· Просушка - любая порода имеет какой-то процент влажности. Например, при изготовлении деревянных окон допускается влажность на уровне 8-12%. В то же время вода может составлять до 90% массы срубленного хлыста. Существует миф, согласно которому бревна зимнего сруба имеют меньшую влажность, чем летнего - он совершенно не обоснован. Для лучшей просушки бревно распиливается на отдельные доски и просушивается (причем время просушки может колебаться от 14 дней до 3-4 месяцев). Для снижения времени необходимо, чтобы ни в одном брусе не было замкнутых колец, а чем больше его длина, тем медленнее сохнет заготовка (с торцов процесс протекает существенно быстрее, чем с боковых сторон). Еще одна проблема просушки - при достаточно большой толщине заготовки возможно потрескивание материала ввиду различных по величине деформаций, связанных с неодинаковой скоростью испарения жидкости во внутренних и внешних слоях.

· Антисептическая обработка - это самая первая процедура, к которой прибегают после сруба дерева. Целью обработки древесины антисептиком является уничтожение грибков, для которых свежесрубленное дерево, еще богатое влагой - отличная среда для развития. Буквально в считанные дни древесина синеет - это признак того, что грибок проник глубоко вовнутрь, а сам материал становится непригодным для строительных нужд, и даже сельскохозяйственное строительство и сооружение заборов и оград становится невозможным. Либо продолжай гнить, либо на дрова - таков итог. Антисептик уничтожает споры грибка, глубоко проникая в древесину (эффективность препарата принято оценивать по проникающей способности в сравнении с водой: у хороших антисептиков коэффициент составляет 1,2-1,4). Второй этап антисептической обработки происходит на производстве или уже на строительной площадке, и целью его является не уничтожение грибков, а создание среды, непригодной для их развития в будущем.

· Противопожарная обработка (антипирены). Зачастую препараты для такой подготовки древесины поставляются в смеси с антисептиками. Антипирены содержат фосфаты и хлорид аммония и бора, которые противодействуют воспламенению и снижают скорость горения дерева. Для окрашивания деревянных элементов необходимо использовать краску с содержанием антипиренов.

Сборка столярно-строительных изделий

Процесс сборки может состоять из нескольких операций в зависимости от сложности изделия. Простые изделия (например, склеиваемые по длине или сечению заготовки, коробки окон и дверей, створки, фрамуги и т.п.) могут быть собраны за одну операцию непосредственно из деталей. Сборка же более сложных изделий (окон, дверей, дверных полотен и т.п.) включает в себя несколько операций. В этом случае детали сначала собираются в узлы, а затем узлы - в изделие.

Сборка узлов и изделий должна производиться в соответствии с технологическими режимами, выполнение которых обеспечивает геометрически правильную форму, требуемую прочность и соответствующий внешний вид. В сборку следует направлять только кондиционные детали и узлы, отвечающие установленным требованиям.

Технология сборки узлов и изделий предусматривает как разъемные, так и неразъемные соединения; в зависимости от обрабатываемого изделия эти процессы можно разделить следующим образом:

· склеивание заготовок по длине и сечению;

· сборка рамочных конструкций;

· сборка щитовых дверей;

· остекление окон и дверей.

Склеивание заготовок по длине и сечению

Одним из способов сборки отдельных отрезков древесины в кондиционные заготовки является склеивание по длине и сечению. Это не только необходимое дополнение к процессу раскроя, но и возможность все отбраковываемые пиломатериалы и некондиционные отрезки превратить в полноценные заготовки. В склеенных по сечению заготовках уменьшается влияние природных пороков древесины.

Склеивание положительно влияет на жесткость заготовок и уменьшает их покоробленность. Применение клееных заготовок позволяет наиболее полно использовать древесину и повысить качество изготовляемых изделий.

Наиболее распространенным является склеивание (сращивание) заготовок по длине на зубчатые шипы. Сращивание по длине, как правило, осуществляется механизированным способом. Зубчатое клеевое соединение и его параметры изображены на приведенном здесь рисунке.

Рекомендуемые размеры параметров зубчатых клеевых соединений приводятся ниже в таблице.

Рекомендуемые размеры параметров зубчатых клеевых соединений

Длина шипа, мм	Шаг соединения, мм	Затупление шипа, мм	Уклон шипа	Зазор в стыке, %
32	8	2,0	1:105	Не более 3% от длины шипа
20	6	1,0	1:10
10	3,5	0,5	1:8
5	1,75	0,2	1:7,5

Допускается применение зубчатых клеевых соединений с параметрами других размеров, если их прочностные показатели на изгиб отвечают следующим требованиям согласно ГОСТ 475:

· для створок, фрамуг и каркаса дверей - 250 кгс/см2;

· для коробок окон и дверей - 150 кгс/см2.

Ослабление прочности зубчатых соединений по сравнению с прочностью цельной древесины в зависимости от величины затупления составляет:

ширина затупления шипов, мм	0,3 - 0,5	1,2	2,5 - 3,5
снижение прочности сечения, %	8 - 10	25 - 20	50

Такие ослабления соединений можно приравнять к ослаблению пиломатериалов сучками. Приближенно можно считать эквивалентными: соединения с затуплением зубьев в 0,3-0,5 мм и пиломатериалы отборного сорта ГОСТ 8486, а также и заготовки 1-й группы ГОСТ 9685, соединения с затуплением 1-2 мм и пиломатериалы 2-го сорта, а также и заготовки 3-й группы (допускаются сучки до 1/3 ширины пласта); соединения с затупленном в 2,5-3,5 мм и пиломатериалы 3-го сорта, а также заготовки 4-й группы (допускаются сучки до 1/2 ширины пласта).

Формирование зубчатых шипов может выполняться фрезерованием, пропиливанием и штампованием холодным или горячим штампом.

Режимы сращивания по длине на зубчатые шипы следующие:

· сборка и запрессовка зубчатых клеевых соединений должны осуществляться под давлением, величина которого на единицу площади поперечного сечения заготовок, в зависимости от конкретных размеров параметров соединения, выбирается по следующей таблице:

Режимы сращивания по длине на зубчатые шипы

· если склеиваемые заготовки (для шипов длиной 10 мм и менее) сразу же после запрессовки подвергаются механической обработке, величину давления прессования необходимо увеличить на 40-50% по сравнению с рекомендуемой в предыдущей таблице шипы длиной свыше 10 мм подвергать механической обработке непосредственно после склеивания не рекомендуется;

Длина шипов, мм	Величина давления, кгс/см2	Длина шипов, мм	Величина давления, кгс/см2
32	20 - 25	10	50 - 80
20	30 - 35	5	80 - 120

· расход клея на единицу площади склеиваемой поверхности шипов должен составлять 400-420 г/м2.

