушину.
Если после снятия старого клеевого слоя шип в проушине сидит свободно, то нужно сделать двухстороннюю прокладку из отходов строганой фанеры или шпона, с обязательным двухсторонним нанесением на вставку клея.
Если смолу и отвердитель на деталь наносят отдельно, то смолу наносят на проушину, а шип смачивают 5—10%-ным раствором щавелевой кислоты.
Торцовое давление в пределах 3—4 кГ/см2. Выдержка под давлением — в течение 20—30 мин; выдержка в свободном состоянии до последующей обработки — 3—4 ч.

СКЛЕИВАНИЕ ШИПОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ И БРУСКОВЫХ ДЕТАЛЕЙ

При склеивании брусковых деталей, стенок ящиков по высоте и выклеивании щитов из массива необходимо, чтобы влажность древесины была в пределах 8±2%.
Смолу и отвердитель наносят на склеиваемые поверхности ровным слоем, без пропусков. Давление при запрессовке не должно превышать 4—5 кГ/см2.
Выдержка изделий в запрессованном состоянии — 25—30 мин, а в свободном состоянии до последующей обработки после снятия давления — 3—4 ч. Температура воздуха в помещении должна быть 18—20° С, влажность 60—65%.

ВЫКЛЕИВАНИЕ СТОЛЯРНЫХ ЩИТОВ В ПРЕССАХ БЕЗ ПОДОГРЕВА

При выклеивании столярных щитов в прессах отвердитель наносят на клееную фанеру кистью или способом распыления.
После нанесения отвердителя допускается подсушка для удаления влаги в течение 24 ч до запрессовки.
Смолу наносят на фанеру, пропуская ее через клеенамазывающие вальцы по два листа, сложенные в одну пачку. Смолу наносят на поверхность, обработанную отвердителем. Затем набирают щит и запрессовывают под давлением 5—6 кГ/см2 на 30—40 мин.
Время после нанесения компонентов клея до запрессовки не должно превышать 8 мин.
Выдержка в свободном состоянии до последующей обработки — 3—4 ч; температура воздуха в помещении 18—20 С, влажность 60—65%.
Склеивание должно быть прочным по всей поверхности, без отслаиваний углов и кромок.

ФАНЕРОВАНИЕ ПЛОСКОСТЕЙ В ПРЕССАХ

При фанеровании плоскостей в прессах холодным способом необходимо учитывать очень важный момент при раздельном нанесении компонентов клея.
Если отвердитель или смолу нанести на облицовочную рубашку из строганой фанеры, то она моментально сворачивается в трубку и при выпрямлении ее места соединений обязательно разойдутся, а при отделке на поверхности фанеры появятся мелкие трещины.
Поэтому на фанеруемую поверхность сначала наносят отвердитель, затем смолу, после этого накладывают сухую рубашку из строганой фанеры и только тогда щит запрессовывают на 40 мин под давлением 6—8 кГ/см2.
Если в качестве отвердителя применяют 10%-ный раствор щавелевой кислоты, щит необходимо запрессовать не позднее 7 мин после нанесения компонентов. При использовании 5%-ного раствора запрессовку производят не позднее 10 мин после нанесения компонентов.
Выдержка в свободном состоянии до последующей обработки — 4—5 ч, температура воздуха в помещении 18—20° С, влажность 60—65%.
Фанерование кромок щитов и брусьев производят так же, как и фанерование плоскостей.

УСТРАНЕНИЕ ДЕФЕКТОВ ФАНЕРОВАНИЯ

Дефекты фанерования (чижи, отслоения на кромках и т. д.) исправляют путем подрезки и введения в дефектное место компонентов клея или же введения компонентов без подрезки при помощи шприца.
После этого дефектное место через прокладку из шпона притирают притирочным молотком с электроподогревом или же утюгом. Температура молотка или утюга 120—140°С.

ЗАМЕНА ШТАПИКОВ, ПИЛЯСТР И РАСКЛАДОК

При замене всевозможных штапиков, пилястр и всевозможных раскладок необходимым условием является очистка старых клеевых растворов, после чего можно приклеивать заменяемые детали карбамидными смолами с раздельным нанесением смолы и отвердителя.

