Технологии

Технологии деревообработки

 

ПРОИЗВОДСТВО ПОЛУФАБРИКАТОВ

Прежде всего, следует отметить, хотя это и так очевидно, что при производстве любых изделий из дерева использование качественных заготовок имеет огромное значение для получения готовых изделий высокого качества. Когда речь идет об изделиях из цельной древесины, которым посвящена данная статья, производство полуфабрикатов является центральным этапом производственного процесса, лежащим посередине между первичной и вторичной переработкой дерева, и поэтому может включаться в любой из двух производственных циклов. Иными словами, производство полуфабрикатов может быть дополнительным видом деятельности деревообрабатывающего предприятия или первым этапом производства на предприятии, выпускающем готовую продукцию, будь то мебель, окна/двери или напольные покрытия. Сложно сказать, что встречается чаще, хотя в последние годы многие предприятия первичной переработки, преимущественно деревообрабатывающие, стали предлагать обработанные изделия, что позволило им повысить свою роль в рамках отрасли.

Исходным сырьем данного производства являются деревянные доски (пиломатериал), из которых в результате необходимых видов обработки получают самые разнообразные полуфабрикаты. Пиломатериал может иметь различные размеры как по длине, так и по ширине и толщине, поэтому само деревообрабатывающее предприятие должно решить, какие форматы являются наиболее экономичными для применения используемых технологий, и, соответственно, выбрать поставщиков или добиться организации необходимого производства на предприятии поставщика с целью получения пиломатреиала, размеры которых позволят свести к минимуму отходы производства. Полуфабрикатами, которые получаются на данном этапе переработки и являются исходными элементами для производства всех изделий, о которых речь пойдет дальше, являются цельные или клееные брус и щит из реек. При производстве цельных реек первой операцией является поперечная резка доски на элементы максимально возможной длины. Для этого используется ручные и автоматические торцовочные станоки (типичные примеры: полуавтоматический торцовочный станок ЛОЗА-350, ЛОЗА-400, ЛОЗА-450, ЛОЗА-500; SCO350,450,600; или линии оптимизации Salvador Италия) , как правило, оборудованный системой автоматической загрузки и разгрузки, с диаметром пильного диска до 700 мм и временем резки от 0,2 до 0,5 секунды.

Вторая операция это продольная резка доски, позволяющая получить рейки необходимой ширины. Резка выполняется круглопильным или многопильным станком; типичный вариант – следующий: диаметр пилы от 200 до 400 мм, максимальное расстояние между ножами 400 мм, глубина и скорость резки, соответственно 70–130 мм и 3000-4500 об/мин. Следующий этап это сушка в обычных или вакуумных сушильных камерах. Последний этап производства рейки это резка в размер с помощью линии оптимизации (например компании Salvador Италия), выполняющего поперечную резку и отбраковывающего элементы с дефектами. Речь идет о машине с высокой (до 100 м/мин) скоростью подачи и минимальным (0,1 м/с) временем резки.

От сказанного выше несколько отличается процесс производства клееных реек или щитов из цельной древесины. В обоих случаях первая операция это сушка доски с целью удаления остаточной влаги и придания дереву необходимой стабильности характеристик. Следующие три операции, как и в случае цельных реек, это поперечная резка на торцовочном станке и резка на многопильном станке для получения реек необходимой ширины и, наконец, резка по размеру и отбраковка дефектных элементов на линии оптимизации. Следующий этап это соединение встык полученных реек с помощью шипорезного станка и продольного пресса или линии сращивания по длине, фрезерующего и склеивающего торцы реек до получения бруса нужной длины. Готовые рейки подаются на четырехсторонний станок, выполняющий строгание всех четырех сторон для придания заготовке прямоугольной формы и калибровки заготовки. После этого может потребоваться склеивание реек в несколько слоев до получения заданной толщины, для чего используется пресс горячего или холодного склеивания. Если производится щит, пресс выполняет склеивание реек в количестве, обеспечивающем нужную ширину. После этого выполняется шлифование обеих сторон щита с помощью калибровально-шлифовального станка с широкой лентой, которая одновременно подготавливает поверхность к покраске.

 

ПРОИЗВОДСТВО ОКОН

Так же как и при производстве других изделий из дерева вопрос о наборе и компоновке оборудования для производства окон может решаться по разному. Решение зависит от целого ряда обстоятельств: размеры предприятия, предполагаемый объем оконного производства, тип товарного потока (производство на заказ или потоковое производство на склад) являются определяющими для решения, принимаемого производителем. Ниже мы приведем краткое описание некоторых вариантов организации производства в зависимости от размеров предприятия и объема оконного производства.

КРУПНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

Если объем производства превышает 100 изделий за смену (8 часов), целесообразно предусмотреть использование высоко­производительной автоматической линии, выполняющей строгание, торцевание, нарезку шипов, фрезерование и/или сверление, профилирование и подгонку реек оконного бруса. В состав линии могут входить: четырехсторонний станок для обработки заготовки со всех сторон, шипорезный станок с кареткой (в составе узла торцовки с двумя ножами и шипорезного узла с несколькими фрезами), каретка с зажимом для обработки двух элементов, станки для вспомогательных операций, полировальный станок, проходные оконные центра или угловые оконные центра и различные столы подачи для автоматических перемещений. Очень полезными могут быть автоматические магазины инструментов и трехкоординатный рабочий узел (безосколочный резец). По завершении указанных операций – будь то малое, среднее или большое предприятие, выполняется окраска створок и коробок, но об этом производстве, включающем также полирование, мы расскажем в дальнейшем. Стоит, однако, подчеркнуть, что окрашиваться могут как отдельные элементы, так и уже собранные створки и коробки. Готовые элементы (створки и коробки) подаются на специальные верстаки для установки фурнитуры (если она не устанавливается в составе линии), уплотнений, стекол, а также для соединения створок с коробками и установки наружных ставней, если они предусмотрены.

 

СРЕДНЕЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

На средних предприятиях, если этого требует объем производства, может использоваться интегрированный оконный обрабатывающий центр, выполняющий торцевание, нарезание шипов, фрезерование/сверление и профилирование (до 100 окон в течение 8-часо­вой рабочей смены). Интегрированный оконный обрабатывающий центр представляет собой линию, в составе которой могут быть различные модули. Приблизительный состав может быть следующим: строгально-правильный станок с узлом изготовления штапиков; устройство блокировки, наклона и поворота элементов, на которых нарезаются шипы, узел торцевания, шипорезный узел, сверлильные станки, станок с числовым программным управлением для фрезерования и/или сверления, автоматическая профилирующая машина для внутренних и наружных поверхностей. В качестве дополнительных элементов могут присутствовать система резки под углом 45° и крепления штапиков, и электронное устройство маркировки изделий (чернильная печать).

МАЛОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ

Независимо от того, используется ли в качестве исходного материала клееный или целиковый брус, первой операцией является строгание с четырех сторон на четырехстороннем станке для получения прямоугольной заготовки правильной формы с необходимым начальным качеством поверхности. После этого заготовки, которые будут использованы в качестве поперечин и стоек, загружаются на оконный обрабатывающий центр, где за несколько проходов выполняются торцевание (поперечная резка по размеру), нарезание шипов и профилирование всех элементов, из которых будут получены створки и коробки. Следующим этапом является выполнение пазов под фурнитуру и петли; данная операция может выполняться с помощью специального станка с числовым программным управлением как на отдельных элементах, так и на уже собранных створках и коробках. Сборка элементов, обработанных клеем, выполняется на специальных прессах или ваймах. Далее на обрабатывающем центре, который упоминался выше, выполняется наружное профилирование створок. После этого остается только установить фурнитуру. Наконец, створки устанавливаются на верстаки, где выполняются резка и установка штапика, а также финишные операции (шпаклевание, шлифование).

 

ПРОИЗВОДСТВО ДВЕРЕЙ

Cуществуют, как известно, двери различного типа, соответственно, для их производства используется различное оборудование, причем различия между той или иной линией могут быть весьма существен¬ными. в данном издании мы предлагаем вашему вниманию беглый обзор технологий, применяемых для производства двух наиболее распространенных типов дверей, а именно дверей из массива и двух¬слойных дверей с воздушной прослойкой (так называемые sandwich)

