Резьба по дереву

Изготовление художественных изделий из дерева

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

§ 28. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА КЛЕЕВ

Клеи используют для соединения заготовок по толщине, ширине и длине, получения деталей крупных сечений и повышенной формо-устойчивости, облицовывания заготовок шпоном и различными пленками, приклеивания к древесине тканей, деталей из пластмасс и других материалов, склеивания деталей в сборочные единицы и т. п.

Клеи — это вещества, обладающие свойством при нанесении их тонким слоем между двумя соединяемыми поверхностями образовывать при определенных условиях твердый и прочный слой, удерживающий эти поверхности.

На предприятиях художественных промыслов, а также при изготовлении деревянных художественных изделий применяют клеи животного происхождения (костный, мездровый, казеиновый) и синтетические. Основными свойствами клеев являются следующие.

Прочность клеевого соединения — зависит от величины адгезии (сцепления), которая возникает между склеиваемыми поверхностями и клеевой прослойкой, и от прочности самой клеевой прослойки.

О прочности склеивания можно судить по характеру разрыва двух склеенных образцов: разрыв может произойти по границе между клеем и древесиной (при слабой адгезии), по клеевому шву (низкая прочность клея) или быть смешанным — частично по границе склеивания, частично по клеевому шву, частично с вырывом волокон древесины. В этом случае прочность склеивания достаточно высокая.

Водостойкость — свойство клея не снижать прочности клеевого соединения под действием влаги. Глютиновые клеи водостойкостью не обладают, и под действием воды при влажном воздухе клеевой шов теряет свою прочность. Водостойкость мездрового и костного клеев можно несколько повысить введением в их рабочий раствор щавелевой кислоты. Водостойкость казеинового клея зависит от его сухого состава и повышается при введении медного купороса. Большинство синтетических клеев обладает высокой или абсолютной водостойкостью.

Водостойкость клея определяют путем выдерживания в воде комнатной температуры склеенных образцов древесины в течение 24 ч или вываривания в кипятке в течение 1 ч. Если прочность клеевого шва снижается не более чем на 20—30%, клей считается водостойким.

Биологическая стойкость — это способность клея сопротивляться разложению при воздействии некоторых видов микроорганизмов (бактерий, грибков). Глютиновые клеи, являющиеся питательной средой для многих бактерий и грибков, обладают малой биологической стойкостью. При определенной температуре и влажности они загнивают и теряют частично или полностью свои клеящие свойства. Введение в рабочие растворы клеев антисептиков повышает их грибостойкость.

Несколько большая грибостойкость казеинового клея по сравнению с глютиновыми объясняется наличием в нем едкого натра и медного купороса.

Клеи на основе синтетических смол абсолютно грибостойки. Жизнеспособность   клея — время, в течение которого рабочий раствор клея годен к употреблению.

Глютиновые клеи применяют в подогретом состоянии и их жизнеспособность определяется временем работы.

Жизнеспособность казеиновых клеев колеблется от 2 до 6 ч с момента приготовления рабочих растворов и зависит от их состава. С увеличением количества извести жизнеспособность клеевого раствора сокращается, а водостойкость увеличивается; с увеличением количества едкого натра жизнеспособность увеличивается, а водостойкость уменьшается.

Жизнеспособность синтетических клеев различна и зависит от их состава, а также температуры окружающего воздуха.

Время схватывания — время затвердевания клея, зависящее от вида и состава клея, а также условий склеивания (температуры).

Схватываемость животных клеев зависит от температуры склеивания и скорости испарения воды из клеевого шва.

Превращение синтетических клеев в твердое состояние осуществляется в результате тех или иных химических реакций и может быть замедлено или ускорено введением соответствующих химикатов.

Содержание сухого остатка — концентрация сухого клея в растворе, выражается з процентах (по массе) к массе раствора. От концентрации клея зависят: вязкость клея (густота), его способность ложиться слоем определенной толщины, степень смачивания поверхности, прочность склеивания, усадка клеевого шва. Раствор с большим содержанием сухого остатка способен давать наиболее прочные соединения, но требует применения высоких температур и давления при запрессовке склеиваемых деталей. Жидкие растворы отдают много воды древесине, чем вызывают ее увлажнение. Усушка такой древесины связана с опасностью деформации деталей. Высыхание же клеевого шва и окружающей его древесины требует относительно длительного времени.

Вязкость — степень густоты раствора клея. Определяют ее при помощи вискозиметров — приборов, действие которых в большинстве случаев основано на скорости истечения жидкости через отверстие определенных размеров. Вязкость глютиновых клеев определяют вискозиметром Энглера путем сравнения времени истечения раствора клея с временем истечения воды. Отношение времени истечения 200 мл испытуемого раствора ко времени истечения 200 мл воды показывает его условную вязкость в градусах Энглера.

Усадка клея — уменьшение объема: при переходе клеевого раствора в твердое состояние. Она обратно пропорциональна содержанию сухого остатка.

Если клеевой шов имеет значительную и неравномерную толщину, усадка может быть настолько большой, что при малой эластичности твердого клея вызовет напряжения, при которых появятся разрывы.

