Технология гнутоклееных изделий из шпона, оборудование для гнутья

Министерство образования и науки РФ

Казанский национальный исследовательский

технологический университет

Кафедра АрД

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: ”Технология клееных материалов и древесных плит”

Тема: ”Технология гнутоклееных изделий из шпона,

оборудование  для гнутья”

                                                                                       Выполнил: Космачев И.А

                                                                                                                 Гр.221-361

                                                                            Проверил: доц. Филиппова Ф.М

                                                 Казань 2015

Содержание

Введение…………………………………………………………………..….…….3

2.Основы производства гнутоклееных

и плоскаклееных изделий  из шпона……………………….…………….….…….5

3.Классификация гнутоклееных элементов…………………………….…..……9

4.Технология гнутья………………………………………………………….…..10

5. Понятия о гнутье древесины……………………………………………….…12

6.Изготовления гнутоклееных деталей…………………………………………17

7. Оборудование для изготовления гнутоклееных деталей…………….…….19

8.Производство изделий из гнутоклееных деталей……………………….…...20

9. Оборудование для склеивания с одновременным гнутьем…………….…..25

10.Приложение……………………………………………………………………28

11.Заключение…………………………………………………………………….32

12.Список  используемой литературы…………………………………………….33

Введение.

     Только человек, которому для каких-то надобностей приходилось самому отделять от цельного деревянного бруска с помощью подручного инструмента тонкую пластину, может оценить совершенство способов, применяемых в производстве шпона. Представляющий собой тонкие листы древесины (от долей миллиметра до 10 мм), шпон широко используется для облицовки (шпонирования) плит ДСП, МДФ, в производстве фанеры, для инкрустации, в изготовлении музыкальных инструментов. В зависимости от того, какая технология изготовления шпона была применена в производстве, различают следующие его виды:

- лущеный;

- строганный;

- пиленый;

- шпон, изготовленный по технологии  «файн-лайн»;                       

     Технология изготовления шпона. Вначале кряжи со склада поступают на тепловую обработку, которая необходима для увеличения пластичности. Далее на окорочном станке с них срезается кора, а вместе с ней удалятся грязь и песок. Далее кряжи пилой режутся на заготовки требуемых размеров – чураки. Чурак подвергается оцилиндровке. С оцилиндрованного чурака на лущильном станке срезают ленту шпона. Лента конвейером подается на ножницы для разрезки на листы нужных размеров. Листы складываются в пачки, которые перевозят в роликовую сушилку. После сушилки листы на конвейере сортируют и раскладывают в пачки по сортам. Технология изготовления шпона предусматривает «лечение» обнаружены дефектов. Для этого места с изъянами вырезают. Затем полученные отверстия заделывают вставками из того же шпона. Узкие полосы склеивают в листы заданных размеров.                                         

     Поступившие со склада кряжи распиливаются на отрезки нужной длины. Полученные отрезки распиливаются вдоль для получения двухкантных брусьев, то есть, получается толстая доска с круглыми кромками. После распила брусков на две половинки получают, так называемые, ванчесы. Их пропаривают в автоклаве или пропарочной камере. Строгают ванчесы на шпонострогательном станке. После сушки в роликовой сушилке строганный шпон торцуется с помощью торцовочных станков и складывается в пачки. Для того, чтобы из лущеного шпона можно было набрать определенный рисунок, отдельно складываются листы, полученные из одного ванчеса. Такой набор из одной заготовки называется кнолем. Пиленый шпон имеет толщину от 1 до 10 мм. Производится на высокоточном оборудовании, которое имеет до 20 пильных полотен. После распила шпон шлифуется и склеивается в листы нужных размеров. Изготавливают пиленый шпон из пихты, кедра, ели. Большое количество древесины при этом уходит в опилки. Применяется в производстве музыкальных инструментов.Указанный вид шпона еще называют инженерным или реконструированным. В качестве сырья применяют быстрорастущие мягкие породы дерева – тополь, липу, абачи. Применяется в производстве мебели. Технология изготовления такова:

- лущение (для получения обычного шпона);

- сушка 

- сквозное  окрашивание в автоклаве

- склеивание  листов с помощью клея в  пачки и прессование в гидравлическом  прессе;

- строгание  склеенного блока вдоль волокон, но поперек составляющих блок  листов;

- наклеивание  на одну из сторон полученного  шпона армирующей основы.

