Облицовывание древесных материалов
Облицовыванием называют оклеивание поверхностей заготовок из дешевых материалов тонким слоем декоративных пленок или строганым шпоном ценных пород. Облицовывание широко используется в производстве мебели, музыкальных инструментов и других изделий. Оно позволяет при минимальных расходах ценных пород получить значительные размеры поверхностей единой привлекательной текстуры и рисунка.
При облицовывании используют три вида основных материалов: основа, клей и облицовочный слой. В качестве основы могут использоваться малоценные породы древесины, древесностружечные и древесно-волокнистыее плиты, гнутоклееные заготовки и изделия, склеенные из измельченной древесины. В качестве клея используются составы на основе карбамидоформальдегидных смол, пленочные клеи и др. Облицовочным слоем могут быть строганный шпон, полимерные пленки, термореактивные пленки на основе пропитанных бумаг, искусственные кожи, ткани, фольга и другие тонкие слои материалов, способных приклеиваться к поверхности древесных материалов. Технологический процесс облицовывания включает подготовку применяемых материалов и процесс облицовывания. Облицовывать можно заготовки или сборочные единицы, в зависимости от этого устанавливается место облицовывания в общем технологическом процессе изготовления изделий.
Прямолинейные брусковые заготовки облицовывают после их первичной обработки в размер, щиты - после их калибрования. Криволинейные и профильные детали, получаемые фрезерованием, облицовывают после фрезерования. Формирование шипов, сверление отверстий, выборка пазов и другие операции обычно выполняют после облицовывания. Рамки и коробки облицовывают после их повторной обработки, устраняющей неточности сборки. В некоторых случаях облицовывают бруски для рамок до формирования шипов, а собирают их в облицованном виде.
Заготовки, получаемые гнутьем со склеиванием или склеиванием измельченной древесины, могут облицовываться одновременно с их склеиванием. Облицовывание может быть однослойным и двухслойным - с подслоем. При двухслойном облицовывании слои могут различаться по виду материала и по толщине. Для лицевого слоя используют материалы более эффективные- декоративные и более тонкие. В качестве подслоя используют более толстые слои из дешевых материалов, имеющих однородную текстуру, способные закрыть поверхность основы и ее неоднородность структуры. Для этого используют лущеный шпон, бумагу, ткань и др. При облицовывании заготовок получается клееная конструкция со всеми присущими ей свойствами по прочности, устойчивости формы, наличию внутренних напряжений.
В производстве изделий из древесины облицовывание щитовых заготовок является преобладающим. Оно выполняется по типовым технологическим режимам производства мебели, которые могут быть применены и в производстве других аналогичных изделий. Облицовывать щитовые заготовки можно с одной стороны и с двух сторон. При одностороннем облицовывании может проявиться неуравновешенность системы внутренних напряжений, что вызовет коробление заготовки. В клеевом слое возникают растягивающие напряжения, которые в слое заготовки вызывают сжимающие усилия реакции. Коробление и прогиб при одностороннем облицовывании образуются на облицованной стороне заготовки. Обратный эффект возможен в том случае, если относительно влажная1 заготовка облицовывается толстым слоем полимерного материала. При этом в процессе эксплуатации влажность основы снизится. Ее усушка приведет к образованию прогиба на необлицованной стороне детали. Неуравновешенность внутренних напряжений, возникающая после одностороннего облицовывания, резко проявляется у тонких щитовых заготовок. Чтобы не допустить коробления щитовых заготовок, необходимо использовать двухстороннее облицовывание. Облицовывать можно холодным и горячим способом склеивания. Горячий способ более производителен. Поверхности заготовок подготавливают к облицовыванию, т. е. устраняют дефекты, снижающие качество. Наличие неровностей, сколов, природных дефектов древесины, загрязнений снижает прочность склеивания.
Подлежащая облицовыванию поверхность должна быть выровнена, загрязнения удалены механическим путем или промывкой и сушкой, а затем пропитаны клеевым раствором, выбоины и трещины зашпатлеваны составом, имеющим хорошую адгезию с клеем. Сучки, скопления смолы и другие дефекты должны быть высверлены, а отверстия заделаны пробками на клею. Направление волокон в пробках должно совпадать с направлением волокон основы. Только в таком случае места заделки не будут заметны после облицовывания. Если под облицовывание попадают поверхности с выходом торцовых срезов древесины, они должны быть закрыты специальными наклейками из древесины или ткани. Направление волокон в таких наклейках должно совпадать с плоскостью склеивания. Влажность основы должна быть на 1-2% ниже равновесной влажности материала, соответствующей условиям эксплуатации изделий. Это немного компенсируется влагой, вносимой с клеем. Установлено, что поверхность массивной древесины при хранении в производственных условиях загрязняется содержащимися в атмосфере веществами и теряет активность к склеиванию. Поэтому облицовывание заготовок необходимо производить не позднее 4 ч после их механической обработки. Шероховатость поверхности перед облицовыванием допустима в таких пределах, при которых она не будет проявляться на поверхности облицовочного слоя. Это зависит от толщины облицовочного материала и шероховатости основы. Толщина облицовочного слоя должна превосходить в 2-3 раза максимальную высоту шероховатости основы.