ПРИКЛЕИВАНИЕ СЛОИСТЫХ ПЛАСТИКОВ

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К СКЛЕИВАНИЮ И ФАНЕРОВАНИЮ ДРЕВЕСИНЫ

Требования, предъявляемые к древесине. Влажность древесины при склеивании должна быть в пределах 8±2%; влажность строганой фанеры — в пределах 5—6%.
В древесине для склеивания должны быть сняты напряжения и не должно быть коробления, трещин и расколов.
Влажность древесины при склеивании незначительно увеличивается за счет поглощения влаги из клея, но это существенного значения не имеет.
Строганая фанера впитывает влагу намного больше, чем древесина. Следовательно, перед склеиванием влажность фанеры по сравнению с древесиной должна быть ниже на 3—4%.
Требования, предъявляемые к склеиваемым поверхностям древесины. Склеиваемые поверхности древесины должны быть гладкими, свободными от следов механической обработки (вырывы, сколы, вмятины и др. дефекты обработки), которые отрицательно сказываются на склеивании и фанеровании.
Склеиваемые детали для щитов столярной плиты должны быть одинаковой толщины и из однородной породы древесины. Склеивать детали нужно не позднее чем через 12 ч после подготовки деталей к склеиванию.
Следует учитывать, что небольшая разница в толщине отдельных деталей может привести к значительной неравномерности при запрессовке, а следовательно, к ухудшению качества склеивания.
Требования, предъявляемые к нанесению рабочего клеевого раствора. Раствор щавелевой кислоты или другого отвердителя должен быть нанесен на склеиваемую поверхность ровным слоем без пропусков. Концентрация и количество наносимого раствора на склеиваемую поверхность должны строго соответствовать рабочей инструкции.
Смолу на склеиваемую поверхность наносят ровным слоем без пропусков. Пленка должна прилегать к древесине по всей склеиваемой поверхности. На пленке не должно быть воздушных пузырьков и других посторонних примесей. Количество смолы, наносимой на склеиваемую поверхность, должно строго соответствовать рабочей инструкции.
Требования, предъявляемые к режиму склеивания. Плиты, цулаги и прокладки должны быть очищены от старого клея и посторонних загрязнений. Интервал выдержки между нанесением клея и запрессовкой не должен превышать времени, указанного в рабочей инструкции. Время выдержки в прессе, давление в прессе, время выдержки после снятия давления до последующей обработки должно соответствовать рабочей инструкции предприятия.
Необходимо запомнить, что давление при запрессовке позволяет впрессовать тонкую пленку рабочего раствора клея между волокнами древесины, удалить воздух из соединения, привести поверхность в тесное соприкосновение с клеем, пока не произойдет полное схватывание клея.
Давление поддерживают до тех пор, пока клеевой шов станет достаточно прочным, чтобы противостоять внутренним напряжениям, которые стремятся отделить одну от другой склеиваемые поверхности.
Выдержка в свободном состоянии до последующей обработки после снятия давления, указанная в позициях склеивания, дает возможность склеенной древесине полностью освободиться или распределить излишнюю влагу, поглощенную из клеевого раствора. Если этот срок не выдерживается, то в местах клеевого соединения остается набухание и при обработке в этом месте будет снято больше древесины, чем в других местах. Позже, когда соединение высохнет, в этих местах получатся углубления, в которые при фанеровке втягивается строганая фанера, что очень заметно на отделанной поверхности.
Техника безопасности при работе с карбамидными смолами. Несмотря на то, что при холодном склеивании древесины с раздельным нанесением смолы и отвердителя последний испаряется значительно меньше, чем при горячем прессовании, необходимо иметь вытяжную вентиляцию в виде зонта над рабочим местом, где идет непосредственно склеивание и фанерование древесины и там, где склеенные детали находятся на выдержке до последующей обработки.
Вентилятор должен находиться не в рабочем помещении, а за его пределами.
При склеивании ящиков, рамок, всевозможных узлов и других работах не разрешается работать без защитных очков, так как мелкие брызги могут попасть в глаза.
Для предохранения рук от воздействия щавелевой кислоты и смолы необходимо пользоваться биологическими перчатками. Пасты биологических перчаток составляются непосредственно на предприятии по рецептам.
Рецепт биологической пасты АБ для предупреждения рук от раздражения при работе с нитропродукцией, растворителями и другими химическими растворами, г:
Мыло хозяйственное. 150
Вода. 300
Глицерин. 100
Каолин. 450
Мыло растворяют в подогретой воде до получения мыльной эмульсии. Полученную эмульсию остужают до 50° С, после чего при непрерывном перемешивании в нее вводят глицерин. Затем в полученную смесь вводят каолин и тщательно все перемешивают до получения однородной массы. После выдержки в течение 10—12 ч паста готова к употреблению.
Пасту втирают в кисти рук; в течение 5—10 мин она высыхает. Образовавшаяся тонкая пленка эластична и предохраняет руки от воздействия химических растворов.
По окончании работы пленка легко смывается с рук теплой водой.
Рецепт биологических перчаток:
I часть состава: казеиновый клей, г . 70
вода, г. 100
II часть состава: вода, г. 30
аммиак, капли . 2—3
III часть состава: глицерин, г . 50
спирт, г. 130
Казеиновый клей в количестве 70 г соединяют со 100 г воды и перемешивают в течение 45 мин до получения сметанообразной пасты. Затем 2—3 капли аммиака перемешивают с 30 г воды и вводят в полученную массу казеина. После этого 50 г глицерина вводят в 130 г спирта, тщательно перемешивают и вводят в общую массу. Раствор хранится в закрытой посуде до 4 суток. Способ употребления тот же, что биологической пасты АБ.