Отечественная промышленность выпускает полуавтоматические линии для сращивания моделей ОК 502, ДВ 503 и ДВ 509. Линии моделей ОК 502 и ДВ 503 предназначены для сращивания брусков средних и крупных сечений. Скорость подачи 5-10 м/мин. Линия модели ДВ 509 предназначена для сращивания мелких заготовок для строганых деталей, например наличников. Скорость подачи 10-20 м/мин. Отверждение клея в соединениях происходит в процессе выдержки сращенных заготовок на специальном рольганге.

Линии моделей ОК 502 и ДВ 503 практически одинаковы и отличаются только расположением рольганга для выдержки.

Склеивание заготовок по сечению - по толщине, ширине или по тому и другому-производится, как правило, на гладкую фугу. Различаются два способа склеивания по сечению: непрерывный с получением бесконечного бруска, разрезаемого на заготовки требуемых длин, и периодический с выдачей штучных заготовок.

Непрерывный способ осуществляется в гусеничных прессах с непрерывной подачей, оснащенных генераторами ТВЧ. При этом склеиваемая заготовка формируется по сечению из отрезков, укладываемых торцами встык. Склеенные этим способом заготовки идут на изготовление деталей неответственного назначения, например брусков оконных и дверных коробок.

При периодическом способе заготовки склеивают из отрезков определенной одинаковой длины. Последние могут быть цельными или сращенными по длине. Отсутствие стыков и предварительная прострожка позволяют получить высокопрочные заготовки для ответственных деталей, например брусков крупногабаритных оконных створок.

Отечественная промышленность выпускает линию склеивания брусков дверных коробок модели ДВ 504.

Технические требования к брускам и к рейкам, поступающим на линию склеивания по сечению. Влажность древесины не более 12%.

Нормативное значение прочности зубчатого клеевого соединения, его вид и водостойкость клеевых соединений устанавливают в технических требованиях на продукцию. Точность формирования зубчатых шипов должна соответствовать квалитету ТУ 13 по ГОСТ 6449.1. Параметр шероховатости поверхностей склеивания зубчатых шипов Rm max по ГОСТ 7016 не должен превышать 200 мкм. Зубчатые клеевые соединения изготовляют в соответствии с требованиями ГОСТ 19414 и по технологической документации, утвержденной в установленном порядке. Торцовые поверхности реек должны быть обрезаны точно под углом 90°. Отклонения по толщине не более ±0,2 мм; склеиваемые поверхности должны быть хорошо пригнаны, чтобы толщина клеевых швов не превышала 0,2 мм.

Линия модели ДВ 504 предназначена для непрерывного склеивания по ширине брусковых заготовок из реек. На изготовление реек идут низкокачественные тонкие пиломатериалы из древесины хвойных пород, так называемые попутные пиломатериалы. Абсолютная влажность древесины, поступающей на линию, 9±2%.

Рейки на линию модели ДВ 504 после раскроя должны поступать фрезерованными. Параметр шероховатости поверхностей фрезерованных деталей Rm max по ГОСТ 7016 не должен превышать 200 мкм.

Склеивание заготовок по толщине выполняется на линии модели 527.00. На линии производится набор пакета из тонких заготовок и склеивание в пневматическом прессе с прогревом клеевых швов ТВЧ.

Сборка рамочных конструкций

Сборка рамочных конструкций окон и дверей может осуществляться по различным схемам (см. рисунок, где а - соединение на прямой шип с направлением движенияпо длине поперечных брусков; б - соединение с продольным средником с направлением движения по длине средника и поперечных брусков; в - соединение на прямой открытый шип с направлением движения по длине продольных и поперечных брусков; г - соединение на открытыйпрямой или клиновый шип с направлением движения с четырех сторон; д - то же с направлением движения по диагоналям). В зависимости от выбранной схемы должна быть обеспечена возможность перемещений силовых органов в той или иной последовательности:

1. При сборке рамочных конструкций (например, створки, фрамуги, коробки дверей и т. п.) на открытые сквозные шипы перемещения выполняются в двух взаимно перпендикулярных направлениях: одно движение необходимо для посадки шипов до упора их заплечиков, а второе для прижатия кромки шипов ко дну проушин.

2. При сборке рамочных конструкций, имеющих внутри просвета импосты, средники или горбыльки (например, форточные створки, оконные коробки с двумя или более створками, балконные двери и т. п.), выполняются два последовательных перемещения со встречным движением прессующих устройств: первое движение обеспечивает попадание шипов в проушины и гнезда путем надвигания их на шипы, а при втором движении происходит окончательная сборка конструкции.

Встречается рамочная конструкция с поперечными или продольными брусками внутри просвета, установленными на круглых шкантах. Тогда сборка конструкции осуществляется по первому варианту, а постановка шкантов производится в вайме ручным или механизированным способом. Такой вариант дан на этом рисунке, где стрелками указано направление движения упоров.

При сборке угловых соединений в створках и коробках на ус с помощью клиновых зубчатых шипов соединение их может осуществляться одним движением перпендикулярно длинной стороне рамок или одновременными диагональными движениями по всем четырем углам.

Технические требования к собранным рамочным конструкциям окон и дверей определены ГОСТ 475 и состоят в следующем:

· отклонения от номинальных размеров сопрягаемых элементов неокрашенных окон и дверей должны соответствовать квалитету 14 по ГОСТ 6449.1;

· отклонения от номинальных размеров несопрягаемых элементов должны соответствовать квалитету 16 по ГОСТ 6449.1;

· створки и коробки должны иметь правильную геометрическую форму в горизонтальной и вертикальной плоскостях;

· клеевые соединения в рамочных конструкциях для помещений с относительной влажностью воздуха более 60% должны быть выполнены на клеях повышенной водостойкости, а для помещений с относительной влажностью воздуха до 60% включительно, а также в изделиях, окрашенных заводом-изготовителем атмосферостойкими лакокрасочными покрытиями, допускается применение клеев средней водостойкости;

· прочность угловых шиповых соединений створок, фрамуг и форточек - 6 кг/см2; коробок - 4 кгс/см2;

· сборка створок и коробок должна производиться на клее и нагелях, провесы в местах сопряжения брусков не допускаются.

Выполнение этих требований может быть обеспечено только при качественном изготовлении деталей, а также точностью работы сборочных механизмов и в некоторых случаях применением жестких шаблонов. Основным оборудованием для сборки рамочных конструкций являются ваймы типа ВГО-2, ВГК-2, ВГД-2, ВГС.

В приведенной ниже таблице даны основные технологические показатели гидравлических вайм.

Основное оборудование для сборки рамочных конструкций

Тип ваймы	Модель (марка)	Предельные размеры собираемых изделий, мм
		высота	ширина	толщина
Для сборки окон	ВГО-2	540-1925	390-740	60
Для сборки оконных и дверных коробок	ВГК-2	600-2360	600-1610	180
Для сборки балконных дверей и дверей филенчатой конструкции	ВГД-2	1900-2300	500-1090	75
Для сборки окон и дверей	ВГС	400-2385	290-1460	25-100

Отечественная промышленность выпускает для сборки рамочных конструкций окон и балконных дверей комплект оборудования модели ОК 500, состоящий из полуавтоматических линий, ОК 506, ОК 509 и ОК 513, а для сборки дверных коробок-линию модели ДВ 506. Линия модели ОК 506 предназначена для сборки коробок оконных блоков и балконных дверей спаренной и раздельной конструкции для жилых зданий, а также коробок оконных блоков для общественных зданий с максимальными габаритными размерами 200х2100.

Сборка коробок производится на клею и металлических нагелях длиной 74 мм диаметром 4,7 мм. Вайма оснащена клеенамазывающим и нагелезабивным приспособлениями.

На линии модели ОК 509 производится зашиповка брусков, сборка из них оконных створок и балконных дверей с постановкой нагелей, формирование их в стопу и выдержка последних на механизированном складе (напольном рольганге).

Линия модели ОК 513 предназначена для изготовления форточек, фрамуг и узких створок оконных блоков спаренной и раздельной конструкции по ГОСТ 11214. На линии выполняются операции фрезерования шипов и проушин, намазывание клеем поверхности шипов, сборка изделий и забивка нагелей, шлифование верхних и нижних поверхностей, фрезерование наружных продольных и поперечных кромок, обработка гнезд под фурнитуру и установка последней.

Операции по сборке рамочных конструкций форточек, фрамуг и узких створок и установка нагелей в угловых соединениях производятся на сборочном станке ОК 513-01.

Сборка дверных коробок производится на линии ДВ 506, где, кроме сборки, выполняются также операции фрезерования гнезд под приборы и установки приборов.

Недостатком упомянутой линии является то, что на ней нельзя собирать коробки для дверей общественных зданий (высота 2300 мм), а также коробка двухпольных дверей шириной свыше 974 мм для жилых зданий.

Сборка щитовых дверей

Щитовая конструкция двери состоит из каркаса, на который с обеих сторон наклеена облицовка из листового материала. Во внутреннее пространство укладывают заполнитель.

В качестве облицовки могут применяться ДВП, фанера или пластмасса. Заполнителем могут служить обрезки брусков, досок, полоски ДВП, шпон с поперечными вставками или склеенный в виде гармошки, бумажное ячеистое или бумажно-шпоновое заполнение, пресс-масса из стружек-отходов и клея и т. д. Различные заполнители представлены на рисунке (а - из полос шпона или ДВП с поперечными вставками; б - сплошной реечный; в - решетчатый из полос ДВП или шпона; г - бумажный ячеистый; д - из шпона, склеенного в виде гармошки; е - из стружек-отходов и клея). Эффективность применения того или иного заполнителя зависит от конкретных условий.

Необходимые для сборки щитовых конструкций дверей (полотен) детали каркаса и облицовка должны быть правильной геометрической формы и выполнены с достаточной точностью. Припуск собранного полотна не должен превышать 4-5 мм на каждую сторону.

Каркас должен быть собран так, чтобы длина и ширина его не превышали больше чем на 8-10 мм номинальные размеры готового полотна.

Наружные стороны каркаса должны быть перпендикулярны друг другу. Ширина брусков каркаса должна быть в пределах 1-1,5 толщины. Детали облицовки из плитных и листовых материалов должны соответствовать номинальным размерам полотна, причем припуск не должен превышать 4-5 мм на сторону.

Неостекленные (глухие) полотна изготовляют, как правило, только с одним наружным каркасом. Остекленные двери имеют и внутренний каркас по размеру вставляемого стекла. Угловые соединения могут быть различной конструкции (см. рисунок "Угловые соединения каркаса полотна двери": а - прямым открытым шипом; б - волнистой скрепкой впритык; в - скобой впритык; г - фигурным шипом). Обычно их собирают скобками или волнистой пластинкой. Наиболее точное положение брусков каркаса достигается при сборке на фигурный шип. В случае заполнения полотна стружко-отходами угловые соединения каркаса собирают на прямой открытый шип с постановкой нагеля. Такое соединение позволяет избежать распирания брусков стружечным заполнением при прессовании.

Остекленные полотна могут изготовляться несколькими способами. Первый способ заключается в том, что проем для остекления в облицовке "вырубается" до сборки полотна. Наружный и внутренний каркасы собираются в кондукторе, а затем к ним крепится облицовка, которая строго ориентируется по проему. По второму способу проем выполняют торцовой фрезой на специальном станке по копиру. Внутренний каркас под остекление вставляется между облицовкой после выборки проема. При сборке остекленных полотен по третьему способу наружный и внутренний каркасы выполняют, как при первом способе, но облицовка состоит из четырех частей. При этом способе наиболее экономно используется облицовочный плитный материал (ДВП, фанера), однако качество поверхности и прочность полотен снижаются.

Технология сборки дверных полотен обусловливаются их конструкцией.

Сборка полотен может выполняться с помощью клеев холодного или горячего отверждения.

Склейка дверных полотен с помощью клеев холодного отверждения производится по следующей технологической схеме:

· 1. Сборка каркаса в кондукторе на металлических скрепках.

· 2. Намазка клеем облицовки с одной стороны в клеевых вальцах.

