Деревообрабатывающее оборудование и комплексный инжиниринг
+7 495 739 02 20 Обратный звонок
Пресс-центр
Читать все новости
Наши награды
EUROPEAN REPRESENTATIVE OF THE YEAR - 1994 EUROPEAN REPRESENTATIVE OF THE YEAR - 1994 Wood-Mizer признает GLOBAL EDGE лучшим представителем года в Европе 1994 Посмотреть все награды
Мы на YouTube

Плитные материалы

 

 

Типология обрабатываемых на шлифовальных станках панелей

Многослойные панели и фанера

Данная типология обрабатываемых панелей качественно может быть классифицирована на основании их конструкции, а именно:

  • · фанера;
  • · многослойные панели (поз. А - см. рисунок);
  • · панели с заполнителем (см. рис. В);
  • · специальные панели: панели с декоративным покрытием, сотовые панели.

плитные материалы

Кроме того, существует нормаль UNI EN 635, которая устанавливает следующие 5 классов панелей по внешнему виду их поверхностей.

  • · класс Е     - панель с практически бездефектной поверхностью;
  • · класс I      - панель с красивой поверхностью, пригодная для финишной обработки любого типа, при этом допускается присутствие цельных узловых глазков, сросшихся с остальной поверхностью и без растрескивания;
  • · класс II     - панель с «естественной» поверхностью, имеющая цветовые изменения и цельные узловые глазки без отрыва от остальной поверхности диаметром до 35 мм. Такие панели пригодны для внешней отделки с ламинированием или лакокрасочным покрытием;
  • · класс III     - панели, в том числе и шпаклеванные, с окрошенными или потресканными узлами, диаметром, не превышающем 50 мм; допускается присутствие следов клея. Используются для применения в закрытых местах мебельных элементов;
  • · класс IV    - компенсированные панели, используемые в основном для упаковки и тому подобных нужд; допускаются дефекты любого вида, поскольку не препятствующие назначению панелей.

шлифование плитных материалов 

Общее описание

Фанера изготавливается из однослойной фанеры и шпона. Под термином «однослойная фанера» понимается тонкий лист натуральной древесины, предназначенный для использования в декоративных целях или для внешней отделки. Он получается поперечной и продольной резкой подготовленного соответствующим образом ствола дерева или его части (UNI 10578). Под термином «шпон» понимается особенный вид однослойной фанеры, полученный на токарном станке.

Классическая фанера получается последовательной наклейкой один на другой трех листов однослойной фанеры или шпона, располагая соседние слои таким образом, чтобы их волокна были взаимно перпендикулярны. Иногда центральный слой может быть двойным (два слоя, наклеенные один на другой с параллельными волокнами). В этом случае получается четырехслойная фанера. Если склеивается большее количество листов, то говорят о многослойной фанере.

В семейство панелей с наполнителями входят панели, в которых центральный слой замещен древесиной различной толщины и длины, или же вообще является пустым. В первом случае такие панели называются paniforti, а во втором – tamburati, которые входят в состав панелей с заполнителем.

Среди панелей paniforti различаются:

- paniforti планочные – это такие панели, в которых центральный слой состоит из тоненьких нарезанных планок, толщина которых составляет от 7 до 30 мм, склеенные между собой и помещенные между двумя верхними слоями,

- paniforti слоистые – это такие панели, которые заполнены шпоном с толщиной менее 7 мм, и

- paniforti брусочные – панели, сердцевина которых заполнена брусками древесины, уложенными таким образом, что их волокно направлено перпендикулярно длине панели.

Наконец, панели tamburati образованы из двух панелей любого типа, разделенных между собой по периметру, обычно рамой из деревянных планок, а пространство между ними либо заполнено каким-либо «посторонним» материалом, либо по большей части – остается пустым. В этом случае в качестве такого заполнителя используется либо какая-либо решетчатая конструкция, либо сотовая, либо тепло- или звукоизолирующий материал.

