книги из ГПНТБ / Применение электронагрева при склеивании древесины

ный параллельный нагрев, и электроды, выполненные из латунных полос длиной 500 мм и сечением 30 X 0,5 мм, размещаются вдоль боковых граней лыж, а с генератором они соединяются кабелем, при­ паянным к средней части электродов. Четыре лыжи длиной 2100 мм

склеивают за 8 мин. при колебательной мощности генератора 1,1 кет.

Склеивание при сборке изделий

Первые шаги в области склеивания древесины высокочастотная

техника совершала применительно к изготовлению рамочных кон­ струкций. Естественно, что диэлектрический нагрев именно в этом

направлении и получил самое большое развитие.

Ниже рассматривается склеивание с применением регулируе­ мых и нерегулируемых шаблонов с вмонтированными в них электро­ дами (так называемые электродные плиты), а также освещен опыт сборочного склеивания без шаблонов в различных отраслях дерево­ обрабатывающей промышленности.

Установочные приспособления используются для удержания склеиваемых деталей в заданном положении в период схватывания клея. Необходимо, чтобы эти приспособления имели точные размеры и наряду с этим зазоры, позволяющие загружать и выгружать наи­ большие склеиваемые детали без повреждения клеевого шва. Фик­

саторы из изоляционного материала (древесины, бакелита и т. д.) должны обладать достаточной прочностью в условиях нормальной эксплуатации. Основание приспособления должно быть деревянным

или из другого изоляционного материала, так как в большинстве случаев только оно и отдаляет склеиваемые детали от электродов на плите, причем от изделия до металлических частей приспособления расстояние должно быть не меньше 76 мм.

Древесина, из которой сделано приспособление, должна быть склеена из нескольких слоев, так как это обеспечивает большую прочность. При этом необходимо обратить особое внимание на то,

чтобы слои склеивались только с помощью смоляных клеев. Древе­ сина, из которой склеивается приспособление, должна быть сухой; в противном случае при дальнейшем ее высыхании может произойти смещение слоев, что отразится на точности размеров приспособления.

При склеивании детали необходимо правильно фиксировать, для чего можно использовать шурупы, не попадающие в поле токов высо­ кой частоты, которые удаляют после схватывания клея.

Так как размеры склеиваемых деталей не всегда одинаковы, а

плита имеет строго определенные неизменные размеры, под склеи­ ваемыми деталями следует помещать каучуковую прокладку, кото­ рая будет являться компенсатором. Эта прокладка должна изготов­ ляться из полужесткого каучука (твердость каучука 80 единиц по Шору). Во многих случаях используется прокладка, применяющаяся

склеиваемые детали, необходимо удержать в правильном положении.

50

Так как она может быть из очень тонкого материала, фиксирующие

элементы должны иметь еще меньшую толщину. Кроме того, почти

всегда существует опасность коробления прокладки, а следователь­ но, образования перекоса. Поэтому следует установить специальное устройство для обеспечения эффективности работы фиксирующих элементов, на которые плита не должна оказывать давления. Для этого можно использовать подпружиненные деревянные шпильки, которые при наложении плиты отжимаются, обеспечивая полную нагрузку на склеиваемые элементы.

Второй способ основан на применении эксцентриковых кулачков, располагаемых таким образом, что при загрузке они находятся

в положении наибольшего эксцентриситета, а при соприкосновении плиты с приспособлением слегка поворачиваются, уменьшая свою высоту. Продольные оси кулачков параллельны кромкам слоя, поло­

жение которого они фиксируют. Перед каждой загрузкой их нужно поворачивать в исходное положение. Однако вероятность попадания ■ на них клея меньше чем на подпружиненные шпильки. Следователь­ но, на поворачивание их требуется меньше дополнительного времени, чем на очистку шпилек от налипшего клея.

Все описанные плиты и приспособления предназначаются для склеивания только плоских поверхностей. Однако данный метод при­

меняется также для склеивания фигурных изделий с изогнутыми кон­ турами. С точки зрения рентабельности это возможно только тогда, когда количество склеиваемых изделий окупает изготовление плиты

сопределенным радиусом кривизны и приспособления для работы

сизделием данной конфигурации, так как в этих случаях плита

больше не является универсальной.