Кэширование - специальный метод непрерывного облицовывания поверхности тонким эластичным материалом путем прикатывания его вальцовыми прессами к предварительно намазанным клеем поверхностям. Принцип метода заимствован из переплетного производства. Название метода происходит от французского слова cacher - прятать, закрывать, и немецкого kaschieren - промазывание клеем корешков книги перед приклеиванием обертки переплета. Кэширование широко применяется при облицовывании щитов полимерными пленками, искусственными кожами или бумагами, пропитанными синтетическими смолами. Пленки для кэширования бывают однослойные и многослойные. При кэшировании деталей мебели часто используют двухслойную пленку. Для повышения декоративных свойств применяют пленки с рисунком, имитирующим ценные породы древесины, имеющие тиснение пор, и с отделанной поверхностью. Пленки должны быть толщиной от 0,15 до 0,4 мм, обладать высокой эластичностью и способностью скрывать неровности основы. Толстые пленки лучше скрывают шероховатость облицованных поверхностей. Это особенно важно при кашировании поверхности древесностружечных плит.
Широко используются пленки на основе поливинилхлорида (ПВХ) и термореактивные пленки на основе пропитанных бумаг. Термореактивные пленки получают, пропитывая бумагу массой 90-130 г/м2 модифицированными карбамидными или полиэфирными смолами.
Смола составляет до 80% от массы пленки и имеет высокую степень отверждения. Термореактивные пленки получают толщиной от 0,14 до 0,21 мм. Пленки для кэширования изготавливают на специализированных участках и поставляют в готовом виде в рулонах. Пленки могут быть с облагороженной или необлагороженной поверхностью. Детали, облицованные пленкой с облагороженной поверхностью, не требуют дальнейшей отделки. Облагороженные поверхности таких пленок обычно имеют защитный слой, предохраняющий ее от возможного повреждения в процессе кэширования и транспортирования деталей. Детали, облицованные необлагороженной пленкой, отделываются обычным методом.
Применяемые при кэшировании клеи должны обладать способностью обеспечивать достаточную прочность приклеивания при кратковременном контакте облицовки с намазанной клеем основой. Такими свойствами обладают специально приготовляемые клеи на основе карбамидных смол, поливинилацетата и эластомеров. Клеи должны иметь минимальное количество растворителей или быть без них - сухие, клеи-расплавы. С этой целью карбамидные клеи приготавливают с наполнителями. При кэшировании начальный процесс склеивания осуществляется проходным методом за короткий промежуток времени. Окончательное отверждение клеевого слоя происходит при выдержке щитов после кэширования в плотной стопе. В зависимости от температуры начального склеивания облицовок с основой различают три вида кэширования: холодное, теплое и горячее. При всех видах кэширования начальная прочность приклеивания основы должна быть достаточной для транспортирования облицованных щитов и укладки их в стопы без повреждения облицовочного слоя. В зависимости от вида кэширования имеются соответствующие поточные и автоматические линии.
Технологический процесс кэширования включает такие операции: загрузке и укладке щитов, очистке поверхности от пыли, нанесение клея, термообработка поверхности, формирование пакета, прикатывание облицовок. При холодном кэшировании термообработка поверхности не производится. При теплом кэшировании испарение растворителей с поверхности клеевого слоя происходит за счет аккумулированного тепла, полученного предварительным нагревом поверхности детали до нанесения на нее клея.
При горячем кэшировании кроме предварительного нагрева поверхности щита и пленки производится прикатывание пленки горячими валиками пресса. Нагрев их осуществляют маслом до температуры 200°С. При горячем кэшировании клеевой слой не должен содержать влагу. Для этого в установках кэширования горячим способом имеются камеры интенсивной подсушки клеевого слоя.
Давление прикатных валов при кэшировании пленками с тисненым рисунком должно быть ниже, во избежание ослабления рисунка. Кэширование является прогрессивным высокопроизводительным методом облицовывания деталей для мебельного производства. Имеются установки, осуществляющие одновременное кэширование пластей и профильных кромок щитов.
Облицовывание криволинейных заготовок требует особых приемов для осуществления необходимого давления на облицовываемые поверхности. Принципы облицовывания криволинейных заготовок похожи на принципы изготовления гнутоклееных деталей, которые облицовывают одновременно в процессе их изготовления. Запрессовывать криволинейные заготовки при облицовывании в зависимости от сложности формы можно в пресс-формах с гибкими лентами или эластичными прокладками, в резиновых мешках или в устройствах с эластичной диафрагмой под действием вакуума или повышенного давления в автоклавах. Для ускорения процесса склеивания при облицовывании криволинейных поверхностей используют ТВЧ, нагревательные элементы, инфракрасное излучение и т. п.
