Мини цех производство мебельных щитов как бизнес. Мебельный щит своими руками Оборудование для склейки мебельного щита

Мебельный щит - это листовой древесный материал квадратной или прямоугольной формы, изготовленный с помощью склеивания между собой по ширине и, в некоторых случаях, по длине деревянных строганных брусков, с шириной каждого бруска от 10 мм до 50 мм. В Украине большая часть мебельных щитов изготавливается из хвойных пород дерева (сосна, ель), также некоторой популярностью пользуются щиты из твердолиственных пород (дуб, бук, ясень, клен, береза). Мебельные щиты применяются для изготовления мебели, элементов декора и строительных элементов, как экологически безвредный и эстетически более привлекательный аналог ДСП.
Мебельный щит используется достаточно давно и технология его изготовления за последние 100 лет изменилась незначительно. В каноническом варианте деревянные бруски сжимались между собой с помощью металлических струбцин, в настоящее время их функции выполняют прессы. Резкое увеличение объемов потребления мебельного щита началось с 70-ых годов 20-го века, когда стало возможным массовое производство данного продукта.

В настоящее время как в мебельной промышленности, так и в строительстве, среди клеёных древесных материалов появилось большое количество более дешевых аналогов этому материалу, поэтому щиты из дерева применяются в узкоспециализированный случаях, а именно:

• из соображений экологической безопасности: мебельный щит гипоаллергенный природный материал;
• из соображений эстетики: этот натуральный материал при правильной обработке смотрится изысканнее заменителей;
• из соображений практичности.

Преимущества мебельного щита перед другими плитными материалами:

• а) мебель из деревянных щитов служит дольше мебели из ДСП или МДФ;
• б) эта мебель ремонтно пригодна: так как дерево однородно по своей структуре, даже поврежденную деталь мебели можно восстановить (не заменить, а именно восстановить) и она будет выглядеть как новая;
• в) древесина гигроскопичный материал, т.е. она регулирует влажность воздуха в помещении;
• г) мебель из клееного щита обладает свойствами адсорбировать вредные вещества.

Использование хвойных и лиственных пород позволяет производить разнообразный по виду и дизайну мебельный щит с индивидуальной текстурой и различными свойствами. Клееный щит делится на сорта качества от А до С. Сорт определяется по двум сторонам: А/А, А/В, А/С, В/В, В/С, С/С

• сорт А подбирается по рисунку, ровный по тону, однородный по текстуре, без дефектов (сучков, заболони и т.д.);
• сорт В – без отбора по рисунку, ровный по тону, однородный по текстуре, без дефектов;
• сорт С – без отбора по рисунку, тону и текстуре, незначительные дефекты (сучки не более 5 мм, заболонь). Механические повреждения не допускаются во всех сортах.

При производстве мебельного щита можно получать различный щит в зависимости от области его применения. Здесь в основном различают два вида. Это однослойный клееный щит, который также называется массивным щитом, клееным щитом пли просто однослойным щитом. Однослойный щит имеет толщину от 14 до 60 мм, изготовлен из деревянных заготовок (рейки, доски или бруса) шириной от 18 мм, которые склеены друг с другом в один слой параллельно направлению волокон.

Вторым видом клееного щита является многослойный щит, состоящий из двух лицевых слоев и желаемого, но нечетного количества средних слоев. Слои должны укладываться симметрично по толщине, которая определяет позитивные свойства многослойного щита. Многослойный клееный щит обычно толщиной от 12 мм до 60 мм (спец. размер до 75 мм), трех- или пятислойный, с симметричной укладкой и склеенный из нескольких однослойных щитов, представляющих лицевые и средние слои.

Основными этапами технологического процесса изготовления мебельного щита являются:

• 1) сушка заготовок;
• 2) поперечный раскрой;
• 3) обрезка и раскрой;
• 4) предварительное строгание;
• 5) торцовка и сортировка;
• 6) сращивание;
• 7) строгание;
• 8) склеивание;
• 9) форматирование;
• 10) шлифование;
• 11) упаковка

Сушка заготовок

Сушка заготовок – основной этап технологического процесса производстве мебельного щита. Она определяет дальнейшую адаптацию щитовых материалов к месту их использования. Сушка материала проходит в три этапа. Первый – предварительная сушка древесины на открытом воздухе, естественным путем. Время сушки заготовок зависит от климатических условий (температуры, влажности воздуха и движения воздуха). В зависимости от времени года могут возникнуть колебания климатических факторов, воздействующих на продолжительность сушки. В среднем древесина теряет 3-5% своей влажности, причем эти значения варьируются в зависимости от породы древесины. Вторым этапом становится сушка пиломатериала в сушильной камере под воздействием высоких температур более 100 °С. Самым распространенным является способ конвективно-камерной сушки, т.е. в помещении, оборудованном электронагревательными или батареями парового отопления с обязательной регулировкой температуры и с замером влажности внутри сушильной камеры. По подъездным путям внутрь сушилки помещается штабель с обязательными прокладками между слоями штабеля. Также важным моментом сушильной камеры является регулировка воздушных потоков внутри, чтобы перенасыщенный влагой воздух постоянно вытягивался из камеры. Третьим этапом становится равномерное охлаждение древесины после выпаривания. После того, как непосредственный процесс сушки завершен, древесина местами пересыхает, другие участки, наоборот, слишком влажные; необходимо запланировать фазу кондиционирования, во время которой в древесине неравномерно распределившаяся остаточная влажность распределяется по поперечному сечению заготовки. При этом повышается относительная влажность воздуха, в то время как температура в сушильной камере не изменяется. Кроме того, в древесине уменьшаются напряжения, по окончании кондиционирования высушенный материал должен охладиться до температуры 30-40° С; перед тем, как камера откроется, нагревание отключается, однако климат еще сохраняется. Необходимо знать, что после сушки и в дальнейшем процентное содержание влаги в древесине для изготовления мебельного щита должно составлять 9-11%.Загрузка заготовок в сушильную камеру