Требования к технологии склеивания древесины

Согласно «Указаниям по высокочастотному склеиванию деревянных конструкций и деталей» [12] влажность древесины при склеивании в электрическом поле высокой частоты с нагревом клеевого шва до 140—150° С должна быть не выше 8—10%, а при склеивании с нагревом до 100° С — не выше 15—18%. Для склеивания в поле ТВЧ непригодны клеи СП-2, ЦНИИМОД-1, пленочные клеи (из-за малых диэлектрических потерь). Рекомендуются резорциновые клеи, а из феноло-формальдегидных — клей КБ-3.

Читайте так же:  Заполнение трудовой книжки увольнение по собственному желанию образец 2019

Однако высокочастотный нагрев у нас пока еще находит лишь ограниченное применение и используется преимущественно при изготовлении тонких деталей, имеющих ширину шва не более 120 мм; он требует сложного оборудования и специального обслуживания и поэтому эффективен лишь в условиях массового производства клееных конструкций и деталей.

Для приклеивания тонких элементов (толщиной до 10 мм), например в случае изготовления клеефанерных панелей, может быть использован контактный нагрев клеевого шва сквозь фанеру путем прессования через нагревательные прокладки. Тем более оправдано применение подобного нагрева для приклеивания к деревянным элементам тонких металлических шайб (клеестальных шайб К.СШ). Клеевой шов здесь быстро прогревается благодаря большой теплопроводности металла.

Для склеивания многослойных массивных конструкций в течение нескольких часов применяется теплый конвекционный нагрев изделия (в запрессованном виде) воздухом, подогретым до температуры 60—90° С. С понижением температуры прогрева увеличивается время выдерживания изделия. Приходится идти на расширение утепленных складских емкостей, внутризаводского транспорта, прессового оборудования и т. п.

Из-за недостатка прессового и высокочастотного оборудования в настоящее время находит применение «гвоздевое прессование», ориентированное на так называемое «холодное» отверждение клеевого шва в условиях комнатной температуры при длительных (измеряемых сутками) сроках хранения в отапливаемых складских помещениях.

Ни один из перечисленных технологических приемов склеивания пока еще не может быть снят с производства. Но в каждом из них должны обеспечиваться требуемое качество и необходимая надежность склейки. Непременным условием структурной однородности конструкционной клееной древесины являются: сплошность, непрерывность клеевого шва и постоянная малая толщина его (0,1—0,3 мм). Толстый клеевой шов подвержен растрескиванию и отслаиванию из-за внутренних усадочных деформаций клея.

Для обеспечения сплошности и малой толщины клеевого шва необходимо соблюдать тщательность машинной строжки и чистоту склеиваемых поверхностей, равномерность и своевременность нанесения клея механизированными клеевыми вальцами и непрерывность давления пресса до завершения процесса схватывания клея. В напряженных элементах конструкций клей наносят на обе склеиваемые поверхности. Это обеспечивает лучшую равномерность распределения клея и способствует упрочнению адгезионных связей.

Величина давления (прижима) при запрессовке клееных дощатых балок назначается для хвойных пород древесины ориентировочно 3—5 кг/см 2 , а для твердых лиственных 5—10 кг/см 2 .

Важнейшим из условий, соблюдение которых обязательно для того, чтобы избежать местного нарушения сплошности клеевого шва (т. е. «непроклея»), является условие сохранения интенсивности давления (прижима) до завершения процесса прочного схватывания клея. В этом отношении большие опасения вызывает метод обжатия склеиваемого пакета мощным гидравлическим прессом с последующим ослаблением давления при переходе на обжатие податливыми ваймами, прежде чем произойдет твердение клеевого шва в камере прогрева. Клей, однажды выдавленный из шва, уже не возвращается в полость, образующуюся при ослаблении прижима: получается так называемый «голодный шов».

Аналогичные явления непроклея наблюдаются при гвоздевом прессовании в случае склеивания пакета недостаточно высушенных досок. Гвозди работают как полезные стяжные связи при разбухании поперек волокон хорошо высушенной древесины; но те же гвозди работают как распорки, расслаивающие склеиваемый пакет, если он набран из влажных досок, которые в процессе выдерживания в «камере прогрева» или в теплом складском помещении успевают усохнуть прежде, чем произойдет твердение клеевого шва. Равномерный прогрев сухих досок, сшитых гвоздями, сам по себе не вызывает распирающего действия гвоздей, поскольку тепловое удлинение стали меньше соответственного теплового расширения древесины поперек волокон.

Склеивание деталей и оклеивание поверхности

В клеильных цехах нужно обеспечить соответствующую температуру и влажность воздуха, так как эти факторы оказывают непосредственное влияние на процесс склеивания. При склеивании костяным клеем температура в помещении должна быть 18-30°, при склеивании синтетическими клеями — 16-30°, а казеиновыми — 12-30°.

Если при склеивании казеиновым клеем в помещении температура ниже указанной, то соответственно увеличивается время затвердевания клея, а тем самым затягивается цикл склеивания.

В зависимости от температуры воздуха его влажность должна колебаться в пределах 50-65%. Для измерения влажности воздуха применяют влагомеры.

Влажность древесины перед склеиванием

Влажность склеиваемой древесины влияет на прочность и стойкость клеевых соединений. Установлена следующая зависимость прочности клеевых соединений от влажности древесины:

влажность древесины в %

прочность на разлом в кг\см 2

Из этого можно заключить, что по мере роста влажности древесины уменьшается прочность соединений.

Желательно, чтобы влажность монолитной древесины перед склеиванием была 5-12%, облицовочной и клееной фанеры — 5-7%.

После нанесения клея на склеиваемую поверхность древесина впитывает клей и ее влажность повышается. Увеличение влажности в монолитной древесине незначительно, а в облицовочной фанере и шпоне очень велико. Поэтому перед склеиванием облицовочная фанера и шпон должны иметь влажность намного ниже, чем монолитная древесина.

Наивысшая влажность склеиваемой древесины не должна превышать 20%.

Требования, предъявляемые к склеиваемым поверхностям

Склеиваемые поверхности древесины должны тесно прилегать одна к другой. На поверхности, приготовленной для оклеивания, не должно быть неровностей (оставленных после строгания), превышающих по длине 5 мм для древесины мягких пород и 3 мм для твердых пород. Гладкость поверхности, остроганной механически, измеряется на производстве длиной волн на поверхности древесины. Лучшие результаты оклеивания с точки зрения прочности получаются при очень гладких поверхностях. Часто на производстве для увеличения площади, покрываемой клеем, перед склеиванием рифлят поверхность. Произведенные опыты не установили, однако, качественного преимущества оклеивания рифленой поверхности. Рифление может быть применено в тех случаях, когда используется жидкий клей. При рифленой поверхности жидкий клей не вытесняется. Чтобы избежать вытекания жидкого клея, нужно во время прессования поддерживать температуру 25-30°. При использовании густых клеев рифление может быть совершенно исключено.

