5. Перспективні технологічні рішення у виробництві меблів

3.5.1. Виробництво щитових деталей

Для виробництва щитових деталей можуть .бути використані 13 комплексів устаткування, кожний з яких призначений для ви­конання певного етапу технологічного процесу, а саме:

• розкрій листових і плитних матеріалів;

• підготовка щитів до личкування;

• зрощування кускових відходів ДСП;

• підготовка личкувальних матеріалів;

• виготовлення синтетичного шпону:

• личкування пластей;

• обробка і личкування крайок;

• шліфування пластей;

• свердління отворів;

• опорядження (включаючи імітаційне);

• облагородження покриттів;

• виготовлення декоративних елементів корпусних меблів;

• декорування фасадних елементів.

Зміст етапів може бути рівним в залежності від конс­трукції щита і застосовуваних вихідних матеріалів. У даний час основою конструкції актового елементу є деревностружкова плита (ДСТ) марок П-І і П-2 товщиною 16 мм. Найближчим часом деревностружкові плити збережуть своє значення основного конс­трукційного матеріалу у виробництві корпусних меблів. Перспек­тивним і економічно вигідним е використання ДСП понижених товщин (10... 15 мм), що обгрунтовано результатами проведених досліджень. В майбутньому можливий перехід до використання щи­тових елементів типу ^“сендвіч” зовнішні шари яких виготовлені із високоміцних полімерних матеріалів (наприклад, АВС-пластика), а внутрішні - з пінопластмаси (жорсткого пінополіуретану).

Плитні матеріали розкроюються за заздалегідь розробленими картами розкрою, які складають з урахуванням таких факторів:

• максимального виходу заготовок;

• необхідної комплектності типорозмірів заготовок при розкрої певної кількості плит;

• мінімальної кількості типорозмірів в одній карті;

• мінімального повторення одних і тих же заготовок в різних картах;

• особливостей використовуваного устаткування тощо.

При складанні карт розкрою рекомендується передбачати кратні заготовки при ширині щитових елементів менше 270 мм, незалежно від довжини, а також при довжині щитових елементів менше 350 мм. Для розробки планів розкрою сьогодні широко застосовуються сучасні методи оптимізації з використанням ЕОМ. Устаткування, яке застосо­вується на меблевих і деревообробних підприємствах, реалізує схему поетапного розкрою, при якому на першому етапі плити розкроюються на смуги, а на другому етапі смуги розкроюються на заготовки. Для розкрою плит можуть використовуватись верс­тати типів ЦТ3Ф, ЦТ4Ф і лінії МРП на основі верстатів ЦТМФ, Верстати ЦТМФ і лінії на їх основі мають високу продук­тивність і дозволяють розкроювати матеріали за складними схе­мами, що створює умови для підвищення корисного виходу загото­вок. Розкрій плитних і листових матеріалів може проводитись також на з'єднаних в лінії двох однопильних верстатах, один в яких призначений для поперечного розкрою плит, другий - для поздовжнього.

У майбутньому передбачено створення нового устаткування для розкрою повноформатних плит в проміжним зрощуванням. В да­ному устаткуванні використана принципово нова технологія, яка дозволить досягти 100%-ного корисного виходу заготовок (виклю­чаючи відходи на пропили і обрізування низькоякісних крайок) і повної автоматизації процесу розкрою. Принцип роботи лінії полягає в тому, що повноформатні деревностружкові плити скле­юються по поздовжній стороні в неперервну стрічку, яка розкро­юється на смуги певної ширини. Далі смуги знову склеюються в неперервну стрічку, яка розкроюється на деталі заданого форма­ту. Міцність, клейового шову деталей, склеєних таким чином, складає близько 80% міцності на згин зразків із суцільної деп.

Підготовка деревостружкових плит до личкування (у випадку, коли плити мають відхилення за товщиною понад 0,2 мм) полягає в їх калібруванні по товщині на лінії калібрування та шліфу­вання МКЩ. Калібрування проводять алмазними барабанами із зачисним шліфувальним агрегатним пристроєм або шліфувальними шкурками. На підприємствах з невеликими обсягами виробництва для калібрування заготовок із деревностружкових плит можуть бути використані модернізовані рейсмусові верстати СР-6 та СР-8 з застосуванням абразивних циліндрів, розроблених вченими Львівського лісотехнічного університету в галузевій лабораторії шліфування.