Полученные изделия имеют одинаковый рисунок по всей длине и хорошо обрабатываются.

2 .ОСНОВЫ  ПРОИЗВОДСТВА  ГНУТОКЛЕЕНЫХ

И  ПЛОСКОКЛЕЕНЫХ  ЗАГОТОВОК  ИЗ  ШПОНА 

  В мебельном производстве, а также в других отраслях  деревообрабатывающей  промышленности  применяют  гнутоклееные  детали  и  изделия  из  шпона.  Сюда  можно  отнести:  ножки  и  проножки,  царги  и  сиденья,  спинки  и  локотники  кресел,  стульев, диванов,  ящики  и  полуящики,  плечики  и  вешалки  корпусной  мебели.  К  гнутоклееным  изделиям  относятся  также  грузовые  поддоны,  различного  вида  спортивный  инвентарь  (лыжи,  клюшки, ракетки),  фанерные  трубы,  профильные  строительные  детали  и многое  другое.  Условно  к  гнутоклееным  можно  отнести  и  плоскоклееные  детали  из  шпона,  которые  также  широко  применяют  в  мебельном  производстве.  Рост производства  гнутоклееных  и  плоскоклееных  деталей  постоянно  увеличивается,  и  в  настоящее  время  намечается  специализация  предприятий  по  выпуску  клееных деталей  из  шпона.Основное  достоинство  гнутоклееных  деталей  по  сравнению  с  деталями  из  массивной  древесины — возможность  получения  их  практически  с  любой  требуемой  кривизной.                                                                                         Гнутоклееные  и  плоскоклееные  детали  по  конструкции  разделяют  на  детали  замкнутого  и  разомкнутого  контура,  постоянного  и  переменного  сечения,  с  односторонней  и  с  двухсторонней  кривизной.  В  зависимости  от  способа  склеивания  детали  изготавливают  в  прессах  периодического  действия  (одноэтажных  или  многоэтажных)  и  в  прессах проходного  типа  (погонажные  и  профильные  сортименты). При  производстве  гнутоклееных  и  плоскоклееных  деталей  из  шпона  снижается  расход  древесины  на  изделия  и  уменьшаются  трудозатраты  по  сравнению  с  производством  деталей  и  изделий  аналогичного  назначения,  изготовленных  из  цельной  древесины.                                                                                                        Создаются  предпосылки  для  более  комплексного  и  рационального  использования  отходов  фанерного  производства  (кускового  шпона  малых  размеров),  шпона  низших  сортов  с  получением  из  них  высококачественной,  эффективной  продукции.  Для обеспечения  высоких  технико-экономических  показателей  производства  гнутоклееных  блоков  и  заготовок  большое  значение  имеют  применяемое  оборудование  и  рациональная  организация  участков подготовки  шпона  к  склеиванию,  прессования  их  и  последующего  раскроя.  В  настоящее  время  уже  создается  специа­лизированное  оборудование  для  выполнения  различных  опера­ций  по  производству  гнутоклееных  и  плоскоклееных  деталей,  но часть  из  них  выполняется  на  оборудовании  общего  назначения, применяемом  в  фанерной  и  мебельной  промышленности. Производство  гнутоклееных  заготовок  в  зависимости  от  их конструктивных  особенностей  отличается  различной  технологией  прессования  (склеивания)  и  механической  обработки.  Режимы  склеивания  близки  к  режимам  склеивания  фанеры  соответствующей  толщины.  Операции,  предшествующие  склеиванию,  при  производстве  различных  видов  гнутоклееных заготовок  (особенно  мебельных)  также  идентичны. Технология  производства  деталей  незамкнутого  контура  дугообразного  профиля  с  одним  изгибом.  К  таким  деталям  относятся:  царги,  проножки  и  ножки  стульев,  спинки,  сиденья стульев  и  кресел,  локотники  кресел.  Наиболее  характерной деталью  является  задняя  ножка  стула.                                                                                                               Технология производства  задних  ножек  стула  следующая:                                                                          1)  сортировка  форматного  и кускового  шпона  по  размерам  и  сортам; 2)  раскрой  шпона продольный; 3)  раскрой  шпона  поперечный;                                                                                                       4)склеивание кускового шпона  по  ширине; 5)  склеивание  шпона  по  длине;                                                                                    6)  раскрой  ленты  шпона  после  склеивания  по  длине  на  заготовки; 7)  починка  заготовок  шпона; 8)  шлифование  заготовок  шпона для  наружных  слоев;9)нанесение клея на шпон и сборка пакетов;                                                           10)прессование (склеивание) блоков гнутоклееных заготовок;11)  выдержка  склеенных  блоков;12)  раскрой  блоков  многократных  гнутоклееных  заготовок  на  однократные  заготовки;13)  механическая  обработка  однократных  заготовок  для  полу­чения  готовых деталей  (задних  ножек  стула).  В  отдельных  случаях  некоторые  операции  могут  быть  исключены,  например  операции  5,6,7,  8.                                                                                                     