Температура склеиваемой древесины

Склеиваемая древесина должна иметь определенную температуру. Температура древесины влияет на скорость охлаждения нанесенного клеевого раствора. При охлаждении столярный клей тяжелеет и утрачивает способность пропитывать древесину. Поэтому при склеивании температура древесины должна быть не менее 25°. При склеивании больших поверхностей, а также в тех случаях, когда в помещении низкая температура, древесину нагревают с помощью горячих прокладок — цинковых плит, температура которых колеблется от 40 до 60°. При склеивании казеиновыми, феноловыми и карбамидными клеями температура древесины должна быть 15-20°. При температуре ниже 15° склеивание затягивается и не обеспечивает хорошего качества изделия.

Склеивание древесины

При склеивании можно наносить клей на одну либо на две поверхности: одностороннее нанесение клея применяют при склеивании деталей из древесины хвойных пород вдоль волокна и при склеивании широких поверхностей древесины (более 60 мм) твердых лиственных пород. При склеивании столярных плит в прессах клей наносят только на плиту. Двухстороннее нанесение клея используется при склеивании поверхности древесины мягких лиственных пород с торцовым сечением, сильно впитывающей клеевой раствор.

Клей наносят вручную щетинными и лыковыми кистями либо механически при помощи клеевых катков. Нанесение клея вручную малопроизводительно и не всегда дает хорошие результаты, поэтому его применяют только при небольшом объеме работы.

После покрытия поверхности клеевой раствор постепенно приобретает необходимую концентрацию частично из-за впитывания влаги в древесину, а частично в результате выпаривания. Этим объясняется перерыв между нанесением клея и соединением (прессованием) поверхностей.

Различают два периода впитывания клея, нанесенного на поверхность, — при открытой поверхности и закрытой.

В первый период впитывания поверхность, покрытая клеем, остается открытой, а во второй период покрытые клеем поверхности сложены. В первый период раствор густеет быстро, а во второй — значительно медленнее.

Правильно установленное время впитывания имеет важное значение для качества склеивания. Жидкий клей может быть вытеснен из шва и соединение будет нестойким, слишком густой клей утрачивает способность впитываться в древесину и остается между склеиваемыми поверхностями в виде толстого слоя.

При высыхании толстого слоя клея могут возникнуть внутренние напряжения, которые ослабляют швы и даже могут послужить причиной растрескивания лицевой поверхности облицовочной фанеры (в случае оклеивания).

По данным российских исследований, нормальная толщина слоя столярного клея должна быть около 0,1 мм.

Сжатие (прессование) склеиваемых поверхностей является обязательным условием процесса склеивания. Под давлением клеевой раствор лучше проникает в поры древесины и тем самым увеличивает площадь склеивания. При помощи прессования излишек клеевого раствора выдавливается, что помогает избежать получения толстых, нестойких клеевых соединений.

Давление пресса зависит от вида применяемого клея, а также подготовки склеиваемой поверхности. Чем выше концентрация и вязкость клеевого раствора, тем выше должно быть давление. Небольшие, хорошо подготовленные поверхности можно склеивать при незначительном давлении. Однако на практике не удается добиться очень гладких поверхностей, а кроме того, при склеивании детали искривляются под влиянием увлажнения их клеем. Поэтому давление должно быть относительно большим, чтобы сделать невозможным искривление древесины и привести к тесному прилеганию поверхности на всей склеиваемой площади. Практически при использовании костяных клеев давление составляет 2-4 кг/см 2 .

Время прессования зависит от скорости связывания клея, Оно меньше при склеивании монолитных простых деталей и больше при склеивании и оклеивании многослойных деталей. Больше времени занимает прессование, если клей содержит много влаги.

В необогреваемых прессах время прессования при использовании столярного клея составляет 2-3 час, а казеинового клея — 3-7 час.