ДВЕРИ ИЗ МАССИВА

Прежде всего следует сказать, что технологическая линия для производства дверей из массивной древесины довольно проста. Первая операция это строгание со всех сторон заготовок (реек), для чего применяется 4-сторонний строгальный станок. После этого линия раздваивается: на одной стороне выполняется обработка стоек, а на другой поперечных деталей. Для обработки стоек применяется фрезерный станок, режущий заготовки в размер и придающий им нужную форму. Далее на фрезерном станке с шипорезной кареткой выполняется обработка торцов для их соединения с перекладинами (цикл обработки перекладин полностью аналогичен тому, который применяется для обработки стоек). Параллельно изготавливается филенка двери, устанавливаемая между перекладинами и стойками. Филенка представляет собой заготовку из массива древесины, которая подвергается фрезерованию и резке, для чего используется фрезерный станок. В качестве альтернативы циклу, описанному выше, можно исполь­зовать обрабатывающие центры с ЧПУ для производства дверей, обеспечивающие выполнение всех операций необходимых для получения перекладин, стоек и панелей. По сравнению с линией традиционного типа такое решение обеспечивает предприятиям, работающим под заказ, большую гибкость производства. После механической обработки со снятием стружки выполняются сборка изделий на прессе или вайме и финишные операции, включающие шлифовку и окраску собранной двери . В последнюю очередь с помощью фрезерно-петлеустанавливающей машины с ЧПУ выполняется пазование и установка фурнитуры.

ТАМБУРНЫЕ ДВЕРИ

В случае тамбурных дверей (sandwich doors) с фанерованной поверхностью заготовки (рейки), являющиеся исходным элементом производства, режутся в размер и устанавливаются на специальный стол, где формируется каркас двери. На том же столе, вручную или автоматически, детали каркаса соединяются скобами. После этого намногопастельном прессе, с использованием специальных клеев соединяются каркас, ячеистый наполнитель и листы фанеровки, образующие наружные поверхности двери. Далее выполняются калибровка и шлифовка поверхности, а затем резка и фрезерование со всех сторон (с помощью двухстороннего шипореза или универсального обрабатывающего центра); эти операции предшествуют окраске. Для производства готовых тамбурных дверей с декоративным покрытием, которые не фанеруются, а покрываются слоем ламинированного ХДФ или МДФ, обеспечивающим хорошее качество поверхности, применяется производственный цикл аналогичный описанному выше, за исключением некоторых операций. После резки в размер деталей каркаса достаточно одной машины для выполнения в автоматическом цикле соединения скобами элементов каркаса, заполнения проема ячеистым материалом, укладки и приклеивания листа ламинированного ХДФ или МДФ. Следующей операцией в данной случае также является обрезка и фрезерование со всех сторон с помощью двухстороннего строгального станка или универсального обрабатывающего центра. Завершающим этапом производства дверей обоих типов (с фанеровкой или листом мазонита) является окраска, после чего выполняется пазование и устанавливается фурнитура.

 

ПРОИЗВОДСТВО ПАРКЕТА

Линии для производства паркета значительно различаются между собой в зависимости от типа напольного покрытия, предусмотренного к производ¬ству: штучный паркет из массива или паркетная доска

ШТУЧНЫЙ ПАРКЕТ

Поскольку деревянные планки имеют, как правило, различную длину, первая операция, которую необходимо выполнить, это резка планок в размер, для чего обычно используется торцовочный станок с автоматической загрузкой. Отходы резки удаляются, а заготовки нужного размера подвергаются дальнейшей обработке: фрезерование торцов (пазование) и боковых кромок (профилирование); данные операции могут выполняться одним станком с несколькими фрезерными головками, который выполняет обработку не только кромок, но и лицевой и нижней поверхности планок. Весьма часто производители паркета используют на своих предприятиях станки следующего типа: независимый станок с электро-механической цепной подачей, производительностью до 120 штук паркетных планок в минуту. Следующий этап – это упаковка в термоусадочную пленку, которая выполняется в автоматическом режиме.

