Строганный шпон

      Дуб — ядровая порода, имеет тяжелую твердую древесину, заболонь  узкая, желтовато-белого цвета,   ядро от светлого   до   темно - бурого цвета, сердцевинные лучи   широкие и хорошо   заметны простым глазом, имеет красивую текстуру.

      Бук— безъядровая порода. Древесина рассеянно поровая, белая, с желтовато-красным оттенком, однородная и достаточно прочная. Сердцевинные лучи видны хорошо. Древесина бука хорошо изгибается, особенно после гидротермической обработки.

      Ясень — ядровая порода. Древесина вязкая, твердая, обладает значительной прочностью. Ядровая часть светло-бурого цвета, заболонь широкая, белая с оттенками. Годичные слои заметны хорошо. Имеет красивую текстуру, хорошо шлифуется и отделывается.

      Клен — порода с плотной однородной    древесиной    белого или желтого цвета. Имеет очень красивую    текстуру,    особенно такие разновидности, как «птичий глаз».

       Орех грецкий — ядровая порода. Ядровая часть   светло-коричневого цвета, а заболонь — светло-желтого, сердцевинные лучи заметны хорошо. Древесина имеет красивую текстуру с разнообразным рисунком. Особенно красивую текстуру имеет древесина орехового капа (нароста). Древесина ореха употребляется исключительно для производства строганого шпона. Она хорошо обрабатывается и отделывается и является одной из  самых  ценных  пород для облицовывания мебельных деталей и узлов.

       Красное дерево — разновидностей этой породы много: макоре, махагони, куеро, ниангон и др. Древесина плотная, достаточно твердая, однородная. Цвет от бледно-красного до красновато-коричневого. Годичные слои и сердцевинные лучи заметны хорошо. Имеет красивую текстуру, хорошо поддается обработке и отделке, и особенности полированию.

       Из древесных пород, используемых для выработки лущеного шпона, следует отметить следующие.

       Береза — безъядровая порода. Древесина белая с желтым или чуть красноватым оттенком, достаточно прочная, но недостаточно красивая по текстуре. Широко используется при изготовлении фанеры, а также для облицовывания внутренних поверхностей мебельных изделий.

       Сосна — ядровая порода. Ядро буровато-красного, заболонная чисть желтовато-белого цвета. Годичные слои видны хорошо, ранняя зона годичного слоя светлая, поздняя — более темного цвета. Древесина сосны хорошо обрабатывается, но плохо поддается отделке. Имеет много смоляных ходов; прочностные показатели до-вольно высокие. Применяется в мебельном производстве как основы для многих изделий.

       Ель — безъядровая порода.   Древесина белого    цвета, мягкая, однородного строения с большим количеством сучков. Имеет более

пониженную прочность  и стойкость, чем сосна.   Используется для тех же целей.

       Лиственница имеет древесину белого, с легким буроватым оттенком цвета. Древесина тяжелая, стойкая против гниения, имеет достаточно красивую текстуру. В последнее время начинает использоваться для выработки лущеного, а также строганого шпона.

       Качество лущеного и строганого шпона в значительной степени зависит от физико-механических свойств древесины, которые различают для трех основных разрезов ствола — поперечного (торцового), радиального и тангенциального.

Рис.1. Разрезы ствола дерева:

а-поперечный, б-радиальный, в-

тангенциальный.

 

       Плоскость сечения при поперечном разрезе (рис. 1,а) проходит перпендикулярно оси ствола дерева, при радиальном (рис. 1,6)— вдоль оси ствола через его сердцевину, при тангенциальном (рис. \, в) — вдоль оси ствола на некотором  расстоянии от осевой его части.

       Наиболее важными  для производства    лущеного     и    строганного шпона являются   следующие физиико-механические    свойства:    влажность древесины и свойства, связанные: с ее изменением (усушка, внутренние трещины  и коробление  при высыхании, разбухание при водо- и влагопоглощении); плотность; прочность древесины при растяжении поперек волокон; твердость и пластичность.

 

СПОСОБЫ РАСПИЛОВКИ КРЯЖЕЙ НА БРУСЬЯ И ВАНЧЕСЫ.

 

         В зависимости от породы древесины, физико-механических свойств и диаметра кряжей различают следующие основные способы распиловки кряжей на брусья и ванчесы: двухкантно-брусьевой (кряжевой), тупокантно-брусьевой,  пластинный,   ванчесный трех-сторонний, ванчесный четырехсторонний, тупокантно- и острокантно-брусовочный, мальевой  (троения), секторный и полуванчесный.