· 3. Укладка облицовки на каркас и крепление ее к каркасу с помощью небольших гвоздей или металлических скоб.

· 4. Передача облицовки с каркасом на рольганг и укладка заполнителя (сплошной, реечный, решетчатый, из полосок ДВП, бумажный ячеистый, из изоляционной ДВП и т.д.). При всех вариантах заполнения (кроме сплошного реечного) укладывают еще и бруски для крепления приборов (ручек, замков, петель). Ширина брусков реечного заполнения не должна превышать полуторной толщины.

· 5. Укладка второй облицовки с предварительно нанесенным клеем. Облицовка также крепится к каркасу с помощью гвоздей или скоб.

· 6. Укладка предварительно собранных полотен в пакеты по 15-20 шт. на специальном поддоне.

· 7. Укладка верхней траверсы на пакет и нагружение с помощью струбцин или винтового пресса.

· 8. Выдержка под давлением.

· 9. После выдержки обрезка полотна на форматно-обрезном станке или станках ДВ519-01 и ДВ519-02.

Склейка дверных полотен с помощью клеев горячего отверждения осуществляется в многоэтажном прессе с обогреваемыми плитами. При отделке дверей строганым шпоном или поливинилхлоридной пленкой вертикальные кромки полотен облицовывают строганым шпоном толщиной 1-1,5 мм при давлении 5-8 кгс/см2 и температуре 110-125°С (при контактном нагреве). Для сборки дверных полотен применяется оборудование из комплекта модели ДВ-500.

Технологический процесс сборки дверных полотен в горячих прессах для различных вариантов заполнения приведен в таблице.

Технологический процесс сборки дверных полотен в горячих прессах для различных вариантов заполнения

Операция	Варианты конструкций заполнения
	сплошной из деревянных реек	бумажный ячеистый	разреженный реечный, из полосок изоляционной ДВП, из полосок ДВП, решетчатый из ДВП
	содержание операций
Нанесение клеевого состава на облицовку	Клей наносят клеевыми вальцами. Расход клея 28-340 г/м2 склеиваемой поверхности	Клей наносят клеевыми вальцами. Расход клея 28-340 г/м2 склеиваемой поверхности	Клей наносят клеевыми вальцами. Расход клея 28-340 г/м2 склеиваемой поверхности
Сборка каркаса полотна и крепление его к облицовке	Каркас собирают в кондукторе на металлических скрепках или скобах. Каркас крепят к облицовке с помощью гвоздей или скоб	Продольные бруски каркаса крепятся к облицовке скобами или гвоздями. Сборка производится в кондукторе	Каркас собирают в кондукторе на металлических скобах. Каркас крепят к облицовке с помощью гвоздей или скоб
Сборка каркаса полотна и крепление его к облицовке на оборудовании из комплекта ДВ 500	Продольные и поперечные бруски каркаса одновременно крепят к облицовке в проссе ТВЧ, производящем точечную приклейку	Продольные бруски каркаса крепят в прессе ТВЧ, производящем точечную приклейку	-
Укладка заполнителя	В собранный каркас вручную плотно укладыавют отдельные рейки или щиты из предварительно собранных реек	Заполнитель с приклеенными поперечными брусками укладывают между вертикальными брусками каркаса с натягом, в местах постановки приборов укладывают вплотную к брускам каркаса дополнительные бруски	Заполнитель укладывают вручную в собранный каркас. В местах крепления приборов вплотную к вертикальным брускам каркаса укладывают дополнительные бруски
Укладка облицовки	Облицовку с нанесенным с одной стороны клеевым слоем укладывают автоматически или вручную на каркас и крепят с помощью гвоздей или скоб	То же	То же
Загрузка пресса	Предварительно собранное полотно сначала загружают в загрузочную этажерку, а затем производят одновременно загрузку полотен из этажерки в пресс. Загрузка в этажерку механизированная или ручная. Загрузки из этажерки в пресс автоматизирована	>>	>>
Прессование полотен	Полотна прессуются при давлении 8-12 кгс/см2 и температуре 110-125°C в течение 7-10 мин	Полотна прессуются при давлении 2,5-3,5 кгс/см2 и температуре 10-125°C в течение 7 мин	Полотна прессуются при давлении 2,5-3,5 кгс/см2 и температуре 10-125°C в течение 7 мин
Выгрузка из пресса	Выгрузку пресса производят автоматически в разгрузочную этажерку, а из этажерки поштучно на конвейер или приемный стол	То же	То же
Обработка по периметру	Полотна поступают на агрегат продольной, а затем поперечной обработки. Возможен вариант поперечно-продольной обработки	>>	>>
Обработка мест под приборы	Обработка мест под приборы производится автоматически на специализированном оборудовании. Возможен вариант обработки на позиционном оборудовании	Полотна прессуются при давлении 2,5-3,5 кгс/см2 и температуре 110-125°C в течение 7 мин	Обработку производят на позиционном оборудовании. Возможен вариант обработки на автоматизированном оборудовании
Установка приборов (полотна могут поступать в отделку перед установкой приборов или после)	Установку приборов выполняют вручную или с помощью механизированного инструмента	То же	То же
Отправка на склад	С помощью электропогрузчиков, тележек, конвейеров	>>	>>

Остекление окон и дверей

Остекление производят на двойной замазке с креплением стекла деревянными раскладками. Для остекления окон и дверей применяется стекло толщиной от 2 до 4 мм в зависимости от размеров проема и назначения изделия. Стекло может быть прирезанными заранее или листовым. Прирезанное стекло должно быть на 4-6 мм меньше размера между бортами четвертей. Вместо замазки можно применять П-образные резиновые прокладки. Раскладки крепятся гвоздями длиной 12-15 мм или скобами такой же длины. Замазка наносится специальным промазциком (шприцем) с ручной подачей замазки или пневмопистолетом. Для остекления применяется следующее оборудование: конвейер остекления створок ОК 517.13, подъемный стол ОК 517.14 и накопитель створок ОК 517.19.

Остекление производится в такой последовательности: на конвейере остекления в четверти створок наносят первый слой замазки, укладывают стекло, а затем наносят второй слой замазки и прибивают раскладку. После этого створку (предварительно спаренную) переворачивают и устанавливают второе стекло. Остекленные створки укладывают на накопитель и передают на комплектацию.