ПАРКЕТНАЯ ДОСКА

Паркетная доска, как правило, представляет собой трехслойное изделие из разных пород дерева, которые обрабатываются по-разному. В качестве лицевого слоя используются наиболее ценные сорта древесины. В данном случае, так же как при производстве штучного паркета, первая операция это торцовка заготовок, то есть резка планок в размер с последующим удалением отходов. Полученные заготовки подвергаются затем фугованию со всех сторон на 4-х стороннем строгальном станке, после чего разрезаются на планки нужной толщины с помощью круглопильного станка с несколькими дисками, установленными параллельно. Полученные планки (ламели) склеиваются между собой торцами и боковинами таким образом, чтобы получилась доска нужной ширины и длины, которая образует лицевую сторону паркета. Параллельно выполняется обработка материала, образующего внутренний (средний) слой паркетной доски. Рейки из малоценных пород дерева подвергаются фугованию для получения заготовок прямоугольного сечения. Полученные заготовки подаются на специальную линию формирования промежуточного щита, включающую зону загрузки, где отбраковываются заготовки с дефектами. Одновременно фрезерованием выполняются пазы для укладки нейлонового шнура, выполняющего роль соединительного элемента. Нижний слой, наименее ценный, изготавливается из лущеной фанеры. После этого выполняется склеивание всех трех элементов, образующих паркетную доску, для чего используется многопозиционный пресс (от 6 до 10 гнезд) непрерывного действия. После прессования и склеивания с помощью одного или нескольких распиливающих станков изделия обрезаются продольно и поперечно для получения паркетной доски нужных размеров. Следующий этап – это калибровка и финишная обработка досок на линии, состоящей обычно из двух полировальных машин, оснащенных калибрующим цилиндром и полировальными головками с тампонами. При необходимости, после контроля качества производится устранение дефектов (шпаклевание): такие изделия возвращаются на линию для повторной калибровки и полирования. Последний этап механической обработки с удалением стружки это продольное профилирование и выполнение паза на торцах паркетной доски. После этого производится окраска лицевой стороны. Доски упаковываются в термоусадочную пленку.

ПРОИЗВОДСТВО ПРОФИЛЕЙ

В ряду остальных видов производства, связанных с переработкой цельной древесины, данное производство одно из самых простых. По сути, производство профилей ограничивается всего несколькими операциями, поскольку целью производства является получение элементов, являющихся вместе с полуфабрикатами, с которыми они тесно связаны, основой производства самых разнообразных изделий. Исходным материалом данного производства являются заготовки реек из цельной древесины, которые прежде всего профилируются на 4-стороннем строгальном станке с несколькими обрабатывающими головками, выполняющем одновременную обработку горизонтальных и вертикальных поверхностей нескольких реек, что обеспечивает необходимую скорость обработки и получение нужного результата. Следующим этапом обработки профиля являются шлифование и окраска. Завершающим этапом является автоматическая упаковка изделий, обеспечивающая их сохранность во время транспортировки.

ПРОИЗВОДСТВО МЕБЕЛИ ИЗ МАССИВНОЙ ДРЕВЕСИНЫ

Rогда речь идет о производстве мебели из массивной древесины (за исключением столов и стульев, о которых сказано в следующем разделе), необходимо проводить различие между операциями, необходимыми для изготовления каркаса, и теми операциями, которые используются для производства створок.

Производстве каркаса

Виды обработки при производстве каркаса изделия относительно немногочисленны. Как правило, современное мебельное предприятие оснащается обрабатывающим центром с ЧПУ для фасонной резки как реек, так и досок, что является первым этапом при получении фасонных изделий. Резка осуществляется ленточной пилой, при этом подача выполняется 5-координатным столом. Последующее профилирование фасонной заготовки выполняется на другом обрабатывающем центре с ЧПУ, где заготовке придаются необходимые форма и размеры. Как правило, такие станки выбираются в зависимости от нужд конкретного производства, но приблизительный состав обрабатывающего центра может быть следующим: универсальная 3-координатная головка для основных операций и 5-координатная головка для вспомогательных операций, система быстрой смены инструмента, магазин на 12 инструментов на 3-координатной головке и на 8 инструментов на 5-коор­динатной головке, рабочий стол, обеспечивающий быструю смену присосок на зажимы и дополнительный магазин инструментов (до 68 позиций), обслуживающий обе фрезерные головки. После выполнения указанных операций можно выполнять окраску изделия, после чего останется только собрать мебель, поставляемую в разобранном виде.

Производство створок

Производство створок мебели принципиально похоже на производство дверей, о которых речь шла выше, и включает в себя прежде всего обработку реек на 4-х стороннем строгальном станке для получения идеально прямоугольной формы заготовок, которые будут использованы в качестве стоек и поперечин. После этого для получения нужного профиля стоек выполня­ется их продольная обработка на автоматических пазовальных станках для получения желаемого профиля. Далее изделие поступает на фрезерно-торцовочный станок, где выполняются фрезерование и сверления стоек для соединения их с поперечинами, которые также проходят аналогичную обработку. Параллельно производится обработка центральной панели створки (как правило, из облагороженного МДФ), для че­го используется автоматический двойной форматно-обрабатывающий шипорезный станок, выполняющий все необходи­мые операции. После этого на специальных автоматизированных верстаках с горизонтальным столом, являющихся, по сути, автоматическими ваймами, производится сборка створок. После операций, перечисленных выше, собранные створки поступают на двусторонний форматно обрабатывающий станок, где им придается нужная форма и выполняется окончательное фрезерование всех четырех сторон собранных створок.

