Спосіб виготовлення гнутих деталей меблів
Власники патенту UA 2352455:
Винахід відноситься до меблевого виробництва та стосується способу виготовлення гнутих деталей меблів. Спосіб включає підготовку заготівлі з шарів деревного волокна дрібних фракцій, вигин заготівлі одночасно зі склеюванням, облицьовування, склеювання шарів між собою здійснюють під тиском. В процесі склеювання та вигину впливають струмами високої частоти в інтервалі 4,5-6 МГц перпендикулярно клейовим швам, заготовку витримують під тиском 170-180 кгс/см 2 протягом 8-10 хв, при цьому вихідна вологість шарів основи становить 6-10% , склеювання здійснюють клеєм марки Каскорит 1206 або 1224, або 1274, товщина шарів заготовки визначена в діапазоні від 2,5 до 4 мм, кількість шарів становить 5-16 шт. Нанесення клею ведуть при температурі 20°З відносної вологості 45-70%. Винахід забезпечує отримання гнутої деталі меблів із МДФ з радіусами кривизни від вісімдесяти до восьми тисяч міліметрів, зменшення показника деформації гнутої деталі, підвищення якості та продуктивності. 4 з.п. ф-ли.
Винахід відноситься до технологічних процесів, зокрема до меблевого виробництва, і може бути використане для виробництва гнутих деталей меблів, таких як двері, стулки, декоративні накладки, планки та інші фасадні деталі.
Відомий спосіб виробництва гнутих виробів з дерева, що включає підготовку пиломатеріалу для гнуття, гідротермічну обробку профільного погонажу елементів для гнуття, формування гнутих елементів, включаючи сушіння, механічну та косметичну обробку гнутих виробів. При цьому гідротермічну обробку елементів для гнутих виробів проводять у водному розчині карбонату лужного металу при концентрації 8-15% і температурі розчину в діапазоні від 20°С дотемператури нижче за початок кипіння продуктів реакції, а витримку в розчині визначають виходячи зі значення часу, взятого в інтервалі 0,5-5 хв, збільшеного на кожен міліметр товщини виробу, при цьому розчин, що використовується для гідротермічної обробки, виконує функцію і антисептика (див. патент на винахід Україна №2292260, МПК В27Н 1/00).
Описуваний спосіб використовується для виробництва гнутих виробів з масивної деревини (з хвойних смолистих (сосна), листяних (береза), малоцінних порід дерева, модрини, бука), для якої потрібна додаткова обробка антисептиками та водними розчинами.
Недоліками способу є технологічна складність, необхідність гідротермічної обробки, яка небажана при виготовленні деталей меблів МДФ, а також неможливість забезпечити вигин у широких межах.
Відомий спосіб виготовлення дверей для меблів як глухих, так і засклених, що включає підготовку складових основи з деревних матеріалів і облицювання, формування суцільного пакета для глухих дверей або формування обрамлення пакета за шаблоном для засклених дверей, що включає склеювання. Пакет з деревних матеріалів і облицювання склеюють і згинають одночасно, задають обом площинам дверей овальну форму з кількістю вигинів від одного до п'яти, причому осі всіх вигинів взаємно паралельні, внутрішній радіус кривизни кожного вигину від вісімдесяти до восьми тисяч міліметрів, а також вигини іншому плоскими ділянками від одного до трьохсот міліметрів, а для засклених дверей - з наступним склінням обрамлення склом заданої геометричної форми, що копіює форми обрамлення (див. заявку на винахід №99124336, МПК В27М 3/18).
Недоліком прототипу є складність виготовлення.
Найбільш близьким до пропонованого рішення є спосіб виготовлення гнутих фасадних поверхонь меблів, що включає підготовку заготівлі (основи) із шарів деревного волокна дрібних фракцій (МДФ), вигин заготівлі одночасно зі склеюванням. Облицювання, склеювання шарів між собою здійснюють під тиском клеєм наступного складу, ваг.
Карбомідоформальдегідна смола КФ-Ж(М) - 65-75
Полівінілацетатна дисперсія пластифікована ДФ 51/15 В - 25-35
Щавлева кислота 10%-ний розчин - 4-7
Амоній хлористий – 0,5-0,7
Заготовку витримують під тиском 70-90 кгс/см2 протягом 20-30 хв.
Нанесення клею ведуть при температурі 18°З відносної вологості повітря 45-70%, при цьому час від моменту нанесення клею до впливу тиском не перевищує 10 хв.