Техническая характеристика оборудования для остекления оконных блоков:

Размеры остекляемых створок, мм: высота	690-2150
ширина	300-1300
Скорость конвейера остекления, м/с	0,326
Скорость транспортеров-накопителей, м/с	0,145
Производительность комплекта оборудования, м2	5000

Остекление балконных дверных блоков производится так же, как и оконных блоков.

При остеклении дверей сначала прибивается раскладка по периметру проема с одной стороны. Затем дверное полотно переворачивается и в четверть, образованную раскладкой и бруском каркаса, наносится замазка, укладывается стекло, наносится вторая замазка и крепятся раскладки. Расход материалов приведен ниже.

Расход материалов при остеклении окон

Наименование материала	Расход
Стекло листовое по ГОСТ 111 на 1м2 светового проема, м2: толщина 2,5-3 мм	1,16
толщина 4 мм	1,20
Замазка на 1 м длины фальца, кг	0,126
Отделка столярно-строительных изделий лакокрасочными материалами Целью отделки окрасочными и пленочными материалами является придание поверхности изделий из древесины (древесных материалов) декоративного вида и защита их от разрушения под воздействием внешней среды. В зависимости от условий эксплуатации и назначения изделий применяются защитные, либо декоративные покрытия. Отделка подразделяется на прозрачную (при которой видна поверхность подложки) и непрозрачную. Частным случаем непрозрачной отделки является имитационная, при которой на отделываемой поверхности или покрытии воспроизводятся текстура и цвет разных пород древесины, а также различные рисунки. · Требования к защитно-декоративным свойствам покрытий · Подготовка поверхности · Методы нанесения лакокрасочных материалов · Сушка лакокрасочных покрытий · Шлифование лакокрасочных покрытий · Технологические линии · Облицовывание дверных полотен пленочными материалами · Декоративная отделка: печатание, аэрография, акваграфия · В борьбе со стихией: о защите от пожаров

Требования к защитно-декоративным свойствам покрытий

Окрасочная пленка покрытий столярно-строительных изделий, эксплуатирующихся в атмосферных условиях, должна обладать прежде всего водо- и влагопроницаемостью, предотвращающими влажностные деформации изделий при изменении влажности окружающей среды. Долговечность покрытий, т. е. их способность сохранять заданные свойства, зависит от их стойкости к ультрафиолетовому излучению, адгезии к древесине и от ряда других факторов. Требования к отделке столярно-строительных изделий определяются нормативно-технической документацией на изделия, а также ГОСТ 24404.

Оптимальная толщина лакокрасочных покрытий на изделиях из древесины должна быть не менее 60-80 мкм. Поскольку введение антисептика в окрасочный состав не предохраняет древесные материалы от поражения грибками при проникании влаги через дефектные места покрытия (или при высокой проницаемости окрасочной пленки), необходимо антисептирование поверхности самого изделия. Шероховатость лицевых поверхностей в изделиях под непрозрачную отделку должна быть не более (Rm max) 200 мм для лицевых поверхностей и 320 мм для нелицевых; под прозрачную отделку Rm max) - 60-80 мкм.

Подготовка поверхности

К подготовке поверхности относятся отбеливание, крашение, порозаполнение, шпатлевание и грунтование.

Крашение - это придание древесине новой окраски или равномерного цветового фона с сохранением ею текстуры при помощи различных красителей, пигментов и протрав. Наиболее распространено поверхностное крашение, при котором используют в основном водорастворимые синтетические красители для дерева от № 1 до 16. Концентрация растворов 2-5%. столярный деревообработка сборка пресс

Порозаполнение - обработка поверхности кольцесосудистых пород древесины вязкими порозаполняющими составами.

Шпатлевание - (местное и сплошное) выполняется для выравнивания поверхности древесины и маскировки вмятин, царапин, трещин и т.п. Консистенция большинства шпатлевок рассчитана на нанесение их шпателем. Для лучшего заполнения неровностей подложки сухой остаток шпатлевок должен быть выше, чем грунтов. При шпатлевании изделий, особенно эксплуатируемых в атмосферных условиях, необходимо избегать толстых слоев шпатлевок (более 0,3-0,5 мм), так как в процессе эксплуатации возможны усадка и растрескивание шпатлевки и, как следствие, разрушение покрытия. Нанесение красителей, порозаполнителей и шпатлевок производится вручную, распылением, на вальцевых и вальцоворакельных станках МШ1.03, ШПЩ-2. Крашение и порозаполнение применяются, как правило, при отделке мебели.

Грунтование древесины и древесных материалов осуществляется для улучшения сцепления (адгезии) лакового (окрасочного) покрывного слоя с подложкой; снижения расхода более дорогого покрывного окрасочного состава; изоляции воздуха, влаги и смол в древесной подложке, выделение которых при нанесении, сушке и эксплуатации окрасочного слоя может привести к его разрушению; повышения токопроводности поверхности древесных материалов при окраске в электрополе высокого напряжения. Грунтовку можно наносить любым механизированным методом.

Грунтовочные составы отличаются от эмалей и красок повышенным содержанием пигмента (наполнителя) и, как правило, природой пленкообразователя.

В связи с отсутствием грунтовочных составов белого цвета при отделке столярно-строительных изделий в качестве грунтовок используются эмали или краски, а также допускается использование олифы.

Методы нанесения лакокрасочных материалов

· Отделка распылением

· Окраска в электрическом поле высокого напряжения

· Отделка окунанием

· Отделка наливом

· Отделка струйным обливом с выдержкой в парах растворителя

· Отделка вальцеванием (накатом)

Отделка распылением

Отделка распылением заключается в раздроблении окрасочных составов сжатым воздухом (пневматическое распыление) или путем воздействия высокого давления (более 40 кг/см2) на лакокрасочный материал (безвоздушное или гидравлическое распыление). В последнем случае распыление достигается за счет превращения потенциальной энергии краски, находящейся под давлением, в кинематическую во время выхода в атмосферу. При обоих методах нанесения возможен предварительный нагрев окрасочного состава, позволяющий применять краски повышенной вязкости (100 и более по ВЗ-246). Для подогрева окрасочных составов при пневматическом распылении применяются аппараты УГО-2М, УГО-4М, УГО-5. Установки безвоздушного распыления выпускаются двух вариантов: с подогревом - УБР-2, УБР-2Э, УБР-3, УБРП-1; без подогрева - У БРХ-1, УБРХ-1М.

Преимуществом безвоздушного распыления по сравнению с пневматическим является снижение потерь краски на туманообразование, сокращение расхода растворителей (на 25-30%), повышение производительности труда.

При пневматическом распылении в зависимости от места смешения лакокрасочного материала с воздухом различают краскораспылители с головками внешнего (типа КРУ, КРП, ЗИЛ) и внутреннего (модели 0-45, 0-37А, С2592, С2512 и др.) смешения (см. рисунок).

По способу управления краскораспылители подразделяются на ручные и автоматические, последние используются на автоматизированных линиях окраски.

Давление на краску в красконагнетательном баке для различных распылителей колеблется от 0,4 до 3 кгс/см2, максимальное давление воздуха в распылителе - от 2 до б кгс/см2. Максимальная условная производительность 15 - 600 м2/ч. Вязкость краски: без подогрева 20 -40 с, с подогревом 80 - 350 с по ВЗ-246.

Метод распыления пригоден для нанесения всех однокомпонентных окрасочных составов (в том числе и водно-дисперсионных красок), а также двухкомпонентных лакокрасочных материалов, жизнеспособность которых после смешения с отвердителями составляет не менее 4-6 ч. Окраска распылением производится в распылительных камерах с боковым или нижним отсосом воздуха.

Окраска в электрическом поле высокого напряжения

Для окраски этим методом между электродами, одним из которых является заземленное окрашиваемое изделие (анод), а другим - коронирующие электроды (катоды), создается постоянное электрическое поле высокого напряжения. Контакт окрашиваемого изделия с заземленным конвейером обеспечивается металлическими подвесками. Частицы лакокрасочного материала, получившие отрицательный заряд, движутся по силовым линиям электрического поля и осаждаются на заземленном изделии. По типу аппаратуры и физической сущности процессов способы электроокраски подразделяются на пневмоэлектрический (электрическое поле создается выносными электродными сетками, а распыление осуществляется сжатым воздухом); электромеханический (частицы краски заряжаются на кромке электростатического вращающегося распылителя); электростатический (окрасочный состав распыляется с коронирующей кромки только под действием электрического поля).

Первый способ характеризуется повышенным расходом лакокрасочного материала. Более экономичен электромеханический способ распыления: окрасочный состав по краскопроводу подводится к вращающейся головке распылительного устройства и под действием центробежных сил равномерно стекает с коронирующей кромки распылителя (см. рисунок); при этом частицы краски приобретают отрицательный заряд и за счет суммирования электростатических и механических сил перемещаются к изделию.

Для окраски изделий из древесных материалов применяются в основном чашечные распылители, формирующие более направленный по сравнению с грибковыми факел. Серьезным недостатком метода окраски в электрополе является непрокрашивание труднодоступных мест (углублений, экранированных участков деталей и т.п.). В какой-то мере это предотвращается применением дискового распылителя при расположении плоскости диска по нормали к окрашиваемой поверхности. В этом случае достигается наиболее полное совмещение направления центробежных сил и силовых линий электрополя. При использовании дисковых распылителей необходима петлеобразная конфигурация конвейера, обеспечивающая вращение окрашиваемых деталей вокруг диска.

Для окраски плоских деталей используются электростатические (щелевые) распылители. Применение этих распылителей для окраски древесины ограничивается нанесением лаков и слабопигментированных красок.

Электромеханические распылители имеют пневмо- или электропривод. Пневмопривод обладает большим пусковым моментом, но не обеспечивает стабильности оборотов. Этих недостатков лишен электропривод, что обусловило его преимущественное применение. В качестве источников высокого напряжения используется высоковольтное выпрямительное устройство В-140-5-2. Краска к распылителям подается дозирующими установками ДКХ-3.

Качество окраски изделий из древесины определяется подготовкой поверхности, шероховатость которой допускается в пределах Rm max=60-200 мкм по ГОСТ 7016. На поверхности не должно быть ворса, так как при электроокраске ворсинки поляризуются (образуется корона одноименного с частицами краски заряда) и препятствуют осаждению окрасочного состава на поверхности изделия. Опыт электроокраски древесины показывает, что наиболее важное значение при отделке этим способом имеет поверхностная влажность древесины (объемная влажность может не превышать 4%).

Для повышения поверхностной влажности (и, тем самым, токопроводности) изделия подвергаются обработке токопроводяшими составами. В большинстве случаев для этого применяется раствор алкамона ОС-2, ГОСТ 10106, в уайт-спирите.

Токопроводящий состав приготавливается на месте потребления путем растворения 7 мас. ч. алкамона в 93 мас. ч. уайт-спирита. Поверхность изделия должна быть покрыта слоем токопроводящего состава равномерно и без пропусков. Запыление слоя не допускается.

Лакокрасочные материалы для электроокраски должны иметь удельное объемное сопротивление 5-106 - 5-107 ом/см и диэлектрическую проницаемость 6-10. Удельное поверхностное сопротивление древесины после обработки токопроводящим составом должно быть 108-1010 ом.

Отделка окунанием

Применение метода окунания ограничивается формой и габаритами изделия, которые должны обеспечивать полное отекание избытка краски. При относительной простоте установок окунания и возможности механизации окраски этот метод не получил достаточного распространения вследствие неравномерности толщины покрытия, образования потеков на нижних кромках деталей, большого зеркала испарения растворителя (и связанной с этим пожароопасности процесса отделки). Лакокрасочные материалы для окраски окунанием должны содержать большой процент пленкообразующих веществ, обладать хорошей текучестью и высокой жизнеспособностью. Толщина и равномерность окрасочного слоя регулируются, главным образом, скоростью извлечения деталей из краски, вязкостью и температурой лакокрасочного материала.

Метод окунания используется на отдельных предприятиях для отделки брусковых или погонажных деталей на оборудовании, изготовленном собственными силами.