Одностороннее облицовывание шпоном широких деталей вследствие усадки клеевого слоя может вызвать коробление в виде выгиба детали по ширине. В связи с этим швы из клеев, дающих большую усадку, должны быть возможно более тонкими и равномерными по толщине. Для этого необходимо, чтобы склеиваемые поверхности плотно соприкасались (были тщательно подогнаны).

Наибольшую величину усадки дают казеиновый клей — до 75%, костный клей — до 58, карбамидные клеи — до 35%.

При выборе клея для изготовления художественных изделий необходимо учитывать также такие свойства, как нетоксичность клея и его соединений, отсутствие нежелательных реакций со склеиваемыми материалами, близкий к древесине цветовой тон; низкая стоимость клея, способность легко наноситься на поверхности.

§ 29. КЛЕИ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Клей мездровый получают путем разваривания в воде мездры (подкожного слоя шкур животных) и других отходов кожевенного производства. Клеящие свойства продукта обусловлены свой-

ством животного белка — коллагена. Клей подразделяют на твердый (плиточный, стружковый, дробленый, гранулированный) и клеевой студень-гал ерту.

Для приготовления рабочего раствора клея раздробленные плитки или чешуйки замачивают холодной кипяченой водой и оставляют для разбухания на 10—12 ч. Набухший клей варят в клеянке, состоящей из двух сосудов. Между стенками сосудов наливают воду и ставят клеянку на плиту. Клей, помещенный во внутренний сосуд, разогревают до температуры 70—80°С. Варить клей при более высокой температуре не рекомендуется, так как при этом он теряет клеящие свойства. При варке на поверхности клея образуется желтоватая пена, которую необходимо снять. Раствор считается пригодным для использования, если при помешивании в нем не обнаруживается сгустков.

Вязкость рабочего раствора зависит от качества (сорта) клея и концентрации его в растворе. Для разных видов склеивания требуется различная концентрация клея. Так, для облицовывания готовят раствор концентрацией около 40% (на 40 мае. ч. клея берут 60 мае. ч. воды), а для склеивания массивной древесины — около 30%.

О вязкости клеевого раствора можно судить по тому, как он стекает с палочки, которой его мешают, или кисти. Если клей стекает быстро, капает, он слишком жидкий; если стекает медленно, образуя неровные тянущиеся сгустки, — слишком густой; клей должен стекать довольно медленно, но ровной, непрерывающейся струей.

Клей следует применять только в горячем состоянии, поэтому его во время работы держат на водяной бане (в клеянке).

Клей костный вырабатывают в виде гранул, дробленых частиц, чешуек или галерты из костей животных.

Для приготовления рабочего раствора плиточный клей дробят на мелкие кусочки, заливают холодной водой в соотношении примерно 1:1 по массе и оставляют для разбухания (на 3—4 ч — гранулированный и на 6—8 ч — плиточный). После разбухания клей разогревают на водяной бане при температуре не выше 80°С.

При большой пенистости следует прокипятить раствор в течение 2...3 мин и удалить пену.

Приготовлять клей рекомендуется в количествах, необходимых на один-два дня. Повторное разогревание клея резко снижает его клеящие качества. Клей применяют при температуре не ниже 50°С. При этом он должен стекать с кисти ровной непрерывной струйкой.

Костный клей по качеству уступает мездровому: он обеспечивает меньшую прочность склеивания, дает большую усадку, более темного цвета, обладает хрупкостью. В то же время мездровый клей обладает высокой вязкостью, которая может вызвать разрыв древесины по волокнам после склеивания. Поэтому целесообразно применять смесь мездрового клея с костным.

Для склеивания твердых и ценных пород древесины рекомендуется применять мездровый клей, в который добавлено 20—40% костного, а для склеивания мягких пород — костный, в который

добавлено 20...40% мездрового клея. Смешивают клеи после того, как они разбухнут и станут однородными.

Достоинствами коллагеновых клеев являются: высокая прочность склеивания, нетоксичность, простота приготовления рабочих растворов и возможность регулирования концентрации и вязкости клея. К недостаткам относятся: низкая водо- и биологическая стойкость, большая усадка.

Клей казеиновый выпускается в виде порошка, в состав которого входят казеин, гашеная известь, фтористый натрий, медный купорос и керосин.

Рабочий раствор клея приготовляют путем смешивания порошка с холодной кипяченой водой в соотношении от 1:1 до 1:2 (в зависимости от породы древесины и вида склеивания). Количество клея должно быть рассчитано на работу в течение 3—4 ч — срок жизнеспособности клея. При приготовлении клей тщательно размешивают так, чтобы не было комков, дают ему отстояться в течение 10... 15 мин, после чего с его поверхности снимают образовавшуюся пену. Загустевший клей, потерявший способность стекать с кисти, к дальнейшему использованию непригоден. Разбавлять клеевой раствор для снижения его вязкости можно только сразу после приготовления.

Казеиновый клей безвреден и в сравнении с коллагеновыми дает более упругое и водостойкое клеевое соединение. Вместе с тем он обладает большой объемной усадкой и может изменять цвет древесины, содержащей танниды (дуба, бука, ореха, груши, красного дерева). При облицовывании этими породами он не применяется, так как просачивание клея дает темные пятна. Его применяют в основном при склеивании деталей из массивной древесины сосны, ели, березы и др., а также для приклеивания к древесине декоративного бумажно-слоистого пластика, картона, тканей.

§ 30. СИНТЕТИЧЕСКИЕ КЛЕИ

В зависимости от того, как происходит процесс склеивания, синтетические клеи подразделяют на три основные группы: термореактивные, термопластичные и дисперсионные.

Процесс склеивания (отверждения клея) у термореактивных клеев происходит в результате химических взаимодействий между компонентами клея под действием теплоты. У термопластичных клеев процесс склеивания осуществляется благодаря плавлению и отверждению клея, без химических реакций. Дисперсионные клеи переходят в твердое состояние и склеивают при удалении из них жидкой фазы.

Термореактивные клеи. Наибольшее распространение в деревообрабатывающей промышленности, в частности при изготовлении мебели и других изделий из древесины, нашли карбамидоформаль-

дегидные клеи, получаемые на основе карбамидоформальдегидной г.молы различных марок. В качестве основного сырья при синтезе смолы применяют мочевину (карбамид) и формальдегид или его нодный раствор — формалин. Для склеивания используют обычно жидкие смолы 65—70%-ной концентрации.

Процесс отверждения смолы может происходить в результате введения в нее отвердителя (хлористого аммония) и нагрева — при горячем склеивании или только под действием отвердителя (10%-ного водного раствора щавелевой кислоты) -— при холодном склеивании.

Клеи для горячего склеивания применяют при облицовывании пластей щитовых деталей шпоном и пленками на основе пропитанных бумаг. Для предотвращения просачивания клея через шпон на лицевую поверхность в клей вводят наполнители: древесную муку, фосфогипс, каолин, аэросил.

Клеи для холодного склеивания используют при склеивании шиповых соединений, облицовывании щитов бумажно-слоистым пластиком. В этом случае для снижения хрупкости клея, повышения его эластичности добавляют поливинилацетатную дисперсию или каучуковый латекс.

Карбамидоформальдегидные клеи обеспечивают высокую прочность склеивания, обладают высокой водостойкостью и абсолютной биологической стойкостью. Жизнеспособность их 2—10 и зависит от марки смолы, количества отвердителя и температуры клеевого раствора. К недостаткам клеев относится прежде всего их токсичность, так как при отверждении выделяется свободный формальдегид. В рассматриваемых клеях содержание свободного формальдегида минимально, однако при применении клея необходимо соблюдать правила техники безопасности, применять приточно-вытяжную вентиляцию, работать в перчатках. Так как эти клеи образуют необратимую пленку, просачивание клея при облицовывании устранить невозможно, что затрудняет отделку изделий.

В производстве изделий для склеивания древесины с другими материалами (металлом, керамикой, пластмассами и др.) используют эпоксидные, полиэфирные и полиуретановые клеи. Они обеспечивают высокую прочность при склеивании различных материалов, водостойки, могут быть жесткими или пластичными (при добавлении соответствующих компонентов), однако отличаются высокой токсичностью и пока дефицитны и дороги.

Термопластичные и дисперсионные клеи. Термопластичные клеи выпускают в виде порошка, гранул или нити. При нагревании они переходят в жидкую и клейкую массу, которая при охлаждении в тонком слое быстро переходит в твердое состояние. Клей-расплав в виде гранул применяют в мебельном производстве для облицовывания кромок щитовых деталей. Температура плавления клея от 175 до 200°С, продолжительность отверждения 3—5 с. Клеи-расплавы с более длительным отверждением (до 40 с) используют для крепления конструкционных и декоративных деталей мебели.

Клеевая нить — разновидность клея-расплава, армированного стеклянной нитью. Она предназначена для склеивания полос шпона по кромке на ребросклеивающих станках.

Клеи-расплавы используют главным образом в массовом производстве мебели, так как они требуют применения специального оборудования, оснащенного устройствами для плавления и нанесения клея.

К дисперсионным относятся поливинилацетатные клеи, представляющие собой продукт полимеризации винилацетата в водной среде в присутствии эмульгатора и инициатора реакции полимеризации. Дисперсии подразделяются на непластифицированные (Д) и пластифицированные дибутилфталатом (ДФ). По вязкости они могут быть низковязкие (Н), средневязкие (С), высоковязкие (В). Пластифицированные дисперсии неморозоустойчивы, в связи с чем в осенне-зимний период их необходимо поставлять раздельно — не-пластифицированную дисперсию и пластификатор. В этом случае пластификатор вводят на месте потребления в количестве до 10%.

ПВАД — белая однородная жидкость, готовая к употреблению, обладает практически неограниченной жизнеспособностью, нетоксична, отличается эластичностью и стабильностью клеевого шва, свето- и грибостойкостью. Водостойкость ограничена.

В мебельном производстве ПВАД применяют главным образом для склеивания шиповых соединений и облицовывания щитовых деталей пленками и пластиком, в производстве художественных изделий — для всех видов склеивания массивной древесины. При этом следует учитывать следующее.

ПВАД хорошо склеивает пористую древесину (ясень, дуб, красное дерево, орех), древесину хвойных и мягких лиственных пород и значительно хуже плотную древесину (бук, грушу, клен), а также древесину, содержащую эфирные масла (палисандр, розовое, фиалковое дерево, лимон).

Клей неконтактен, он не сразу схватывается, поэтому в процессе склеивания необходимо приложить значительное давление, величина которого зависит от формы детали, древесной породы, состояния склеиваемых поверхностей, температуры в помещении и других факторов.

