Тема 7. Виробництво виробів і конструкцій з деревини

Деревообробні піддприємства за кінцевою продукцією поділяють на дві групи:

• виробництва з первинного оброблення деревини, для яких сировиною є продукція лісозаготівельних підприємств (хлисти, колоди, кряжі), а продукцією є напівфабрикати (пиломатеріали, заготовки, фанера, стружкові плити (СП), волокнисті плити (ВП) та ін.;
• виробництва з вторинного перероблення деревини, для яких сировиною є напівфабрикати – продукція підприємств первинного перероблення, а продукцією – готові вироби (столярні та меблеві вироби).

За видом перероблюваної сировини та продукції, яку деревообробні підприємства виготовляють їх поділяють на:

• лісопиляльні;
• клеєних матеріалів і плит;
• виробів з деревини;
• спеціальні виробництва.

За обсягом продукції, що випускають підприємства з випуску виробів з деревини ділять на:

• індивідуальні – виготовляють широку номенклатуру виробів, яка через певні проміжки часу повторюється або зовсім не повторюється;
• серійні – виготовляють широку номенклатуру виробів серіями (партіями), які повторюються через певні проміжки часу;
• масові – спеціалізуються на виготовленні невеликої номенклатури виробів у великих кількостях.

Деревообробне підприємство включає такі підрозділи: склад сировини; лісопильний цех; відділення розкрійне, сушильне, антисептування, машинозаготівельне, складальне, обробно-комплектувальне; склад готової продукції.

Устаткування, необхідне при виробництві пиломатеріалів: стаціонарні й пересувні крани, автонавантажувачі з виделковими заважками, лісопильні рами, круглопильні верстати, дробарки та ін.

Столярні вироби (віконні і дверні блоки, паркетні дошки і щити, підвіконні дошки й ін.) виготовляють у деревообробних цехах, обладнаних автоматичними і напівавтоматичними лініями. До складу ліній входять деревообробні верстати серійного виробництва, нетипове транспортно- передатне устаткування і саморобне оснащення, улаштовані відповідно до технологічної послідовності обробки деталей.

Характеристика порід деревини

Деревні породи поділяють на хвойні та листяні.

Хвойні породи застосовують переважно для інженерних конструкцій.

Сосна - ядрова порода, яка має високу міцність і низьку щільність (середня густина – 470…540 кг/м³). Ядро у неї буро-червоного кольору, а заболонь – жовтого. Деревина сосни смолиста, важко піддається загниванню її застосовують у вигляді кругляка та пиляних лісоматеріалів, а також для виготовлення столярних виробів та меблів.

Ялина – порода із стиглою деревиною, мало смолиста, має високі показники міцності, низьку середню густину (440…500 кг/м³). ЇЇ застосовують для виготовлення будівельних конструкцій та столярних виробів.

Модрина – ядрова смолиста порода з підвищеними твердістю та середньою густиною (630…730 кг/м³), стійка проти загнивання. Застосовують її в будівництві мостів, у гідротехнічному будівництві, для виготовлення шпал та рудникових стояків. Недолік деревини модрини схильність до розтріскування.

Кедр – ядрова порода, яка має низьку щільність, її механічні властивості нижчі. Ніж у сосни; застосовують як будівельний ліс, пиломатеріали, а також для виготовлення столярних виробів.

Тис – порода ядрова, використовується для виготовлення меблів, у будівництві широкого застосування не знайшла.

Листяні породи налічують багато найменувань (дуб, бук, осика, вільха, береза, липа, ясень, горіх тощо).

Дуб – ядрова порода, яка має високі механічну міцність, в’язкість та щільність (середня густина – 720 кг/м³). Має високу стійкість проти загнивання, гарну текстуру. Застосовують у відповідальних конструкціях, мостобудуванні, гідротехнічному будівництві, для виготовлення столярних виробів та меблів.

Бук – розсіяно-пориста стигло деревна порода. Деревина тверда, щільна (середня густина – 650 кг/м³), пружна, білого з червоним відтінком кольору, малостійка проти загнивання. Застосовують її для виготовлення столярних виробів, меблів та паркету.

Вільха – заболонна порода з м’якою деревиною, що легко піддається обробці, нестійка проти загнивання. Застосовують її для фанери та столярних виробів.

Береза - заболонна порода. Деревина щільна (середня густина – 650 кг/м³), має високі міцність, в’язкість; нестійка проти загнивання. Застосовують для виготовлення фанери, столярних виробів, меблів та паркету, опоряджувальних робіт.

Виготовлення пиломатеріалів

Переробка колод на пиляні матеріали складається з таких процесів:

• приймання деревини;
• сортування по породах,розміру і перерізу;
• підготовка колод до розпилювання;
• розпилювання колод;
• сушіння пиломатеріалів виконують в два етапи:
  1. В штабелях, закритих від дощу і сонця на протязі 7…75 діб до вологості 13…18%
  2. В сушильних камерах конвеєрного типу при температурі 80..125℃ під тиском 0,2…0,3МПа протягом 36..150 год до залишкової вологості 6..12%
• сортування і складування пиломатеріалів.

Виробництво дерев’яних вікон

Основні етапи виробництва дерев’яних вікон

1. Порізка та сушка деревини. (Нарізка дошки вищого сорту, складання в пачки і сушіння "під навісом з продувом", а потім в автоматизованій сушці з контролем рівня температури та вологості. Дошка висихає до рівня вологості 8-10% та переміщується в цех).
2. Виготовлення євробруса. (Калібрування сухої дошки та вирізання усіх недоліків деревини, нарізання шипів, зрощення та отримання якісного євробруас з дотриманням підбору текстури (розпилу) на ламелях).
3. Профілювання (створення пазів під фурнітуру) та збір конструкцій дерев'яного вікна.
4. Пропитка, шліфування та фарбування елементів вікон з дерева.
5. Збір віконних конструкцій (встановлення фурнітури, ущільнювачів, зливів, склопакетів.

Виготовлення дверей складається з таких операцій: підготовка, складання і пресування полотен, обробка щитів по периметру; складання коробок; комплектування блоків.

Клеєні дерев’яні конструкції бувають двох видів: несучі та огороджувальні.

До несучих конструкцій масового виробництва відносяться балки, рами, арки і ферми.

Огороджувальні конструкції представляють собою дерев'яний каркас і приклеєні до нього обшивку з фанери.

Для виготовлення дерев'яних клеєних конструкцій рекомендується в основному використовувати пиломатеріали / хвойних порід (сосна, ялина), з переважною постачанням їх в розсортованому вигляді.

Для комбінованих конструкцій слід застосовувати березовий водостійку фанеру товщиною не менше 8 мм.

Процес виробництва клеєних дерев’яних конструкцій

1. Сортування пиломатеріалу;
2. Торцьове вирізання дефектів;
3. Створення шипів для поздовжнього зчеплення на торцях дошок;
4. Нанесення на дошки двокомпонентного клею D4;
5. Калібрування і запресовка на пневматичному пресі під тиском 1,5..10 МПа;
6. Розрізання зклеєних по довжині дошок на задану довжину на торцювальних верстатах;
7. Витримування в умовах цеху на 10..12 год для завершення твердіння клею;
8. Фрезерування бічних поверхонь , свердлування отворів під болти і деталі з’єднання.

Використання ДВП і ДСП:

• у будівельних конструкціях;
• в якості задньої стінки корпусних меблів;
• як нижні полиці диванів, висувні ящики, спинки ліжок, перегородки;
• виробництво різної тари, ящиків;
• для виготовлення корпусів акустичних систем;
• як основа для картин олійного живопису.

Сировина для ДВП і ДСП.

Сировиною для ДСП слугують тирса, відходи лісопереробки і лісозаготівель. У хід йдуть гнилі або сухий хмиз, низькоякісна деревина, з якої просто неприпустимо виготовляти меблі.

Для виробництва ДВП використовують деревинне волокно, гідрофобізатори: парафін, каніфоль (підвищує вологостійкість), синтетичні смоли, антипірени, антисептики.

Процес виробництва ДСП включає:

1. Підготовку сировини (гідротермальну обробку при тиску або проварювання у воді деревини);
2. Ножове подрібнення деревини в стружку на рубальних машинах і стругальних верстатах;
3. Розподіл подрібненої деревини на фракції з наступним її сушінням до вологості не більше 7%. Стружка повинна мати довжину від 10 до 40 мм, товщину 0,2..1 мм;
4. Змішування стружки зі смолою і гідрофобізуючими добавками, пігментами і антисептиками в змішувачах періодичної і безперервної дії;
5. Формування плит у формах чи без них;
6. Гаряче пресування на пресах на гідравлічних ( для тришарових плит) і гусеничних пресах ( для одношарових плит), на пресах видавлювання ( для екструзійних плит) при температурі 180℃ та тиску 2,5-3,5 МПа;
7. Охолодження плит та вирівнювання їх вологості;
8. Обрізання плит на форматно-обрізних верстатах.

Процес виробництва ДВП

1. Підготовка сировини (помел і обробка трісок) сухим (для твердих і надтвердих ДВП) і мокрим способом (для всіх видів ДВП).
2. Приготування трісок – обдирання кори, розпилювання товстих чурок, розколювання, одержання трісок, фракціонування на сортувальних машинах, подрібнення великих трісок, промивання з наступним зневодненням.
3. Проклеювання маси речовинами, що легко окислюються (конопельна,льняна олія) або синтетичними смолами з антисептиками і антипіренами.
4. Розбавлення маси до концентрації 0,9%.
5. Зневоднення маси і утворення килима вологістю 65%.
6. Поздовжнє і поперечне різання килима.
7. Сушіння (для м’яких плит) або гаряче пресування в гідравлічних пресах на протязі 8…15 хв.
8. Просочення у ванні з гарячою олією при температурі 110...120℃ протягом 30 сек.
9. Загартування гарячим повітрям при температурі 150..170℃ у загартовувальних камерах протягом 2...3 год. Для підвищення міцності плити.
10. Проходження крізь зволожувальні камери протягом 6…8 год. Для усунення жолоблення плити.
11. Розкроювання на форматно-відрізних станках.
12. Оздоблення твердих плит ( фарбування або обклеювання плівками).

1. Які основні види продукції з деревини?
2. Назвіть породи сировини, які використовуються в будівництві.
3. Охарактеризуйте процес виготовлення пиломатеріалів.
4. Назвіть основні операції виробництва клеєних дерев'яних конструкцій.
5. Охарактеризуйте процес виготовлення ДВП і ДСП.