На склеивание древесины мягких хвойных пород нужно меньше времени, чем на склеивание древесины твердых пород. Время склеивания для всех пород составляет 4-6 час.

При склеивании в обогреваемых прессах время нахождения в прессе зависит от толщины склеиваемых деталей. После пресса детали не могут быть сразу направлены для машинной обработки, поскольку влажность в склеенных деталях должна достигнуть одинаковой степени и быть равной влажности окружающей атмосферы, а соединение достигнуть прочности, необходимой для механической обработки. Чтобы получить соответствующую прочность соединений, достаточно относительно небольшой выдержки (несколько часов). Для окончательного выравнивания степени влажности необходима продолжительная выдержка и даже досушивание в сушильных камерах.

Склеивание деревянных заготовок и деталей

При соединении заготовок и деталей из древесины наиболее часто встречаются следующие виды склеивания: по толщине и ширине, нестандартных плит, приклеивание раскладок, склеивание с одновременным гнул ем, склеивание шиповых соединений, облицовывание шпоном, приклеивание декоративных и конструкционных деталей с применением механического крепления, склеивание разнородных материалов — облицовывание пленками, пластиками, приклеивание пластмасс, тканей, металлов.

Читайте так же:  Страховка водителей стоимость

Технологический процесс склеивания состоит из следующих операций: подготовка склеиваемых материалов, нанесение клея, выдержка до прессования, прессование и выдержка под давлением, выдержка после склеивания.

При склеивании необходимо знать правила подбора делянок (досок) по годичным слоям. Неправильно подобранные по годичным слоям доски могут неравномерно разбухать, подвергаться усушке и коробиться

Для прочного склеивания нужно следующее:

выпилить сердцевину досок;

два бруска или доски располагать так, чтобы их заболонная часть оказалась внутри;

годичные слои у рядом лежащих досок должны быть направлены в разные стороны или находиться под углом одни к другим, а соединяемые кромки по возможности быть с одной части ствола (одноименными), т. е. обе заболонными или ядровыми;

щиты изготавливать из делянок шириной не более 100мм;

влажность древесины для мебели должна быть 8— 10%;

перед склеиванием щитов кромки делянок необходимо хорошо отфуговать и не допускать на них пыли, грязи и жирных пятен; после выравнивания склеиваемые по ширине заготовки подбирают и укладывают на сжимные бруски таким образом, чтобы кромки плотно прилегали одна к другой. Подобранные заготовки помечают, нанося карандашом две сходящиеся линии («галочку»).

Склеивание заготовок по ширине и толщине с помощью простейших сжимов: 1 — сходящиеся линии, 2— бруски, 3— клинья, 4— упор, 5— заготовки

В бытовых условиях заготовки склеивают в винтовых, пневматических и клиновых приспособлениях (цвингах). При склеивании и ремонте столярных изделий по ширине и толщине заготовок широко применяются различные простейшие сжимы.

При склеивании в клиновых цвингах заготовки укладывают на две или три цвинги и подколачиванием клиньев проводят прессование. Для крепления применяют парные клинья с уклоном 1:10.

Приклеивание раскладок, как правило, делается на кромках плит или рамок на «ус» или впритык. Для торцевания раскладки под углом 90° и на «ус» ручными пилами и строгания «уса» применяются стусла.

Приспособления для склеивания: а — струбцина деревянная, б— струбцина металлическая с передвижным винтом, в — сжим с переставной колодкой и винтом, г — струбцина металлическая с постоянным внутренним размером, д— струбцина рычажная эксцентриковая, е — окантовочная, ж — винтовая для углов и кромок, з — деревянная и металлическая хомутовые струбцины

Для склеивания применяют синтетические клеи и клеи животного происхождения (костный, мездровый, казеиновый). Синтетические клеи обеспечивают более высокую механическую прочность соединения, водостойкость, биологическую стойкость, но из-за токсичности и химического воздействия требуют соответствующих безопасных условий работы, которые зачастую невозможно создать в непроизводственных условиях. Поэтому в бытовых условиях столяр-любитель чаще применяет костный, мездровый, казеиновый клей. Хорошо зарекомендовали себя синтетические клеи поливинилацетатные (дисперсии). Дисперсия ПВА представляет собой вязкую жидкость белого цвета. Она обладает высокой адгезией к различным материалам, удобна в использовании и практически безвредна. Дисперсии применяют для склеивания изделий, не подвергающихся в процессе эксплуатации действию высоких температур (60—70°С) и повышенной влажности.

