.

Склеювання деревини – вибір клею і приготування клейових розчинів, підготовка до склеювання поверхонь. Режими та обладнання та ТБ при склеюванні (рефе

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 4885
Скачать документ

РЕФЕРАТ

на тему:

Склеювання деревини – вибір клею і приготування клейових розчинів,
підготовка до склеювання поверхонь. Режими та обладнання та ТБ при
склеюванні

Загальні відомості про склеювання деревини.

Вибір клею і приготування клейових розчинів.

Підготовка поверхні деталей до склеювання та нанесення клейових розчинів
на них.

Режими склеювання.

Обладнання для склеювання.

Організація робочого місця та техніка безпеки при склеюванні

Склеювання є основним видом з’єднання деталей в столярно-меблевому
виробництві, внаслідок якого можна виготовити деталі будь-яких розмірів
і форм.

Основними видами склеювання є:

склеювання брусків або дощок площинами в блоки для виготовлення деталей
великого перерізу (рис. 1, а);

склеювання дощок кромками в щити для збільшення ширини (рис. 1, б);

склеювання тонких пластин деревини (шпону) з одночасним-гнуттям для
виготовлення гнутих (гнутоклеєних) деталей (рис. 1, в);

облицьовування, тобто обклеювання деталей з деревини малоцінних порід
тонким шпоном більш цінних порід деревини (рис. 1, г)\

склеювання брусків, клеєної фанери або шпону в пустотілі щити з різним
наповненням (рис. 1, д);

з’єднання деталей у вузли і вироби при складанні їх (рис. 1, є);

пресування дрібної деревини (стружок, тирси та ін.), змішаної в клеєм, в
різні деталі й вузли.

Рис. 1. Основні види склеювання деревини

Технологічний процес склеювання складається з таких операцій:

підготовка до склеювання деталей і шпону;

підготовка клейового розчину;

нанесення клейового розчину на деревину;

запресовування склеюваних деталей і витримування їх у стисненому стані
до схоплювання клею;

витримування склеєних деталей після розпресовування.

Нанесений на поверхні деталей клей проникає в міжклітинні і
внутрішньо-клітинні простори деревини, застигає там і внаслідок цього
ніби зшиває склеювані поверхні тонкими ниточками (ворсинками). При цьому
між склеюваними поверхнями утворюється дуже тонкий шар клею (0,08—0,15
мм). При товщині клейового шва меншій за 0,08 мм його міцність
знижується, і таке склеювання називають «голодним». При товщині понад
0,15 мм міцність також знижується, тому що змащені клеєм ворсинки не
доторкуються, а товстий клейовий шар з часом розтріскується.

Міцність клейових з’єднань залежить від рівномірності нанесення
клейового шару, від щільності прилягання склеюваних площин, а також від
якості клею. У лабораторних умовах міцність склеювання визначають
розриванням склеєних зразків на спеціальних розривних машинах. У
виробничих умовах міцнить склеювання визначають розколюванням склеєних
зразків деревини стамескою по шву.

Розрізняють чотири характерні розколи: по деревині, по деревині — клею,
по клею — деревині і по клею.

Розкол по деревині означає, що клейовий шов міцніший, ніж деревина.
Розкол по деревині — клею також свідчить про високу міцність клейового
шва, бо більш ніж половина площі склеювання розкололась по деревині, а
менше — по клею. Розкол по клею — деревині свідчить про низьку міцність
клейового шва, тому що більш ніж половина площі склеювання розкололась
по клею і менше — по деревині. Розкол по клею свідчить про низьку
міцність склеювання. Такий клей ні в якому разі застосовувати не можна.

Для високоякісного склеювання слід правильно вибрати вид клею,
приготувати клейовий розчин; рівномірно нанести його на деревину і точно
дотримуватись режимів склеювання.

Вибір клею і приготування клейових розчинів

На сучасних меблевих підприємствах для виробництва меблів широко
застосовують клей на основі синтетичних смол: термореактивних (сечовино-
і меламіноформальдегідних і фенолформальдегідних) та термопластичної
смоли (полівінілацетату), а також білкові клеї з глютину (кістковий,
міздровий, риб’ячий) і казеїну. Крім того, для приклеювання до деревини
пластичних мас і тканини застосовують деякі марки гумових клеїв.

Приготування робочих розчинів глютинових клеїв. Глютинові клеї надходять
на виробництво у вигляді плиток, стружок і галер-ти. Приготовляючи
клейовий розчин з плиткового клею, плитки вміщують в посуд з водою на
6—12 год для розбухання. Співвідношення води і клею в розчині беруть
залежно від сорту і виду клею, а також від виду склеювання.

Для якості клейового розчину велике значення мають його концентрація,
в’язкість і густина.

Концентрацією клейового розчину називають процентний вміст у розчині
товарно-сухого клею. Концентрація товарно-сухого клею в розчині
міздрового клею для склеювання брусків має становити ЗО—35 %, для
облицьовування — 35—40 %, кісткового для брусків 35—40 %, для
облицьовування 45—50 %. Для облицьовування беруть клей густіший, щоб не
було «пробиття» його на лицьовий бік шпону.

Кількість плиткового або стружкового клею GK для приготування потрібної
кількості клейового розчину заданої концентрації визначають за формулою,
кг,

де k — задана концентрація розчину, %; N — потрібна кількість клейового
розчину, кг; W1 — вологість товарно-сухого клею, що становить 15—17 %;
W2 — вологість наявного клею, %,

Звідси кількість води GB яку треба додати до клею, визначають, кг:

GB = N – GK

Після набухання плиткового клею (стружкового і галерти без набухання)
його варять при температурі 70…80 °С в клеянці або котлі з подвійними
стінками. Варити клей довго при температурі вищій за 80 °С не
рекомендується, тому що за таких умов знижується його клейкість. Якщо
клей пінитиметься, то його треба прокип’ятити протягом 5—10 хв і зняти
піну. Розчин придатний для вжитку, якщо при помішуванні в ньому немає
згустків. Під час роботи температура робочого розчину має бути 60…80
°С, тому весь посуд повинен мати подвійні стінки”, між якими налито
гарячу воду, що підтримує відповідну температуру клейового розчину.
Глютинові клеї слід приготовляти в кількості, потрібній не більш ніж на
один-два дні, бо вони застигають. В разі застигання клейового розчину
його знову підігрівають. Міцність склеювання глютиновими клеями
становить 6—8 МПа.

Приготування робочих розчинів казеїнових клеїв. Незважаючи на те що
казеїнові клеї дедалі менше застосовуються на сучасних меблевих
підприємствах (у зв’язку з харчовим значенням їхньої сировини), ми
коротко ознайомимось із способом приготування їх робочого розчину.

У меблевому виробництві застосовують готові вапнякові клеї ОБ і
«Екстра», що надходять у вигляді порошкоподібної маси, яка складається з
казеїну, вапна кальцинованої соди, фториду натрію, мідного купоросу і
гасу.

Для приготування розчину в посуд наливають потрібну кількість води і,
безперервно перемішуючи, додають порошок клею. Перемішування триває до
повного розчинення порошку (30—60 хв) і утворення однорідної
сметаноподібної маси. Залежно від потрібної в’язкості на 1 частину маси
клею беруть 1,7—2,3 частини маси води кімнатної температури (18…20
°С). У гарячій воді клей розчиняти не можна, бо казеїн скручується і
втрачає свою клейкість. Клейовим розчином казеїнового клею можна
користуватись не більш ніж 6 год. Міцність склеювання — 8—10 МПа. Для
приготування розчину застосовують механічні клеєзмішувачі.