Поперечный раскрой

Поперечный раскрой, или предварительная торцовка, выторцовка кривизны, – этот этап технологического процесса является решающим по выходу и созданию стоимости сырья. Здесь определяется прибыль на каждый щит. Поперечный раскрой, обрезка по длине и торцовка рассматриваются вместе, исходя из максимального выхода и создания стоимости. Таким образом, для каждой новой доски рассчитывается последовательность оптимизирующих шагов. Поперечному раскрою подвергается в основном высушенная и искривленная древесина. Пиломатериал после сушки часто имеет искривление, скручивание, которые тяжело подвергаются оптимизации для получения большего выхода древесины. Дня того, чтобы минимизировать деформацию, производится так называемая торцовка, которая уменьшает потери материала при последующей обработке заготовок. При поперечном раскрое используются в основном торцовочные станки с нижним расположением пилы.

Длина сторцованных отрезков выбирается таким образом, чтобы из них можно было получить проходную ламель фиксированной длины и чтобы она была удобна в обращении. При этом из заготовки вырезаются только крупные пороки и производится прирезка по торцам. В дальнейшем технологическом процессе раскроенные доски или ламели имеют прямолинейное расположение волокон, направленных параллельно обрезной кромке.

Обрезка и раскрой

Обрезка предполагает удаление округлых частей доски (обзола) из доски или бруса. Существуют различные виды обрезки. Одним из них является параллельная обрезка. Заготовка за один рабочий проход обрезается таким образом, что стороны и кромки располагаются параллельно друг другу. При этом должен регулироваться по меньшей мере один из двух обрабатывающих агрегатов, так как в противном случае материал не оптимизируется по ширине. При раскрое узких заготовок из обрезного пиломатериала параллельно кромке получаемые заготовки имеют прямое расположение волокон.

Раскрой – это разрезание широкой заготовки (речь о пиломатериале) в продольном направлении на узкие заготовки. В большинстве случаев из заготовок вырезается сердцевина, которая находится непосредственно в центре бревна и окружает сердцевинную трубку. Благодаря раскрою пиломатериала, особенно очень широких заготовок, снимается большая часть внутренних напряжений. Таким образом достигается улучшение качества, доски меньше растрескиваются и коробятся. Для данной технологической операции в зависимости от величины и производительности фирмы используются как технически простые, так и очень сложные станки. К простым установкам относятся продольные обрезные круглопильные станки, которые с помощью обрабатывающего агрегата раскраивают круглый пиломатериал, отделяя полезный материал и рейки от широких заготовок.

Предварительное строгание

При предварительном строгании снимается определенный слой с вышедшей из пилорамы заготовки, что позволяет проводить визуальный контроль поверхности. Четырехстороннее предварительное строгание проводится после раскроя. Оно необходимо, если производится контроль всех сторон, например сканером, и к поверхности материала предъявляются высокие требования. Под загрязненной поверхностью, вышедшей из пилорамы заготовки, трудно невооруженным глазом определить пороки древесины, изменение окраски и направление волокон. Для сканера, который используется в следующей технологической операции с оптимизирующей торцовкой, распознавание пороков может быть затруднено из-за слабого контраста древесины.

Торцовка и сортировка

Торцовкой или расторцовкой называется нарезка заготовок на определенные длины. При производстве мебельного щита речь идет в основном о процессе оптимизации, при котором учитываются качественные характеристики и, таким образом, устанавливается длина заготовок. Производится выторцовка так называемых пороков древесины, таких как выпавшие сучки, синева, засмолки и т.д., в результате получают не содержащие пороков отрезки. Короткие отрезки в дальнейшем соединяются в заготовки требуемой длины, например с помощью сращивания на мини-шип. Дальнейший вариант – раскрой на фиксированные длины. При этом длинная доска раскраивается на требуемые длины без особого учета крупных пороков. Некоторые породы древесины могут не содержать пороков на протяжении нескольких метров. Так можно получать фиксированные длины, не содержащие пороков. Подобные заготовки впоследствии сортируются в основном по длине и по цвету. В производстве мебельного щита торцовка и сортировка являются оптимизирующими операциями, которые могут проводиться вручную или полностью автоматически.

При обработке вручную распознавание пороков производится рабочим, который отмечает дефектное место флуоресцентным мелком или лазером. Станок считывает маркировку и делает рез на этом участке доски. Затем отторцованная заготовка подается на станцию сортировки, где она распределяется по определенным критериям.

