Журнал "Фабрика Мебели", январь 2007г.
Дмитрий Герасимов
Приклеивание кромочного пластика клеями-расплавами - чисто физический процесс. При комнатной температуре клеи-расплавы представляют собой твердый гранулированный продукт, который под воздействием повышенной температуры переходит в жидкое расплавленное состояние, а при охлаждении быстро твердеют, обеспечивая прочное соединение склеиваемых поверхностей.
Качество облицовывания, в основном, зависит от правильного выбора клея и кромочного материала, условий нанесения клея, и правильной настройки кромкооблицовочного станка.
Лишний клей - не нужен
Однако, клей-расплав имеет прекрасную адгезию практически к любым материалам, и прежде всего, следует позаботиться о том, как его можно будет удалить с тех поверхностей заготовки на которые он может попасть случайно. Прежде всего, это зоны пластей щитовой заготовки, прилегающие к ее ребрам, на которые этот клей обязательно выдавливается при прижатии кромочного материала к заготовке.
Дело в том, что снятие клея с пластей может быть произведено в дальнейшем только механическим путем, но если они облицованы натуральным шпоном, существует вероятность попадания клея в его поры, из которых удалить его невозможно. Очистка от остатков клея-расплава пластей, имеющих облицовку из термореактивных пластмасс, производится вращающимися тканевыми дисками. Но это часто приводит к его расплавлению и размазыванию по поверхности на еще большей площади. Довольно сложно удалить остатки клея и с помощью циклей.
Поэтому кромкооблицовочные станки, в последние десять лет стали специально оснащать устройствами для нанесения вдоль ребер щитовых заготовок жидкого антиадгезивного раствора, не дающего клею пристать к поверхности облицовки пласти. Такое устройство состоит из двух распылителей, установленных сверху и снизу от заготовки, и бачка для жидкости, в качестве которой используется раствор обычного хозяйственного мыла. Распылители включаются только в тот момент, когда заготовка проходит между ними. При этом сама кромка на которую будет нанесен клей расплав закрывается от попадания на нее жидкости.
Нанесение клея
В первых кромкооблицовочных станках, разработанных еще в начале 50-х годов ХХ в., использовались клеи на основе карбамидных смол. Для своего отверждения они требовали нагрева, который производился через кромочный материал, в качестве которого тогда использовался только натуральный шпон толщиной до 1 мм.
Вся революционность изобретения Ойгена Хорнбергера (Eugen Hornberger), в 1962 году впервые продемонстрировавшего свой новый станок, использовавший клей-расплав, состояла в том, что этот клей нужно было наоборот, охлаждать. При этом прочность, достаточная для начала механической обработки, достигалась практически мгновенно. Это позволило резко (в 3 - 4 раза) увеличить производительность кромкооблицовочных станков.
Причем, конструкция узла нанесения клея-расплава на кромку заготовки, используемого в подавляющем большинстве станков, за все прошедшие с тех пор годы принципиально не изменилась.
Сам клеевой бачок представляет собой отлитую из алюминиевого сплава емкость, в специально предусмотренные полости внутри которой встраиваются электронагреватели (ТЭНы) и термометры для контроля температуры клея. Внутренний объем клеевых бачков составляет от 1,5 до 3,5 или 4-х литров.
Бачок имеет в плане характерную треугольную форму, что связано с необходимостью подвода кромочного материала к кромке движущейся заготовки под минимальным углом. При этом в вершине этого треугольник или очень близко к ней, предусматривается полость для размещения клеенаносящего ролика.
Сам клеенаносящий ролик имеет рифление, за счет которого клей захватывается из бачка и переносится на кромку заготовки. Регулирование расхода клея производится за счет изменения зазора между краем полости внутри которой он установлен, а также путем подбора вязкости клея-расплава.
Важно, чтобы этот ролик был выполнен обогреваемым (за счет установки внутри него ТЭНа), а конструкция узла нанесения клея обеспечивала его постоянное вращение при остановке подачи в станке.
Система безопасности станка должна позволить включить вращение этого ролика только после полного расплавления в бачке клея и достижения им рабочей вязкости. Механизм подачи станка может быть включен только если клеенаносящий ролик уже может начать вращение. И наоборот, при остановке подачи клеенаносящий ролик должен продолжить вращение и остановиться, если температура клея-расплава упала до самого низкого допустимого значения. В противном случае, привод вращения ролика немедленно выходит из строя. Важно также, чтобы при эксплуатации станка на термостате были правильно заданы характеристики клея. Если в систему управления введены неправильные данные о температуре превращения в клея жидкость, то она разрешит включение станка раньше этого момента, что обязательно вызовет немедленную поломку.
Привод вращения клеенаносящего ролика осуществляется через редуктор, - от привода механизма подачи станка, или от отдельного привода. Но в любом случае линейная скорость вращения ролика и скорость подачи заготовки всегда строго синхронизируются между собой.
В станках последних моделей весь узел с клеевым бачком размещается на плите, установленной на поперечных направляющих, и оснащенной пневмоцилиндром, которым осуществляет прижим клеенаносящего ролика к кромке движущейся заготовки. Это обеспечивает постоянство расхода клея и исключает пропуски при обработке деталей, имеющих продольную кривизну - в особенности, на высоких скоростях подачи.