    Технология  производства  плоскоклееных  деталей  мебели. В  цехах,  где  вырабатывают  лущеный  (или  строганый) шпон, получаются  отходы  в  виде  кускового  шпона.  Кусковой  шпон  длиной  400  мм  и  более,  шириной  100  мм  и  более  экономически  целесообразно  отбирать  для  производства  плоскоклееных  заготовок  мебели  и других  изделий.     Технология  изготовления  плоскоклееных  деталей  в  настоящее  время  состоит  из  операций,  выполняемых  большей  частью на  типовом  деревообрабатывающем  оборудовании.  Отдельные операции  выполняют  вручную.  Данное  обстоятельство  сдерживает  более  широкое  производство  и  применение  плоскоклееиых деталей  и  изделий  из  них.  Так, для  боковины  стула  комплектуют  и  соединяют  полосы  шпона  в  заготовки  только  вручную. Соединяют  полосы  друг  с  другом  посредством  гуммированной  ленты,  а  затем  набирают  в  пакет.  На  каждые  две  заготовки  требуется  семь  полос  шпона:  одна  длиной  840  мм,  пять  длиной  370  мм  и  одна  полоса  длиной  470  мм.  Общее  число  заготовок  нлн  слоев)  в  пакете  зависит  от  толщины  шпона  и  толщины  детали,  которая  в  данном  случае  равна  22  мм.Склеивать  пакеты  плоскоклееных  заготовок  целесообразно с  применением  металлических  прокладок  (поддонов)  в  обычных многоэтажных  гидравлических  прессах  П713А,  «Михома»,L-80 П714Б  и  др.  Режимы  склеивания  близки  к  режимам  склеивания  фанеры.  Для  толщины  заготовок  22  мм  рекомендуют  следующий  режим  склеивания:

  Температура  нагревательных  плит,  °С  ....................................110— 115

Удельное  давление,  МПа  ................................................................2 ,2 —2,5

Длительность  выдержки  под  давлением,  мин:

для  клея  КФ-Б  (КС-6 8 Б)  ....................................................................  10,5

для  клея  КФ-Ж  (М19-62)  .....................................................................  14,0               После  склеивания  и  выдержки  заготовки  обрабатывают  на  фрезерных  станках,  сверлят  в  них отверстия  под  шканты  и  шурупы  и  затем  передают  на  операции  сборки  и  последующей  отделки. Гнутоклееные  и  плоскоклееные  заготовки  после  их  механической  обработки  увязывают  в  пачки  массой  не  более  20  кг.                                  

    На каждую  пачку  наклеивают  этикетку,  изготовленную  типографским  способом,  с  указанием  наименования  предприятия-изготовителя,  наименования  заготовок,  размеров  заготовок,  даты  изготовления,  клейма  отдела  технического  контроля,  обозначения стандарта.  Перевозят  гнутоклееные  и  плоскоклееные  заготовки в  чистых  и  сухих  транспортных  средствах,  предохраняющих  их  от  атмосферных  осадков,  загрязнения  и  механических  повреждений. 

3. Классификация гнутоклееных элементов.

Процесс гнутья древесины наиболее часто используют в мебельном производстве для получения изделий с различными конфигурациями элементов. В большинстве случаев — это гнуто-клееные детали, изготовленные из шпона различных пород древесины и облицованные им, что придает изделию механическую прочность и декоративный вид. Например, высоко ценится мебель из тропических пород древесины, а также из дуба и красного дерева.Гнуто-клееные элементы мебели классифицируют по назначению, геометрической форме и размерам.

