Промышленный способ

Вся красота шпона в изделии может быть легко испорчена, если на облицованной им поверхности появились трещины или стыки между отдельными делянками расходятся, в них провалился лак, или образовались отслоения и вздутия — «чижи», которые легко простукиваются.

Раскрой шпона

Важнейшей операцией, определяющей качество поверхности, облицованной натуральным шпоном, является его «стяжка», то есть ребросклеивание, – соединение отдельных кусков этого шпона («делянок»), предварительно прирезанных в черновой размер, в цельные заготовки («рубашки»), используемые для последующего облицовывания деталей. Качество ребросклеивания напрямую зависит от плотного прилегания ребер отдельных делянок шпона друг к другу, которое достигается в процессе продольного и поперечного раскроя кноля. Для того чтобы стыки между делянками не были заметны, они должны идеально прилегать друг к другу, и от того, насколько прямолинейны их кромки, зависит результат облицовывания и внешний вид поверхности.

Поэтому первой операцией, которая определяет качество подбора рисунка шпона в облицовках(рубашках) и качество склеивания рубашек, является раскрой шпона, поставляемого в пачках достаточно большой длины (до 4,2 м), листы которого часто имеет неодинаковую ширину.

Для продольного и поперечного раскроя полноформатного шпона на делянки промышленными предприятиями используются ножницы гильотинные с одним ножом или с двумя ножами.

В некоторых конструкциях одно- и двухножевые гильотинные ножницы оснащаются дополнительным устройством, которое наносит клей на ребра делянок шпона, выходящие на вертикальную боковую поверхность пачки. Это устройство с вертикальным клеенаносящим валиком перемещается вдоль нее сразу же после осуществления реза. 
 
Соединение делянок в рубашкки

После того как кноль раскроен на отдельные пачки, размеры которых соответствуют размерам делянок, производится их соединение в рубашки, используемые затем для облицовывания пластей деталей. Для этого известны следующие способы:

• склеивание соединенных между собой встык ребер делянок гуммированной лентой — узкими бумажными полосами, на одну из сторон которых нанесен водорастворимый клей;
• соединение стеклонитью, пропитанной плавким клеем, которая наносится зигзагообразно вдоль линии соединения делянок;
• скрепление делянок между собой каплями плавкого клея;
• склеивание на гладкую фугу.

Соединение делянок в рубашки до появления современного оборудования производилось с помощью наносившейся вручную гуммированной ленты, которая оставалась после облицовывания на лицевой поверхности детали и удалялась затем также вручную. Ее сошлифовывание на станках оказывалось неэффективным: остатки бумажной ленты удалялись плохо.

Поэтому предприятия стали применять остававшуюся впоследствии под облицовкой перфорированную гуммированную ленту, в отверстия которой проходил клей. Но такой способ из-за слабого сцепления основы с облицовкой в зоне соединения делянок лентой, приклеенной только водным клеем, мог использоваться только для деталей, которые отделывались толстослойными покрытиями (например, парафиносодержащими полиэфирными лаками, создававшими на поверхности детали прочную пленку), и оказался непригодным при тонкослойной отделке.

Поэтому в середине 60-х годов немецкой фирмой Kuper был запатентован способ ребросклеивания шпона клеевой нитью, представляющей собой стеклонить, пропитанную плавким клеем. При склеивании делянок нить, намотанная на шпулю, непрерывно подается через трубку, нагреваемую до температуры плавления клея, совершающую возвратно-поступательное движение над линией соединения делянок, перпендикулярно ей. Делянки, состыкованные между собой, подаются под эту трубку двумя дисками, несколько выступающими над рабочей поверхностью рабочего стола станка, и вращающимися навстречу так, что они одновременно продвигают делянки и прижимают их ребра друг к другу. В результате совместного продольного движения делянок и поперечного перемещения трубки с непрерывно выходящей из нее-нитью с расплавленным клеем эта нить зигзагообразно укладывается на поверхность соединяемых кусков шпона и тут же прикатывается цилиндрическим роликом. Таким образом, нить приклеивается к поверхности и соединяет между собой делянки. Нить наносится на оборотную сторону рубашки и остается под облицовкой. По форме линии укладки нити метод ребросклеивания шпона получил наименование Zik-Zak («Зигзаг»).

Обойти этот патент попыталась немецкая фирма Haug, разработавшая сходный способ ребросклеивания, при котором на линию стыка двух плотно соединенных делянок шпона, перемещаемых по столу станка, равномерно наносились капли плавкого клея, после немедленного остывания и затвердевания прочно соединявшие шпон между собой. Проблема, однако, оказалась в том, что соединительный клей, вновь расплавляющийся при последующем нагревании шпона во время облицовывания в прессе, за счет своей высокой вязкости выдавливался через фугу, что приводило к ее раскрытию и образованию щели между делянками. Поэтому такой способ в настоящее время практически не применяется.

Широкое распространение тонкослойной отделки поверхностей и использование натурального шпона для облицовывания профильных погонажных деталей привел к необходимости возврата к склеиванию делянок шпона на гладкую фугу, то есть на ребро, — способ, издревле применявшийся мебельщиками.

Отличие состоит в том, что раньше, еще около тридцати-сорока лет назад, в производстве применялся шпон толщиной 1 мм и более, а сегодня — шпон толщиной от 0,6 мм, что делает необходимым использование оборудования, разработанного еще в начале 60-х, но более сложного и дорогого.