Сверху клеевой бачок плотно закрывается крышкой. В некоторых кромкооблицовочных станках его внутренняя поверхность имеет тефлоновое покрытие, что облегчает очистку от остатков клея-расплава. В первых моделях станков остатки пригоревшего клея-расплава могли быть удалены только совершенно варварским способом - путем демонтажа бачка, помещения его в костер и выжигания остатков клея, что конечно же, сказывалось на последующей работе оборудования. Сегодня разработаны средства в виде гранул, которые после их засыпания в бачок и нагревания вступают в химическое взаимодействие с материалом клея, что приводит к его деструкции и позволяет легко удалить образовавшийся порошок без применения механического воздействия.
Конструкции некоторых кромкооблицовочных станков отличаются расположением бачка - сверху, над уровнем подающего транспортера, или ниже него. Обе конструкции имеют преимущества и недостатки. В первом случае клей подается к наносящему ролику самотеком, но бачок загораживает зону нанесения клея. Во втором - эта зона оказывается свободной, но клей подается вверх, посредством шнека, что усложняет конструкцию и снижает надежность узла.
В любом случае, наружная поверхность клеевого бачка при работе сильно нагревается, что требует установки дополнительного ограждения во избежание ожогов рук оператора.
В станках, работающих на больших скоростях подачи в постоянном режиме, расход клея может быть велик, засыпаемые в бачок гранулы не успевают достичь рабочей температуры и полностью расплавиться. Это обычно приводит к отставанию наклеенного кромочного материала.
Поэтому станки, работающие на скорости более 20 м/мин. в постоянном режиме и предназначенные для облицовывания кромок достаточно толстых заготовок, например, полотен межкомнатных дверей, снабжаются предплавителями, размещаемыми непосредственно над клеевым бачком. Гранулы клея нагреваются в них до состояния вязкой слабо текучей жидкости, которая доводится до рабочей температуры уже в клеевом бачке.
Станки, работающие на самых высоких скоростях подачи (до ста и более метров в минуту) оснащаются предплавителями из которых клей передается в расходный клеевой бачок с помощью экструдера.
В некоторых моделях кромкооблицовочных станков, например, производимых австрийской фирмой ОТТ, клеевые бачки выполняются сменными, что позволяет быстро изменять цвет клея-расплава и облегчает очистку бачков от остатков клея.
Многие к сожалению, забывают, что в процессе разогрева клея-расплава нельзя избежать его частичной деструкции (разложения), связанной с началом выделения из него вредных для здоровья человека летучих. Некоторые изготовители снабжают свои станки встроенными зонтами, подсоединяемыми к системе аспирации цеха. Если таких отсосов в станке нет, они должны изготавливаться силами предприятия. Это необходимо даже в том случае, если весь узел нанесения клея-расплава размещен внутри шумопоглощающего кожуха станка.
Прижатие полосы к кромке
Узел нанесения клея-расплава составляет единое целое с устройством для подачи кромочого материала и узлом его прижатия к облицовываемой кромке заготовки
Узел прижима кромочного материала в кромкооблицовочных станках практически всех конструкций включает один накатывающий ролик большого диаметра (200…300 мм) и несколько прижимных роликов меньшего диаметра. В кромкооблицовочных станках ранних конструкций их число составляло 4 или даже 6. Но при прокатывании подряд несколькими роликами кромочного материала, наложенного на слой клея-расплава на кромке заготовки, внутри клеевого слоя возникает чередование сжимающих и растягивающих напряжений, что в процессе быстрого остывания клея приводит к снижению прочности склеивания.
Поэтому в практически во всех современных кромкооблицовочных станках число прижимных роликов было сокращено до двух. Это не заметно взгляду, но каждый из них имеет форму конуса с углом наклона образующей к оси 1,5°, или каждый из этих роликов наклонен по отношению к плоскости кромки на тот же угол. Тем самым у ребер заготовки кромочный материал прижимается к ее кромке сильнее, что предотвращает его отставание и увод в сторону перпендикулярно пласти.
Основной накатывающий ролик - приводной. Линейная скорость его вращения всегда синхронизирована со скоростями вращения клеенаносящего ролика и перемещения заготовки. Остальные прижимные ролики - неприводные.
Весь набор роликов устанавливается на той же плите, что и узел нанесения клея-расплава, и вместе с ней посредством пневмоцилиндров постоянно прижимается к кромке заготовки, что обеспечивает необходимое усилие прижатия кромочного материала и вдавливание клея в пустоты древесностружечной плиты.
Кромочный материал подается в зону между клеенаносящим и накатывающим роликами. Для того, чтобы клей не успевал остывать и не терял своих клеящих свойств рассояние между ними должно быть минимальным. Но при использовании плохо гнущихся кромочных материалов, например, раскладок (реек) из массива, это расстояние приходится увеличивать при одновременном уменьшении угла подвода рейки к облицовываемой кромке. Именно поэтому бачок для клея-расплава и имеет треугольную форму. Причем, если станок предназначен для облицовывания кромок особо толстыми рейками (до 24 мм), которые могут расколоться при их изгибе, этот угол составляет 15°.
Существуют и другие конструкции узлов нанесения клея-расплава на кромку заготовки. Так, в 1980 году австрийская фирма Reich (Holz Her) предложила свою собственную систему, основанную на использовании клея-расплава в виде цилиндров (патронов) и наносимого одновременно на кромку детали и наклеиваемый на нее кромочный материал путем выдавливания на их склеиваемые поверхности через несколько параллельных щелей, профрезерованных в полой детали, имеющей вид клина.
В последние несколько лет рынку предлагаются и кромкооблицовочные станки в которых используются плавкие клеи на основе полиуретанов. Устройства для их нанесения имеют кардинальные отличия от использовавшихся ранее.
Но разговор о них пойдет в следующей статье.
|