Підготовка личкувальних матеріалів у залежності від роду використовуваного матеріалу може бути різною. Натуральний шпон, наприклад, розкроюють на гільотинних ножицях з наступним ребросклеюванням в листи потрібного формату. Більшість підприємств оснащена гільотинними ножицями НГ-18 або НГ-30, ребросклеюючими верстатами РС-9 та іншим аналогічним устат­куванням. Доцільна заміна гільотинних ножиць НГ-18 і НР-ЗО на нові моделі (відповідно НГ-18-1 і НГ-28) з більшою робочою ши­риною. Передбачається також модернізація верстатів типу РС-9, верстатів для проклеювання торців типу ПТШ-1 і створення лінії для ребросклеювання шпону з поперечною подачею, наступним poзкроєм на форматні листи з одночасним проклеюванням торців.

Синтетичний шпон, а також крайковий матеріал виготовляють у спеціальних просочувально-сушильних установках вітчизняного та закордонного виробництва.

Листовий і рулонний синтетичний шпон під час підготовки до личкування розкроюють на заготовки заданого формату, а обрізки, які утворюються при цьому, частково переробляють шляхом ребросклеювання в повноформатні заготовки.

Технологічний, процес личкування пластей щитових деталей визначається видом застосовуваних личкувальних матеріалів і клеїв. Найбільш розповсюдженими є такі процеси:

• личкування листовими матеріалами (натуральним і синтетичним шпоном) у га­рячих пресах з плоскими плитами;

• личкування рулонними плівко­вими матеріалами в прохідних валкових пресах (метод каширування);

• личкування декоративним паперово-шаровим пластиком у стопах а використанням клеїв холодного затвердіння;

• імітація текстури деревини методом друкування на поверхні неличкованої ДСП.

Ці процеси збережуть своє значення і в найближчому майбутньому.

Для личкування натуральним і синтетичним шпоном у промис­ловості використовують преси, а також лінії на основі багато- і однопроміжкових пресів. З 1974 р. меблева промисловість ви­користовує лінію МШП-1, яка до недавнього часу залишалась єди­ною моделлю лінії на основі однопроміжкових пресів. Сьогодні ця лінія замінена більш досконалими зразками – МШП-2 (АКДА 4938-1) та МФП-3 (АКДА 4940-1),

Розміри плит преса, мм; довжина х ширина: МФП2 - 3300 X 1800; МФП3 - 5200 х 1800. Лінія АКДА 4940-1 відрізняється також покращеною конструкцією живильника і укладальника, наявністю щіткового верстата для очищення об­лицьовуваних деталей від пилу, стрічковим конвеєром заванта­ження преса.

Широкого розповсюдження набуло личкування повноформатних плит паперовими плівками з частковою поліконденсацією смоли методом ламінування. Лінії ламінування, як правило, встановлю­ються на підприємствах, які мають цех ДСП. Личковані повно-форматні плити розкроюються на чистові заготовки без припусків. Поверхня де­талей, личкованих таким способом, відрізняється високими фізико-механічними і естетичними властивостями і не потребує подальшого опорядження.

Для личкування поверхонь меблевих щитів рулонними плівковими матеріалами методом валкового пресування (каширування) використовують лінії МОП-1 і МОП-2. На лінії МОП-І ви­конуються такі технологічні операції:

• очищення пластей від пи­лу;

• нагрівання поверхні плит;

• нанесення клею;

• витримка;

• нако­чування рулонного личкувального матеріалу;

• коткування поверхні в гарячому валковому пресі;

• розділення неперервного полотна плівки в розривах між деталями;

• охолодження.

Лінія МОП-2 за складом устаткування аналогічна з лінією МОП-1. однак відрізняється іншим порядком проведення операцій: після очи­щення пластей від пилу на них відразу наноситься клей, пізніше проходить сушіння і теплова активація інфрачервоними (ІЧ) вип­ромінювачами, накочування плівки і затвердіння клею в гарячому валковому пресі.