   Среди данных элементов выделяют такие, как спинки; сиденья; спинки-сиденья; царги; проножки; ножки; держатели для спинок; подлокотники; боковины для стульев, кресел, диванов, табуретов и письменных столов; ящики и полуящики для корпусной кухонной мебели; полки-лотки шкафов и столов; кронштейны для вешалок.По геометрической форме их изготавливают с углами изгиба в одной и двух плоскостях, а по контуру профиля — замкнутыми и незамкнутыми. Незамкнутые профили относятся к уголковым.                                                              В зависимости от расположения углов, а также от числа и направления изгибов в элементе различают профили с одним или несколькими изгибами, равно- и неравноугольные, простые (с изгибом в одном направлении) и сложные (с изгибами в нескольких направлениях), симметричные и несимметричные.Для того чтобы свести к минимуму многообразие данных элементов и упростить процессы их изготовления, все виды гнуто-клееных деталей унифицированы. В связи с этим они разбиты на основные и вспомогательные.В первую группу входят детали, образующие каркас, или основу гнуто-клееного изделия, во вторую — детали, не влияющие на основу (спинки, сиденья, проножки и т. п. ).                                                                                                                     Среди основных элементов выделяют базовые профили, к которым относятся задние ножки стульев, уголковые, П-образные и Z-образные формы. Каждый базовый профиль имеет свои наибольшие габаритные размеры, в диапазон которых вписываются все возможные модификации, разработанные

4. Технология гнутья.

    Технологический процесс изготовления гнутых деталей включает в себя гидротермическую обработку, гнутье заготовок и их сушку после гнутья. Гидротермической обработкой достигается улучшение пластических свойств древесины. Под пластичностью понимают свойства материала изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил и сохранять ее после того, как действие сил будет устранено. Наилучшие пластические свойства древесина приобретает при влажности 25-30% и температуре в центре заготовки к моменту гнутья примерно 100°С. Гидротермическую обработку древесины выполняют пропариванием в специальных камерах или котлах насыщенным паром низкого давления - 0,2-0,5 кгс/см2 при 102-105°С. Время, необходимое для пропаривания, определяется по диаграммам или таблицам, в которых указывается время, необходимое для пропаривания заготовки в зависимости от ее толщины и температуры в центре заготовки. Так как продолжительность пропаривания определяется временем достижения заданной температуры в центре пропариваемой заготовки, то время пропаривания увеличивается с увеличением толщины заготовки. Например, для пропаривания заготовки (с начальной влажностью 30% и начальной температурой 25°С) толщиной 25 мм с достижением температуры в центре заготовки 100°С необходим 1 ч, толщиной 35 мм - 1 ч. 50 мин.            Ускоряет процесс пластификации древесины прогрев заготовок в поле токов высокой частоты (ТВЧ). Установка для прогрева заготовок в поле ТВЧ представляет собой камеру нагрева, в которую подаются заготовки. Продолжительность прогрева заготовок в установках ТВЧ значительно сокращается. Так, для прогрева заготовки толщиной 35 мм с начальной влажностью 30% до температуры 100°С требуется всего 8 мин. Гнутье заготовок производят на незамкнутый контур (задняя ножка стула, подковообразная царга) и замкнутый (круглая царга). При гнутье на незамкнутый контур заготовку кладут на шину с упорами, затем в механическом или гидравлическом прессе заготовку вместе с шиной изгибают на заданный контур. В прессах, как правило, изгибают одновременно несколько заготовок. По окончании гнутья концы шин стягивают стяжкой. Согнутые заготовки поступают на сушку вместе с шинами.

      Гнутье выполняют следующим образом. Съемный шаблон 7 или 9 с прикрепленной к нему шиной 3 надевают на вал 1, вращающийся от электродвигателя через редуктор 8. Вторым концом шина закреплена в каретке 5, скользящей по направляющим 4. Каретка имеет саморегулируемый механический или гидравлический упор, поддерживающий натяжение шины в процессе гнутья в нужных пределах.