Прочность склеивания во многом зависит от площади склеивания. Торцы между собой или торцы с кромкой или пластью склеиваются очень слабо. Температура склеиваемой древесины должна быть в пределах 15—25°С. Влажность древесины считается наилучшей в пределах 8—12%, предельно допустимая — 18%.

Подготовленную к склеиванию древесину долго хранить не рекомендуется, так как поры забиваются пылью, детали формоизменяются (коробятся, усыхают), поэтому часто приходится фуговать или подгонять вторично.

Для нанесения костного и мездрового клеев наиболее удобны лубяные кисти, которые изготовляются из коры липы. Конец, на котором будут расщепляться волокна, размачивают в горячей воде, а затем с помощью киянки разбивают волокна на тонкие нити. Таким образом получается кисть. Для нанесения казеинового и синтетических клеев лучше использовать кисти из щетины.

Клей целесообразно наносить равномерно на обе склеиваемые поверхности. Одностороннее нанесение не обеспечивает равномерного смачивания клеем обеих поверхностей, и поэтому в склеенной древесине возникают неравномерные напряжения, снижающие прочность склеивания.

Обильное нанесение клея излишне увлажняет древесину по шву, увеличивает без пользы расход клея и тратится дополнительное время и сила на удаление излишнего клея при запрессовке

Перед тем как подвергать склеиваемые поверхности сжатию, их нужно выдержать с нанесенным клеем, так как выдержка имеет большое значение для качества склеивания. Во время открытой выдержки древесина пропитывается клеем и происходит быстрое испарение влаги из раствора. Благодаря этому древесина меньше увлажняется и одновременно возрастает концентрация клеевого раствора. Закрытая выдержка способствует лучшему пропитыванию древесины клеем и отдаляет начало его застудневания.

Запрессовка должна производиться по возможности ближе к моменту застудневания клея, но ни в коем случае не в самый момент застудневания или после застудневания. В холодных помещениях и при густом клее запрессовывать нужно немедленно, а если требуется продлить выдержку, следует подогреть древесину. При жидком клеевом растворе и высокой температуре клея и помещения необходима выдержка, так как поспешная запрессовка приведет к излишнему выдавливанию клея, как говорят, получится голодная склейка и прочность уменьшится.

При сборке деталей выдержка получается в силу необходимости, так как от нанесения клея на первые детали до последней проходит время.

Приспособления для склеивания рамок: а — с помощью клиньев, б — шпагата и других материалов

Оптимальной температурой воздуха при склеивании считается 20—30°С. При более низкой температуре требуется нагревание древесины, но при этом не следует нагревать древесину выше 45 °С, так как на перегретой древесине в слое клея получаются сухие пятна.

Нельзя допускать, чтобы нанесенный слой клея обдувался холодным воздухом (сквозняком), так как это вызывает быстрое застывание (застудневание) верхнего слоя клея, что препятствует прочному склеиванию. Недопустима запыленность участка, где происходит склеивание. Пыль оседает в поры древесины и затрудняет пропитывание ее клеем.

При склеивании костными клеями давление рекомендуется поддерживать от 0,1 до 0,4 МПа, при склеивании мездровым клеем давление может быть от 0,1 до 1,2 МПа. Величина давления во многом зависит от густоты клея. Давление более 1,2 МПа не рекомендуется, так как ведет к усадке древесины и требует сложного оборудования.

Продолжительность запрессовки зависит от вида и качества клея и условий склеивания. Для шиповых соединений, при соединении на гладкую фугу длительность запрессовки рекомендуется не менее двух часов.

После распрессовки детали выдерживают до их обработки около двух суток. Это дает возможность деталям принять определенную форму, испариться всей влаге, затвердеть клею.