Личкування пластей щитів декоративним паперово-шаровим пластиком холодним способом виконується на восьмисекційному пресі АПО82МА або гарячим способом в гідравлічних пресах в нагрітими плитами.

Останнім часом набуває розповсюдження варіант обробки (калібрування, личкування та розкрою) повноформатних ДСП безпосередньо на підприємстві, яке їх виготовляє. Личкування плит проводиться методом валкового пресування (каширування) на лінії МОП-2 або методом плоского пресування (ламінування) на імпортному устаткуванні (наприклад, фінської фірми "Payма-Реппола" та ін). Розкрій личкованих ДСП на заготовки ви­конують на лінії МРД1 або круглопилкових верстатах ЦРЛ-20 та ЦРЛ-40. Виготовлення личкованих по пласті щитових заготовок за такою схемою є більш технологічним і економічно вигідним, особливо при використанні рулонних личкувальних матеріалів з облагородженою поверхнею.

На деяких підприємствах галузі облагороджування поверхні ДСП проводиться шляхом імітації текстури деревини методом друкування по шару шпаклівки. Така технологія базується на ви­користанні імпортних установок. Останнім часом Костромським ЗДВ створені лінії підготовки щитів для нанесення текстури МПН2 та лінії грунтування і друку МГП2.

На лінії МПН2 виконуються такі операції:

• очищення плас­тей щита від пилу;

• нанесення шпаклівки;

• затвердіння шпаклівки за допомогою ультрафіолетового (УФ) випромінювання.

Продук­тивність лінії складає приблизно 100 м²/год. На лінії МГП2 зашпакльована поверхня шліфується, на неї наноситься фоновий грунт, який висушується шляхом дії ІЧ-випромінювання і охолод­жується. Текстура друкується на двоколірній друкарській машині і захищається шаром лаку ІЧ-сушіння. Продуктивність лінії складає приблизно 200 м²/год.

Виготовлені на цьому етапі щитові заготовки можуть бути однократними або багатократними по ширині (довжині). Однократ­ними виготовляються тільки ті заготовки, габаритні розміри яких не менші вказаних у технічних характеристиках устаткуван­ня для розкрою, калібрування та облицювання. Якщо хоча б один з габаритних розмірів заготовки (по довжині або ширині) менший від вказаного в паспорті устаткування, то таку заготовку виго­товляють багатократною. Крім того, використання багатократних заготовок приводить до зниження втрат матеріалів на припуски і зменшення трудомісткості виготовлення виробів. Тому багатократні заготовки отримали широке використання навіть у тих випадках, коли устаткування дозволяє виготовляти їх однократними.

При виготовленні багатократних заготовок передбачають технологічну операцію розкрою багатократних заготовок на од­нократні. Місце даної операції в технологічному процесі виго­товлення щитових елементів може бути різним. На практиці зустрічаються такі варіанти:

а) після технологічної витримки облицьованих по пласті ба­гатократних заготовок;

б) після механічної обробки (і личкування - якщо крайки щитового елемента повинні бути личковані) двох протилежних крайок багатократної по ширині заготовки;

в) після опорядження багатократних заготовок у випадках, коли кромки однократної заготовки, які утворюються при розкрої, не підлягають личкуванню.

Механічну обробку та личкування плоских крайок щитових заготовок здійснюють за трьома технологічними схемами. За пер­шою схемою цей етап повністю виконують на лініях механічної обробки і личкування крайок МФК2, МФК3 та МФК4, до складу яких входять:

• вакуумний укладальник,

• два комбіновані форматнообрізні крайколичкувальні верстати;

• два механізми для розвертання;

• вакуумний укладальник.

Розміри щитів, які обробляються на цих лініях: довжина - 350...2000мм, ширина - 270...860 мм. Личкування крайок на лінії МФК2 може проводитись струганим шпоном або крайковим матеріалом на основі паперу, на лінії МФКЗ -тільки крайковим матеріалом. Для склеювання використовують пе­реважно клей-розплав "КРУС".