Облицювання здійснюють під час вигину шляхом склеювання із заготівлею або після вигину заготовки шляхом нанесення захисного та/або декоративного покриття (див. патент на винахід №2261640, МПК А47В 96/00).
Недоліком є деформація гнутих деталей, тобто. зміна кута вигину гнутих деталей проти номінального, обмеження за товщиною деталей, не висока продуктивність.
Технічною задачею винаходу є розробка способу отримання гнутої деталі меблів з МДФ з радіусами кривизни від вісімдесяти до восьми тисяч міліметрів, зменшення деформації показників гнутої деталі, підвищення продуктивності.
Поставлене завдання вирішується тим, що в способі виготовлення гнутих виробів меблів, що включає підготовку заготівлі з шарів деревного волокна дрібних фракцій, вигин заготівлі одночасно зі склеюванням, облицьовування, при цьому склеювання шарів між собою здійснюють під тиском, згідно з рішенням, в процесісклеювання та вигину впливають струмами високої частоти, склеювання здійснюють клеєм марки КАСКОРИТ 1206 або 1224, або 1274.
Облицювання здійснюють у процесі склеювання та вигину одночасно з двох сторін струганим шпоном з подальшим нанесенням захисного покриття або без попереднього облицьовування струганим шпоном з подальшим нанесенням захисного та/або декоративного покриття.
Клей додатково містить затверджувач марки КАСКОРИТ 2545, КАСКОРИТ 2581 у співвідношенні 1:5.
Заготовку витримують під тиском 170-180 кгс/см2 протягом 8-10 хв, причому вихідна вологість шарів основи становить 6-10%.
Нанесення клею ведуть при температурі 20°З відносної вологості 45-70%.
Товщина шарів заготовки обрана в діапазоні від 2,5 до 4 мм, кількість шарів становить 5-10 шт.
Облицювання складає струганий шпон з подальшою його обробкою захисними матеріалами або нанесення захисного та/або декоративного покриття на готову гнуту заготовку без попереднього облицювання шпоном.
Склеювання шарів між собою та вигин заготовки здійснюють під тиском у пресі з використанням струмів високої частоти, що виробляються окремим генератором. Нагрівання пакета в пресі відбувається за рахунок рівномірного діелектричного впливу струмами високої частоти (далі ТВЧ). При склеюванні основи у високочастотному полі площини пластин (електродів) розташовуються паралельно площині клейових швів. Частота вихідної напруги генератора ТВЧ від 4,5-6 МГц. Силові лінії електричного поля йдуть перпендикулярно клейовим швам. Передача енергії від високочастотного генератора до електродів робочого конденсатора здійснюється через шини живлення. При впливі ТВЧ молекули клею коливаються з підвищеною частотою,що і викликає швидке нагрівання клейового шару. Вибраний клейовий склад (клей + затверджувач) призводить до затвердіння клею в короткий час, тобто. дозволяє стабілізувати гнуту форму заготівлі. Застосування струмів високої частоти полегшує згинання шарів у пакеті і дозволяє отримати стабільну гнуту заготовку в широкому діапазоні радіусів.
Заготовку витримують у пресі під тиском 170-180 кг/см2 8-10 хв. Вибраний режим часу витримки заготовки в пресі (8-10 хв) виявлений експериментальним шляхом фахівцями підприємства, є достатнім для повного затвердіння клею, що дуже важливо для отримання стабільної гнутої форми заготовки. Додатковим заходом для стабілізації форми гнутої заготовки є витримка пакета в прес-формі під тиском після відключення обігріву струмами високої частоти (входить у загальний час пресування - 8-10 хв.). В цьому випадку відбувається більш повільне охолодження пакета, вирівнюються внутрішні напруги в клейовому шарі, відбувається його остаточне затвердіння та стабілізація форми гнутої заготовки.
Нанесення клею ведуть при температурі 20°З відносної вологості 45-70%.
Клеючий склад наноситься ручним, механізованим або автоматичним способом як на одну, так і на обидві поверхні, що склеюються. Витрата клею становить трохи більше 120-200 г/м2. Параметри витрати клею залежить від способу його нанесення.