Отделка наливом

Для нанесения окрасочных составов на детали с плоскими поверхностями (щиты, дверные полотна и т.д.) наиболее широко применяется метод налива, при котором окрасочный слой наносится при прохождении детали (в горизонтальном положении) через сплошную завесу падающего вниз лакокрасочного материала. Завеса окрасочного состава может формироваться различными способами (см. рисунок; а - стекание с наклонного экрана; б - вытекание из щели; в - перелив через сливную плотину; г - перелив через сливную плотину со стеканием с экрана; 1 - деталь; 2 - транспортер; 3 - коллектор; 4 - лоток; 5 - окрасочный слой; 6 - экран; 7 - короб с донной щелью; 8 - сливная плотина; 9 - перегородка с фильтром). При использовании наливочной головки с наклонным экраном большая поверхность испарения растворителя из окрасочного слоя на экране приводит к повышению вязкости краски. Основными недостатками наливочной головки с донной щелью являются необходимость тщательной фильтрации лакокрасочного материала и трудность обеспечения постоянства толщины завесы по всей ее длине (возможен также срыв струи с кромки щели). При использовании головки с донной щелью угол встречи завесы с поверхностью деталей близок к 90°, поэтому при нанесении окрасочного состава происходит пузыреобразование (наливная машина ЛМН-1М). Это обусловило разработку и серийный выпуск машины ЛМ-3, в которой головка выполнена в виде сливной плотины с экраном.

Отделка струйным обливом с выдержкой в парах растворителя

Сущность этого метода заключается в окраске вертикально подвешенных деталей при пересечении ими многоструйной (ламинарного типа) завесы краски с последующей выдержкой в паровой зоне, что создает благоприятные условия для окраски труднодоступных мест, замедляет испарение растворителя из окрасочного слоя, улучшая тем самым розлив краски и способствуя достижения равномерной толщины покрытия.

Струйный облив осуществляется путем подачи краски через сопла неподвижного контура, охватывающего деталь, или через систему сопел на качающейся трубе (осцикаторе), расположенной под конвейером с деталями (см. рисунок; 1 - изделия; 2 - конвейер; 3 - привод; 4 - коллектор; 5, 11 - трубы; 6 - бак с эмалью; 7, 8 - вентиль; 9 - насос; 10 - бак с растворителем; 12 - поддон). Необходимая концентрация паров в паровом туннеле создается, главным образом, за счет испарения растворителей с окрашенных деталей. Продолжительное пребывание изделий в паровом туннеле и концентрация растворителя снижают толщину окрасочного слоя, в первую очередь, на кромках изделия. Потери краски при нанесении рассматриваемым методом не превышают 5-10%.

Отделка вальцеванием (накатом)

Применяется для окраски плоских деталей (например, дверных полотен). Для отделки вальцеванием используются многоцелевые вальцовые станки с дозирующим устройством КВ-9, ВКВ-14, КВ-18, КВ-28, П708.1 и ДВ522.02 и др. Вальцеванием наносятся в основном мочевиноформальдегидные лаки и эмали. Недостаточный розлив водно-дисперсионных красок обусловливает комбинированный способ их нанесения на плоские детали: струйное нанесение краски из дозирующего устройства с последующим разравниванием двумя-тремя вальцами. Дозатор и валики возвратно-поступательно перемещаются в направлении, перпендикулярном движению окрашиваемой детали. Вязкость лакокрасочного материала - не менее 40 с по ВЗ-246.

Повышенное содержание органических растворителей в лаках и эмалях вызывает набухание резиновых валиков, их быстрый износ и отслаивание от металлической основы. Срок службы резиновых валиков не превышает одного месяца. При окраске вальцеванием требуется повышенная размерная точность деталей.

Принцип работы машины для окраски дверных полотен методом наката водно-дисперсионными красками приведен на рисунке; 1 - транспортер; 2 - дверное полотно; 3 - бачок с краской; 4 - струя краски; 5 - валики; 6 - конвекционная сушильная камера; 7 - возвратно-поступательный механизм.

Сушка лакокрасочных покрытий

Сушка лакокрасочных покрытий производится для отверждения окрасочного слоя и может осуществляться либо только путем испарения растворителей (материалы типа нитроцеллюлозных, перхлорвиниловых лаков и эмалей), либо за счет химических процессов окисления, конденсации и полимеризации (материалы типа масляных, алкидных, карбамидных, полиэфирных лаков и эмалей и т. д.). Процесс естественной (воздушной) сушки при 18-20°С большинства применяемых материалов весьма продолжителен (более 24 ч) и требует больших производственных площадей. Искусственная сушка - наиболее эффективное средство ускорения процесса образования покрытия.

По способу подвода тепловой энергии сушка подразделяется на конвекционную (передача тепла происходит при непосредственном соприкосновении окрасочного слоя с циркулирующим горячим воздухом); радиационную (при помощи облучения окрашенных изделий инфракрасными и ультрафиолетовыми лучами); за счет аккумулированного тепла предварительно нагретого конвекционным, терморадиационным или контактным способом изделия; отверждение зажелатинированного окрасочного слоя в прессах или прокаткой нагретыми вальцами.

По конструкции сушильные камеры можно разделить на два основных типа: тупиковые периодического и проходные непрерывного действия. Первые применяются на предприятиях с мелкосерийным производством.

Одним из перспективных методов сушки лакокрасочных материалов является отверждение под действием УФ-излучения (фотохимический способ сушки). При этом отверждение осуществляется за счет превращения УФ-излучения в тепловое в самом окрасочном слое, что значительно снижает энергетические потери и нагрев подложки. Оптимальная длина волны УФ-излучения равна 0,200-0,360 мкм. Светочувствительность окрасочных составов достигается введением в них фотоинициаторов - светочувствительной добавки, наиболее эффективными из них являются метиловые и изобутиловые эфиры бензоина, григонал-14 и др.

Отверждение УФ-облучением используется для прозрачных покрытий, в основном - полиэфирных. Однако успешный опыт применения фотохимического способа сушки пигментированных составов за рубежом и аналогичные попытки наших ученых создают предпосылки для расширения области его применения.

· Сушка способом предварительного аккумулирования тепла

· Конвекционная сушка

· Терморадиационная сушка

Сушка способом предварительного аккумулирования тепла

Этот способ сушки сочетает в себе достоинство терморадиационного отверждения (пленкообразование начинается от подложки) и исключает пузырение покрытия влагой и воздухом, содержащимися в древесной подложке. Метод эффективен при толщине покрытия до 80 мкм. Степень и продолжительность нагрева зависят от вида лакокрасочного материала и массы деталей. Для быстросохнущих окрасочных составов (карбамидных, водно-дисперсионных) достаточно поверхностного прогрева деталей в течение 40-90 с при температуре ТЭН 300-400°C или воздуха 170-180°C. При окраске эмалями продолжительность нагрева увеличивается до 2-5 мин. После нанесения краски необходима стабилизация (называемая также дегазацией или нормализацией) в вентилируемых необогреваемых камерах, где происходит удаление растворителя из отвердевающего окрасочного слоя.

