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.