На процесс склеивания (полимеризацию) могут оказывать влияние кислотные красители и протравы, применяемые для крашения шпона, потому ПВАД не следует применять для облицовывания и мозаичных работ.

§31. ПОНЯТИЕ О РЕЖИМЕ СКЛЕИВАНИЯ

Технологический процесс склеивания осуществляется в определенной последовательности и включает следующие операции: подготовку склеиваемых материалов; нанесение клея; прессование и выдержку под давлением; выдержку после склеивания.

Под режимом склеивания понимают совокупность условий, которые необходимо соблюдать   при   выполнении всех операций. Ос-

новными условиями, определяющими режим склеивания, являются: температура и влажность воздуха в помещении; влажность и состояние склеиваемых поверхностей древесины; количество клея, наносимого на единицу склеиваемой поверхности; давление при склеивании и продолжительность выдержки под давлением; температура склеивания; время выдержки деталей после склеивания.

Температура воздуха в помещении, где производят склеивание, оказывает влияние на жизнеспособность клеев, способность желатинировать и смачивать (пропитывать) древесину. Для глютиновых клеев температура в помещении должна быть не ниже 25°С (лучше 25—35°С), так как при охлаждении они застудневают и теряют способность смачивать древесину. При склеивании казеиновыми и синтетическими клеями, рабочие растворы которых чувствительны к повышению температуры, температуру в помещении рекомендуется поддерживать 15—20°С.

Влажность древесины в значительной степени влияет на качество склеивания. Для массивной древесины влажность должна быть 6—15%, шпона — 5—9, древесных слоистых пластиков — 4—6%. Конечная влажность массивной древесины для мебельных изделий (8 ± 2)%, для столярно-строительных — 10—12%. Так как на влажность древесины оказывает влияние относительная влажность окружающего воздуха, в помещении должна поддерживаться нормальная влажность — 60—65%.

Состояниесклеиваемыхповерхностейдреве-с и н ы в большой степени определяет прочность склеивания. Склеиваемые части должны быть точно подогнаны и плотно прилегать одна к другой. Высота неровностей обработки (шероховатость) не должна превышать 200 мкм. Сколы, вырывы волокон и вмятины, масляные пятна, пыль и другие загрязнения не допускаются.

Количество наносимого клея (или расход клея) на единицу площади склеивания должно быть оптимальным и.зависит от вида склеиваемых материалов (массивная древесина, шпон, древесностружечные или древесноволокнистые плиты и т. д.); вида клея; способа его нанесения (ручное или механизированное) и других факторов. В каждом конкретном случае определены нормы расхода клея, нарушение которых приводит к снижению прочности клеевых соединений.

Давление и время выдержки под давлением зависит от вида клея, его вязкости и качества подготовки поверхности. Чем выше концентрация и вязкость клеевого раствора, тем большее давление требуется при запрессовке.

Тщательно подготовленные и ровные поверхности небольших размеров можно склеить при незначительном давлении. Однако в большинстве случаев, ввиду неровностей на склеиваемых поверхностях и разбухания древесины под действием внесенной с клеем влаги, давление должно быть достаточно высоким. При склеивании синтетическими и казеиновыми клеями рекомендуемое давление 0,5—0,6 МПа, костными клеями — 0,2—0,4, мездровыми — 0,6—1,2 МПа.

Продолжительность выдержки под давлением, или время запрессовки,   зависит от времени схватывания,   или отверждения,   клея,

т. е. от вида клея, влажности древесины и температурных условий прессования, а также породы склеиваемой древесины. При склеивании мягких пород, быстрее поглощающих воду, время выдержки меньше, чем при склеивании твердых пород. Для склеивания прямолинейных заготовок требуется меньшая выдержка, чем при склеивании с одновременным гнутьем многослойных деталей из тонких пластин, когда с клеем вводится большое количество влаги.

Склеивание может производиться при нормальной температуре (холодное склеивание) и с нагревом клеевого слоя (горячее склеивание) . В первом случае при склеивании древесины глютиновыми клеями время запрессовки составляет 2—3 ч, казеиновыми клеями — 2—6, карбамидными — 3—7, поливинилацетатными — 0,5—1 ч.

Повышение температуры клеевого шва до 100—140°С значительно ускоряет процесс склеивания, особенно при применении карба-мидных клеев, поэтому в современном производстве изделий из древесины широко используют горячее склеивание.

Основными способами нагрева клеевых слоев являются контактный и высокочастотный.

При контактном методе теплота от горячих плит пресса передается клеевому шву через древесину. Метод применяют при облицовывании и склеивании заготовок небольших толщин.

Токами высокой частоты можно быстро нагревать древесину и клеевые швы в разнообразных случаях склеивания. Для нагрева по этому способу склеиваемые детали помещают между двумя металлическими пластинами — электродами, на которые подается переменный ток высокой частоты от специального лампового генератора. Выдержка деталей перед дальнейшей обработкой после освобождения их от пресса необходима для упрочнения клеевых прослоек и выравнивания влажности в детали. Продолжительность выдержки зависит от применяемого клея, температуры воздуха в цехе и других факторов.

При склеивании глютиновыми и казеиновыми клеями продолжительность свободной выдержки после пресса для хвойных пород 12—18 ч, для лиственных — 18—24, для облицованных щитов — 48—72 ч. При склеивании синтетическими клеями время выдержки 6—12 ч.

§ 32. СКЛЕИВАНИЕ ЗАГОТОВОК ИЗ МАССИВНОЙ ДРЕВЕСИНЫ

Основными видами склеивания заготовок из массива являются: склеивание по толщине пластями для получения деталей большого сечения и склеивание кромками для получения щитов.

Подготовка заготовок к склеиванию по толщине заключается в выравнивании пластей фрезерованием на станке или вручную фуганком. Склеиваемые поверхности должны быть хорошо подогнаны одна к другой.

При склеивании массивных щитов их следует составлять из узких делянок шириной 30—70 мм. Выравнивают делянку путем

строгания кромок и одной из пластей, что позволяет более точно базировать их при склеивании. Подготовленные делянки склеивают в щиты сразу после прострагивания, так как длительная выдержка может привести к короблению и неплотному прилеганию кромок. При небольшом объеме производства и нанесении клея вручную с помощью кисти или щетки используют в основном нетоксичные столярные (мездровый и костный) и поливинилацетатный клеи.

Клей наносят на одну из склеиваемых поверхностей, формируют блок или щит с учетом правил конструирования и помещают под пресс. Для запрессовки блоков применяют струбцины (74, а) или шланговый пресс (74, б). В прессе заготовки укладывают между подвижным брусом 6 и упорным нижним брусом 8. Между верхним неподвижным брусом 5 и подвижным брусом 6 помещен шланг 2, который через ниппель 3 и кран соединен с сетью сжатого воздуха. До сжатия шланг сплюснут между балками под давлением пружин. При наполнении сжатым воздухом шланг принимает цилиндрическую форму и, отодвигая балку, сжимает склеиваемый блок.

Для склеивания делянок в щит используют длинные струбци-ны-цвинги с клиновыми или винтовыми зажимами. На предприятиях, где щиты склеивают большими партиями, эту работу выполняют на веерных прессах (75).

Веерный пресс представляет собой специальный станок, состоящий из набора металлических струбцин, расположенных секциями (по 4—6 шт. в секции).

После соответствующей выдержки клееные заготовки подвергают механической обработке для придания им точных размеров и формы, удаления провесов (сдвигов поверхностей делянок на плоскостях и торцах щитов и блоков).

Клееные заготовки обрабатывают в той же последовательности, что и монолитные. Сначала блоки и щиты обрабатывают с одной стороны (пласти) на фуговальном станке, создавая базовую поверхность, которую затем используют для обработки заготовки в размер. Вторую пласть обрабатывают на рейсмусовом станке.

Для точной обработки щитов по длине и ширине необходима базовая поверхность на одной из кромок. Для этого одну из кромок обрабатывают на фрезерном станке, после чего остальные кромки опиливают на торцовочном станке с кареткой или по шаблону.

§ 33. ВИДЫ ОБЛИЦОВЫВАНИЯ. ПОДГОТОВКА МАТЕРИАЛОВ

Облицовыванием называют оклеивание заготовок из малоценных древесных материалов декоративными пленками или строганым шпоном ценных пород. Листовые материалы называют облицовкой, а материал, на который их наклеивают, — основой. В качестве основы используют древесину хвойных и мягких лиственных пород, древесностружечные и столярные плиты, фанеру, а в качестве облицовки — строганый шпон ценных пород древесины, полимерные пленки и пластики, искусственные кожи, ткани и другие декоративные материалы.

Облицовывание широко используют в производстве мебели, музыкальных инструментов и других изделий. Оно позволяет при минимальном расходе ценной древесины получать изделия с высокими декоративными качествами, более прочные и формоустойчивые по сравнению с изделиями из массива.

В зависимости от вида, размеров и назначения деталей облицовывание шпоном может быть одно- и двусторонним, причем в каждом из этих случаев оно может быть одно- и двухслойным.

При одностороннем облицовывании (76, а) шпон наклеивают на одну из пластей основы. Такое облицовывание применяют чаще всего для узких деталей, когда ширина детали из массива или плиты не превышает ее двойной толщины. Более широкие заготовки облицовывают с двух сторон для предотвращения их коробления (76, б, в). При облицовывании массивной древесины, столярных плит и фанеры направление волокон шпона должно быть под углом 45—90° к направлению волокон основы. Древесностружечную плиту обычно облицовывают в один слой с двух сторон. Направление волокон шпона здесь не имеет значения.

Для получения более высокого качества облицованной поверхности применяют облицовывание в два слоя (76, г). Для первого слоя используют лущеный шпон, который наклеивают под углом 45—90° к направлению волокон основы. Затем наклеивают строганый шпон, направление волокон которого должно быть перпендикулярным направлению волокон первого слоя.

Процесс облицовывания разделяется на две стадии: подготовка основы и облицовки; склеивание их.

Облицовывать можно заготовки и сборочные единицы (рамки, коробки), в зависимости от этого устанавливается место облицовывания в общем технологическом процессе производства изделий.