Приготування робочих розчинів синтетичних (смоляних) клеїв. До
розчиненої смоли відповідної марки добавляють затверднювач, який
викликає хімічну реакцію. Для гарячого склеювання затверднювачем є
хлорид амонію (NH4C1), якого беруть 0,2—1,5 % від маси смоли, а для
холодного — 10 %-на щавлева кислота в межах 1,5—2,8 % або 40 %-на
молочна кислота в межах 4—6 % (остання для клею М-60).

Вязкість смоляних клеїв має бути в межах ЗО—300 с по ВЗ-4. Для зниження
в’язкості у клей добавляють певну кількість води, а для підвищення її
додають деревну муку або інший наповнювач.

Оптимальна кількість затверднювача для різних смол залежно від їхніх
властивостей зазначена в інструкціях щодо склеювання або встановлюється
дослідним шляхом. Життєздатність синтетичних клеїв невелика (2—6 год) і
залежить від температури клейового розчину. Навіть при незначному
підвищенні температури (25 °С) строк життєздатності клейового розчину
значно зменшується. Тому готові розчини клеїв доцільніше тримати в
посудині з подвійними стінками, простір між якими заповнений холодною
водою, що подовжує строк життєздатності клею.

Щоб не допустити виходу («пробиття») клейового розчину через шпон, а
також для зменшення його витрат сечовиноформальдегідні клеї перед
застосуванням спінюють. Для цього при змішуванні смоли із затверднювачем
до смоли добавляють речовину, яка сприяє утворенню піни (найчастіше
0,5—1 % порошкового альбуміну від маси смоли). Змішування цих
компонентів відбувається в спеціальних змішувачах з решітчастими
лопатями, що роблять біля 300 об/хв протягом 30 хв. Більшість смол
спінюється при атмосферному тиску, а для смоли МФ-17 потрібний
надлишковий тиск близько 0,2 МПа, якого досягають подачею стиснутого
повітря в герметично закритий котел. Після спінювання клейової піни стае
в 3—4 рази більше, ніж було клейового розчину. Спінений клей має малу
розливність, що дає можливість економно витрачати його.

Підготовка поверхні деталей до склеювання та нанесення клейових розчинів
на них

Для якісного склеювання клейовий розчин наносять на добре підготовлену
рівну і гладеньку поверхню, щоб склеювані сторони добре прилягали одна
до одної. Шорсткість поверхні має бути в межах 7—8-го класу (ГОСТ
7016—82). Такої поверхні можна досягти фрезеруванням деталей на
верстатах з діаметрами ножових валів 120—150 мм, що обертаються із
частотою 5000—6000 об/хв при швидкості подачі 8—10 м/хв. Цинублення, яке
раніше широко застосовувалось перед склеюванням й облицьовуванням, не
рекомендується, бо воно призводить до потовщення клейового шару, що
надто знижує міцність склеювання.

Клейовий розчин здебільшого наносять тільки на одну із склеюваних
деталей. І тільки при склеюванні шипових з’єднань, а також торців і
деревостружкових плит клей наносять на обидві склеювані деталі
рівномірним шаром з невеликим запасом на витискання.

Відомі три способи нагрівання клейових швів: нагрівання через деревину,
попереднє нагрівання деревини і безпосереднє нагрівання клейового шва.

При нагріванні через деревину тепло від нагрівача проходить через шар
деревини у клейовий шов. Чим товстіший шар деревини, тим більше часу
треба на його прогрівання. Цей спосіб може бути ефективним тільки для
приклеювання тонких деталей або листових матеріалів. Зокрема, він широко
застосовується при облицьовуванні, оскільки товщина шпону 0,6—1,0 мм.

Попереднє нагрівання деревини, або акумулювання тепла в деревині,
полягає в тому, що одну або обидві склеювані деталі перед нанесенням
клею нагрівають, а потім стискують їх. Нагріта деревина передає тепло
клейовому шву, який внаслідок підвищення температури твердне. Для
швидкого нагрівання деревини температура нагрівачів має бути близько 200
°С. При вищій температурі починається руйнування поверхні деревини
(термодеструкція), при нижчій — зменшується кількість накопиченого тепла
або збільшується час попереднього нагрівання. Цей спосіб можна
застосовувати для деталей не менш ніж 10 мм завтовшки.