За другою схемою передбачається виконання двох операцій:

а)обпилювання кромок заготовок на кінцевирівнювальних верстатах моделей Ц2Ф12Ф-1 і Ц2К20Ф -1. універсальному верстаті Ц6-2 (з приставним столом) або їх фрезерування на фрезерному одношпиндельному верстаті ФС-1;

б)облицювання кромок на агрегатних односторонніх верстатах МОК3 (при облицюванні матеріалом кромковим) та МОК4 (при облицюванні кромок струганим або лущеним шпоном і матеріалом крайковим) .

За третьою схемою виконують такі операції:

а) обпилювання кромок заготовок по периметру на круглопильних верстатах (Ц6-2 та ін.);

б) облицювання кромок у ваймах з електроконтактним нагріванням;

в) зняття звисів (вручну);

г) шліфування облицьованих шпоном кромок.

Механічна обробка і облицювання кромок, заготовок за третьою схемою є найбільш трудоємкими. Але треба пам'ятати, що за даною схемою можуть бути виготовлені щитові елементи прак­тично любих габаритних розмірів. Нетипові вайми з електрокон­тактним нагріванням, що використовуються для позиційного обли­цювання кромок заготовки, прості за конструкцією і можуть бути виготовлені на любому меблевому підприємстві. Дану техно­логічну схему використовують тільки у тих випадках, коли не­можливо (за розмірними параметрами щитових елементів) або не­доцільно (через невеликі обсяги виробництва) використати першу або другу технологічні схеми обробки І облицювання кромок щи­тових заготовок.

Для облицювання кромок щитових деталей непрямокутної фор­ми передбачається серійний випуск верстатів, які дозволять облицьовувати круглі і овальні деталі рулонними і смуговими ма­теріалами з використанням клею-розплаву.

Останнім часом в конструкціях меблевих виробів іноді ви­користовують щитові і брускові елементи з профільними кромка­ми. У перспективі кількість таких елементів буде збільшуватись. Профільні кромки формують методом профільного фрезерування і облицьовують на спеціальному устаткуванні зарубіжних фірм. У майбутньому передбачається серійний випуск і використання од­носторонніх верстатів і ліній на їх основі, призначених для облицювання профільних кромок з використанням дисперсійних клеїв. Технологія облицювання полягає в наступному : на фрезе­ровану профільовану кромку деталі наносять шар дисперсійного клею, який відразу висушується і активується шляхом нагрівання ІЧ - випромінювачами до температури 3ОО... 400С струменем гаря­чого повітря активується клейовий вар на кромковому матеріалі;

потім обидві поверхні контактують і кромковий матеріал прико­чується роликами, які повторюють профіль кромки. Передбачаєть­ся також створення лінії обробки і облицювання кромок методом складання і лінії облицювання плоских і профільних кромок щи­тових деталей методом завертання звисів облицювальних ма­теріалів пласті на кромку. Такі лінії, встановлені в комплекті з лінією каширування, дозволяють уникнути потреби в спеціаль­них смугових і рулонних матеріалах для облицювання кромок і покращити зовнішній вигляд виробів.

Для шліфування пластей щитових деталей, облицьованих на­туральним шпоном (струганим або лущеним), використовують по­зиційні вузькострічкові верстати ШлПС-5П з ручним переміщенням стола і утюжка і верстати ШлПС-7з механізованим переміщенням стола, двострічкові верстати ШлПС-9, ШлПС-10, ШлПС-11 і ШлПС-12, а також лінії МШПЗ та МШП4 на їх основі.

У даний час групові отвори діаметром від 6 до ЗО мм під шканти, втулки стяжок і полицетримачів та ін. в щитових дета­лях висвердлюють в основному на нетиповому устаткуванні, виго­товленому на самих підприємствах, або на імпортному устатку­ванні. На ряді підприємств працюють сучасні вітчизняні бага­тошпиндельні горизонтально - вертикальні верстати моделі СГВП-1А з завантажувально-розвантажувальним пристроєм. У майбутньому передбачено створення універсального верстата для просвердлю­вання отворів на базі уніфікованих свердлильних головок. Пе­редбачається освоїти серійне виробництво нової моделі верста­та, оснащеного програмним управлінням для настроювання і приз­наченого для підприємств великої потужності.