При полной автоматизации процесса торцовки сканер сканирует до четырех сторон проходящей заготовки, охватывает данные материала и передает их на торцовочный станок. Производится рез, и заготовка транспортируется дальше. В конце станка расположены сортировочные участки, которые в зависимости от критериев сортировки имеют различную длину. Здесь заготовки автоматически с помощью сбрасывателей распределяются по определенным критериям. В основном отторцованные отрезки оптимизируются и сортируются здесь по цвету и/или длине
Оптимизация заготовок на станке PAUL. Слева отсортированные заготовки

Сращивание

Короткие отторцованные заготовки длиной 150- 300 мм не должны отсортировываться в отходы, они должны подаваться дальше в производство. Например, для получения заготовок различной длины, не содержащих пороков. Стыковые соединения по длине не обладают прочностью, требуемой для растяжения и изгиба. Эти нагрузки без проблем могут восприниматься при шиповом соединении, прочность срощенных заготовок по сравнению с проходными ламелями гораздо выше.

Сращивание на вертикальный шип. Вертикальный шип нарезается на вертикально расположенных ламелях. Зубчатый профиль виден на поверхности щита. Он находит применение в основном при производстве оконного, строительного и конструкционного бруса. Фрезерованию зубчатого профиля подвергается пакет заготовок. В некоторых странах и на некоторых производствах акцептируется видимый вертикальный шип на поверхности щита. Можно обнаружить данный вид соединений на продукции, где он невидим.

Сращивание на горизонтальный шип. При производстве мебельного щита, как правило, применяется соединение на горизонтальный шип. На поверхности щита виден ступенчатый стык. На узкой стороне виден зубчатый профиль. Ламели горизонтально подаются в непрерывно работающую линию сращивания. Подача в продольном направлении прессуемых сращенных на мини-шип коротких заготовок производится в основном произвольно, расположение годичных колец не учитывается.

​Строгание

Продольное фрезерование с целью снятия наплывов клея, ступенек между ламелями, получения точных геометрических параметров называется строганием.

Прямоугольность ламелей. Отдельные ламели должны быть прямоугольными, с углом, точно равным 90°. Чем толще заготовка, тем критичнее прямоугольность. Клеевой шов не должен быть открытым, в противном случае щит принимает после пресса изогнутую или волнистую форму или клеевые швы остаются открытыми.

Параллельность ламелей. При склеивании ламелей в щит очень небольшие неточности по ширине отдельных ламелей могут складываться и привести к открытию клеевых швов. При этом заготовки мягких пород в прессе склеиваются лучше, чем заготовки твердых пород. Важна точность работы.

Для оптимального склеивания отстроганных ламелей в массивный щит должны выполняться следующие условия:

• oптимальный шаг резания 1,5-2,0 мм (если меньше 1,5 мм, возникает опасность эффекта полировки; больше 2,0 мм – повышается расход клея, возникает видимый клеевой шов, происходит ослабление когезионной силы клея);
• глубина ворса должна составлять меньше 0,1 мм (если больше, то повышается расход клея, возникает видимый клеевой шов, происходит ослабление когезионной силы клея).

Склеивание

В этом этапе непосредственного производства мебельного щита на узкую сторону готовых обработанных ламелей наносится клей, и затем ламели соединяются в щит. Клей наносится на одну сторону ламелей. Загрузка в пресс производится пакетным способом. Ламели находятся в контакте друг с другом и в основном механически вталкиваются в область прессования. Пресс закрывается, и приводится в действие боковой прижим, выравнивающий неровности, одновременно подается необходимое давление на клеевые швы.

Для каждой породы древесины должна быть своя температура прессования. Рекомендуемые заготовки должны прессоваться при низких температурах. При очень горячем прессовании может образовываться пар. Возникает опасность изменения окраски заготовок (паровой эффект) и возникновения трещин в древесине. Это особенно касается рекомендуемых пород древесины, например дуба. При длительном прессовании при температуре более 100° С происходит досушка и усадка древесины. Может произойти изменение цвета, например у бука, в результате парникового эффекта. Небольшое различие температур между верхней и нижней нагревательными плитами может привести к искривлению щита. Разница температур в 5° С вызывает коробление щита. Чем выше при этом температура прессования, тем больше опасность деформации. Для производства щита из дуба особенно подходит холодное прессование или прессование с использованием токов высокой частоты. Дубовые ламели, однако, при максимальной температуре 50-60° С прессуются в высококачественный однослойный щит. Основанием является короткое время прессования. При высоких температурах возможно образование микротрещин, которые становятся видны после лакировки щита. Поверхность щита очень быстро высыхает, щит имеет склонность к частичному длительному короблению. Прессование с использованием токов очень рекомендуется при производстве массивного щита.