Казеиновый клей при склейке наносят на обе поверхности и выдержка до запрессовки для открытых поверхностей допускается до 6 мин, для закрытых — до 20 мин. Температура клея 20—25°С. Величина давления — от 0,5 до 1,2 МПа. Выдержка под прессом — от 2 до 8 ч, выдержка после распрессовки — от 12 до 24 ч, в зависимости от величины деталей.

К качеству подготовки и к влажности древесины предъявляются такие же требования, что и при склеивании глютиновыми клеями При необходимости казеиновым клеем можно склеивать древесину повышенной влажности.

На древесине, богатой дубильными веществами (дуб, каштан, красное дерево), от клея остаются синие или темные пятна.

Казеиновый клей превосходит мездровый водостойкостью, прочностью склеивания, простотой приготовления. Он малотребователен к температурным условиям и режиму склеивания. Эти преимущества обеспечили казеиновому клею широкое применение в столярных работах, но в настоящее время казеиновые клеи на производстве вытеснены высококачественными синтетическими клеями.

Причины брака при склеивании:

плохая подготовка склеиваемых поверхностей, повреждение и формоизменяемость и загрязнение их; неправильное приготовление клея; чрезмерное, недостаточное или неравномерное нанесение клея; применение давления, не соответствующего густоте клея и строению древесины;

пониженная температура клея или окружающего воздуха;

несоблюдение сроков открытой и закрытой выдержки в зажиме (запрессовке) и после запрессовки;

неправильное использование оборудования и приспособлений для запрессовки, недостаточная чистота помещения и небрежность в работе.

Глютиновые клеи во время работы нужно держать в обогреваемых клеянках с двойными стенками, казеиновый клей в фарфоровой посуде или деревянной таре. Смоляные клеи держат в эмалированной посуде, лучше в прохладном месте.

После работы клеянки, клеевую посуду и кисти надо мыть горячей водой без мыла. Для удаления остатков смоляного клея посуду нагревают до 80°С, и засохший клей от постукивания по стенкам слетает. Кисти с глютиновыми и казеиновыми клеями отмывают в горячей воде.

Смоляные клеи отмывают сначала в растворителе, а затем водой.

Еще статьи:

  • Стб en 1443-2012 трубы дымовые общие требования Нормативные документы (проектирование) Технический регламент Республики Беларусь ТР 209/013BY. Здания и сооружения, строительные материалы и изделия. Безопасность Постановление Совета Министров республики Беларусь № 82 от 13 февраля 2013 г. Постановление Министерства архитектуры и […]
  • Выходное пособие в камине Выходное пособие в камине ТЕМА: Выходное пособие. Выходное пособие. 5 года 3 мес. назад #1 Мельникова Юлия Не в сети Завсегдатай Сообщений: 264 Спасибо получено: 16 Репутация: 4 Выходное пособие. 5 года 3 мес. назад #2 Наталья Не в сети Живу я здесь […]
  • Образец приказ увольнение по сокращению штатов Приказ об увольнении по сокращению штата (образец) Образец приказа об увольнении по сокращению штата Трудовым законодательством установлена строгая процедура увольнения работников в связи с сокращением численности или штата. Важное место в ней занимает приказ о сокращении штата, образец […]
  • Материнский капитал на покупку доли жилья ПФ запрещает выкупить долю квартиры Подскажите пожалуйста правомерны ли действия пенсионного фонда? Я являюсь собственником 1/5 доли в 4-х комнатной кв 82 м2, остальные доли принадлежат моим родственникам (брату, сестре, Маме и Отцу) У меня двое детей (одному ребёнку 6 лет, другому 3 […]
  • Алименты удерживать с материальной помощи Удерживаются ли алименты с материальной помощи? Материальная помощь Статьями 269 и 342 Трудового кодекса РФ предусмотрена возможность оказания сотрудникам материальной помощи – как со стороны государства, так и со стороны работодателя. Это единовременная денежная выплата. Она не зависит […]
  • Агентский договор в 1с 82 бухгалтерия Учет в 1С агентского договора у принципала при покупке услуг Добрый день!1С 8.2, комплексная автоматизация 1.1.55.1Моя организация А закупает товары и услуги через агента Б (действует от своего имени) у организации В. Агент Б отдаёт нам А отчёт агента и счет-фактуру, в которой продавец […]