Конвекционная сушка

Для нагрева циркулирующего воздуха в сушильных камерах используются паро- и электрокалориферы. Практика показывает, что при нагреве воздуха до 60-80°C экономически предпочтительнее паровые калориферы. Направление воздушного потока в проходных сушильных камерах - обратное движению конвейера с окрашенными деталями.

Терморадиационная сушка

При терморадиационной сушке инфракрасным излучением (терморадиация) передача тепла окрасочному слою осуществляется главным образом от подложки, которая нагревается за счет поглощения инфракрасных лучей. Нагреваясь снизу, окрасочный слой не препятствует удалению растворителей, что значительно ускоряет процесс отверждения по сравнению с конвекционной сушкой. При терморадиационной сушке окрасочных составов на древесине следует учитывать выделение влаги, воздуха и смол, содержащихся в подложке, а также коробление изделий при высоких температурах. При температуре на поверхности изделий 130°C и влажности хвойной древесины 14-15% критическая продолжительность сушки терморадиацией составляет примерно 2 мин: за это время смола в древесине не успевает расплавиться. Однако этого времени недостаточно для отверждения большинства применяемых окрасочных составов. Это обусловливает верхний предел температуры поверхности древесины при терморадиационной сушке, равно 60-80°C.

В качестве источников инфракрасного излучения используются ламповые, панельные и трубочные излучатели. Недостатком ламповых излучателей является низкий к.п.д. и короткий срок службы. Панельный излучатель, представляющий собой чугунную или керамическую плиту с вмонтированными в нее нагрвателями (или обогреваемую газовыми горелками), дает равномерно распределенный поток излучения, однако обладает большой инерционностью. Наиболее распространены трубчатые электронагреватели (ТЭН) с алюминиевыми рефлекторами НВС (ГОСТ 13268) с рабочей температурой поверхности нагревателя до 450°C.

При терморадиационной сушке изделий решетчатой формы (например, оконных блоков) энергия излучателей используется не полностью. Практика показывает, что применение комбинированной (терморадиационно-конвекционной) сушки для окрашенных изделий сложной формы нецелесообразно, поскольку продолжительность отверждения окрасочного слоя терморадиацией недостаточна для конвекционной сушки внутренних (экранированных от излучения) участков окрашенной поверхности, омываемой горячим воздухом. Энергоемкость электротерморадиационной сушильной камеры значительно выше, чем конвекционной.

Шлифование лакокрасочных покрытий

Различают межслойное шлифование и выравнивание покрытий шлифованием. При отделке столярно-строительных изделий применяется первый вид шлифования. Для шлифования лакокрасочных покрытий применяют одноленточный шлифовальный станок ШлПС-5, схема которого изображена на рисунке: а - вид станка спереди; б - вид сверху; 1 - станина; 2 - приводной шкив; 3 - направляющие; 4 - рукоятка прижима; 5 - неприводной шкив; 6 - суппорт; 7 - ролики; 8 - стол; 9 - прижимной утюжок; 10 - рукоятка подачи стола; 11 - шины перемещения стола; 12 - горизонтальный вал.

Для ручного шлифования зашпатлеванных участков деталей средних и малых размеров выпускается специальный ручной инструмент. По типу привода он подразделяется на электрический и пневматический, а по типу рабочего органа - на ротационный и вибрационный. Наиболее применяемым до настоящего времени является вибрационный инструмент с пневмоприводом.

Основные технические данные пневматических вибрационных машин приведены ниже в таблице.

Технические характеристики станка ШлПС-5

Наибольшие размеры деталей, мм: длина	1900
ширина	850
толщина	400
Ширина абразивной ленты, мм	160
Скорость резания, м/с	25
Общая установленная мощность, кВт	4,0
Габаритные размеры, мм	3205*1830*1420
Масса, кг	620

Основные технические данные пневматических вибрационных машин

Наименование параметра	Показатели парамтеров для машин
	ОПМ-2	ОПМ-3	ОПМ-1
Мощность двигателя, кВт	0,22	0,22	0,125
Расход воздуха, м3/мин	0,25	0,25	0,15
Частота вращения, об/мин: без нагрузки	4800	5000	5000
под нагрузкой	3000-3800	3200-4000	3200-4000
Эксцентриситет кривошипного вала, мм	2,5	2,5	2,5
Размеры рабочей платформы, мм: длина	180	175	215
ширина	75	60	50
Габариты машины, мм: длина	180	175	215
ширина	80	60	60
высота	145	165	115
Масса, кг	2,3	2,0	1,7

Технологические линии

Современная технология отделки столярно-строительных и паркетных изделий лакокрасочными материалами предусматривает ряд операций - шпатлевание дефектных мест, их сушку, шлифование, одно- или многократное нанесение лакокрасочного материала и сушку.

· Оборудование для окраски оконных блоков

· Оборудование для окраски дверных полотен

· Оборудование для окраски дверных коробок и погонажных деталей

Оборудование для окраски оконных блоков

Наибольшее распространение получили два метода окраски: струйный облив с последующей выдержкой в парах растворителя и электроокраска.

Окраска методом струйного облива производится на линиях, выпускаемых Вологодским СПО. Принцип их работы заключается в следующем. Изделия навешивают на специальные подвески, прикрепленные к каткам, передвигаемым по монорельсу бесконечной цепью. Привод цепи осуществляется от электродвигателя через редуктор и вариатор. На одной подвеске одновременно навешивают четыре-шесть створок и две коробки. Изделия поступают в камеру облива, где на их поверхность наносится краска или эмаль, вытекающая под давлением в виде фонтанов из отверстий коллектора. После окраски изделия поступают в камеру выдержки в парах растворителей данного лакокрасочного материала, подаваемых вентилятором из камеры облива. В камере выдержки происходит, помимо отекания избытков нанесенного материала, равномерное его распределение по всей поверхности изделия. Избыток лакокрасочных материалов по наклонному полу стекает в сборники, откуда после фильтрации поступает в систему облива. Изделия на конвейере подвешиваются в несколько наклонном к плоскости их движения положении, что обеспечивает лучшее растекание красок или эмалей, а также способствует устранению шагреней, подтеков и других дефектов.