Облицювання струганим шпоном здійснюють у процесі вигину та склеювання заготовки шляхом приміщення облицювального матеріалу в прес-форму одночасно із заготівлею. Спосіб здійснюється наступним чином. Заготовки із шарів деревного волокна дрібних фракцій (МДФ) очищаються від пилу, покриваються клеєм і укладаються між заготовками зі струганого шпону. Весь пакет міститься в прес-формі і пресують у пресі,наприклад, АПО 82. Температура на поверхні прес-форми витримується в межах 70-100°С. Вибраний режим температури пресування відповідає параметрам підібраних клеїв. Підвищена температура пресування створює можливість прискорити процес склеювання та формоутворення.
Для зниження внутрішньої напруги і підвищення міцності склеювання шарів пакета між собою їх попередньо кондиціонують при температурі (20±2)°З відносної вологості повітря 45-70% протягом 3-х діб. Вологість заготовок пакета становить (8±2) %. При цьому способі виготовлення додаткового зволоження пакета не потрібне.
У разі обробки заготовки лакофарбовими матеріалами струганий шпон у пакет не закладається.
Прес-форма для нагрівання пакета заготовок проста за своєю конструкцією, виготовляється фахівцями підприємства. Має відносно низьку вартість. Не потребує великих витрат праці та часу. Дозволяє здійснити швидку заміну прес-форм залежно від заданого радіусу меблевої заготовки, наприклад, від вісімдесяти до восьми тисяч міліметрів.
Кількість шарів у пакеті залежить від розмірів, заданих для готового виробу. Наприклад, при товщині МДФ 4 мм виготовлення гнутої заготовки береться від 5 до 10 штук, при товщині МДФ 3 мм береться від 5 до 13 штук, при товщині МДФ 2.5 мм береться 6 до 16 штук тощо. Застосування струмів високої частоти дозволяє отримати якісні гнуті заготовки товщиною понад 20 мм.
Готові пакети після виїмки з преса зберігають у вертикальному положенні при температурі 20°С до повного остигання. Механічна обробка гнутих заготовок проводиться на обробних центрах з числовим програмним керуванням з наступним нанесенням захисних матеріалів, наприклад, лакофарбових.
Промисловазастосовність заявленого способу не викликає труднощів. Для її реалізації як основа використовується поширений матеріал МДФ (деревне волокно дрібних фракцій), не дороге оснащення, прес з ТВЧ, який забезпечує високу продуктивність та якість готових гнутих деталей.
Використання заявленого способу гнуття деталей меблів у порівнянні з відомими технологічними процесами дає можливість:
- не менше ніж у 3 рази підвищити продуктивність праці за рахунок скорочення загального часу формоутворення меблевої деталі;
- Збільшити обсяги виробництва гнутих деталей меблів;
- виготовляти гнуті деталі стабільної форми із МДФ у широкому діапазоні радіусів;
- за рахунок отримання стабільної форми заготівлі дозволяє наносити на поверхню гнутих заготовок складні малюнки методом фрезерування, що виробляються на обробних центрах із числовим програмним керуванням.
Застосування облицювання зі струганого шпону з подальшим покриттям лакофарбовими матеріалами або оздоблення гнутої заготовки лакофарбовими матеріалами дозволяє отримати якісні, красиві фасадні елементи, створити зручні та цікаві по дизайну меблеві вироби.
Спосіб виготовлення дозволяє отримувати гнуті вироби із радіусами кривизни від 80 до 8000 мм.
1. Спосіб виготовлення гнутих виробів меблів, що включає підготовку заготівлі з шарів деревного волокна дрібних фракцій, вигин заготівлі одночасно зі склеюванням, облицювання, при цьому склеювання шарів між собою здійснюють під тиском, який відрізняється тим, що в процесі склеювання і вигину впливають струмами високої частоти інтервалі 4,5-6 МГц, перпендикулярно клейовим швам, заготовку витримують під тиском 170-180 кгс/см 2 протягом 8-10 хв, при цьому вихіднавологість шарів основи становить 6-10%, склеювання здійснюють клеєм марки Каскорит 1206 або 1224 або 1274, товщина шарів заготовки обрана в діапазоні від 2,5 до 4 мм, при цьому кількість шарів становить 5-16 шт.
2. Спосіб за п.1, що відрізняється тим, що облицювання здійснюють у процесі склеювання та вигину одночасно з двох сторін струганим шпоном.
3. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що облицювання здійснюють шляхом нанесення захисного та/або декоративного покриття.
4. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що клей додатково містить затверджувач марки КАСКОРИТ 2545, КАСКОРИТ 2581 у співвідношенні 1:5.
5. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що нанесення клею ведуть при температурі 20°З відносної вологості 45-70%.