Прямолинейные брусковые и щитовые заготовки облицовывают после их первичной обработки в размер. Криволинейные и профильные детали, получаемые фрезерованием, облицовывают после фрезерования. Рамки и коробки облицовывают после их повторной обработки, устраняющей неточности сборки. В некоторых случаях облицовывают бруски для рамок до формирования шипов, а собирают их в облицованном виде. Гнутоклееные заготовки можно облицовывать одновременно с их склеиванием.

При подготовке основы к облицовыванию устраняют вмятины, трещины, отверстия от выпавших или удаленных сучков,

сколы и вырывы волокон, чтобы получить ровную и гладкую поверхность. Шероховатость поверхности основы должна быть такой, чтобы она не проявлялась на поверхности после облицовывания.

Древесностружечные плиты сначала калибруют с целью выравнивания и устранения разно-толщинности, а затем шлифуют для получения необходимой шероховатости поверхности. Лучшее качество подготовки плит достигается при обработке их на шлифовальных станках.

Поверхность столярных плит иногда бывает волнистой вследствие коробления основы при хранении, поэтому перед облицовыванием их также калибруют и шлифуют, предварительно приклеив раскладки на кромки.

Заготовки из фанеры обычно только шлифуют. При подготовке деталей и сборочных единиц из массивной древесины с их поверхности удаляют смолу, жирные пятна, остатки клея, заделывают торцовые поверхности. Для этого выходящие на лицевую поверхность торцы или стыки связанных шиповыми соединениями брусков заделывают брусочками древесины или накладками из шпона (77). После этого поверхность зачищают и выравнивают. Для выравнивания поверхности детали подвергают шлифованию или цинублению. Цинублением достигают разрыхления поверхностного слоя древесины, нанося цинубелем сетку рисок, направленных под углом к волокнам. В дальнейшем при запрессовке происходит смятие и уплотнение выступающих разрыхленных участков, в результате чего поверхность основы и толщина клеевого слоя выравниваются. На крупных предприятиях вместо цинубления Чэбычно выполняют шлифование крупнозернистыми шкурками.

Имеющиеся на поверхности основы заколы, вырывы волокон, трещины заделывают шпатлевкой, приготовленной из клея, которым приклеивают облицовку, и наполнителя (древесной муки, толченого угля или мела), взятых в соотношении 3:1. После заделки неровностей и высыхания шпатлевки поверхность шлифуют. Для шлифования используют шкурки разной зернистости: для первого (чернового) шлифования — 40, 50, для второго (чистового) — 12,16.

Особенно тщательно подготавливают поверхность основы при облицовывании тонким шпоном ценных пород и мозаичными наборами. В этом случае рекомендуется облицовывать детали в два слоя с обеих сторон.

Подготовка облицовок из шпона состоит в разметке шпона, его раскрое, фуговании кромок делянок, их подборе и ребросклеивании. Подготовка шпона для узких деталей и кромок заключается лишь в раскрое на заготовки нужного размера.

Размечают шпон в пачке с учетом припусков на дальнейшую обработку (10—15 мм на каждую сторону как по ширине, так и по длине). Пачку кладут на разметочный стол и по линейке или шаблону наносят разметочные линии мелком или карандашом. Затем шпон

раскраивают по линиям разметки, производя сначала поперечный, а затем продольный раскрой.

Способы раскроя и применяемое оборудование зависят от объема производства изделий и оснащенности предприятия. На крупных предприятиях шпон раскраивают на гильотинных ножницах, которые позволяют получать чисто обрезанные кромки шпона вдоль и поперек волокон без последующего их фугования (78). Пачку шпона 1 укладывают на стол 6 под нож, выравнивают ее и нажатием кнопки опускают прижимную балку 2. После этого нажатием на педаль включают механизм подачи ножа, который разрезает пачку.

Шпон можно раскраивать и на универсальном круглопильном станке с применением строгальных пил и специального зажимного приспособления (79). В этом случае также можно получить чистый и гладкий рез, исключающий последующее фугование кромок.

При отсутствии достаточной чистоты кромок их фугуют на фрезерном станке (80, а) или вручную фуганком (80, б). При обработке на фрезерном станке пачку шпона зажимают в приспособлении и надвигают на вращающуюся фрезу 4 по упорному кольцу 5. При выравнивании кромок фуганком пачки шпона толщиной не более 20 мм кладут в донце и прижимают планкой или зажимают

в струбцинах. Качество фугования проверяют на плоском ровном щите, прикладывая одну кромку к другой. Между кромками не должно быть просвета.

Для получения облицовок больших размеров узкие полоски шпона склеивают по кромкам, получая большие листы (наборы). Набор шпона может быть простым и фигурным (81). Простым называют набор, в котором годичные слои в смежных делянках расположены параллельно. Различают три варианта простого набора: продольный (в рост)  /, поперечный 2 и косой 3.

Фигурным называют набор, в котором годичные слои в смежных делянках шпона образуют геометрический рисунок. Различают следующие виды фигурного набора: в елку 4, в шашку 5, крестом 6, в конверт 7, в круг или многоугольник 8. К фигурному можно также отнести набор с окантовкой или фризом, которым украшают дверцы художественной мебели и др. Во всех видах фигурного набора заложен принцип симметрии и зеркального отражения рисунка древесины в смежных или противолежащих делянках шпона.