При работе на заказ в качестве альтернативы можно использовать обрабатывающий центр с ЧПУ, обеспечивающий все необходимые виды обработки стоек, поперечин и центральной панели створок. В таком случае сборка створок также выполняется на горизонтальном столе саморегулирующиеся ваймы. После завершения видов обработки со снятием стружки и выполнения сборки створку можно красить, а далее выполняются операции сверления гнезд под фурнитуру и ее установка.

ПРОИЗВОДСТВО СТУЛЬЕВ И СТОЛОВ

Циклы производства стульев и столов (или их частей) весьма похожи между собой и выполняются с использованием одинакового набора оборудования. Проблемы, касающиеся данного типа производства, также аналогичны тем, которые возникают при изготовлении мебели из массива, частью которой являются и столы и стулья. Вариантов комплектования оборудования довольно много и крайне затруднительным было бы осветить каждый из них, поэтому мы предлагаем вашему вниманию только одну из возможных схем организации производства.

Стулья

Исходным материалом при производстве стульев, в частности ножек, являются заготовки из массивной древесины, которые прежде всего подвергаются фугованию на четырехстороннем строгальном станке. Это в том случае, естественно, если речь идет об изделиях прямолинейной формы; обработка деталей криволинейного профиля выполняется на пильном обрабатывающем центре с ЧПУ; это решение во многом аналогично тому, которое было проиллюстрировано ранее в разделе, посвященном производству мебели из массива. После этой операции проводится последующее фрезерование и шлифование на фрезерно-шлифовальном станке для продольной обработки с использованием копировальных шаблонов. Далее на одном станке выполняются операции торцевания (резка в размер), фрезерования и сверления различных элементов. По завершении данного этапа детали, для которых это предусмотрено, загружаются на шипорезно-закругляющий станок, который нарезает шипы одновременно на обоих торцах детали. Далее может следовать нанесение насечек на шипах, способствующих адгезии клея, который будет нанесен непосредственно перед сборкой стула. Одновременно многопозиционный долбежный станок с осциллирующим инструментом выполняет пазы на деталях, подлежащих соединению. В случае изготовления прямых или криволинейных спинок и перекладин стульев пазование может выполняться с помощью одностороннего станка с автоматической загрузкой. В качестве альтернативного цикла для продольной обработки (станки для линейной контурной обработки) можно использовать фрезерно-шлифовальный станок с ЧПУ, позволяющий обходиться без копировальных шаблонов. После операции на долбежном станке с ЧПУ выполняются фрезерование, сверление и пазование деталей. Параллельно-торцовочный станок с ЧПУ выполняет торцевание и нарезает шипы на торцах соединяемых деталей. Независимо от способа выполнения указанного этапа следующим видом обработки является шлифования элементов, подлежащих сборке; для шлифования используются различные виды станков в зависимости от типа обрабатываемой детали (двойной станок для продольного шлифования фасонных деталей и ленточно-шлифовальный станок для прямых элементов). Далее на плоских гидравлических ваймах выполняется сборка задней и передней части стула. На другом гидравлической вайме выполняется окончательная сборка стула (передняя и задняя часть, сиденье, прочие элементы). Последняя операция, предшествующая окраске и упаковке, это отрезка ножек в размер, чтобы обеспечить устойчивость стула.

Столы

В случае производства столов, первые операции аналогичны тем, которые применяются при производстве стульев. То есть, выполняется фугование ножек с 4-х сторон (в случае прямых ножек), а фасонные ножки подвергаются фрезерованию и шлифованию, для чего используются автоматические станки с копировальными шаблонами или станки с ЧПУ. Далее элементы режутся в размер, и выполняется сверление ножек стола, если это предусмотрено. Вместо описанной линии может использоваться обрабатыва­ющий центр с ЧПУ, выполняющий несколько операций: фрезерование, профилирование, насечка, сверление, торцевание. Следующий этап – это шлифование: для полирования деталей круглого и овального сечения применяются станки орбитального типа, а для деталей прямоугольного сечения используются поперечные и/или продольные станки, выполняющие полирование с 4-х сторон. Параллельно на универсальном обрабатывающем центре, обеспечивающем резку, фрезерование, обработку по периметру и сверление, обрабатывается крышка стола. Для изготовления других элементов, входящих в состав стола, используется специальное оборудование. Завершающими этапами производства являются сборка, окраска и упаковка.

Рейтинг@Mail.ru