Принцип работы станка для склеивания шпона на гладкую фугу относительно прост: делянки шпона, на ребро одной из которых еще в пачке, сразу же после раскроя нанесен клей, укладываются ребрами вплотную друг к другу на стол ребросклеивающего станка и продвигаются вперед до захвата его механизмом подачи, который представляет собой гусеницу, расположенную над этим столом. Под этой гусеницей располагаются подающие диски, аналогичные механизму подачи ребросклеиваю- щего станка «зигзаг», дополнительно сжимающие делянки между собой. Далее под гусеницей распо- ложен нагреватель, обеспечивающий ускоренное отверждение клея. На выходе из станка, длина рабочей зоны которого составляет не более одного метра, достигается прочное соединение делянок, практически равнопрочное со шпоном и не раскрывающееся при его перегибах, например, при облицовывании изделий в мембранных прессах.

Применение клеев, облицовка шпоном

В зависимости от вида облицовочных материалов существуют различные технологии приклеивания и, соответственно, различное оборудование. Так, для приклеивания шпона на плоские поверхности, как правило, используют одно- или многопролетные прессы. Облицовку рельефных поверхностей шпоном производят на мембранных, либо вакуумных прессах.

Различие химической природы, физического состояния и состояния поверхности облицовочных материалов и плит основания, равно как и наличиебольшого числа технологий и видов оборудования и. для их приклеивания, обуславливают разные требования к клеям. В результате, в ассортименте ведущих производителей клеевых материалов для мебельщиков существует много видов специализированных клеев для приклеивания облицовочных материалов. Главным образом ориентация идет на водно-дисперсионные клеи, так как они не создают проблем с охраной труда, с пожаро- и взрывоопасностью.

Технология склеивания

Наносят клей на основание, накрывают облицовочным материалом и выдерживают под прессом в горячем или холодном режиме. Для этого материала идеально подходят клеи на основе водной дисперсии поливинилацетата (ПВА), так как он имеет хорошую адгезию (прилипание) к шпону. Основанием для приклеивания, как правило, являются плиты ДСП, которые прекрасно впитывают воду из клея. При больших количествах воды стружки плиты набухают, и при высыхании под облицовкой создаются высокие механические напряжения, уменьшающие прочность и надежность склеивания. Поэтому клей должен содержать как можно меньше воды, что достигается введением наполнителей. Но уменьшение содержания воды, в свою очередь, влечет увеличение вязкости, которая должна быть способной для того, чтобы обеспечивать удобное нанесение клея кистью, валиком (в мастерских), либо вальцовыми клеенаносящими устройствами (на производствах). В результате в таких клеях оптимальное содержание нелетучих веществ (сухой остаток) должно составлять 55-60% масс.

СПРАВКА:

Важными моментами при склеивании являются скорость схватывания клея и так называемое открытое время. Скорость схватывания — это скорость нарастания прочностй клеевого соединения. Открытое время – это время, в течение которого открытый слой клея, нанесенного на поверхность, сохраняет способность к склеиванию.

При склеивании небольших поверхностей (или при быстром нанесении клея вальцовым клеенаносяшим станком с последующей выдержкой облицованной плиты в однопролетном прессе) рациональнее применять быстросхватывающийся клей с коротким открытым временем. Наоборот, если приходится вручную наносить клей на большую поверхность, или набирать серию заготовок для помещения их в многопролетный пресс, нужен клей с большим открытым временем (от 10 до 15 мин. и более).

Теперь о некоторых особенностях приклеивания шпона. Натуральный шпон — пористый материал, причем размеры пор у некоторых видов шпона, например у дубового, могут достигать десятых долей миллиметра. Здесь нужно обращать внимание на вязкость клея. Клей должен быть вязким, слишком жидкий клей будет при прессовании просачиваться на лицевую сторону шпона. Нежелательно использовать клеи, образующие прозрачный клеевой шов (например, пластифицированную дисперсию ПВА). Такой клей проявляет поры. Лучше применять клей с наполнителем.

В случае приклеивания шпона, богатого дубильными веществами (из дуба, ясеня, каштана), кислыми клеями (рН 4,5-5,5) в присутствии соединений железа может наблюдаться окрашивание шпона. Клеи на основе ПВА являются кислыми. Чтобы исключить окрашивание шпона дубильными веществами, нужно избегать контакта сырого клеевого слоя с железом (например, с плитами пресса или струбциной), применяя прокладки из бумаги или алюминиевой фольги. Кроме того, здесь также оправдано применение клеев ПВА с наполнителями, с точки зрения кислотности являющимися нейтральными и имеющими рН —  6-8.

При прессовании плит в процессе облицовки шпоном необходимо обращать внимание на следующие моменты. »пон хорошо впитывает воду из клея. Если заготовку долго держать в прессе, плиты которого мешают испарению воды из шпона, то происходит его набухание. Прессование желательно прекратить сразу после отвода воды из клеевого слоя (от 15 до 30 мин. в холодном режиме). При увеличении температуры время прессования можно сократить. После прессования облицованные плиты нужно выдержать на воздухе не менее трех часов, причем раздельно, а не в стопе (как в случае БСП), чтобы шпонированная поверхность была открытой для испарения воды.

Наконец, еще один момент, важный для обработки поверхности, облицованной шпоном с применением клеев на основе ПВА. Перед покрытием нитролаком поверхность шпона нельзя сильно шлифовать. Растворители, содержащиеся в нитролаке, растворяют ПВА. Это может проявиться в виде вспучивания стыков между пластинами шпона, а при сильном шлифовании и непосредственно под шпоном (растворитель может проходить через поры).