         Способ раскроя кряжа определяется как возможностью получения наиболее красивой    текстуры    древесины,    так и получением максимального выхода шпона из сырья.

Двухкантно-брусьевой (кряжевой) способ (рис. 4, а) применяется для распиловки кряжей диаметром 30—40 см. Горбыли отпиливаются с двух сторон с таким расчетом, чтобы ширина постели бруса в середине его длины была без учета заболонной части не менее 8—10 см и чтобы уже после первых срезов можно было получить листы шпона  длиной не менее 1 м.

     Строгание ведется с одной перекантовкой бруса. В отструг уходит сердцовая доска. При этом способе получается главным образом тангенциальный шпон, в меньшей мере полурадиальный и радиальн ый.

     Двухкантно-брусьевой способ непригоден для распиловки дре- весных пород с ярко выраженными сердцевинными лучами, потому что при резании навстречу сердцевинным лучам древесина скалы- вается по ним виде характерных вырывов, резко снижающих ка-

чество поверхности строганого шпона. Кроме того, в шпонострогальном станке трудно закреплять одновременно по  несколько двух-кантных брусьев. При строгании брусья этом случае вибрируют и шпон получается неравномерной толщины. Этот способ распиловки применяется ограниченно.

 

 

Рис.4. Способы раскроя кряжей на бру.сья и ванчесы (заготовки) :

а — двухкантно-брусьевой (кряжевой), 6 — тупокантно-брусьевой, в — пластинный, г — ванчесный трехсторонний, д — ванчесный четырехсторонний тупокантный, е — ванчесный четырехсторонний остро-кантный, ж — брусовочный, з — мальевой, и — секторный, к, л – полуванчесные.

 

        Тупокантно-брусьевым способом (рис. 4, б) распиливают кряжи диметром 30—40 см. Строгание четырехбитного бруса можно вести так же, как и двухкантного, но более рациональным является комбинированный способ, или способ резания с трех сторон. Вначале строгают одну сторону примерно на одну треть высоты (h = =0,3Н), получая при этом тангенциальный шпон. После этого брус, уже имеющий форму ванчеса с несколько смещенным центром, поворачивают на 90° и строгают несколько меньше половины с таким расчетом, чтобы его средняя часть отошла в доску (отструг) с сердцевиной. Затем ванчес поворачивают на 180° и дострагивают вторую половину. При строгании будет получаться шпон сна- чала тангенциальный, затем полурадиальный и радиальный. Площадь поперечного сечения отструга в этом случае будет меньше, чем в первом.

      Преимущество комбинированного способа строгания заключается еще и в том, что брусья соприкасаются спиленными боковыми поверхностями  (постелями) и могут закрепляться более жестко.

       Пластинный способ (рис. 4, в) имеет существенные недостатки: почти исключается получение полурадиального и радиального шпона, в два раза увеличивается отход в отструг, крепить на столе станка одновременно несколько пластин трудно из-за непрямолинейности и неплоскостности их боковых поверхностей. При этом способе снижается выход качественного шпона и производительность станка. Единственное преимущество его — строгание без перекантовки (за одну установку).

       Ванчесный трехсторонний способ (рис. 4,г) применяется для распиловки кряжей диаметрам 40—80см.

       От кряжа с двух противоположных сторон отпиливают обапол горбыльный, получая двухкантный брус, который поворачивают на 90° и распиливают пополам (через центр). Таким образом получают два спиленных с трех сторон ванчеса. Текстура шпона сначала будет тангенциальной, затем полурадиальной и радиальной. В отструг уходит часть древесины, равная (для двух ванчесов) сердцовой доске. Строгание ведется с одной перекантовкой. Этим способом можно распиливать древесину всех пород. Недостаток способа — получение ванчесов без боковых постелей, что затрудняет их крепление.

       Ванчесный четырехсторонний тупокантный способ (рис. 4, д) используют для распиловки кряжей диаметром 40—80 см. Из одного кряжа получают два четырехсторонних тупокантных ванчеса. Этот способ отличается от предыдущего получением ванчесов С двумя боковыми постелями, в результате чего создаются условия для жесткого одновременного крепления такого количества ванчесов, которое необходимо для полного заполнения стола станка по ширине. Текстура шпона вначале будет тангенциальной, затем полурадиальной и радиальной.