  Схема гнутья заготовок в гнутарных станках на замкнутый контур: а - в станках с гладким шаблоном, б - в станках с зубчатым шаблоном; 1 - вал, 2 - ролик, 3 - шина, 4 - направляющие каретки, 5 - каретка, 6 - заготовка, 7 - гладкий шаблон, 8 - редуктор, 9 - зубчатый шаблон

    После установки заготовки в станок и натяжения шины включают электродвигатель, который поворачивает с угловой скоростью 40-50 рад/с вал 1 с шаблоном, и заготовка с шиной навивается на шаблон. Для предотвращения отщепов и складок во время гнутья заготовку прижимают к шаблону роликом 2 с усилием 40- 50 кгс/см2. При таком давлении одновременно происходит некоторое прессование древесины. Величина прессования для древесины хвойных и мягких лиственных пород составляет 20-30%, твердых лиственных пород - 5-10% от начального размера. Применение в станках зубчатых шаблонов позволяет предотвратить образование складок на вогнутой поверхности заготовки, которое наиболее часто наблюдается у древесины мягких лиственных и хвойных пород. Зубчатые шаблоны изготовляют с шагом зуба 5 мм, высотой зуба 3 мм. Зубья должны быть направлены навстречу движению заготовки. При прохождении заготовки через зубчатый шаблон и валик волокна бруска уплотняются, а слои древесины,примыкающие к шаблону, вдавливаются во впадины насечки. Благодаря этому исключается сдвиг волокон и появление складок. По окончании гнутья задний конец шины открепляют от каретки . Далее заготовки обрабатывают на фрезерных, токарных и шлифовальных станках. и прикрепляют скобой к шаблону. Шаблон с заготовкой и шиной снимают с вала станка и отправляют в сушилку.                                                            Сушат заготовки в сушильных камерах до влажности 6-8%. Во время сушки стабилизируется форма заготовок. Режимы сушки гнутых заготовок не отличаются от режимов сушки негнутых заготовок. После сушки заготовки освобождают от шаблонов и шин и выдерживают в условиях цеха не менее 24 ч После выдержки отклонение размеров гнутых заготовок от первоначальных обычно составляет ±3 мм.Технологический процесс изготовления гнутых деталей включает раскрой на заготовки, их гидротермическую обработку, гнутье и сушку после гнутья, а также механическую обработку.В процессе раскроя нельзя допускать в заготовках дефектов, вызывающих брак при гнутье. Заготовки необходимо вырезать из здоровой древесины, а косослой не должен превышать 5—10 %. При обычном гнутье/сучки не допускаются, а при гнутье с одновременным прессованием допускаются в больших пределах. В последнем случае припуск должен учитываться на механическую обработку и на упрессовку. Допустимая упрессовка для сосны и ели — 30—35 %, лиственницы—20,березы — 25%.При гидротермической обработке улучшаются пластические свойства древесины. Она может проводиться методами пропаривания и проваривания. Оптимальная влаж¬ность древесины при гнутье  25— 30 %, температура в центре заготовки — 100 °С. При меньшей влажности древесина менее пла¬стичная, при большей — в процессе изгиба и сжатия находящаяся в дре¬весных клетках вода может разры¬вать ее стенки. Кроме того, увели¬чится срок сушки деталей. Пропаривание  ведут  в  пропа¬рочных котлах насыщенным паром ' при давлении 0,02—0,05 МПа (102— 105 °С). Время пропаривания оп¬ределяют по таблицам  или диаграммам (рис. 6.28) в зависимости от толщины заготовки и температуры в ее центре — на пересечении горизонтальной и вертикальной линий.                                                                                      Однако проваривание хуже прожаривания.                                                 

      Недостатки его следующие: неравномерное увлажнение древесины, притом чрезмерное у поверхности; большая продолжительность процесса; увеличенные расходы на следующую сушку. Проварку заготовок применяют в тех случаях, когда пропаривание затруднено, например если необходимо обработать только часть детали (носков лыж) или значительно увеличить начальную влажность заготовок. Ускоренно нагревать заготовки перед гнутьем можно с помощью токов высокой частоты. Пластичность древесины можно повышать пропитыванием ее растворами аммиака и солей: железных и алюминиевых квасцов, хлорида магния, хлорида кальция и др. Древесину можно пропитывать также 40 %-м раствором мочевины или смесью растворов мочевины, формалина, гидроксида натрия и буры. Процесс пропитки весьма продолжительный: растворами аммиака — до 6 суток, другими растворами — из расчета 3 ч на 1 мм толщины заготовки. Гнутье массивной древесины можно осуществлять в станках с холодными формами, в станках с обогревом и с одновременным 42. При изготовлении криволинейных деталей (например, царг круглых столов) в заготовках из плиты или фанеры можно делать поперечные пропилы. Они могут быть прямоугольными или клиновидными . Последний тип лучше, так как после изгиба пропилы почти незаметны, а заготовка прочнее. Глубину пропила Aj принимают в зависимости от толщины детали h и радиуса изгиба R, т. е. с учетом допустимого соотношения  Ширина пропилов  / и их количество находятся по формуле . Форма заготовки будет ,лучше при большем числе пропилов. Подготовленную заготовку обжимают по контуру начиная с середины. На внутреннюю часть накладывают шпон с нанесенным клеем и выдерживают до схватывания клея.

