Столярные и плотничные
работы

§ 13. Соединения на клеях

Для изготовления элементов оконных и дверных блоков, брусков коробок, перегородок, строительных конструкций — балок, арок, прогонов, элементов ферм — требуются толстомерные пиломатериалы. Для обеспечения производства толстомерными пиломатериалами тонкомерные пиломатериалы склеивают по длине, толщине и ширине. Для изготовления клееных элементов используют преимущественно пиломатериалы хвойных пород (ель, сосну) и клеи на основе синтетических смол. Марки клеев подбирают в соответствии с их свойствами. Синтетические клеи водо- и грибостойки, дают более прочное соединение. Процесс приготовления клеевого раствора и режимы склеивания проще, что удобнее при массовом производстве. Выдержка под прессом не требует длительного времени, а при подогреве может быть сокращена. Клеевой слой при склеивании почти не увлажняется, выдержка после запрессовки небольшая. Все клеевые соединения должны быть выполнены на клеях, разрешенных к применению Министерством здравоохранения.

Для производства клееных конструкций применяют резорциновый клей ФР-12, фенольный КБ-3, карбамидно-меламиновый КС-В-СК, карбамидный КФ-Ж, алкилрезорциновый ФР-100 и др.

Клей КФ-Ж может быть горячего и холодного отверждения. В качестве отвердителя для получения клея горячего отверждения применяют хлористый аммоний (0,5... 1 мас. ч. на 100 ч. смолы), для получения клея холодного отверждения — 10 %-ный водный раствор щавелевой кислоты (10... 15 мас. ч. на 100 ч. смолы). Отверждение клея при горячем способе происходит при температуре до 100 °С в течение 60...100 с.

Для склеивания конструкций, работающих в условиях повышенной влажности, используют клей КБ-3, приготовляемый на основе смолы СФЖ-3016 (ГОСТ 20907—75) и керосинового контакта Петрова.

Технологический процесс изготовления клееных элементов состоит из следующих основных операций: сушки, сортировки и раскроя пиломатериалов, обработки с четырех сторон, приготовления клеев, нанесения клея на склеиваемые элементы, склеивания заготовок по длине и ширине, сборки склеиваемых заготовок, запрессовки и выдержки под давлением для отверждения клея, механической обработки склеенных элементов, защитной обработки, контроля качества склеенной продукции.

Склеиваемая древесина должна иметь одинаковую влажность и породу, так как при склеивании заготовок (деталей) из двух частей разной влажности после высыхания на более влажной стороне (заготовке) образуется вогнутость, а в клеевом шве — внутренние напряжения, поэтому разница во влажности древесины в склеиваемых элементах должна быть не более 2...4 %. Сушат пиломатериалы в сушильных камерах. Влажность пиломатериалов Для склеивания не должна превышать (10±2) %. После сушки пиломатериалы в течение 3...5 сут выдерживают в помещении при температуре 18...25°С и относительной влажности воздуха 60... 70%.

Сортируют пиломатериалы до или после сушки путем внешнего осмотра, оценивая качество по наличию пороков (сучки, гниль, червоточина, наклон волокон). При небольшом объеме производства пиломатериалы сортируют при поперечном раскрое. По длине и ширине пиломатериалы раскраивают на круглопильных станках или на специализированных линиях. Для поперечного раскроя применяют станки ЦПА-40, для продольного — ЦДК4-3, ЦДК5-2.

После раскроя заготовки обрабатывают на продольно-фрезерных станках. Поверхности заготовок должны быть отфугованы и профрезерованы. При соединении по длине заготовки окончательно обрабатывают после сращивания. Отфрезерованные пиломатериалы, заготовки хранят не более одних суток при температуре помещения 18...20°С и влажности воздуха 50...60 %, предохраняя их от загрязнения, увлажнения или пересушивания.

Склеиваемые заготовки должны быть одинаковой толщины. Если заготовки, доски имеют разную толщину или дефекты формы (коробление и др.), их перед раскроем калибруют (по толщине). При сращивании по длине необходимо правильно формировать шипы. Шипы вырабатывают на шипорезных, фрезерных станках или на специализированных линиях.

Зубчатые соединения необходимо выполнять в соответствии с требованиями ГОСТ 19414—90. При соединении на «ус» уклон клеевого соединения должен быть равен !/ю или длина скоса должна соответствовать десяти толщинам склеиваемых заготовок.

В целях экономии древесины вместо обычных зубчатых шипов длиной 32...50 мм применяют более короткие длиной 5...10 мм с шагом 1,75...3,5 мм и затуплением 0,2...0,5 мм.

Небольшое количество клея приготовляют вручную, а большое— в клеемешалке типа КМ-40-10.

Клей наносят на обе склеиваемые поверхности (наносить клей на одну сторону допускается лишь при большой жизнеспособности клея).

При малых объемах производства клей наносят вручную кистями, щетками или валиками, а при большом объеме — на клеенаносящих станках.

Сращивают пиломатериалы по длине на линии КДК-13. На этой линии можно сращивать пиломатериалы длиной 800...6500 мм, шириной 80...200, и толщиной 16...50 мм со скоростью подачи 10...15 м/мин.

Для склеивания пакетов применяют секционный пресс КДК-10. На этом прессе можно склеивать пакеты длиной 16 500 мм, шириной 80...200 и толщиной до 865 мм. Выдержка в прессе для прямолинейных конструкций 8...10 ч. Величина торцового давления при запрессовке зубчатых соединений колеблется в пределах 1...1,5 МПа.

Прочность склеивания древесины периодически проверяют. Для этого склеиваемые образцы деталей раскалывают по клеевому шву. Если раскол произошел по древесине, склеивание считается прочным, а если по слою клея — прочность склеивания низкая. Если элементы детали склеены правильно, соединение получается прочнее самой древесины.