При горячем способе во время процесса прессования подается тепло. Благодаря подаче тепла можно сильно сократить время прессования. В зависимости от требуемой температуры прессования в качестве теплоносителя используются теплая вода, горячая вода, термомасло. Время прессования очень сильно зависит от времени прогревания. Чем оно больше, тем продолжительнее процесс прессования. При использовании горячей воды в трубах средняя температура составляет 55°С. Горячая вода нагревает древесину до 90-110 °С. Термомасло в трубах может достигать температуры 110-130°С

Следует учитывать, что не каждый теплоноситель подходит для любой породы древесины и каждого типа клея. Клей ПВА обладает термопластичными свойствами. При прессовании с использованием горячей воды клей остается пластичным, не отверждается. Он может склеивать только при максимальной температуре пресса 50-60° С. Время прессования снижается с 10-30 мин. в среднем до четырех минут. Экономия времени составляет до 86%. Клей на основе карбамида отверждается только при высокой температуре. Требуется температура от 60°С и выше. Температуры теплой воды не достаточно. При использовании этого клея в качестве теплоносителя должны применяться горячая вода, термомасло или использоваться токи высокой частоты. Способ склеивания с использованием токов высокой частоты основан на емкостном или диэлектрическом нагреве в высокочастотном поле переменного напряжения. Высокая частота в промышленности ограничивается диапазоном частоты 3-13,56 мГц, чтобы избежать неисправностей и наложения колебаний – например, передающей частоты от теле-, радио- и военных передач. Другие частоты нуждаются в специальном разрешении. Токи высокой частоты не нагревают древесину. Ток ищет путь наименьшего сопротивления. Так как клей имеет высокую влажность, он нагревается сильнее и быстрее, чем окружающая его древесина (селективное нагревание). В переменном поле электроны начинают колебаться, производят трение друг о друга и таким образом нагревают клеевой шов. Вода «выкипает». По окончании процесса прессования шов полностью отверждается, во время конвенционного процесса склеивания требуется определенное время для отверждения.

Форматирование

Форматированием называется раскрой щита в чистовой размер (длина х ширина). При промышленном форматировании могут использоваться различные станки. Как правило, при производстве мебельного щита применяется двойной торцовочный станок.

Продольная сторона при выходе из пресса прямая и параллельная. В продольном направлении щит имеет неопределенный сдвиг ламелей, который делает невозможным точную укладку по имеющимся упорам. Поэтому щит сначала раскраивается по длине. При раскрое по длине удаляется торцевой сдвиг ламелей и достигается базовая поверхность для раскроя по ширине. После того, как щит раскроен по длине, производится форматирование по ширине. В результате получается прямоугольный щит с параллельными кромками, соответствующий требуемым размерам.

​Шлифование

Калибрование щита с удалением остатков клея, достижение необходимого размера по толщине и шлифование поверхности щита для получения заданной чистоты называется шлифованием. После форматирования щита он передается на отделку поверхности посредством шлифования. При этом снимается перепад ламелей. Чем точнее работает пресс, тем меньше материала необходимо снимать. Срок службы шлифовальной ленты увеличивается, и расходы снижаются.

При шлифовании с помощью широколенточного шлифовального станка первым шагом шлифования является изготовление базовой плоскости. Сначала производится так называемое выравнивание контактными вальцами. Следующим шагом является калибровка, при которой материал снимается на определенную толщину. Чистовая обработка производится с помощью шлифовального башмака в основном с зернистостью 100, однако здесь учитываются пожелания клиентов.​

Упаковка

После шлифования идет упаковка клееного щита в термоусадочную полиэтиленовую пленку с целью защиты от загрязнений и механических воздействий.

Сегодня мебельные предметы, изготовленные собственными руками, пользуются большой популярностью. Ведь именно в них мастер может воплотить все свои оригинальные идеи, которые помогут украсить и сделать индивидуальным интерьер жилища. В связи с этим возникает вопрос, как изготовить .

Мебельный щит можно приобрести в строительном магазине, а можно сделать самостоятельно, сэкономив при этом деньги.

Многие люди, никогда не занимавшиеся склеиванием досок, считают, что в этом процессе нет ничего сложного и технология работ достаточно проста. Но склеивание щитов – это далеко не простая работа, скрывающая в себе множество особенностей.

На качество мебельного щита влияют не только материал и его текстура, но и умение мастера совместить рисунок древесины, точность стыка и качество клея.

Правильно подготовленные щиты обладают следующими характеристиками:

• сохраняют природную текстуру и рисунок древесины;
• не усаживаются, не деформируются и не растрескиваются;
• являются экологически чистым материалом;
• независимо от размеров заготовок щиты могут иметь любые необходимые габариты.

Выбор и подготовка материала

Задумав изготовить какой-либо предмет мебели, необходимо правильно выбрать материал. Обычно в производстве используются мебельные щиты, имеющие толщину в 2 см (или 20 мм). Значит, и в домашних условиях необходимо изготовить заготовки подобной толщины. Вот здесь и начинаются сложности: доски общей толщиной в 20 мм не подойдут для склейки щита. Даже самая идеальная древесина при склейке потребует дополнительной обработки. Ее нужно будет строгать или шлифовать. Поэтому и доски необходимо брать с запасом.

Наилучший вариант для изготовления мебельного щита – доски с толщиной 2,5 см. Припуск в 0,5 см снимается в 2 приема: при обработке поверхностных дефектов до склеивания и при финишной обработке после него. Таким образом, заготовку доводят до толщины 2 см.