5.Понятия о гнутье древесины.

    Криволинейные детали целесообразно изготовлять гнутьем, а не выпиливанием. Гнутая деталь значительно прочнее выпиленной, на ее изготовление расходуется меньше древесины. Кроме того, на криволинейных поверхностях выпиленных деталей получаются полуторцевые и торцевые поверхности срезов, в связи с чем ухудшаются условия их дальнейшей обработки и отделки. Процесс изготовления гнутых деталей требует специального оборудования, поэтому гнутье применяют, как правило, при значительных объемах выпуска криволинейных деталей. При гнутье заготовок происходит растяжение и сжатие волокон древесины. Растягиваемые волокна получают удлинение, а сжимаемые - укорачивание. Обозначим абсолютную величину удлинения и укорачивания наружных волокон через Δl и в произвольном масштабе отложим ее от точек а и b в разные стороны от линии аb

Диаграмма растягивающих и сжимающих напряжений волокон древесины в изгибаемой заготовке.                                                                              Линия се пересечет линию аb в точке О. Волокна, расположенные от точки О к выпуклой стороне при изгибе заготовки, будут растягиваться, а волокна, расположенные к вогнутой стороне, - сжиматься. Причем наибольшее растяжение при изгибе получат наружные волокна, расположенные на выпуклой стороне заготовки lвып, а наибольшее сжатие наружные волокна, находящиеся на вогнутой стороне заготовки .Волокна, расположенные в зоне, проходящей через точку О, не будут ни растягиваться, ни сжиматься. Их длина будет равна длине заготовки до изгиба l0. Эта зона называется нейтральной, и линия, проходящая через точку О, также называется нейтральной. Полученная диаграмма отображает растягивающие и сжимающие напряжения волокон в изгибаемой заготовке, когда нейтральная линия проходит через середину толщины заготовки. В этом случае растягивающие и сжимающие напряжения волокон равны. Однако при свободном изгибе заготовки до излома разрушение древесины всегда происходит от разрыва наружных растянутых волокон, в то время как волокна на вогнутой стороне будут испытывать незначительное сжатие. Это объясняется тем, что максимальное растяжение волокон древесины составляет 1-2%, в то время как волокна могут быть сжаты на 15-20% за счет их уплотнения при изгибе. Поэтому при изгибе нейтральная линия будет смещаться к выпуклой стороне заготовки. Величина возникающих при изгибе напряжений растяжения и сжатия зависит от толщины заготовки и радиуса изгиба. Чем толще заготовка, тем больше должен быть радиус изгиба. Например, заготовку из букового сухого шпона толщиной 1 мм можно изогнуть радиусом примерно 80-100 мм, в то же время для буковой линейки толщиной 4 мм допускаемый при бездефектном гнутье радиус кривизны равен 320-400 мм. Для повышения способности древесины к гнутью ее подвергают гидротермической обработке, например пропаривают. Гидротермическая обработка делает древесину более пластичной. Однако способность древесины растягиваться после гидротермической обработки изменяется незначительно и практически не превышает 2%. В то же время гидротермическая обработка увеличивает способность древесины к сжатию до 30%. Возможность гнутья цельных заготовок древесины может быть значительно увеличена, если гнутье выполнять с помощью стальной ленты (шины) толщиной 0,2-2,5 мм, накладываемой на наружную сторону заготовки (рис. 76). Шина 4 снабжена упорами 1, в которые упираются торцы заготовки 2. Натяжение шины регулируется винтом 3. При изгибе заготовки шина ограничивает величину растяжения древесины, и изгиб происходит за счет сжатия волокон на вогнутой стороне. Таким путем искусственно смещают нейтральный слой к выпуклой стороне изгибаемой заготовки.

Шина с упорами для гнутья заготовки: 1 - упоры, 2 - заготовка, 3 - винт, 4 - шина

   Чтобы избежать разрыва волокон, шина в начале изгиба должна быть натянута и плотно прилегать к заготовке. Затем в процессе гнутья несколько ослабляют натяжение, чтобы удлинение наружных волокон на выпуклой стороне заготовки не превышало 2%. Если не ослабить натяжение, волокна на выпуклой стороне заготовки не будут растягиваться, что увеличит напряжение сжатия волокон на вогнутой стороне заготовки. Силы сжатия могут оказаться настолько большими, что вызовут образование складок на вогнутой стороне. В гнутарных станках применяют саморегулирующийся упор, поддерживающий натяжение шины в процессе гнутья в нужных пределах.                                                                                                                  Бездефектное гнутье возможно при следующих примерных соотношениях h/R, где h - толщина изгибаемой заготовки, R - внутренний радиус изгиба (шаблона):

Сухая ненагретая древесина без шины...............1/100-1/80

Влажная ненагретая древесина без шины.............1/60-1/50

Влажная нагретая древесина без шины...............1/20-1/30

Влажная нагретая (пропаренная) древесина с шиной:

бука..............................................1/2,5

дуба..............................................1/4

березы............................................1/5,7

ели...............................................1/10

сосны.............................................1/11

Данные приведены для древесины без пороков. Сучки, трещины, наклон волокон и другие пороки снижают способность древесины к изгибу.

6.ИЗГОТОВЛЕНИЕ ГНУТОКЛЕЕНЫХ ДЕТАЛЕЙ.

    Детали, получаемые склеиванием с одновременным гнутьем, называют гнутоклееными. Для их изготовления используют тонкие планки из сухой древесины, фанеру толщиной 2—3 мм и лущеный шпон толщиной 1—1,5 мм. Применение лущеного шпона позволяет получать криволинейные профили с радиусом кривизны до 30 мм с изгибом в одном или двух направлениях, замкнутые и незамкнутые.Применение склеивания с одновременным гнутьем упрощает процесс изготовления криволинейных деталей по сравнению с гнутьем, позволяет более экономно расходовать древесину и вместе с тем получать высокохудожественные изделия .Процесс изготовления гнутоклееных деталей включает следующие операции: подготовку слоев древесины к склеиванию; нанесение клея и сборку пакета; прессование; обработку заготовок.Подготовка планок к склеиванию заключается в выпиливании их из заготовок и прострагивании по толщине на рейсмусовом станке. Подготовка шпона состоит из раскроя на листы нужного формата на круглопильном станке с кареткой или на гильотинных ножницах. Раскраивают одновременно целую пачку шпона. Причем при изготовлении узких деталей листы шпона делают кратными по ширине, чтобы затем разрезать склеенный блок на несколько деталей.Направление волокон древесины в планках всегда одинаковое — вдоль длины планок, направление волокон в соседних слоях шпона может быть и продольным, и взаимно перпендикулярным (в зависимости от конструкции изделия).Для склеивания в основном используют синтетические клеи. Расход клея в среднем 200 г/м , толщина клеевого слоя 0,1—0,2 мм. Клей наносят кистью, щеткой или на клеенаносящих вальцах.При небольшой кривизне деталей пресс-формы для склеивания с одновременным гнутьем изготовляют из древесины твердых пород в виде одного или двух шаблонов, один из которых имеет выпуклый профиль, а другой — вогнутый (98, а). Склеиваемую пачку помещают между шаблонами; при сдавливании она принимает форму, соответствующую их профилю. Сдавливают шаблоны с помощью струбцин, пневмоцилиндров или гидравлических прессов.При использовании одного шаблона давление передается с помощью гибких шин ,которые могут быть дополнены эластичными подушками.                                                                                                                  

    На крупных предприятиях гнутовыклеиные заготовки изготовляют в пресс-формах, состоящих из матрицы (вогнутая часть) и пуансона, которые помещают в гидравлический пресс. Принцип работы пресса для изготовления заготовок глубокого профиля показан на. Набранный пакет шпонаукладывают в проем пресса на матрицу изготовленную из трех частей. Боковые части матрицы могут совершать свободный ход. После загрузки пакета включают подачу вертикального цилиндра. Происходит рабочий ход до смыкания нижней части матрицы с пуансоном пакет входит в пресс-форму. Затем включают подачу боковых цилиндров, которые зажимают боковые части .По истечении времени склеивания производят сброс рабочего давления, пресс-форма размыкается, и склеенную заготовку  вынимают из пресса .Пакеты из шпона в жестких пресс-формах склеивают при давлении не менее 1,2 МПа. Клеевые слои нагревают электронагревателями или токами высокой частоты, что значительно сокращает время выдержки в прессе.                                                      

   Гнутопропильные заготовки изготовляют так. На конце заготовок из массивной древесины делают пропилы, в которые вставляют промазанные клеем полоски шпона . Для гнутья и запрессовки  пропильных заготовок используют приспособление, схема которого показана на. Изгибаемую заготовку зажимают в верстаке бис помощью струбцины  прикрепляют к ней шаблон и металлическую шину /. В отверстие  шаблона вставляют съемный рычаг, снабженный обжимным роликом и прижимным винтом. Поворотом рычага в направлении, указанном стрелкой, изгибают заготовку.

7.Оборудование для изготовления гнутоклееных деталей .

  Оборудование для изготовления гнутоклееных деталей реализует метод гнутья в пресс-формах с одновременным склеиванием и обогревом клеевых слоев. Для этого используются прессы с усилием около 0,5 МН. Детали с незамкнутым открытым профилем часто запрессовывают в пресс-формах  и , состоящих из двух основных деталей — матрицы и пуансона. Для изготовления деталей с П-образным профилем, а также изделий с замкнутым профилем применяют специальные многоплунжерные прессы. Заготовки собирают из нескольких слоев шпона, предварительно намазанных клеем, и закладываются между пуансоном и нагревательной лентой.                                                              

    Обогрев клеевых слоев деталей небольшой толщины (до 25 мм) в прессах проводят контактным методом, паром или электрическими нагревателями сопротивления 3. Склеивать детали больших сечений целесообразно методом высокочастотного нагрева. Сочетание высокочастотного нагрева с контактным дает значительную экономию электроэнергии.

8.Производство изделий из гнутоклееных деталей.

    Одним из направлений использования гнутоклееных деталей является создание выразительных фасадных поверхностей корпусной мебели и других аналогичных ограждающих конструкций, в которых необычные сочетания выпуклых и вогнутых поверхностей могут создавать особые эффекты. Объемные гнутоклееные детали позволяют дизайнеру с большей свободой воплощать в гнутоклееных изделиях самые взыскательные требования потребителя в отношении гармонии и красоты.                                                                                                              Гнутоклееные детали в сочетании со сталью, алюминием и стеклом очень популярны и эстетичны. Современные конструкционные материалы делают мебель высокотехнологичной без ущерба для ее функциональности и соответствуют антропометрическим требованиям. Сегодня именно они выражают новейшие тенденции в производстве гнутоклееных изделий и являются символами современности и прогресса в их конструкции.                                                                                     Еще одно направление, в котором в последнее время успешно используются гнутоклееные детали - это мебель для спальни. Наибольшее распространение в ней сегодня получили гибкие основания кроватей, поддерживающие собственно матрац, называемые у нас поразному - "латы", "латофлексы", которые стали необходимым элементом кровати или дивана. Они являются типичными гнутоклееными деталями, в виде изогнутых пластин, которые воспринимают часть общей нагрузки от лежащего человека. Также в мебели для спальни очень часто используются и другие конструктивные и декоративные гнутоклееные детали, составляющие сам каркас кровати, - ее царгу и спинки, элементы рам зеркал, тумбочек и шкафов.                                  Ну и наконец деятельность нашей компании так же направлена на изготовление гнутоклеёный деталей для офисных стульев и кресел. В настоящее время ни один производитель офисной мебели, мебели для персонала, мягкой мебели и мебели для кафе и баров не обходится без применения изделий из гнутоклееной фанеры.                                                   Таким образом, огромные возможности, заложенные в технологии изготовления гнутоклееных деталей, как конструкционного материала, обеспечивают широчайшее разнообразие его применения в мебели.