Склеивают шпон в листы при простых наборах на ребросклеи-вающих станках с помощью термопластичной клеевой нити (82). Две соединяемые полосы шпона / подают в станок так, чтобы их кромки плотно прилегали одна к другой. Клеевая нить сматывается с бобины 3, проходит через нагревающее устройство и накладывается на стык шпона зигзагом. Ролик 2 прикатывает нить. Соединенную таким образом облицовку наклеивают на основу нитью внутрь.

При небольшом объеме облицовочных работ, а также при фигурном наборе шпона ребросклеивание производят вручную с помощью клеевой ленты на бумажной основе (гуммированной ленты). При этом левой рукой поджимают две соседние делянки шпона, а правой наклеивают поперек стыка кусочки клеевой ленты в нескольких местах (в зависимости от длины стыка). Затем клеевую ленту накладывают по всей длине стыка и прикатывают притирочным молотком с вращающимся рифленым валиком. После того как весь набор склеен, его торцовые кромки оклеивают клеевой лентой во избежание растрескивания. Габаритные размеры набора из шпона должны иметь припуск 20—30 мм на обе стороны по отношению к размерам основы.

§ 34. ОБЛИЦОВЫВАНИЕ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Традиционный способ приклеивания облицовочного слоя на плоские поверхности — облицовывание впритирку (83). В этом случае применяют глютиновые клеи, которые наносят на основу вручную и тщательно разравнивают. Наложенную облицовку сверху

смачивают теплой водой для предотвращения закручивания краев и коробления, затем проглаживают горячим утюгом от центра к кромкам. Клей разогревается и начинает течь. Излишки клея удаляют путем сильного притирания, приглаживания облицовки притирочным молотком, который держат одной или двумя руками в зависимости от толщины шпона и требуемого усилия, делая зигзагообразные ходы вдоль волокон древесины от середины к краям заготовки. Ходы должны заходить один за другой и повторяться до полного остывания клея и приклеивания облицовки.

Метод облицовывания впритирку малопроизводителен, требует определенного опыта и не всегда обеспечивает высокое качество склеивания, им пользуются в основном при ремонтных и реставрационных работах. Чаще используют метод запрессовки плоских деталей в хомутовых струбцинах или прессах, которые могут быть винтовыми или гидравлическими (последние, как правило, с обогреваемыми плитами).

Столярная хомутовая струбцина представляет собой прямоугольную деревянную или металлическую раму с винтами в верхней балке (84, а). Струбцины устанавливают в ряд на расстоянии 300—400 мм одну от другой. На нижние опорные балки укладывают цулагу — плиту толщиной 45—60 мм, размеры которой должны быть несколько больше размеров облицовываемых щитов. На цулагу помещают пакет, сформированный из основы 4 с нанесенным на нее клеем, двух облицовок и двух металлических прокладок 2 (84, б). Пакет накрывают второй цулагой, поверх нее под каждый ряд винтов кладут бруски и приступают к завинчиванию винтов. Порядок завинчивания показан на 84, в цифрами. Начинают с середины и постепенно переходят к краям пакета, чтобы обеспечить свободный выход излишков клея.

Более равномерное давление обеспечивает винтовой пресс (85). Время выдержки деталей под прессом зависит от применяемого клея и составляет для глютиновых клеев — 6—8, ПВАД — 1,5—2 ч.

После распрессовки рекомендуется выдерживать изделия до последующей обработки в течение 2—3 сут.

На крупных предприятиях применяют гидравлические одно-или многоэтажные прессы с обогреваемыми плитами (86). Температура плит пресса от ПО до 140°С, давление прессования — 0,8—1,0 МПа. Время выдержки в прессе зависит от толщины шпона и применяемого клея. При использовании карбамидных клеев горячего отверждения время прессования может быть от 0,5 до 2 мин.

Процесс облицовывания состоит из следующих операций: нанесение клея на основу с помощью клеевых вальцов (87); фор-

мирование пакетов (по описанной выше схеме); загрузка пакетов в пресс; прессование; разгрузка пресса. Применение многоэтажных горячих прессов требует механизации всех вспомогательных операций, самыми трудоемкими из которых являются загрузка и разгрузка пресса.

После облицовывания в горячих прессах облицованные щиты хранят уложенными в плотные стопы до полного остывания в течение 24 ч.

Кромки щитов при небольшом объеме производства можно облицовывать притиранием притирочным молотком при использовании глютиновых клеев или горячим утюгом (при применении поливи-нилацетатных клеев). На предприятиях с большим объемом производства для этой цели используют пневматические ваймы с контактным электронагревателем позиционного типа (88). На кар-

тактным электронагревателем позиционного типа (88). На каркасе / установлена прижимная планка 2 с электронагревателем. Давление создается переставными пневмоцилиндрами 4, на штоке которых установлены прижимы 3, передающие давление на кромку щита.

Облицовывание кромок в вайме включает в себя следующие операции: нанесение клея на кромку, установку детали в вайму, укладку шпона, запрессовку, съем детали с ваймы, зачистку свесов шпона.

Зачищают свесы как после облицовывания пла-стей, так и после облицовывания кромок вручную рашпилем.

На крупных предприятиях для облицовывания плоских кромок щитов с одной или двух сторон применяют кромкооблицовочные станки проходного типа, на   которых   выполняют

все операции: наносят клей на кромки щитов, приклеивают шпон, снимают свесы.

