Строительные материалы

Выбор материала для производства мебели и его обработка

Методы обработки применяемых материалов выбираются в зависимости от их свойств и назначения.

Применение массивной древесины

В настоящее время массивная древесина — основное сырье для производства мебели, хотя все большее значение приобретают различные пластические массы и прочие материалы. Массивная древесина легко поддается обработке, она имеет высокую механическую прочность и по сравнению с другими используемыми материалами относительно небольшую массу.

Применение и обработка древесных плит

Для производства плоских деталей мебели применяются столярные, волокнистые, стружечные плиты, фанера, а так же щиты рамочной конструкции.

Столярные плиты состоят из внутреннего слоя и двух наружных слоев, которые склеиваются друг с другом под действием давления и температуры.

Столярные плиты с реечным заполнением требуют значительного количества ценного сырья. Они обладают высокой прочностью на изгиб, и им следует отдавать предпочтение при производстве деталей, которые будут испытывать большие нагрузки. При раскрое таких плит получаются большие количества отходов, так как приходится учитывать направление волокон облицовочного слоя и реечного заполнения.

На многих предприятиях отходы массивной древесины столярных и древесностружечных плит используются для второстепенных целей, чтобы сократить общее количество отходов. Рейки после раскроя плит связываются или склеиваются (по отдельным точкам) и облицовываются фанерой или древесноволокнистой плитой. Прочность на изгиб таких плит ниже, чем прочность на изгиб столярных плит, выпускаемых промышленностью, и область их применения ограничена изделиями, в которых допускаются пониженные требования к качеству.

Для производства кухонной мебели выпускаются преимущественно щиты рамочной конструкции с различным внутренним заполнением. Эти щиты изготавливаются с точными окончательными размерами. В качестве внутреннего заполнения используют гофрированный картон, полоски волокнистых плит или фанеры, склеенные в виде решетки, бумагу, пропитанную смолой, и плиты из твердой полиуретановой пены, которые с обеих сторон закрываются волокнистыми плитами. Эти конструкции позволяют сэкономить древесину и обладают формоустойчивостью, но в большинстве случаев требуют значительных затрат труда при их производстве. Такие плиты применяют преимущественно для изготовления дверей и стенок мебели, которые не подвергаются нагрузкам на изгиб.

Плоскопрессованные стружечные и волокнистые плиты имеют высокую плотность, что обусловлено технологией производства и их структурой. Они мало разбухают и усаживаются по длине. Расход сырьевой древесины при их изготовлении ниже по сравнению с расходом древесины при производстве столярных и фанерных плит и частично покрывается за счет применения низкосортной древесины. Эти достоинства и возможность осуществлять полуавтоматическое производство лежат в основе народнохозяйственного значения производства стружечных и волокнистых плит. Благодаря отсутствию направления волокон в структуре этих плит имеется возможность рационально осуществлять их раскрой. Учет особенностей структуры требуется только условно. Поверхности плит могут облицовываться и отделываться различными способами. Обработку плит целесообразно осуществлять твердосплавным инструментом из-за их высокой плотности и содержания синтетической смолы.

Если тонкие волокнистые плиты большей частью применяются в качестве задних стенок и доньев ящиков, то древесностружечные плиты, изготовленные методом плоского прессования, и волокнистые плиты средней плотности, толщиной более 10 мм, предназначены для изготовления плоских конструктивных групп, таких, как дверки, стенки и полки. Древесностружечные плиты, изготовленные методом экструзии, имеют ограниченное применение при производстве мебели и должны быть облицованы, так как прочность этих плит на изгиб очень мала.

Фанера в основном применяется для изготовления задних стенок мебели и доньев выдвижных ящиков, так как она обладает очень высокой прочностью и при хорошем качестве наружного слоя ее можно только покрыть лаком и отшлифовать. Однако при ее производстве и раскрое получаются значительные общие отходы. Поэтому фанера все чаще заменяется твердыми древесноволокнистыми плитами.

Выбор и применение шпона

Шпон представляет собой тонкие листы древесины, которые наклеиваются на несущие конструкции. В зависимости от способа производства различают шпон, строганный  и лущеный, в зависимости от назначения его делят на облицовочный, подоблицовочный и упрочняющий.

Облицовочный шпон изготавливается из древесины декоративных пород (большей частью это шпон строганный) толщиной менее 1 мм. Он, прежде всего, определяет внешний вид мебели.

Подоблицовочный и упрочняющий шпон выполняет конструктивные задачи. Такой шпон изготавливается из более дешевых пород древесины толщиной 0,7-1,8 мм путем лущения. В большинстве случаев текстура и цвет шпона лущеного не имеют значения.

При облицовывании экструзионных древесностружечных плит, прежде всего, ставится задача увеличить их прочность на изгиб. Для  этой цели применяется лущеный шпон толщиной до 2 мм, который наклеивают таким образом, чтобы направление волокон шпона было параллельно направлению производства плит.

Большое значение приобретает склеивание древесных плит шпоном из древесины более дешевых пород, с неярко выраженной структурой, который до сих пор применялся только для второстепенных целей. После облицовывания на этот шпон с помощью одного-четырех цилиндров методом печати наносится рисунок текстуры древесины декоративных пород.

Благодаря наличию пор в шпоне имитация выглядит настолько правдоподобной, что даже специалисту трудно отличить шпон с напечатанным на нем рисунком от подлинного шпона. Этот экономичный способ позволяет при известных обстоятельствах достигнуть значительной экономии и наиболее рационально использовать шпон. Например, шпон из заболонной ореховой древесины, который прежде большей частью попадал в отходы, превосходно можно использовать для нанесения на него текстуры древесины методом печатания.