       Ванчесный четырехсторонний острокантный способ (рис. 4, е) отличается от предыдущего получением острокантных ванчесов. Его недостаток заключается в пониженном выходе сырого шпона, а преимущество в простоте крепления ванчесов и получении шпона одинаковой ширины с ровными кромками, что позволяет снизить трудовые затраты по обрезке сухого шпона. Кроме того, получение ванчесов одинаковых размеров снижает отходы при выравнивании их под одну плоскость.

        Для распиловки кряжей диаметром 60 см и выше рекомендуются брусовочный, мальевой, секторный и полуванчесный способы. При брусовочном способе (рис. 4, ж) из одного кряжа получают четыре острокантных бруса. Строгание можно вести без перекантовки. Шпон получается в основном полурадиальный и радиальный.

         Недостаток этого способа — значительные отходы древесины в горбыльный обапол. Однако при обработке древесины с ярко выраженной по цвету заболонной частью этот недостаток менее ощутим, так как большинство листов шпона получается без заболонной части.

         Мальевой способ, или способ троения (рис. 4, з), характеризуется делением кряжа (по сечению) на три части с последующей распиловкой средней части пополам с выпиловкой доски. Недостаток этого способа — большая трудоемкость раскроя, поэтому в практике работы цехов строганого шпона он встречается редко.

         При секторном способе (рис. 4, и) из одного кряжа получают четыре сектора, строгание которых позволяет получить большее количество радиального (более ценного) шпона.

         В связи с большой трудоемкостью раскроя и трудностями жесткого крепления секторов на столе станка этот способ в практике почти не применяется.

         Полуванчесный способ (рис. 4, к, л) заключается в том, что ванчесы с более узкими постелями распиливают пополам. При строгании сначала получается радиальный шпон максимальной ширины, затем полурадиальный и почти не получается тангенциальный. В отструг уходит наиболее узкая и менее ценная заболонная часть древесины, что повышает количественный и качественный выход шпона. Недостаток этого способа — трудность крепления полуванчесов на столе станка.

         Эффективность различных способов раскроя определяется полезным выходом шпона, который в зависимости от способа раскроя и диаметров кряжей находится в пределах 45—55%. В целях максимального использования фанерного сырья при раскрое кряжей из древесины с ярко выраженной заболонной частью необходимо максимально использовать зону сбега. На рис. 5 показана схема раскроя сырья с учетом зоны сбега и ширины заболонной части древесины. Расчеты ведут    по серединному   сечению кряжа (Dср)

при условии, что ширина заболонной части (на рисунке заштрихована) во всех случаях а = 2 см, сбег — 1,5см на 1м.

         Принимая минимальную ширину шпона  на середине серединного листа пачки bmin=80 мм, можем записать:

где Н — высота ванчеса, мм; S- расстояние от центра  кряжа  до серединного листа пачки, мм; С  — половина толщины пачки, мм; z— количество листов в пачке;

h — толщина шпона, мм; Rn —радиус  окружности. полезного сечения кряжа (без забо-лонной части древесины),мм: Rn = 0,5Dcp-a. Подставляя в формулу (3) значения S и С, получим формулы для определения рациональной высоты ванчеса H =2 Зная диаметр кряжа в верхнем отрубе и величину сбега для данной партии  сырья, можно найти радиус полезного серединного сечения кряжа и по формуле (6) рациональную высоту ванчеса.

Ширину верхнего листа пачки  определим из уравнения

 

где Dв—диаметр кряжа  в верхнем отрубе, мм.

 

Максимальную ширину ванчеса Вверх находим из условии жесткости крепления, исходя из целесообразности максимального удаления из  заготовки заболонной части    и необходимости   создания вертикальной опорной плоскости Soп. При этом должно соблюдаться условие

 

 

ОБЩАЯ СХЕМА  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ШПОНА.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ  И ОПРЕДЕЛЕНИЯ.

      

         Производство шпона включает процессы непосредственной обработки древесины (раскрой фанерного сырья, гидротермическая обработка, строгание, сушка) и сопутствующие процессы (транспортирование, контроль качества, учет продукции, хранение готовой продукции на складах, обеспечение рабочих мест инструментом, паром, электроэнергией, управление производством).

        Совокупность всех процессов, связанных с превращением сырья и материалов в готовую продукцию, например в шпон лущеный или строганый, называется производственным процессом.

        Та часть производственного процесса, которая непосредственно связана с изменением размеров, формы и свойств перерабатываемого сырья или материалов, называется технологическим процессом.