Для свердління поодиноких отворів і формування гнізд та пазів в пластях щитових заготовок використовують вертикальні свердлильно-фрезерні верстати СВП-2, СВА-2 і ін.; виконання аналогічних операцій в кромках щитових заготовок здійснюють на горизонтальних свердлильно-пазувальних верстатах СГВП-2, СГВП-3 і Ін. Отвори піл чашки чотиришарнірних завісів в дверях меблевих виробів формують на фрезерному верстаті з верхнім розташуванням шпинделя ВФК-2 або на нетиповому устаткуванні. Групові отвори діаметром до б ми формують на нетиповому устат­куванні методом свердління або наколювання. В окремих випадках такі отвори формують в процесі попереднього складання виробів з допомогою кондукторів (шаблонів) і ручних пневматичних або електричних свердлильних машин. Прорізи в пластях щитових за­готовок (наприклад, при встановленні дверей рамкової конс­трукції) формують на фрезерному верстаті ВФК-2 по шаблону ado на нетиповому устаткуванні. Пази в щитових заготовках (наприк­лад, в пластях під декоративні елементи) виготовляють на фре­зерних верстатах ФС-1, ВФК-2 та ін.

Для опорядження меблів є широкий асортимент опоряджуваль­них матеріалів, що визначає велику різноманітність тех­нологічних процесів опорядження, а, отже, використання широ­кої номенклатури застосовуваного устаткування.

Технологічний процес опорядження охоплює три основні ета­пи: забарвлення пластей; нанесення ґрунтувальних і шпаклюваль­них сумішей; лакування, для забарвлення пластей; передбачається використання верстата КЩ-9 і лінії МКП-ЗМ на його основі. На лінії виконуються операції очищення від пилу, забарвлення пластей щитів і сушіння нанесених сумішей (ІЧ-сушіння).

Шпаклювальні і ґрунтувальні суміші, а також лаки наносять на вальцевих верстатах типу ШПЩ2, призначених для грунтуван­ня-шпаклювання, і ВЩ-9, призначених для лакування. Для нанесення рідких лакофарбових матеріалів використовують лаконаливні машини ЛМ-3, ЛМ-8О-1, ЛM-140-1, а також фарборозпилювачі КРП-3. КРУ-1, ЗИЛ (в пульверизаційних кабінах ККП-1 і ПК-1) тощо.

Останнім часом створені уніфіковані агрегати для монтажу автоматичних ліній, до складу яких входять живильники, укла­дальники, проміжні конвеєри, сушильні камери, перекладальники і ін. Лінії опоряджування на їх основі компонують із уніфіко­ваних агрегатів у залежності від групи і виду покриття. Для опорядження меблів використовують лінії МЛН1 лакування властей щитів нітроцелюлозними лаками з попереднім терморадіаційним підігріванням поверхні підкладки, лінії лакування властей поліефірними лаками МЛП1 (для лаків як високотемпературного су­шіння, так і холодного затвердіння), лінії опорядження пластей деталей лакофарбовими матеріалами ультрафіолетового сушіння Л01, лінії нанесення лаку на стільці в електричному полі висо­кої напруги AO25С та ін. Дія опорядження меблевих щитів, об­лицьованих грунтоплівкою, використовуються лінії друкування (нанесення текстури) МГП2, розглянуті вище.

Для облагодження лакофарбових покриттів передбачено ви­користання однобарабанних полірувальних верстатів ПІВ (для підприємств з невеликим обсягом виробництва), шестибарабанного полірувального верстата П6БА і лінії шліфування та полірування МПП2.

У перспективі створення нових облицювальних і опоряджу­вальних матеріалів дозволить повністю відмовитись від операції облагородження лакофарбових покриттів. У значній мірі цьому буде сприяти впровадження нової технології опорядження ціпових деталей меблів поліефірними лаками, які тверднуть під дією УФ-опромінення. Лак твердне протягом 20...ЗО с. Покриття стає глянцевим з високим ступенем твердості без шліфування і полірування. Завершена розробка і освоєння експериментальною виробництва спеціальних поліефірних лаків, опромінювачів і пускорегулюючої апаратури, в також автоматичної лінії для опорядження щитових деталей меблів в використанням УФ-опромінювання.