Характеристики

Описываемые панели, созданные в стремлении наиболее эффективно использовать исходный материал, обычно являющийся дефицитным и дорогим, имеют помимо этого и свои многочисленные преимущества. Во-первых, это уже отмеченная таким образом возможность - путем заполнения внутренней части панели менее ценными и дешевыми материалами - экономии наиболее ценных пород древесины, которые в этом случае используются только для внешних, видимых поверхностей. Во-вторых, благодаря взаимно перпендикулярному расположению волокон, такого рода панели позволяют значительно уменьшать проблемы, связанные с неравномерностью усадки или, наоборот, расширения древесины, обусловленные ее природной анизотропией. Что касается сжатия, то изменение такой панели по ширине и длине может быть в 20-25 меньше, чем аналогичное изменение панели из массива древесины. В общем случае стабильность сохранения размеров панелей увеличивается с увеличением количества слоев, образующих ее общую толщину. Для того, чтобы полностью исключить неравномерность усадки и связанные с этим проблемы деформации панелей, весьма важно, чтобы конструктивно панель была как можно более симметрична относительно соответствующей оси, а используемая для ее производства древесина была лишена каких-либо дефектов.

В идеальном случае панель должна бы быть идеально симметричной относительно серединной плоскости, представляющей собой один или два слоя, или образованной каким-либо наполнителем или специальным разделителем. Указанная симметрия имеется в виду не только с точки зрения количества слоев, но и с точки зрения их толщины, типа используемой породы древесины, ориентации древесных волокон, а также содержания влаги в слоях на момент их склеивания. Практически это значит, что каждому слою, уложенному на формируемую панель с одной стороны, должен соответствовать слой с идентичными характеристиками, уложенный с другой стороны. Для возникновения заметных внутренних напряжений достаточно расхождения в 5 угловых градусов в ориентации соответствующих слоев. Тем не менее, значение симметрии уменьшается с увеличением количества составляющих панель слоев, а также в панелях с наполнителями. Например, в случае с панелях с деревянным наполнителями (paniforti) характеристики поверхностных слоев настолько менее критичны, чем характеристики наполнения, что они могут быть выполнены даже из различных пород древесины.

Другой важной возможностью для уменьшения требований к симметрии слоев является исполнение центрального слоя составной панели с гораздо большей толщиной, чем толщина внешних слоев, особенно, когда количество слоев мало. При этом центральный слой должен составлять 50-70% от общей толщины панели.

Как уже отмечалось, симметрия слоев должна также учитывать влажность древесины. Неравномерное изменение влажности по слоям может привести к деформации панели, особенно если при этом используется порода древесины с большой плотностью.

Другим следствием асимметрии слоев панели, связанным с усадкой или расширением древесины, является появление надломов или трещин. Степень проявления такого эффекта зависит от различных характеристик древесины: гигроскопичности и плотности, типа разреза (продольный или поперечный), а также толщины использованного шпона. В таком случае, когда предполагается, что панель будет подвергаться значительным изменениям окружающей влажности, при использовании древесины плотных пород толщина поверхностных слоев панели не должна превышать 3 миллиметров.

В панелях с деревянными наполнителями усадка или расширение внутренней древесины может отразиться на внешних поверхностях. Практическое решение этой проблемы состоит в том, чтобы внешние поверхности делать состоящими по крайней мере из двух слоев шпона.

Тем не менее, следует считать, что гигроскопичность образованных таким образом панелей ниже гигроскопичности панелей из массива древесины вследствие присутствия в них клеящих веществ. Наличие в многослойных панелях слоев с поперечной укладкой значительно снижает и остроту проблем, связанных с анизотропией механических свойств древесины, поскольку в таких панелях есть волокна, расположенные и вдоль, и поперек ширины или длины панели.

Другим важным преимуществом использования многослойных клееных панелей является уменьшение влияния отдельных дефектов в древесных слоях. Достаточно сказать, что присутствие сучьев в массиве древесного бруса делает его практически непригодным в качестве конструктивного элемента, в то время как наличие таких глазков в панелях не влияет на их механические свойства в диапазоне до 10%.

Специальные панели

Под специальными панелями понимаются панели, имеющие не деревянную внешнюю поверхность или внутреннее заполнение. К этой категории относятся деревянные панели с металлическим покрытием, покрытием из пластмассы или из пропитанной и декорированной бумаги, например, панели с бумагой, обработанной под дощатую поверхность. Во всех этих случаях речь идет об «облагороженных» панелях.

Под специальными панелями понимаются также панели, внутренние слои которых образованы материалами, отличными от древесины, чаще всего – изолирующими или армирующими материалами (стекловолокно и т.п.). Панели, относящиеся к этой категории, называются панелями типа «сендвич».

Древесно-стружечные плиты

Продукты данного семейства классифицируются следующим образом:

  • · прессованные панели (поз. А - см. рис.), однородные, слоеные, OSB (Oriented Strand Board – «ориентированные стружечные плиты») (поз. В - см. рис.);
  • · экструзионные панели.

Общие положения

Древесно-стружечные плиты (ДСП) состоят из древесных частиц различной формы и размеров, полученных в результате отсечения и последующего измельчения волокнисто-целлюлозных материалов (лен, конопля и т.д.) с добавками синтетического связующего вещества и дальнейшим прессованием или выдавливанием. По различным причинам эти продукты получили широкое распространение: во-первых – при их производстве появляется возможность использовать мельчайшие частицы деревообработки, а также других отраслей промышленности, такие как нерегулярные обрезки, обрубки, горбыли, иные обрезки лесопильного производства, очесы и т.д. При этом процент вторичного использования сырья – максимально возможный - даже более 90% против 50% при производстве многослойных панелей или пиломатериалов. Кроме того, ДСП можно использовать в самых различных областях, а их массовое производство значительно упростилось после создания специальных термореактивных смол с быстрой катализацией.

 Формование

Первой операцией при изготовлении вышеуказанных панелей является формирование содержания панели – «матраса панели», то есть, слоя частиц равномерной толщины, которые подлежат прессованию. Вторая операция – композиция панели, которая будет определять ее конкретный тип. Для однородных прессованных панелей используется одна смесь, а для слоеных необходимо образовывать несколько различных смесей – одну центральную и одну, отличную от первой, - для поверхностных слоев, для которых используются частицы материала более низкой гранулометрии и большее процентное содержание смолы. При этом получается более прочная, более плотная и более гладкая поверхность. Таким образом формируются панели, содержащие до пяти слоев, которым соответствуют три различные гранулометрические характеристики с постепенным изменением компоновочной смеси от центра к периферии. В прессованных панелях частицы стремятся быть ориентированными в соответствии с направлением формирования «матраса», в то время как в давленых панелях предпочтительная ориентация частиц перпендикулярна направлению экструзии [6]. С этой точки зрения интересными являются панели типа OSB, имеющие два поверхностных слоя с продольной ориентацией стружки и один слой, центральный, с поперечной их ориентацией, аналогичной ориентации частиц слоев в многослойных панелях.

 Характеристики 

При разрушении естественной структуры древесины значительным образом изменяются ее исходная анизотропия, причем, более заметно, чем для многослойных других панелей, рассмотренных выше.

ДСП являются продуктами различной плотности: низкой (0,25-0,40 г/см3), средней (0,40-0,80 г/см3) и высокой (0,80-1,20 г/см3). Наиболее распространенными являются панели средней плотности, хотя редко бывает, чтобы плотность панели была одинаковой по всей толщине панели. Как правило, плотность панели распределяется симметрично относительно центральной плоскости («профиль плотности»). Тем не менее, следует избегать излишней разницы между внешними поверхностями и центром из-за появления симптомов ухудшения сцепления между слоями.

Плотность панели напрямую связана с ее механическими свойствами. Так, при равной плотности большим механическим сопротивлением будет обладать панель, образованная из более легкой древесины, поскольку образующие ее частицы состоят между собой в более плотном контакте. Механическое сопротивление зависит также от количества связующего агента – вплоть до его максимального содержания в 8-10%, а также от его качества и состава. Все механические характеристики панели снижаются при повышении влажности, как и самом дереве, но в любом случае ДСП по своим механическим характеристикам останется ниже массива древесины. С ростом влажности в значительной степени проявляется также эффект «внутреннего скольжения».

С точки зрения изменения размеров, такие панели обладают великолепной стабильностью как в направлении длины, так и в направлении ширины. Однако по толщине в этом смысле наблюдаются значительные изменения. Следует обратиться к цифрам: при изменении содержания влаги от 6 до 18% такие панели имеют изменение по толщине в диапазоне от 4 до 9% по сравнению с 0,4% изменения размеров по двум другим направлениям. Выдавленные панели отличаются и в этом, имея довольно значительное изменение своих размеров по длине и более умеренное изменение по толщине: 1%-ту изменения толщины соответствует изменение по длине до 12%.

Кроме того, в ДСП существует феномен, известный под термином «отпуск», то есть, такое явление, когда после горячего прессования панели при повышении влажности увеличиваются в размерах, но после последующей сушки не возвращаются к своей первоначальной толщине, сохраняя увеличение величиной до 25%.

Качество поверхности ДСП зависит, прежде всего, от величины разреза частиц: тонкие частицы дают более гладкую поверхность, и даже могут покрываться лаком.

ДСП хорошо обрабатываются всеми режущими инструментами, хотя при этом инструмент затупляется быстрее, чем при обработке массива древесины, из-за присутствия в них смолы (поэтому для их обработки предпочтительными являются режущие инструмента на основе вольфрама).

Одной из проблем, связанных с использованием при производстве ДСП клеящих веществ типа формальдегида, является его последующий выход из панели при ее обработке, и даже по окончании обработки.

Волокнистые панели

Продукты данного семейства классифицируются следующим образом:

  • · панели изоляционные, полужесткие, жесткие;
  • · панели прессованные, твердые, панели из MDF (Medium Density Fiberboard – «волоконные панели средней плотности» - см. рис. А), панели из НDF (High Density Fiberboard – «волоконные панели высокой плотности» - см. рис. В).

 шлифовка плитных материалов


Общие положения

Продукт данной категории определяется как панель, образованная из древеснободобного волокна или иного древесно-целлюлозного материала, обработанного валянием волокон и их последующим затвердеванием с помощью прессования с добавлением или без добавления искусственных связывающих агентов [6].

По внешнему виду эти панели напоминают ДСП, но кардинально отличаются от них составом и характеристиками. Рассмотрим эти различия более подробно. В них не используются частицы волокон, для удержания волокон вместе не всегда необходимо использовать клеящие вещества, волокна притягиваются друг к другу водородными связями, лигнином, который плавится при высокой температуре, или держатся вместе вследствие своего переплетения.

Изоляционные панели не подвергаются прессованию при высокой температуре и не обладают такими высокими механическими характеристиками, чтобы противостоять конструктивным нагрузкам. В частности, полужесткие панели имею очень низкую плотность (20-150 кг/м3) и чаще всего используются в качестве наполнителя. Твердые панели более плотные (150-400 кг/м3), их, как правило, используют для настила в качестве изолирующего потолка.

Прессованные панели называются таким образом потому, что при своем производстве подвергаются прессованию, они, очевидно, еще более плотные и твердые. Первый продукт такого рода – «твердые» панели с плотностью (0,80-1,20 г/см3), но самыми верхними в этом ряду являются панели MDF и HDF. Плотность первых из них менее плотности «твердых» панелей - (0,65-0,85 г/см3). Панели MDF имеют характеристики, которые ставят их на первое место по применению. Они имеют плотные кромки, однородную структуру, и поддаются обработке наравне с массивом древесины, включая резьбу. Кроме того, они имеют гладкую поверхность, которая хорошо поддается лакировке и покраске и т.д.

Наконец, панели HDF также имеют гладкую поверхность, несколько большую плотность, но являются более дорогими и используются ограниченно, в специальных случаях.

Но описываемые панели имеют и характеристики, сходные с характеристиками ДСП. Это касается, прежде всего, исходного материала: и для тех и для других используются любые части растений, в которых содержатся волокна, даже кора, содержание которой доходит до 15-20%.

Идеальным материалом для их производства является зеленая древесина с тонкой волокнистой структурой, которая хорошо гнется и давится. Важным также является содержание экстрактивных веществ, которые влияют на склеиваемость волокон, в данном случае позитивное, поскольку они выполняют ту же функцию, что и некоторые смолы, плохо смешиваемые с корой.

Формование и валяние

Дерево измельчается в стружку, пригодную для использования в ДСП, и из нее извлекаются волокна - химическим, механическим или наиболее современным взрывным методом. Полученное таким образом сырье загружается в камеру, где создается повышенное давление - до 4 МПа, которое сохраняется в течение 30-60 секунд. Затем давление повышается до 8 МПа и постепенно снижается до нуля. Далее из полученных волокон формируется «матрас» панели, подобным же образом, что и при формировании ДСП, но в данном случае производится водная формовка и валяние всухую [6].

В процессе водной формовки волокна перемещаются во взвешенном состоянии в водяном ложе (1-2% древесины) и разливаются на вибрирующую металлическую материю, через которую вода уходит. При сухой формовке средством перемещения волокон является воздух. Таким образом можно определять ориентацию, нужную в том или ином случае.

После этого технологический процесс становится различным в зависимости от интересующего конечного результата. Изоляционные панели, как и разумно предположить, после формирования в воде, не прессуются, а просто каландрируются и сушатся. Что касается панелей, которые требуют термического прессования, то возможны два пути – влажное прессование и прессование всухую.

В первом случае в качестве формовочной опоры используется металлическая сетка (в которой встроены ярлыки для идентификации конечного продукта), поскольку «матрас панели» примерно на 70% состоит из воды. При сухой формовке панели содержание воды составляет всего 12%. Стоит также отметить параметры прессования для этих двух различных способов. Жидкостная формовка производится при давлении 5 МПа и температуре 180-210°С, а сухая формовка - при давлении 8 МПа и температуре 170-220°С. Их этого можно заключить, что более плотные панели получаются при втором способе формовки.

Закалка

Эта процесс является специфической характеристикой волоконных прессованных панелей. Он придает продукту законченную поверхностную обработку и уменьшает его гигроскопичность.

И в этом случае есть две различные технологии, а именно: закалка при повышенной температуре и закалка в масле. Первый способ используется для панелей, формованных в воде. При этом температура в 180°С удерживается в течение такого времени, при котором производится полимеризация лигнина, но еще не начинается разложение целлюлозы. Второй способ, с маслом, осуществляется методом погружения (или обрызгиванием), а затем извлечения с последующим сильным тепловым ударом вследствие окружающей температуры. Тот же эффект достигается увеличением содержания смолы.

Свойства

Свойства описываемых панелей существенным образом зависят от плотности, которая по сравнению с плотностью ДСП является более равномерной по толщине, а также от содержания смолы и от типа использованного технологического процесса. Что касается явлений усадки и взбухания, то в общем, эти панели характеризуются идеальной геометрической стабильностью в продольном направлении, которая еще более усиливается с ориентацией волокон. По толщине наблюдаются вариации этой характеристики, особенно важные после процедуры отпуска. Как уже отмечалось, общая геометрическая стабильность улучшается после закалки.

Слоистые панели 

шлифование фанеры 

Общие положения

Слоистые панели являются продуктом, полученным склейкой слоев плоских древесных волокон, но, в отличие от многослойных панелей, в этом случае все волокна имеют направление, параллельное длине панели. Кроме того, в этом случае с большей эффективностью удается получать исходный материал, в котором используются и относительно маленькие кусочки. Это позволяет улучшить механические характеристики, потому что мелкие кусочки при сушке не подвержены разрушению, которое в массиве древесины могло бы идти внутрь, образуя значительные дефекты (трещины, микропереломы и т.д.).

Далее, есть возможность армирования полученного таким образом продукта в наиболее критичных местах и тем самым - исключать или перераспределять более однородно дефекты, типичные для древесины.

Наконец, есть еще одно отличие данных панелей от многослойных. Речь идет о типе конечных продуктов, которые можно производить таким образом. Это уже не панели как таковые, а скорее конструктивные элементы - брусья, арки и другие с формой и размерами, не достижимыми при изготовлении их из одного куска массива древесины, а также другие объекты самой различной формы – обтекатели для самолетов, кили различных лодок и яхт. Далее в этот вопрос углубляться не будем.

Техника производства

Склеиваемые части должны иметь среднее содержание влажности во избежание возникновения напряжений при усадке или расширении. Затем они строгаются и доводятся до одинаковой толщины (единственное накладываемое ограничение по размерам). Части, имеющие заметные дефекты, отрезаются и отбрасываются в отходы. Таким образом подготавливаются соединяемые кромки с соответствующими стыковочными пазами (шипы, острая гребенка, под "ласточкин хвост" и т.д.). Далее на контактные поверхности и на стыковочные элементы наносится клей, производится соединение полос и формирование панели под прессом при соответствующем давлении и температуре.

Способ соединения в значительной степени зависит от формы элемента, который вы желаете получить. Для получения панелей на основе шпона используются прессы, аналогичные тем, которые применяются и при производстве многослойных панелей, в остальных случаях используются ременные прессы с постоянным питанием, способные производить в непрерывном режиме брусья и балки самых различных размеров и формы. Продолжительность операций как в том, что касается времени контакта связующих веществ с составными частями получаемого элемента, так и в том, что касается времени выдержки давления при прессовании, ограничивается продолжительностью полимеризации связующих агентов. В этом случае система нанесения клея выдавливанием является более выгодной технологией по сравнению с нанесением клея с использованием валика.

Теплота, используемая при этих операциях, никогда не создается непосредственно на прессе, скорее, она передается ему каким-либо теплоносителем (при наличии традиционного нагревателя) или посредством высокочастотного электромагнитного излучения (индукционный нагрев), что является преимуществом, поскольку позволяет нагревать только клеящее вещество.

Читать далее...

Компании группы