Выбирая материал, следует сразу же отказаться от покоробленной или неровной древесины. Лучше нарезать заготовки из массивной доски толщиной не менее 5 см: распилив ее вдоль на 2 части, вы получите доски с одинаковым цветом и текстурой. Также необходимо обращать внимание и на длину заготовок. Она должна иметь запас от 2 до 5 см, что позволит качественно произвести обработку торцевых срезов склеенных щитов.

Для изготовления материала собственными руками в домашних условиях необходимо подготовить обычные столярные инструменты:

Устройство станка для склеивания заготовок.

• строгальный станок или фуганок;
• плоскошлифовальную и ленточную шлифовальную машинки;
• крупнозернистую наждачную бумагу;
• уровень;
• уголок;
• станок для склеивания заготовок.

Также потребуется приготовить древесину, из которой будут нарезаться бруски. Лучше, если это будут такие породы дерева, как сосна, осина, береза или дуб. Каждый мебельный щит изготавливается из брусков одной породы. Обычно размеры брусков имеют соотношение ширины и толщины 1:1, но могут использоваться и другие габариты, например, 1:3.

Вернуться к оглавлению

Алгоритм и правила изготовления

После того как материал подготовлен, его поверхность необходимо тщательно отшлифовать, а затем нарезать древесину брусками требуемого размера. Срезы должны производиться строго под углом в 90 градусов. Если образуются какие-либо дефекты или неровности, щит не получится. В некоторых случаях устранить небольшие перекосы можно при помощи строгального станка или фуганка.

Вернуться к оглавлению

Совмещение элементов

Крайне ответственный этап – совмещение заготовок по цвету, текстуре и рисунку. Торопиться здесь не нужно, необходимо максимально точно подобрать бруски друг к другу. Правильно склеенный щит должен быть ровного одинакового цвета, с непрерывным рисунком по всей ширине. Если по одному краю заготовки проходят параллельные линии узора, они должны проходить и по другому краю изделия.

В случае, когда бруски склеены неправильно, перевернутый щит похож на забор из отдельных досок. Чтобы этого не случилось, необходимо постараться выбирать древесину для изделия с прямым, а не криволинейным или овальным расположением волокон. Кроме того, пристальное внимание требуется уделять и ориентации годичных колец на срезах древесины. Располагают их согласно двум основным принципам:

Каждая древесина имеет свой оттенок, поэтому очень важно правильно подбирать цвет для каждого щита.

• делянки (доски, из которых изготавливается мебельный щит) чередуются по направлению колец;
• делянки склеиваются таким образом, чтобы все кольца смотрели в одну сторону.

В первом случае поверхность щита после изготовления имеет слегка волнистый рисунок, напоминающий многочисленные прогибы. При втором методе рисунок напоминает один большой прогиб. Такой способ изготовления может применяться при работе с твердыми и стабильными породами дерева, например, вишней.

Ориентация годовых колец должна учитываться и при изготовлении мебели различного назначения. Так, при сборке столешниц, которые испытывают небольшие нагрузки и почти не коробятся, этот фактор может не иметь решающего значения. А при изготовлении дверных полотен или массивных столов, не имеющих усиливающих элементов, предпочтение следует отдавать сборке методом чередования колец на брусках.

После того как все элементы подобраны друг к другу, они отмечаются треугольниками. Это позволяет сложить бруски во время склейки так, как вы задумали.

Вернуться к оглавлению

Подготовка и склейка заготовок

Для того чтобы качественно склеить мебельный щит, необходимо сконструировать несложное приспособление. Главная особенность такого приспособления должна заключаться в его ровной поверхности. Подготовьте следующие материалы:

Для шлифовки щита можно использовать шлифмашинку.

• лист ДСП;
• 4 планки высотой, равной высоте брусков;
• 2 клина;
• саморезы или несколько зажимов.

Следующий этап – сборка приспособления. Лист ДСП уложите на стол. Вдоль листа при помощи зажимов или саморезов устанавливаются планки. Подготовленные рейки выкладываются между планками согласно отметкам, сделанным при их сортировке. Принцип работы устройства указан на схеме: изображение 1.

Затем промажьте каждую из соприкасающихся друг с другом сторон брусков клеем. Здесь подойдет любой клей, используемый для склеивания элементов из древесины. Это может быть ПВА или «Столяр». Для нанесения клея используется мягкая кисточка, но можно проводить работу, намазывая состав пальцем. При этом необходимо следить, чтобы клея было достаточно для склеивания элементов, но не очень много.

Все промазанные клеем поверхности плотно прижимаются друг к другу. Для фиксации будущего щита на края планок перпендикулярно им устанавливаются еще 2 планки. Их тоже можно закрепить зажимами или саморезами. Планки предохраняют смазанные клеем элементы от выгибания и деформации.

Для более плотного соприкосновения бруски могут прижиматься друг к другу клиньями. Клинья вбиваются под планками до тех пор, пока между заготовками не появятся капли клея. Это первый признак того, что на заготовки оказывается достаточное для качественного склеивания давление. В таком положении щит следует оставить не более чем на 1 час. Затем его вынимают и просушивают в течение суток.

Мебельный щит - разновидность конструкционного материала, в котором сочетаются достоинства природного сырья и преимущества современных технологий. Натуральная основа и экологически чистый способ производства позволяет отнести мебельный щит к древесной продукции. По сути, мебельные щиты являются продуктом глубокой переработки древесины и обладают всеми эксплуатационными и эстетическими качествами натурального дерева.