Безпосереднє нагрівання клейового шва — найефективніший спосіб. Його
здійснюють за допомогою струмів високої частоти (СВЧ). Для цього
склеювані деталі вміщують між металевими обкладками-електродами, до яких
підводять струм високої частоти. Між електродами утворюється
високочастотне поле, яке проникає у склеюваний матеріал. Це поле
взаємодіє з молекулами й атомами матеріалу, спричинює зміщення їх
позитивно і негативно заряджених частин. Оскільки поле змінне, то
зміщення частин відбувається то в один, то в другий бік Високочастотні
коливання частин всередині матеріалу відбуваються з переборюванням
внутрішніх сил, що зрівноважують систему. Затрачена на це енергія
виділяється у вигляді тепла.

Для перетворення струму промислової частоти у струм високої частоти
застосовують високочастотні генератори.

Цей спосіб порівняно дорогий і не дістав широкого застосування.

Режими склеювання

Процес склеювання складається з операцій, які треба виконувати
послідовно за певних умов. Сукупність правил, які вказують, як і за яких
умов здійснюється склеювання, називається режимом склеювання.

Основними факторами режиму є кількість клею, яку наносять на одиницю
площі склеюваних поверхонь, температура приміщення, температура
деревини, температура клейового розчину, час видержки до запресовування
(відкритої і закритої), тиск, температура при . пресуванні; час видержки
у пресі.

Залежно від виду клею витрати його можуть бути різними. Встановлено, що
доброї якості склеювання можна досягти при витраті клейових розчинів,
г/м2:

Колагенових (глютинових) 200—350

Казеїнових 160—280

Карбамідних (К-17, МФ, М-60, М-70) 140—200

Фенолоформальдегідних 160—250

При склеюванні шипових з’єднань напівторцевих поверхонь, а також при
склеюванні з одночасним гнуттям витрати клейового розчину слід збільшити
на 50 %. При такій нормі витрат товщина клейового шару становить
0,08—0,15 мм, а це забезпечує високу міцність склеювання.

Вологість і температура деревини. На міцність склеювання великий вплив
має вологість деревини. Найвищу міцність склеєних деталей маємо при
вологості в межах 8—10 %, а шпону — 6 %. Склеювати деталі різної
вологості не варто, бо при висиханні вони жолобляться, на більш вологому
боці утворюється увігнутість, а в клейовому шві — внутрішні напруження.

Нормальною температурою деревини вважають 18…25 °С. ІІри нижчій
температурі колагенові клеї швидко драгліють, а синтетичні холодного
тверднення — повільно тверднуть. При дуже нагрітій деревині колагенові
клеї будуть дуже довго залишатися рідкими і під пресом можуть легко
витискуватись, а при облицьовуванні навіть просочуватись крізь шпон.
Синтетичні клеї можуть передчасно тверднути ще до запресування, що
надзвичайно знижує міцність склеювання.

Таблиця 1. Режими склеювання деревини

Показник режиму для

Елемент режиму глютинового

клею казеїнового

клею синтетичного

клею

Температура приміщення, °С 18…25 12…22 16…22

Температура клейового розчину, °С 60…80 12…22 18…22

Відносна вологість повітря, % 65 65 65

Намазування клейового розчину:

при однаковому напрямку волокон

деревини — Одностороннє —

при різних напрямках волокон

деревини — Двостороннє —

Тривалість відкритого і закритого

просочування, хв До 1 4—6 До 20

Тривалість витримки під пресом, год

деталі з хвойних порід 4—5 3—4 2—3 хв

деталі з твердих листяних порід 5—6 4—5 3—4 хв

Тиск при запресовуванні, МПа 0,3—0,8 0,3—0,5 0,5—1,2

Оптимальна товщина клейового шару мм

0,08—0,15 0,08—0,15 0,08—0,15

Тривалість витримки деталей після

розпресовувания перед дальшою обробкою, год 24—48 20—24 2—4

Витрати клейового розчину в товар

но-сухому обчислюванні, г/м2 200—350 160—280 140—250

В’язкість клейового розчину при температурі 18…20 °С по віскозиметру
ВЗ-4, с

Життєздатність робочого розчину при температурі 18…20 °С, год 60—300
60—300 60—300

Застиг —

підігріти 3—4 3-6

Вологість деревини, % 8±2 8±2 8±2

Клас шорсткості поверхні деревини

Не нижче 8-го

Примітка. При підвищенні температури плит преса до 90…120 С тривалість
витримки значно скорочується (до 5—10 хв)

Температура і вологість повітря. Для нормальних умов праці і для
якісного склеювання колагеновими клеями температура в приміщенні має
бути 18…25 °С, а синтетичними — 16…22 С. Для казеїнових клеїв вона
може бути в межах 16…25 °С.

Вологість повітря в приміщенні для склеювання має бути 50— 60 %.
Видержка перед запресовуванням поділяється на періоди відкритого і
закритого просочування. Під відкритим періодом розуміють проміжок часу
від намазування до з’єднання склеюваних поверхонь, під закритим —
проміжок часу від з’єднання склеюваних поверхонь до створення тиску.
Тривалість відкритого і закритого просочування залежить від виду клею та
його концентрації, від температури деревини, клейового розчину,
навколишнього повітря і прокладок.

Тривалість пресування і тиск. Пресування роблять для того, щоб склеювані
поверхні щільно прилягали одна до одної і рівномірно зволожувались
клейовим розчином по всій поверхні. Крім того, під тиском клейовий
розчин краще проникає у відкриті пори деревини. Пресування слід
проводити перед початком тверднення клею. Тривалість видержки у пресі
залежить від виду клею, температури плит преса і швидкості прогріву
клейового шва. В окремих випадках він становить для синтетичних клеїв
5—10 хв (при нагріванні клейового шва до 90…120 °С), а без підігріву
для всіх клеїв — 2—6 год.

Рис. 2. Струбцини:

а — звичайні гвинтові, б— важільні, в — для кромок, г — хомутові, д —
кутові {дерев’яні і металеві)

Тиск при склеюванні має бути 0,3—1,2 МПа. Тривалість видержки після
розпресовування до повторної обробки має становити не менш ніж 24 год, а
для деталей великих розмірів — навіть 48 год.

Отже, оскільки режим склеювання залежить від ряду факторів, то для
кожної конкретної партії клею в лабораторії підприємства складаються
відповідні режими (табл. 1). Розроблені режими вивішують на робочих
місцях склеювальників або облицювальників.

Обладнання для склеювання

Для щільного прилягання склеюваних поверхонь при наявності певного
обладнання або пристроїв створюють відповідний тиск (0,3—1,2 МПа).
Залежно від розмірів і форми склеюваних деталей застосовується й різне
устаткування.

Найпростішими пристроями є звичайні дерев’яні та металеві струбцини
різних форм і конструкцій (рис. 2). Найпростішими з них є П-подібні, що
складаються з трьох брусків і гвинта. Для зміцнення їх паралельно із
середнім бруском (поруч з ним) ставлять металевий болт. Для стискування
деталей, що з’єднуються на «вус», застосовують кутові струбцини —
дерев’яні або металеві. Проте при застосуванні звичайних струбцин дуже
багато часу витрачається на загвинчування та розгвинчування, тому
створено ряд швидкодіючих струбцин.