§ 35. ОБЛИЦОВЫВАНИЕ КРИВОЛИНЕЙНЫХ И ПРОФИЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

 При облицовывании заготовок, криволинейных только в одном направлении и имеющих плавный и неглубокий профиль, используют контрпрофильный шаблон-цулагу, изготовленную из твердой древесины и точно подогнанную к профилю заготовки (89). На цулагу укладывают облицовку 3 из шпона и заготовку 4, предварительно смазанную клеем. Для более точного совпадения облицовываемой поверхности с поверхностью контрпрофильной цулаги применяют резиновую прокладку 2. Сформированный таким образом пакет запрессовывают в холодных прессах, хомутовых или столярных струбцинах, если заготовка имеет небольшие размеры.

Криволинейные поверхности можно облицовывать с помощью сыпучих цулаг, представляющих собой металлические ящики или мешки из плотной ткани, наполненные на-

гретым песком (90). Ящик с песком используют для облицовывания выпуклых поверхностей. Подлежащую облицовке деталь вдавливают в песок, отмечая ее положение рисками на стенках ящика. Затем осторожно вынимают деталь, наносят на ее поверхность клей и накладывают облицовку, которую закрепляют в нескольких местах шпильками. Осторожно укладывают деталь в углубление в песке и прижимают грузом.

При вогнутой поверхности используют мешок с песком, который

прижимают с помощью струбцин или пресса. Сыпучесть песка со

здает равномерное давление по всей поверхности. Очень важно

закрепить облицовку так, чтобы она не сдвинулась под давлением.

На 91 дана схема приспособления с гибкой лентой для

облицовывания криволинейных поверхностей брусков. Приспособ-

ление состоит из основания 1, уголков 2 и натяжной ленты 3.

Заготовку 5 с облицовкой 4 из шпона вместе с прижимным бруском

6 помещают под пресс.

Приспособления с гибкими прижимными лентами используют также при облицовывании кромок щитовых элементов, углы которых

имеют  закругления,  кромок  щитов овальной или круглой формы.

§ 36. ДЕФЕКТЫ ОБЛИЦОВЫВАНИЯ, ИХ ПРИЧИНЫ И СПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ

Процесс облицовывания требует строгого соблюдения всех режимных параметров. В противном случае могут возникнуть дефекты, которые легче предупредить, чем исправить. Наиболее частыми из них являются следующие.

Просачивание клея на лицевую поверхность через пористый шпон или недостаточно плотные фуги происходит при употреблении очень жидкого клея или повышенного давления запрессовки. Застывший клей зачищают циклей или ножом. Остатки животного клея удаляют теплой водой и при необходимости отбеливают дефектное место 10%-ным раствором щавелевой кислоты. Синтетический клей полностью удалить невозможно. Дефект проявляется при последующем крашении темным водорастворимым красителем в виде белого пятна. Для предупреждения дефекта рекомендуется подкрашивать клей перед употреблением тем же красителем.

Волнистость возникает из-за плохой подготовки основы к облицовыванию. Устранить дефект невозможно, его следует предупреждать тщательной подготовкой основы.

Вмятины на поверхности шпона появляются при попадании между шпоном и прокладкой инородного тела  (стружки    и др.).

Дефект можно исправить путем увлажнения теплой водой или пропариванием горячим утюгом через влажную ткань. После высыхания поверхность выравнивают циклей.

Вырывы волокон шпона появляются вследствие приклеивания облицовки к прокладке. Мелкие вырывы зачищают или заделывают шпатлевкой под цвет древесины, крупные — заделывают вставками.

Трещины в шпоне после высыхания облицованных заготовок могут появиться, если шпон имел повышенную влажность. В результате его усушки появились трещины вдоль волокон. Устранить невозможно.

Частичное отклеивание облицовки по краям — следствие неточности обработки основы по толщине или непромазывания клеем краев. Дефект может быть устранен. Для этого приподнимают край облицовки, вводят под нее клей с помощью полоски шпона или металлического шпателя и притирают ее.

Воздушные пузыри — местное отставание шпона от основы — могут возникнуть по нескольким причинам: неравномерность толщины клеевого слоя, наличие на основе загрязнений или жировых пятен, впитывание клея на участках с повышенной рыхлостью и др. Устраняют дефект следующим образом. Смачивают пузырь теплой водой. Острым ножом или стамеской надрезают пузырь вдоль волокон древесины. Приподняв края шпона, вводят под него клей и притирают молотком или прессуют.

Полное расклеивание может быть вызвано выдавливанием при прессовании слишком жидкого клея (голодная склейка), застудневанием густых глютиновых клеев до запрессовки, недостаточным давлением или недостаточной выдержкой деталей под прессом и другими причинами. Во всех случаях необходимо выяснить причину брака и произвести облицовывание снова.

Расхождение или нахлест шпона в шве — следствие небрежной стяжки шпона, повышенной влажности основы и шпона. Расхождение шва можно исправить шпатлеванием, если оно незначительно, или вклеиванием вставок, тщательно подобранных по текстуре и цвету. Для исправления нахлеста шпона следует по линейке ножом или стамеской прорезать место нахлеста, удалить излишки шпона, смазать шпон в местах его отставания клеем и снова запрессовать или притереть молотком.