Способ изготовления определяет структуру мебельного щита : деревянные планки (ламели) склеиваются под прессом и образуют сплошное полотно.

Укладка ламелей производится таким образом, чтобы разнонаправленность древесных волокон компенсировало напряжение внутри формируемой доски. Различают два вида мебельного щита: цельный, склеенный из строганного или пиленого шпона без сучков, и сращенный (по длине или по ширине) из маленьких брусков. Экологически чистый клей, с повышенным сцепляющим свойством, и мощный пресс обеспечивают прочность мест соединений. Плита подвергается тщательной шлифовке, в результате прочная «лоскутное» полотно выглядит, как цельная деревянная доска, и не уступает природным аналогам.

Для производства пиломатериала используют различные породы деревьев (дуб, бук, сосна, ясень, карельская береза, ель, кедр, лиственница, бамбук, махагони, пальма, палисандр). Самыми популярными и востребованными на рынке являются мебельные щиты из дуба, сосны и лиственницы. Древесина этих пород имеет плотную водоотталкивающую структуру, что исключает гниение материала.

Теплые цветовые тона и красивый рисунок древесины придают изделию благородный вид. Целебные свойства дерева придают мебели и предметам интерьера (двери, лестницы, подоконники, обшивка стен) особую энергетику.

• Мебельный щит востребован в мебельной индустрии и интерьерном дизайне, а при специальной обработке его можно использовать в наружных отделочных работах. популярность пиломатериала объясняется его преимуществами:
• Мебельный щит является натуральным продуктом: щит премиум-класса изготавливается из отборной древесины, обладает идеальной фактурой и внешним видом. Мебельный щит из древесного массива также обладает качествами натуральной древесины: «дышащая» текстура, древесный рисунок;
• Наборная конструкция и технология производства позволяет выпускать мебельный лист различного типоразмера в широком цветовом диапазоне. Стандартные щиты при необходимости легко распиливается по требуемым параметрам;
• Потребительские характеристики мебельного щита зависит от свойств использованной древесины. При выборе пиломатериала есть возможность оптимизировать покупку в соответствие с целью использования и финансовыми возможностями;
• Являясь натуральным продуктом, мебельный щит значительно дешевле дерева. Высокие эксплуатационные качества и доступные цены позволяет ему конкурировать с другими материалами на рынке мебельных и строительных материалов.

Мебельный щит представляет собой листовой древесный материал, который имеет прямоугольную либо квадратную форму.

Изготавливается он при помощи склеивания между собой деревянных брусков по ширине и по длине (в некоторых случаях). Ширина каждого отдельного бруска составляет порядка 10 – 50 миллиметров.

Технология производства мебельного щита позволяет использовать хвойные породы дерева, такие как ель и сосна. Довольно высокой популярностью пользуются щиты из бука, дуба, клёна, ясеня и берёзы.

История технологии производства мебельного щита

Мебельные щиты применяются для изготовления из них мебели, различных строительных элементов, в качестве декора. Это экологически безопасный и эстетически привлекательный материал, по сравнению с его аналогом ДСП. Применяется мебельный щит уже достаточно долго.

Технология производства мебельного щита за последние сто лет практически не изменилась. В неконическом исполнении бруски дерева сжимались при помощи струбцины из металла. В нынешнее время это функцию выполняет пресс. Массовое использование данного продукта началось в 70-х годах прошлого века.

Сегодня среди клеёных древесных материалов в строительстве и мебельной промышленности появились более дешёвые аналоги мебельного щита.

В связи с этим область его применения довольно узконаправленная:

• это гипоаллергенный натуральный материал, поэтому он экологически безопасен;


• при правильной его обработке он смотрится эстетично и изысканно;


• мебельный щит довольно практичный материал.

Преимущества технологии производства мебельного щита

Клееный мебельный щит обладает весомыми особенностями по сравнению с другими конструкционными материалами, применяемыми при производстве мебели:

• Большой срок службы.


• Мебель из щита ремонтопригодна. Обусловлено это однородностью древесной структуры. Даже повреждённую деталь мебели очень легко можно восстановить, после чего она обретёт первоначальный внешний вид.


• Дерево относится к гигроскопичным материалам, которые регулируют влажность воздуха в помещении.


• Мебель из такого щита способна адсорбировать вредные вещества.


• Использование новых технологий склеивания позволяет оставить в сохранности естественную натуральность текстуры деревянной поверхности.


• Мебельный щит не расклеивается за время своей эксплуатации и обладает минимальной усадкой.


• Экологичность данного материала позволяет применять его для отделки внутреннего помещения, а также изготовления мебели.


• Мебельный щит можно получить любого размера (длины, ширины и толщины).

Благодаря многочисленным преимуществам мебельный щит пользуется большой популярностью не только на российском, но и на мировом рынке. В качестве сырья для получения данного материала, служат обрезные пиломатериалы.

Этапы производства мебельного щита

На любом производстве клееного щита в обязательном порядке должно присутствовать сушильное оборудование. Только лишь в этом варианте можно на все 100 процентов быть уверенными, что древесина надёжно и прочно склеится.

Технология производства мебельного щита позволяет получить различные виды данного материала в зависимости от того, в какой области он будет использоваться.

Различают два вида: однослойный и многослойный. Первый вид ещё называют массивным или простым мебельным щитом. Его толщина находится в пределах от 14 до 60 миллиметров. Изготавливается он из древесных реек, бруса или же досок, шириной порядка 18 мм, которые склеиваются между собой в один слой параллельно направлению волокон древесины.

Многослойный щит состоит из двух лицевых сторон и нечётным количеством внутренних слоёв. Все слои укладываются симметрично по толщине. Именно она и определяет положительные свойства данного вида материала. Толщина многослойного щита может достигать 75 миллиметров.

Основные этапы технологии производства мебельного щита:

• Высушивание заготовок.


• Предварительная торцовка изделия.


• Вскрытие дефектов и раскрой полученной заготовки по её ширине.


• Вырезка дефектных участков.


• Сращивание изделия по длине и получение ламелей.


• Калибрование ламелей.


• Нанесение клея.


• Склеивание щита.


• Калибровка и шлифовка.


• Обрезка щита исходя из заданного формата.

Новые технологии производства мебельного щита на выставке

Мебельный щит – это продукт глубокой переработки дерева, поэтому склеивание позволяет существенно снизить затраты древесины, а также максимально эффективно использовать пиломатериалы. Это выводит на мебельный рынок новые разновидности материалов высокого качества исполнения.

ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕБЕЛЬНОГО ЩИТА

(СПбГЛТА, г. Санкт-Петербург, РФ)

The article places for consideration key regulations of the technology of manufacture furniture shield, as well as conditions and factors having influence on the quality of treatment of the furniture shield and its gluing.

Мебельный щит - как основной полуфабрикат, применяемый в производстве изделий корпусной мебели из цельной древесины, лестничных деталей и др., является самым востребованным экологически чистым материалом. И в тоже время процесс его изготовления характеризуется трудо-, материало-, и энергозатратным, в отличие от технологии изготовления плитных материалов таких как ДСтП, ДВП, MDF.

Многооперационность технологического процесса обусловлена спецификой самого материала – древесины – как объекта обработки, применяемого оборудования и материалов, а также требований к качеству конечного продукта . Древесина обладающая анизотропией свойств, различной плотностью, строением, пороками, видом распиловки существенно влияет на выбор технологии. Существует несколько схем технологического процесса изготовления, но наиболее распространенная и эффективная так называемая “шведская” технология. Но в любом случае, соблюдение технологии, режимов, параметров обработки - это гарантия получения мебельного щита высокого качества, удовлетворяющего потребительским и эксплуатационным требованиям. Как правило, ламели в мебельном щите склеиваются на гладкую фугу с использованием клеев на основе ПВАД с добавлением отвердителя, либо без него если это не указано в техническом задании . Такие связующие обладают прозрачным, эластичным клеевым швом высокой прочности, что необходимо для мебельного щита, выдерживают температурные и влажностные деформации, механические нагрузки. С использованием этих клеев в технологии склеивания можно применять интенсификацию ТВЧ нагрев или кондуктивный.

Необходимо отметить следующие условия технологического процесса, без которых склеивание качественного щита невозможно:

Однородность влажностных показателей качества сушки пиломатериалов . Требуемая по технологии конечная влажность (для мебельного щита она составляет 8±1,5%). Такие жесткие пределы по влажности обусловлены эксплуатационными и технологическими требованиями. Нижний, связан с процессом склеивания (смачиваемость поверхности связующим, впитываемость, проникающая способность клея), дальнейшей механической обработкой щита (калибрование, шлифование, фрезерование). Пересушенная древесина ухудшает качество её обработки, образует сколы, лущится волокно, обладает низкой пластичностью. Слишком высокая влажность пиломатериалов подлежащих обработке приводит к еще худшим проблемам при склеивании щита, его дальнейшем шлифовании и отделки. При строгании качество прифугованной поверхности ламелей получается неудовлетворительное из-за образования ворсистости. Высокая влажность ламелей влияет на продолжительность выдержки в горячем прессе, на полимеризацию связующего и прочность клеевого шва. Неоднородность влажностных показателей качества сушки пиломатериалов, особенно перепады влажности по их сечению, в результате раскроя на ламели приводит к тому, что в набранный щит попадают рейки с различной влажностью, отличающейся от средней. Это способствует появлению различного рода деформаций. Стремление ламелей к равновесному влажностному состоянию в склеенном щите при выдержке его в определенных условиях, способствует в различной степени к их усушке и разбуханию. Такие процессы влекут за собой либо коробление щита, либо растрескивание его по торцам при его обработке и эксплуатации.

Безусловно, однородность влажностных показателей качества сушки, является ключевым условием для производства мебельного щита на высоком уровне.

