Андрію - Стор 2
Технологія згинання масивної деревини
Лісоматеріали розкроюють на прямолінійні заготовки за відповідною схемою (поперечно-подовжньої або поздовжньо-поперечний. Одночасно до заготовок для згинання пред'являються підвищені вимоги щодо якості деревини. У заготовках не допускаються сучки, відхилення напрямку волокон від осі бруска не повинно перевищувати 10о. деяким упресуванням деревини У зв'язку з цим у заготовках повинні бути передбачені припуски на механічну обробку та можливе упресування (до 15...40%). чистових розмірів, наприклад, круглі деталі стільців та інших виробів.У цьому випадку після розкрою лісоматеріалів заготовки піддаються механічному обробленню чистових розмірів.
Пластифікації або гідротермічні обробки деревини проводять з метою збільшення еластичності масивної деревини перед гнучкою. Існують такі методи пластифікації: • проварювання; • пропарювання; • обробка аміаком; • нагрівання у полі НВЧ. • витікання різними розчинами.
Проварюють заготовки у проварювальних баках за температури 90 . 95 З, протягом 1 . 2,5 год. Час проварювання залежить від поперечного перерізу заготовок та породи деревини. Проварювальні баки виготовляють із деревини або з металу. Проварювання має ряд недоліків, що ґрунтуються на нерівномірності нагрівання, сильному перезволоженні заготовок. Тому проварювання застосовується мало, крім випадків, коли необхідно нагріти лише частину заготовки.
Пропарюють заготовки в пропарювальних котлах при тиску пари 0,02. 0,05 МПа та температурі 102 . 105 З. При пропарюванні малозволожені заготовки підвищують свою вологість, аперезволожені – знижують. Оптимальна вологість заготівлі має бути 25 . 30%. Пропарювальні котли мають діаметр 0,3. 0,4 м, обладнуються контрольно-вимірювальною апаратурою. Пропарювання порівняно з проварюванням, більш ефективне, тому широко застосовується.
Обробка аміаком ведеться за будь-якої вологості деревини. Бруски дерева поміщаються в ємність із 20 . 25%-ним розчином аміаку. Під час процесу підтримується постійний рівень концентрації аміаку. Тривалість процесу – до 6 діб.
Прогрівання деталей у полі НВЧ різко прискорює процес пластифікації. Застосування НВЧ для надання деревині пластичності перед гнучкою - ефективніший метод, ніж пропарювання, як за швидкістю нагріву, так і в здатності заготовок набирати заданої форми при гнутті. Високочастотне нагрівання деревини дозволяє застосовувати для згинання заготовки вологістю 10 . 12%, що скорочує час їхнього сушіння після згинання.
Заміна пропарювання заготовок нагріванням у полі НВЧ покращує санітарні умови гнутарного виробництва, прискорює процес термообробки, дозволяє механізувати його, підвищує культуру виробництва.
Високочастотне нагрівання дозволяє здійснювати місцеве нагрівання, тобто ділянки заготовки піддається безпосередньо згинання, не нагріваючи всю заготовку. Так, промисловість випускає установки для нагріву в полі НВЧ заготовок стільця (ніжок хвості, царг, пронижок та ін) перед операцією згинання. За новими технологіями такі установки безпосередньо монтуються у пресове обладнання.
Принцип роботи установки такий. Заготовки укладаються в дерев'яні контейнери, що поміщаються на підйомний стіл і циліндром підйому подаються у високопотенційного електрода в зону обробки в полі НВЧ, яка створюється під'єднання електрода до генератора НВЧза допомогою високочастотного фідера. Після прогрівання контейнер із заготовками опускається у вихідне положення, витримується і подається до гнутарного верстата. У робочому циклі беруть участь чотири контейнери. Вологість заготовок укладаються у контейнер, може мати коливання трохи більше ± 5%.
Просочення деревини розчинами підвищує її пластичність. Цей ефект виходить при використанні розчинів дубильних речовин, фенолів та альдегідів концентрацією 0,1-1%. Застосовуються розчини солей залізних та алюмінієвих сполук, хлористого магнію, хлористого кальцію та ін. Однак ці солі надають деревину менш міцною та більш гігроскопічною. Значне підвищення пластичності дає просочення деревини 40%-ним водним розчином сечовини в холодних ваннах, сушіння її до повітряно-сухої вологості та згинання при 100°С.
Процес згинання масивної деревини виконується холодним способом, гарячим, на верстатах з підігрівом, з одночасним пресуванням та пресуванням у полі НВЧ. Безпосередньо згинання заготовок проводять на обладнанні двох типів: • верстатах для згинання на повне коло; • верстатах (пресах для згинання на неповне коло.
На верстатах для згинання по замкнутому контуру заготовки згинають навколо знімного шаблону, що не обігрівається. При роботі на верстаті заготовка одним кінцем відноситься до рухомого шаблону із закріпленою на ньому шиною. Другим кінцем заготовка спирається на шині, яка закріплена на каретці. При обертанні шаблону заготівля разом із шиною навивається на шаблон і закріплюється на ньому скобою. Оптимальна швидкість згинання на верстатах становить близько 40 . 50 см/с. Вигнута заготовка разом із шаблоном знімається зі верстата і подається в сушильну камеру для сушіння. Режими сушіння аналогічні режимам сушіння пиляних заготовок з тих самих порід дерева.
Традиційні верстати длязгинання на неповне коло часом обладнуються нагрівальними камерами. На внутрішню поверхню плит подається пара під тиском 0,05. 0,07 МПа для підігріву плит. Зігнуті на таких верстатах заготовки висушуються до потрібної вологості без зняття з верстата. Це, безумовно, знижує продуктивність верстата. Для підвищення продуктивності вигнуті заготовки висушують на верстаті до 12% для закріплення даної форми, потім знімають заготовку зі верстата і висушують до потрібної вологості в сушильній камері. Такі верстати називають гнутарно-сушильними. Вони можуть мати одно- чи двостороннє обігріву. Ці верстати мають недоліки, зумовлені нерівномірним висушуванням заготовок та низькою продуктивністю. В цьому випадку вони пропарюються 22-45 хв. та витримуються в односторонньому пресі від 90 до 180 хв. з висушуванням до вологості 15%, а двосторонньому пресі 70 . 85 хв. до кінцевої вологості 10 . 12%. На верстатах без нагрівальної камери заготівлі згинають по контуру шаблону, закріплюють на ньому за допомогою скоби, потім шаблон разом із закріпленою знімають з верстата і направляють в сушильну камеру.
Альтернативною технологією виготовлення гнутих деталей із масивної деревини є використання пресів, обладнаних генераторами НВЧ. Наприклад, на одній із ділянок "Стрийського МК" встановлені два потужні преси, призначені для згинання масивних заготовок НВЧ-способом. Останній такий прес італійської фірми Italpresse у тандемному виконанні був встановлений на ділянці у 2002 році, загальною потужністю 35 кВт. Для виконання даної технологічної операції застосовується 5 видів прес-форм (для п'яти типорозмірів ніжок задніх стільців), на кожну з яких встановлюється від 24 до 30 заготовок вологістю 20%. Час на повний цикл згинання складає20-40 хв, тиск - 50 . 100 атм, кінцева вологість заготовок 6-8%. Тобто, це суттєво зменшує час згинання та збільшує продуктивність порівняно з іншим обладнанням та технологіями.
Сучасні технології механічної обробки криволінійних (гнутих) заготовок передбачають нове устаткування останнього покоління - координатні верстати (обробні центри), тобто. мають 5 . 6 ступенів свободи різального інструменту. Їхні робочі органи здатні здійснювати складні переміщення по трьох осях у поєднанні з поворотами в різних площинах, що дозволяє їм з бездоганною точністю та високою швидкістю описувати у просторі складні траєкторії – під будь-яку форму деталі. Те, що раніше досягалося копіткою та важкою ручною працею, сьогодні – на новому технологічному рівні – досягається високопродуктивними автоматами. Вони можуть бути запрограмовані за один "захід" на одночасне виконання декількох операцій, які зазвичай здійснювалися на різних верстатах. Це такі операції, як свердління, пазування, формування шипа (у тому числі круглого), фрезерування, контурна обробка по чотирьох або п'яти осях, карбування, випилювання та ін. меблів.