Большое значение при склеивании древесины имеет качество ее подготовки. Плохо склеиваются отшлифованные поверхности, покрытые пылью, жиром и др. До склеивания поверхности должны быть чисто выстроганы, плотно прифугованы и очищены от пыли, грязи, опилок.

Клей наносят на склеиваемые поверхности равномерным слоем. Остатки клея, появляющиеся на поверхности детали, при прессовании снимают влажной тряпкой, пока клей не застыл, после чего насухо протирают сухой тряпкой.

Склеивают бруски по длине на зубчатый шип на линии ОК502 (рис. 53).

Рис. 53. Схема линии ОК502 для склеивания отрезков древесины на зубчатый шип:
1 — шипорезный станок, 2 — пресс, 3 — торцовочный станок, 4 — стол для приема склеенных заготовок, 5 — конвейер

Доски, бруски при малых объемах производства склеивают пластями или кромками в струбцинах, хомутах, ваймах. Процесс склеивания состоит из подготовки заготовок (раскрой, обработка поверхности под склеивание), склеивания их пластями, кромками, выдержки для схватывания клея, обработки после склеивания.

Технологический процесс изготовления клееных щитов включает сушку пиломатериалов, раскрой пиломатериалов по длине и Ширине на круглопильных станках, фугование (продольное фрезерование) пласти и кромки на фуговальном станке, намазывание кромок клеем, склеивание реек в щиты в ваймах, технологическую вьщержку, необходимую для схватывания клея, фрезерование плоскостей щита на рейсмусовом станке, обрезку щита в размер на круглопильном станке. Узкие щиты можно склеивать в струбцинах.

Рейки (детали), подлежащие склеиванию, выравнивают по длине, подбирают по толщине и собирают в пакет. Собранные в пакет детали со стороны кромки намазывают клеем, после этого детали раскладывают на ваймах так, чтобы намазанная кромка стыковалась с сухой.

При запрессовке следят за тем, чтобы щит не выпучивался и не имел перекосов. Проверяют это линейкой по диагонали и поперек щита; правильность угла проверяют угольником. После проверки рейки (детали) зажимают окончательно клиньями и выдерживают до полного схватывания клея в ваймах (рис. 54).

Рис. 54. Склеивание деталей в щит в ваймах:
1 — вайма, 2 — деталь

На крупных предприятиях щиты дверей склеивают и облицовывают в прессах с винтовыми, пневматическими или гидравлическими зажимами, а также на линиях. Бруски коробок (дверей) по ширине склеивают на линии ДВ504.

Для деревянных конструкций основным видом клеевого соединения является склеивание досок, уложенных на пласти (рис. 55,а, б). По длине доски стыкуют впритык (рис. 55, в), с точной приторцовкой на «ус» (рис. 55, г), на зубчатое клеевое соединение (рис. 55,д). Все стыки должны быть промазаны клеем.

Рис. 55. Виды склеивания древесины:
а — склеивание досок по пласти, б — склеивание по пласти со стыком и по ширине (впритык), в — стык по длине впритык, г — стык по длине на «ус», д — зубчатое соединение

Склеиваемые поверхности должны быть хорошо очищены, плотно прилегать друг к другу, не иметь пятен краски или масла. Выдержка после нанесения клея на поверхность древесины должна быть не более 1 ч.

Места соприкосновения деревянных элементов (коробок) с бетоном, а также торцы конструкций обрабатывают антисептическими составами.

Прочность клеевого шва должна быть не ниже прочности древесины на скалывание вдоль волокон и на растяжение поперек волокон.

Толщина брусков и досок, применяемых для склеивания, допускается до 50 мм, а в конструкциях, подверженных увлажнению, — не более 32...40 мм.

При склеивании доски подбирают таким образом, чтобы направление их волокон совпадало.

Элементы конструкций, эксплуатируемых в химически агрессивных и во влажных средах, должны быть склеены на водостойких клеях. Клееные конструкции должны иметь влагостойкое покрытие (окраску).

Изготовляют клееные элементы в специализированных цехах, оборудованных общеобменной вентиляцией, при температуре 18...20°С и относительной влажности воздуха 50...60 %. В местах приготовления клеев помимо общеобменной вентиляции устраивают местные отсосы. Рабочие места не должны загромождаться заготовками, деталями, материалами. Смолу и компоненты для приготовления клея хранят в специальном помещении.

На рабочих местах должны быть вывешены инструкции по безопасной работе с клеями и оборудованием. Рабочие должны быть обеспечены спецодеждой и головными уборами из плотной ткани, резиновыми перчатками, защитными очками, респираторами.

При попадании токсичных веществ на кожу их срочно удаляют салфеткой, чистой тряпкой, смазывают пораженное место вазелином или мазью от ожогов. При попадании токсичных веществ в глаза их надо немедленно промыть под сильной струей воды и срочно обратиться к врачу.

Рабочие, поступающие на работу в цех клееных конструкций, проходят медицинское обсвидетельствование и инструктаж по технике безопасности.

Контрольные вопросы.

  1. Какие бывают шипы?
  2. Расскажите о способах соединения шипов.
  3. Какие виды клеевых соединений брусков по длине применяются?
  4. Расскажите об угловых, концевых, серединных соединениях и их применении.
  5. В каких соединениях применяют гвозди, шурупы? Правила забивки гвоздей и шаг их расположения.
  6. Расскажите, как размечают шиповые соединения.
  7. Как выпиливают шип и проушину?
  8. Какие дефекты получаются в шиповом соединении?
  9. Расскажите о соединениях на клею и их преимуществах.
  10. Расскажите кратко о технологии склеивания древесины.
  11. Какие факторы влияют на прочность клеевого соединения?

Рейтинг@Mail.ru