Данный метод нашел также широкое применение для посадки и склеивания верхних элементов таких изделий, как прикроватные тумбочки, туалетные столики и т. п. из клееной фанеры, причем скрепление деталей при помощи шурупов, резьбовой частью обра­

щенных вверх, в данном случае невозможно. Если такое соединение выполнять с помощью деревянных шкантов, то последние забивают­ ся сверху. После этого необходимо тщательно заделать отверстия,

которые заметны после полирования. Кроме того, в этих случаях можно часто наблюдать усадку заполнителя после его просыхания и выпадение из отверстий. На склеивание верхних элементов

с остальной частью изделия при помощи шкантов в среднем необ­ ходимо 9 мин. При соединении этих элементов клеем и нагревом токами высокой частоты на данную операцию требуется около 1 мин.,

причем после склеивания изделие может быть сразу же передано на последующие операции. Чем толще верхний элемент изделия, тем больше длительность периода схватывания клея при нагреве его токами высокой частоты.

На рис. 29 показано использование плиты при склеивании

верхнего элемента с остовом тумбочки. Клей на верхний элемент намазывают при помощи клеевых вальцов. Большой срок пригод­ ности клея после его приготовления обеспечивается, если ввести

дящие проводники нужно вмонтировать катушечные сопротивления,

которые могут занять слишком большую площадь. Кроме того, <в этом случае необходимо подбирать сопротивления по размеру и количеству витков.

Во многих конструкциях ящиков боковые панели имеют приклееные к ним брусочки для прикрепления верхних и передних сте­

нок, оснований ящиков и т. п. Изготовление подобных панелей в виде

отдельных узлов ящика может дать значительную экономию вре­

мени. Обычно применяют шаблон, удерживающий все нужные

детали, размещенные в правильных взаимных положениях, с нахо­

дящимся на нем листом клееной фанеры. Пластина с электродами на нижней стороне надвигается на этот лист клееной фанеры сверху и прижимается к нему пневматическим или гидравлическим цилин­ дром для того, чтобы создать необходимое давление на клеевую

пленку.

Пластина состоит из большого количества электродов, располо­ женных на равном расстоянии друг от друга таким образом, что они, находясь над поверхностью детали, параллельны ей. Эти электроды покрыты особым материалом, характеризующимся небольшими поте­ рями энергии и дающим возможность получать гладкие отделанные

поверхности панелей. Таким путем достигают того, что вся деталь,

находящаяся близ поверхности пластины, оказывается расположен­ ной в поле токов высокой частоты, и поэтому весь имеющийся в этом поле клей полимеризуется. Преимущество такого метода в том, что не имеет никакого значения, где размещены клеевые пленки, лишь бы ■они находились под пластиной. Поэтому в данном случае необходимо иметь шаблон для правильного размещения деталей, который дешевле изготовить, чем шаблон с электродами. Кроме того, этот

метод не требует от оператора углубленных знаний правильного использования токов высокой частоты. Недостаток метода — срок

полимеризации клея при прочих равных условиях оказывается более длительным, чем при использовании шаблонов для нагрева склеи­

ваемых деталей по линии склейки. Помимо этого, чем толще клееная фанера, на которую наклеивают брусочки, тем длительнее будет про­ цесс их наклейки, а на нагрев деталей по линиям склейки толщина фанеры не влияет. В некоторых прессах пластина с электродами закреплена стационарно, а укладываемый на нее шаблон для разме­ щения деталей на соответствующие места подвижен, и тогда необ­ ходимое давление на выклеиваемую деталь действует снизу вверх.

Некоторые конструкции ящиков требуют наклейки планок на внутреннюю поверхность верхней панели, являющейся гнутой деталью. Применяемый для этой цели шаблон подобен ранее опи­ санному. Главное отличие в том, что электроды вместо того, чтобы быть горизонтальными, имеют ту же кривизну, что и форма верхней панели ящика. При обработке планкам придают необходимую форму и загружают в шаблон, а затем сверху на них накладывают плоский лист клееной фанеры, если он достаточно тонок для этого, и за счет давления придают ему правильную форму. Затем токами высокой

53

к генератору. Поэтому, когда приготовленный для склеивания ящик помещается в огражденную экранами клетку, четыре подводящих провода (по два с каждой стороны) должны быть присоединены к зажимам, имеющимся на двух секциях шаблона.

Операция загрузки двух секций шаблона требует больше вре­ мени, чем операция склеивания ящика в поле токов высокой частоты. Поэтому при работе используют три шаблона: два из них загружают узлами склеиваемого ящика, в то время как один находится под воз­ действием электрического поля токов высокой частоты.

Так как основание такого ящика остается невидимым снаружи,

его обычно прибивают гвоздями, а также и приклеивают. Правильно размещая электроды, можно добиться того, что бру­

сочки или бобышки могут быть наклеены на свои места одновре­ менно с полимеризацией клея.

Если электроды размещены слишком близко, тогда происходит полимеризация клея только в тех клеевых пленках, которые соеди­ няют переднюю стенку бока и верхнюю панель ящика при условии, что время склеивания не будет значительно увеличено.

Если расстояния между электродами изменяются, а не остаются постоянными, тогда нагрев будет неравномерным, поэтому очень важно следить за неизменностью их относительного расположения.

В шаблоне другого типа для склеивания четырехугольных ящиков или крышек давление создается за счет действия коленчатых струбцин. Нагрев производится в поле рассеивания, пересекающем углы склеиваемого изделия, поэтому никаких электродов в ящике не имеется. Для лучшего использования генератора токов высокой

частоты (если он работает большую часть времени) можно рекомен­ довать два шаблона, один из которых будет загружаться узлами склеиваемого изделия, а другой находиться под током. Поскольку в данном случае требуется лишь создание бокового давления, весь

шаблон можно легко передвигать с места на место на колесиках по направляющим из углового железа. Это делает возможным присое­ динять электроды при помощи двух пружинных контактов, когда шаблон находится в правильном положении. Шаблон изготовляется

из древесины, причем сечения деталей должны быть такими, чтобы

не могло возникнуть перекоса при приложении давления.

На рис. 32 показана удачная конструкция приспособления,

используемого для наклеивания планок. Оно выполнено из стали и древесины. Основное давление создается пневматическими цилин­ драми, установленными под прямым углом друг к другу на прямо­ угольных стальных элементах. Это обеспечивает приложение силы давления в необходимых плоскостях.

Стальные прямоугольники смонтированы на деревянных стой­ ках, скрепленных друг с другом при помощи деревянных поперечин.

Жесткость конструкции достигается также за счет установленных

прижимных элементов. Два электрода установлены на прижимных элементах, давящих вниз, а два остальных — на неподвижно закреп­ ленных деревянных поперечинах. Положение всех электродов легко

56

Боковые стороны пресса изготавливают из гнутой или прокат­ ной листовой стали, что обеспечивает необходимую жесткость и прочность конструкции и одновременно снижает до минимума число деталей. Нижняя плита устанавливается в любом фиксирующем отверстии (таких отверстий имеется много). Расстояние между этими отверстиями таково, что во всех случаях с помощью шланга создается достаточное давление на поверхность узла.

На рис. 33 схематически представлен прессовальный станок, изготовленный на мебельной фабрике «Мартин» (Чехословакия) и предназначенный для одновременного склеивания четырех или восьми рамок сидений стульев. На станине поставлено четыре гид­ равлических цилиндра. Трубка к цилиндрам от насоса подходит с нижней стороны цилиндра. Каждый из цилиндров производит дав­ ление в горизонтальном направлении в обе стороны. На поршнях

прикреплены деревянные фасонные вкладыши, поверхность которых соответствует форме рамок для сиденья. На станине установлены закрытые упорные стенки, на которые опираются клееные рамки при

давлении поршней. На этих опорных стенках также находятся дере­

вянные фасонные вкладыши с поверхностью, форма которых соот­ ветствует внутренней форме рамок для сиденья стульев. Места

соприкосновения этих вкладышей покрыты резиной толщиной 20 мм,

компенсирующей неравномерности в толщине клееных рамок. В ста­ нок вкладывается четыре или восемь предварительно согнутых рамок по две рамки вместе.

Система токоподвода состоит из восьми электродов, по форме приспособленных к форме клеевого шва. Четыре из них вмонтиро­ ваны в деревянные вкладыши, которые находятся на поршнях гид­ равлических цилиндров. Остальные четыре укреплены на деревян­ ных подставках, подвижны в вертикальном направлении и снабжены педалью. Четыре нижних электрода взаимно соединены полосами из алюминиевых листов и подключены к одному из контактов генера­ тора, а четыре верхних — ко второму контакту генератора.

На склеивание четырех рамок затрачивается 2 мин. при расходе

0,25 квтч.

Механизация и автоматизация

Применение высокочастотного нагрева вызвано необходимостью ускорить и удешевить технологический процесс. Поэтому вопросы установки высокочастотного оборудования и различной степени меха­

низации вспомогательных и основных средств производства решают­ ся комплексно.

Наименьший объем механизации обычно выражается в созда­ нии транспортирующих средств (рольганги, толкатели, каретки и т. п.).

Высшая степень автоматизированной механизации при склеива­ нии древесины на современном уровне техники может освободить человека от выполнения следующих операций:

нанесения клея;

подачи собранного узла в пресс;

58