Для склеювання ділянок дощок у щити застосовують прості металеві
стискачі або вайми. У ваймах сторони рейок, на які ставлять ділянки
дощок, мають бути рівними, а упори — перпендикулярними до них. При
одночасному склеюванні кількох ділянок застосовують пристрої, які
притискують всі площини ділянок до рейок

Рис. 3. Пневматично-шланговий прес (вайма)

Для склеювання ділянок у щити чи блоки вигідно застосовувати пневматичні
шлангові преси або вайми, конструкції яких можуть бути різноманітними і
залежать від їх призначення.

На рис. 3 подана схема шлангового преса для склеювання ділянок дощок у
блоки. Між нерухомо закріпленою балкою 8 та рухомою балкою 3
розташований шланг 5, виготовлений із відрізка звичайного пожежного
рукава з щільно заробленими кінцями, шланг з’єднаний через ніпель 6 та
кран 7 з сіткою стиснутого повітря. В неробочому стані кран сплющений
балками під тиском пружин 4. Блок 2, який підлягає склеюванню,
встановлюють між рухомою балкою 3та упорною 1. При наповнюванні
стиснутим повітрям шланг приймає циліндричну форму і, відсуваючи балку
3, стискує склеювальний блок.

Для облицьовування та складання вузлів, груп і виробів застосовують
спеціальне устаткування.

Організація робочого місця та техніка безпеки при склеюванні

Тільки за умов правильної організації робочого місця можна мати
високоякісні клейові з’єднання. Склеювання необхідно здійснювати на
верстаті або на столі відповідної висоти з плоскою рівною кришкою.
Верстат чи стіл треба розміщувати біля вайм або інших стискних пристроїв
на відстані, яка дає змогу вкладати склеювані ділянки без додаткових
переходів.

На робочому місці має бути:

достатній запас підготовлених до склеювання деталей (якщо здійснюється
склеювання вузлів, то деталі подаються комплектно);

достатня кількість правильно приготовленого клейового розчину;

необхідні пристрої для обтискування склеюваних вузлів та нанесення
клейового розчину;

необхідні різальні і вимірювально-перевірні інструменти для підготовки
деталей при склеюванні, перевірки розмірів і кутів склеюваних виробів.

Робоче місце має бути чистим і освітленим, одяг і руки
робітника-склеювальника — чистими. На робочому місці необхідно мати
обтиральні матеріали для видалення витиснутого клею.

Під час роботи клей тримають в клеянках з подвійними стінками і дном.
При вживанні глютинових клеїв між стінками клеянки наливають гарячу
воду, а синтетичних — холодну. Глютинові і синтетичні клеї краще
приготовляти в оцинкованому або емальованому посуді, а казеїнові — у
фарфоровому. Посуд для клею і пензлі після роботи миють гарячою водою,
але без мила. Для видалення залишків смоляного клею посудину нагрівають
до 80 °С, після чого постукують по її стінках, і твердий клей відпадає
від неї.

Оскільки температура в клеїльних цехах підвищена (20…30°С), а
синтетичні клеї досить токсичні, то в цих цехах має діяти підсилена
вентиляція. Двері до інших цехів треба щільно закривати щоб не
створювати протягів.

Список використаної літератури.

1. Амалицкий В. В., Любченко В. И. Справочник молодого станочника по
деревообработке.— М. : Лесн. пром-сть, 1984.— 239 с.

2. Бобиков П. Д. Изготовление художественной мебели.— М. : Высш. шк.,
1988.— 288 с.

3. Кулебокин Г. И. Столярное дело.— М. : Стройиздат, 1987.— 144 с.

4. Кряпов М. В., Гулин В. С., Берилин А. В. Современное производство
мебели.— М. : Лесн. пром-сть, 1986.— 263 с.

5. Шумега С. С. Спеціальна технологія меблевого виробництва.— К. : Вища
шк. Головне вид-во, 1981.— 242 с.

6. Шумега С. С. Технология столярно-мебельного производства.— М. : Лесн.
пром-сть, 1984.— 265 с.

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019