Геометрия ламелей, т. е. прямоугольность и формоустойчивость. Для прессования это очень важное условие. Если оно не соблюдается, должного контакта между поверхностями склеивания не обеспечивается, образуется непроклей по всей длине щита - это брак. Геометрия ламелей может быть достигнута точностью настройки оборудования, квалификацией обслуживающего персонала и технической оснасткой станков на которых выполняется обработка пиломатериалов. Современное оборудование позволяет выполнить данное требование, но не всегда. Поламельное строгание гарантирует геометрию, в том случае если ножи в строгальных барабанах выставлены перпендикулярно столам (базам строгания) и четкостью отрабатывания прижимов и подающих роликов. При использовании шведской технологии, т. е. строгание пиломатериалов с одновременным раскроем их на ламели, обеспечивается наиболее точная перпендикулярность обрабатываемых граней, т. к. пильный вал с поставом пил находится перпендикулярно столам. Правильное позиционирование пильного вала по отношению к столам четырехстороннего станка, а также настройка прижимов даст возможность получить ламель со строго перпендикулярными сторонами.

Количество наносимого связующего на склеиваемые поверхности (расход клея). Расход клея регламентируется фирмой-поставщиком, но конкретизируется условиями склеивания, вязкостью, породой древесины ее влажностью, оборудованием для нанесения и др. В среднем расход составляет 120-150 г/кв. м. Недостаточное нанесение связующего причина низкой прочности клеевого шва и как следствие расклеивание щита. Слишком большой расход – необходимо увеличивать продолжительность выдержки, как перед прессованием, так и в процессе склеивания, производительность ведущего оборудования резко падает. В технологии нанесения клея удобно использовать вальцовый способ. Верхний прижимной регулируемый, нижний – рифленый с канавками, глубина и ширина которых имеет определенные размеры. Клей в процессе его нанесения на ламель должен располагаться на поверхности в виде ровных полосок без разрывов.

Давление прессования. Неотъемлемое условие склеивания, без давления прессования обеспечить должный контакт между склеиваемыми поверхностями невозможно. Необязательно давление должно быть высоким, чтобы исключить деформацию ламелей в щите. Критерием оценки давления прессования является небольшое количество выступившего клея по торцам и на поверхность щита.

Перечисленные выше условия являются необходимыми, не выполнение их влечет за собой серьезные экономические проблемы для предприятия. Увеличивается процент брака, хорошо если он отслеживается на начальных операциях, а не в конечном изделии у потребителя.

Помимо основных условий в технологии изготовления мебельного щита существует ряд особенностей, о которых следует упомянуть.

Во-первых, продолжительность технологических выдержек материала. Существует мнение, что отстроганная рейка в свободном состоянии не должна находиться длительное время, более суток, т. е. все что отстрогали должно быть склеено. Это связано с потерей активности клеящей поверхности, а именно ее окисление и закрытие древесных пор. Выдержка щита после склеивания перед дальнейшей механической обработкой. Немецкие специалисты считают, что склеенный щит должен выдерживаться не менее 4-х часов, некоторые говорят не менее 6-ти. В любом случае щиты должны выдерживаться, особенно после горячего прессования, для обеспечения релаксации температурных и влажностных напряжений возникающих в процессе склеивания.

Во-вторых, температура прессования. Температура – это интенсификация процесса, для различных пород она должна регламентироваться. Для хвойных пород температура прессования не должна превышать 75 – 80 °С. Если сушка пиломатериалов проводилась без кристаллизации смолы, то высокая температура прессования способствует выделению смолы на поверхность щита, а это неудовлетворительно сказывается на дальнейшем шлифовании (быстро забивается абразив древесной пылью вместе с осмолом), поверхность шлифования становится волнистой и в некоторых случаях подгорает. В итоге происходит не процесс шлифования как одного из видов резания древесины, а затирание древесины. Следовательно, отделка такого щита лакокрасочными материалами будет проблематичной. Для твердолиственных пород, особенно для дуба нет необходимости высоких температур. Базисная плотность дуба значительно выше чем у сосны, соответственно и коэффициент теплопроводности больше. На полимеризацию связующего помимо температуры также оказывает влияние продолжительность выдержки щитов в горячем прессе. Считается, что для хвойных пород продолжительность выдержки составляет не менее 1,5 – 2 мин на каждый сантиметр толщины щита при температуре на поверхности плит пресса 75 – 80 °С. Для твердолиственных пород эти значения должны корректироваться в зависимости от породы ее исходной влажности и других факторов. Конкретно для мебельного щита из дуба, выдержка не должна быть длительной, как и высокой температуры, т. к. происходит выделение дубильных красящих веществ и при взаимодействии со связующем, образуется темный клеевой шов.

В-третьих, при наборе щита должно соблюдаться условие правильной ориентации годичных слоев в смежных ламелях, а также радиальный, тангенциальный и смешанный разрезы, особенно для дубовых материалов. Нельзя допускать в одном щите рейки различной распиловки, необходимо выполнять строгую сортировку. Невыполнение этих условий в месте с некачественной сушкой древесины влечет за собой серьезные последствия при эксплуатации таких щитов. Различная усушка (разбухание) в радиальном и тангентальном направлениях, при выдержки щитов в определенных условия может вызвать их сильную деформацию и нарушение целостности.

В заключение данной работы нужно отметить следующее, все перечисленные особенности технологии изготовления мебельного щита это только небольшая часть огромного вопроса. Ответы, на который кроются в специфики и неординарности изучаемой проблемы, так как мало кто из производителей мебельного щита уделяет должное внимание его технологии, повышению полезного выхода при раскрое, улучшению качества, рациональному использованию древесины - как продукту живой природы.