При выборе шпона в основном следует обращать внимание на достаточное выравнивание напряжений, чтобы не произошло коробления. Так как различные породы древесины по-разному разбухают и усаживаются в тангенциальном и радиальном направлениях, то нельзя одну сторону изделия облицовывать лущеным шпоном, а другую строганным шпоном, даже если шпон будет одной породы древесины. В лущеном шпоне усадка шпона по ширине всегда соответствует тангенциальной усадке, в строганном шпоне — большей частью радиальной усадке. Облицовывание шпоном различной толщины приводит при изменениях влажности и температуры окружающего воздуха к появлению значительных напряжений.

Применение формованных деталей из стружки

В настоящее время для различных целей все больше применяются детали, формованные из стружки. Технология подготовки стружки аналогична технологии, применяемой при производстве стружечных плит. В прессе со специальными и очень дорогими инструментами изделию придается определенная форма. Поверхность прессованных из стружки деталей может быть, затем облицована или отделана, после чего уже не требуется никакой обработки. Для мебельной промышленности могут быть изготовлены, например, профилированные и фигурные крышки столов, сиденья стульев, ножки, небольшие корпусные изделия и другие конструктивные элементы. Этим способом также изготавливаются футляры для телевизоров и радиоприемников.

Применение прессованных деталей из стружки позволяет значительно сэкономить древесину, так как в качестве сырья большей частью используются отходы. Кроме того, значительно упрощается процесс производства мебели. Обычно при использовании прессованных деталей из стружки отпадают многие операции, связанные с последующей их обработкой. При массовом производстве стоимость изготовления прессованных деталей из стружки, как правило, ниже стоимости изготовления обычных конструктивных элементов, и она снижается с увеличением объемов производства.

Применение и обработка полимерных материалов

Все возрастающий дефицит древесины вынуждает мебельную промышленность все чаще заменять ее различными полимерными материалами.

По утверждению Бема, в 1980 г. соотношение замены древесины пластмассами будет составлять от 1:5 до 1:3. Пластмассы в зависимости от вида имеют по сравнению с древесиной целый ряд преимуществ: стойкость к механическим, климатическим, химическим и термическим нагрузкам, возможность получения профилированных погонажных деталей, ящиков, красивой по форме фурнитуры. Кроме того, их отличает простота в обработке и удобство при уходе. Встройка гигиеничных хлебниц, выдвижных ящиков и емкостей для сыпучих продуктов из пластиков в кухонную мебель, направляющих для раздвижных дверок и выдвижных ящиков повышают потребительскую ценность и функциональную надежность мебели. Упрощается производство мебели, так как отпадает целый ряд технологических операций.

Уже несколько десятилетий полимерные материалы известны как материалы для склеивания древесины. Клеи на основе синтетических смол обеспечивают высокую прочность и благодаря короткому времени схватывания позволяют наладить поточное производство.

Следующей областью применения полимеров является отбелка поверхностей. Наряду с покрытиями, различными лаками на базе синтетических смол,  получают высокопрочные покрытия поверхности путем напрессовывания, в горячем прессе пропитанной синтетическими смолами бумаги с напечатанными декоративным рисунком. Для этого используют прессы как высокого, так и низкого давления. Такая технология широко применяется в производстве кухонной мебели. Кроме значительной экономии шпона, при применении декоративной пленки на основе пропитанных бумаг можно без труда подобрать поверхности по цвету и текстуре. Декоративная пленка устойчива к воздействию света, тепла и влаги.

Пропитанная смолой бумага без напечатанного на ней рисунка используется как внутренний слой под облицовку из шпона для выравнивания поверхности древесностружечной плиты. Эта бумага используется также в качестве грунта при нанесении цветного лака.

В последнее время все большее значение приобретают облицовочные материалы на базе ненасыщенных полиэфиров

Материалы на базе ненасыщенных полиэфиров позволяют получать пленки, как с тисненой, так и нетисненой поверхностью, с напечатанным на них рисунком или одноцветные, а также пленки различной толщины и с разной степенью блеска. Такие пленки, применяя невысокое давление, можно наклеивать на любые поверхности, даже на слегка изогнутые.

Возможность комбинирования пластика с древесиной заключается в применении пенистых материалов в качестве внутреннего заполнения щитовых элементов. Такие щиты значительно легче, чем древесностружечные плиты, однако выдерживают меньшую нагрузку на изгиб.

Особое значение пенистые материалы из полиэфира и полиуретана могут приобрести при производстве формованных деталей, которые не удается или удается с большим трудом выполнить из древесины. Например, при реставрации разных изделий или внутренней отделки с помощью пенистых материалов удается полностью восстановить внешний вид оригинала. Широкое распространение найдут формованные детали с соответствующими профилями, способные выдерживать соответствующую статическую нагрузку, которые позволят применять более простые принципы соединения при конструировании. Но в этой области только сейчас начинается исследование и проектирование.

Учитывая специфические особенности полимерных материалов, можно добиться улучшения функциональной надежности мебели и повысить ее качество.

Применение металлов

Прежде всего, с целью повышения функциональной надежности почти всю монтажную фурнитуру изготавливают из металла. Она обеспечивает высокую прочность, почти не изнашивается и легка в обращении.

Широкие возможности при конструировании открываются с применением хромированных или лакированных металлических ножек для мебели, каркасов мебели для сидения из стальных профилей и из легких металлов. При этом отпадают испытывающие большую нагрузку соединения из древесины. Кроме того, такие изделия очень легко чистить. Наряду с приведенными примерами имеются еще другие области применения металлических деталей при производстве мебели.

Статьи по теме: