Технология облицовывания

Облицовывание состоит в наклеивании на поверхность заготовки (основы) различных листовых материалов (облицовок). Облицовывание служит для повышения эстетических качеств заготовок, прочности, поверхностной стойкости, формоустойчивости. Облицовки наклеивают в один или в два слоя (при облицовывании с подслоем). В последнем случае достигаются более высокие значения приведенных показателей. Облицовывают пласти и кромки заготовок. Пласти облицовывают обычно с двух сторон во избежание нарушения симметричности конструкции, что ведет к короблению заготовки.
Материалы. В качестве облицовок применяют самые разнообразные материалы. При облицовывании заготовок мебели, внутренних элементов строительных конструкций (дверей, панелей и т. д.) широко применяют строганый и лущеный шпон.
кроме шпона, заготовки, применяемые по тем же направлениям, облицовывают синтетическими пленочными листовыми материалами — пленками на основе пропитанной карбамидоформальдегидными и карбамидомеламиноформальдегидными клеями бумаги, с полной конденсацией смолы, пленками на основе поливинилхлорида, полиэфирными, самоприклеивающимися и др.
Для кромок щитов применяют кромочные облицовочные материалы на основе бумаги, пропитанной синтетическими смолами, шпон. В качестве облицовок применяют также бумагу, пропитанную фенолоформальдегидными клеями, бумажный слоистый пластик, стекловолокнистые и асбестовые листовые материалы, листовую резину, листы и фольгу из стали, алюминия, а также другие листовые материалы.
Влажность шпона перед облицовыванием должна быть 8±2 %, а пленок на основе пропитанной термореактивными смолами бумаги 3—4 %. Основой при облицовывании служат ДСтП, столярные, фанерные, твердые ДВП, фанера и массивная древесина. Синтетическими пленками облицовывают ДСтП только марки П-1. Такие плиты отличаются мелкодисперсной структурой поверхности, высокой плотностью — 680—750 кг/м3, причем плотность наружных слоев должна быть 850—900 кг/м3, а их толщина не менее 1,5 мм. При меньшей плотности наружного слоя, в случае облицовывания термореактивными пленками, облицовка может отслоиться ввиду значительных напряжений, возникающих в ней, превышающих прочность наружных слоев плиты. Величина рН наружных слоев не должна быть меньше 5,6. Большая кислотность ведет к увеличению скорости отверждения смолы при облицовывании, снижению ее текучести, что ухудшает качество облицованной поверхности. Влажность материалов основы перед облицовыванием должна быть 8±2 %.
Для облицовывания используют различные, в основном синтетические, клеи. Вид применяемого клея и его характеристики зависят от свойств основы и облицовок, направления применения облицованных изделий.
Облицовывание шпоном, пленками на основе пропитанной смолами бумаги, бумажным слоистым пластиком производят клеями на основе карбамидоформальдегидных смол, в основном КФ-Ж-М. В качестве отвердителя при горячем склеивании применяют хлористый аммоний, а при холодном — ш,авелевую кислоту. Для уменьшения проникновения клея через облицовки и в основу в состав его в качестве наполнителя вводят каолин. Количество его при облицовывании шпоном 8—10%, пленками на основе бумаги — 14—15 % массы клея.
Карбамидоформальдегидные клеи образуют хрупкий клеевой слой, что отрицательно сказывается на качестве склеивания, особенно при облицовывании синтетическими материалами. Поэтому карбамидоформальдегидные клеи модифицируют поливинилацетатной дисперсией (ПВАД), каучуковыми латексами ДММА — дивинилметакрилатным, АНТ-1 и Л-4 — полихлоропреновы-ми, повышаюш,ими эластичность клеевого соединения. Для приклеивания облицовок, формоизменяемость которых при воздействии температурно-влажностных условий резко отличается от формоизменяемости основы, применяют клеи на основе ПВАД, каучуковые 88Н, 88НП, СП-57, бутварфенольные — БФ-2, БФ-4, обеспечивающие эластичные клеевые соединения.
Для получения клеевых соединений повышенной водостойкости используют фенолоформальдегидные клеи СФЖ-3013, СФЖ-3011 и пленочные — ММПК. Кромки щитов облицовывают на линиях клеями-расплавами ТКР-4.
Технологический процесс. Процесс облицовывания состоит из следующих основных операций: подготовки основы, подготовки облицовочных материалов, нанесения клея, сборки пакетов и подготовки клеевого слоя к склеиванию, склеивания, форматной обрезки и, нередко, облицовывания кромок.
Подготовка основы. Подготовка материала основы включает в себя раскрой на заготовки требуемого формата, обеспечение допустимой степени их разнотолщинности и шероховатости, заделку неровностей поверхности, удаление загрязнений и пыли.
Материал основы раскраивают таким образом, чтобы обеспечить наибольший полезный выход заготовок. Нередко, например, в производстве мебели необходимо соблюсти условие комплектности заготовок разных размеров. Выполнение требований максимального выхода и комплектности заготовок достигается составлением карт раскроя материала основы. Материалы основы раскраивают по сквозному способу, а также по смешанному — продольно-поперечному или поперечно-продольному, при сквозном способе производится последовательная распиловка по длине или ширине, а затем на заготовки требуемых размеров. Полезный выход в этом случае не превышает 88%). При смешанном способе раскроя материал основы разрезается на несколько полос, которые индивидуально раскраиваются на заготовки различного размера, что позволяет повысить полезный выход до 90—94 %.
Раскрой производят на круглопильных станках, причем при его централизации применяют много пильные, а также однопильные форматные станки с программным управлением. Многопильные станки оборудуют несколькими суппортами для продольного раскроя и одним для поперечного или наоборот. Раскраиваемый материал помещают на стол-каретку. При раскрое на станках с несколькими суппортами продольного пиления, например ЦТЗФ-1, в процессе продольного движения каретки производится раскрой материала на полосы. При достижении кареткой в процессе ее перемещения нужного размера заготовки в другом направлении она останавливается и включается поперечный суппорт. Имеются станки такого же типа, например SрК401, у которых каретка состоит из двух частей. При обратном ходе каретки, после распиловки материала на полосы, каждая ее часть движется самостоятельно до позиции, определяющей положение поперечного реза.
На станках с одним суппортом продольного пиления производится последовательное отрезание полос, которые кареткой подаются на поперечный раскрой. Раскрой каждой полосы производится соответствующими поперечными суппортами. По этой схеме работают станок ЦТМФ, автоматическая линия МРП. Подача материалов и суппортов при раскрое производится со скоростью 12—20 м/мин.
При облицовывании в одном промежутке пресса часто склеивается несколько заготовок по площади плиты, а в качестве облицовок используются тонкие листовые материалы. В таких условиях значительная разнотолщинность обусловливает неравномерность распределения давления на пакеты. Большая величина давления на толстые пакеты приводит к нарушению целостности материала основы, проникновению клея через шпон, в то же время давление на тонкие пакеты оказывается недостаточным для образования клеевого соединения облицовки с основой.
Высокая степень шероховатости поверхности основы обусловливает проявление неровностей через облицовки, особенно из синтетических пленок, и требует применения повышенного давления при облицовывании. Это, в свою очередь, приводит к отрицательным последствиям, приведенным выше.
Допустимая разнотолщинность заготовок при облицовывании шпоном в многоэтажных прессах должна быть не более ±0,3 мм, а при облицовывании синтетическими пленками, склеивании в одноэтажных прессах — не более ±0,2 мм.
Шероховатость поверхности основы при облицовывании шпоном, синтетическими пленками с подслоем, бумажным слоистым пластиком и другими относительно толстыми облицовочными материалами — до 60 мкм. При облицовывании непрозрачными пленками шероховатость не должна превышать 32 мкм, а прозрачными — 16 мкм. Выполнение этих требований достигается калиброванием и шлифованием основы. Наиболее эффективно выполнение этой операции на линии шлифования и калибрования, например МКШ1. Обработка на линии производится на двух последовательно установленных шлифовальных широколенточных станках, на каждом из которых производится двустороннее шлифование абразивными лентами. Заготовки подаются и укладываются после обработки автоматически. Скорость движения шлифовальной ленты 20—25 м/с, скорость подачи 6—24 м/мин. Для калибрования применяют шлифовальную шкурку номеров зернистости 40—63, а для шлифования — 20—32.
Калибрование производят также на рейсмусовых станках, оборудованных -торцовыми фрезами, абразивными валами, на специальных станках для торцового фрезерования и др. При подготовке основы таким методом обеспечивается допустимая разнотолщинность основы, однако при облицовывании синтетическими пленками требуется дополнительное шлифование поверхности.
Во избежание коробления щита припуск, снимаемый при калибровании с каждой стороны основы, должен быть симметричным.
Для повышения качества поверхности перед облицовыванием без подслоя ДСтП пленками на основе бумаги, пропитанной термореактивными смолами, производят их сплошное шпатлевание следующим составом, маc. ч.: клей на основе карбамидоформальдегидной смолы 100, тальк 70—100, ПВАД 10, поверхностно-активные вещества ОП-7, ОП-10—1. Шероховатость поверхности плиты перед шпатлеванием не должна превышать 100 мкм.
При облицовывании поливинилхлоридными пленками производят порозаполнение поверхности заготовок. В случае облицовывания прозрачными пленками применяют порозаполнитель следующего состава, мас. ч.: клей на основе смолы ММФ — 100, каолин — 20. При облицовывании непрозрачными пленками применяют состав, мас. ч.: клеи на основе карбамидоформальдегидной смолы 100, латекс полиметилметакрилатный ПММА — 100, каолин — 20.
Нанесение шпатлевки и порозаполнителя производится в клеенаносящем станке с обрезиненными вальцами. Затем заготовки помещают между металлическими прокладками и прессуют в прессе для горячего прессования. Шпатлевание и порозаполнение производят при следующих режимах:

Местные дефекты основы (сучки, смоляные кармашки, вырывы, заколы, царапины) заделывают местным шпатлеванием. Жировые и клеевые пятна удаляют соответствующими растворами. Пыль с поверхности удаляют непосредственно перед нанесением клея вращающимися щетками.
Подготовка облицовочных материалов. Подготовка облицовок из шпона включает в себя его сортирование, раскрой и при необходимости фугование продольных кромок, ребросклеивание делянок шпона.
При сортировании шпона отбирают кноли для облицовывания фасадных, лицевых, внутренних и невидимых поверхностей, при этом принимают во внимание размеры, качество, цвет и текстуру листов в пачке.
Перед раскроем шпона размечают первый лист пачки, что позволяет получить облицовки с наиболее красивой текстурой при наименьшем расходе шпона. Разметку производят с помощью шаблонов и линеек цветными мелками. Шпон раскраивают на гильотинных ножницах, бумагорезательных машинах, круглопильных станках. При использовании гильотинных ножниц НГ18, НГ30, бумагорезательных машин 2БР-136, БРП-4 не требуется дополнительной обработки кромок делянок. Кромки делянок должны иметь шероховатость не более 32 мкм, отклонение от прямолинейности не должно превышать 0,33 мм на 1000 мм длины. При необходимости продольные кромки делянок фугуют в пачке.
Делянки шпона в облицовки фасадных и лицевых поверхностей подбирают с соблюдением рисунка. Смежные делянки обычно имеют симметричный рисунок.
Делянки ребросклеивают клеевой нитью, клеевой лентой на бумажной основе, жидким клеем, обычно на основе смолы М-70, на станках с продольной подачей материала.

При наборе облицовок со сложным рисунком применяют вакуумные столы для набора, а ребросклеивают облицовки вручную клеевой лентой. Для предотвращения растрескивания облицовок их поперечные кромки укрепляют клеевой нитью на станках с поперечной подачей или клеевой лентой вручную. При использовании клеевой нити или перфорированной клеевой ленты шпон ребросклеивают по левой стороне облицовки. Места сопряжения делянок должны быть плотными, без нахлесток. Не допускается смещение рисунка текстуры, отставание клеевой нити и ленты, другие облицовочные материалы раскраивают по тем же принципам и на том же оборудовании, что и шпон. Припуск по длине и ширине облицовок различных видов 7—10 мм на сторону.
Рулонный кромочный материал раскраивают на станках с дисковыми ножницами (рис. 108). Одновременно на его лицевую поверхность наклеивается липкая защитная пленка, предохраняющая кромку от попадания лака при отделке. После отделки щита эта пленка снимается.
Приклеиваемая сторона бумажного слоистого пластика должна иметь шероховатость 60 мкм, для чего ее шлифуют. Приклеиваемые поверхности пластика, металлических и резиновых облицовок обезжиривают.
Расход облицовочного материала зависит от его вида и размеров, а также от размеров облицовываемых заготовок. При облицовывании шпоном его расход составляет около 2 м2 на 1 м2 поверхности, при облицовывании другими материалами — 1,05—1,2 м2/м2.
Нанесение клея и сборка пакетов. Клей обычно наносят на вальцовых клеенаносящих станках КВ-9, КВ-14, КВ-18 со скоростью 15—30 м/мин. Клей наносится на основу, а при облицовывании с подслоем — на подслой.
Сборка пакетов производится вручную или с применением укладчиков элементов пакетов различных типов. Для облицовывания в многоэтажных прессах пакеты собирают в алюминиевых прокладках толщиной 3—4 мм. Сборка пакетов при облицовывании в одноэтажных прессах производится на ленту загрузочного конвейера. Облицовывают шпоном обычно без подслоя. При сборке пакетов шпон нужно располагать волокнами перпендикулярно волокнам основы. Только в случае облицовывания брусковых заготовок направление волокон может совпадать. При облицовывании с подслоем облицовки и подслой должны иметь взаимно перпендикулярное направление волокон, причем у облицовки — обычно параллельное волокнам основы.
Подготовка клеевого слоя к склеиванию при облицовывании состоит в выдержке пакетов перед загрузкой в пресс в течение 10—20 мин. При горячем склеивании применяется также выдержка между сомкнутыми плитами пресса без давления в течение 15—25 с в зависимости от реакционной способности клея. Конкретные значения параметров нанесения клея и подготовки пакетов к склеиванию приведены ниже для различных условий облицовывания.
Облицовывание пластей. В зависимости от вида облицовок и применяемых клеев склеивание при облицовывании производится горячим и реже — холодным способом. Холодным способом обычно наклеивают термопластичные и непаропроводящие облицовки.
Склеивание при облицовывании пластей производится в горячих многоэтажных и одноэтажных прессах (табл. 50) и в холодных одноэтажных прессах периодического действия. Применяются также вальцовые и ленточно-вальцовые прессы проходного типа.

Многоэтажные и одноэтажные прессы работают обычно в составе линий облицовывания. На линии ПЛФМ-1 (рис. 109), построенной на базе пресса П713А, производятся нанесение клея, сборка пакетов в прокладках на конвейере, загрузка их в пресс и выгрузка из него с помощью этажерок, разборка пакетов и транспортировка прокладок в ванну для охлаждения и обратно на стеллаж, установленный над конвейером у позиции сборки. Недостатки этой линии — громоздкость загрузочно-разгрузочных устройств и необходимость применения прокладок.

Линии на базе одноэтажных прессов не имеют этих недостатков (рис. ПО, а). На линии МФП-1, оборудованной прессом Д4938, сборка пакетов производится на конвейер загрузочной каретки при последовательном его перемещении после формирования очередного пакета. После сборки всех пакетов каретка входит в промежуток пресса, выталкивая находящиеся там заготовки на разгрузочный конвейер. При обратном ходе каретки лента ее конвейера с той же скоростью движется вперед и находящиеся на ней пакеты поочередно укладываются на плиту пресса.
Схема линии на базе пресса «Вемхенер» (рис. 110, б) отличается тем, что пакеты загружаются в пресс и выгружаются из него конвейером, находящимся в прессе. Лента конвейера изготовлена из термостойкого материала. Цикл работы этой линии меньше, чем линии МФП-1, благодаря уменьшению времени на загрузку — выгрузку пресса.
Холодное склеивание производится в одноэтажных прессах с размером промежутка 800—1200 мм.

Ниже приведены параметры режимов облицовывания различными материалами. Давление при горячем склеивании зависит в основном от разнотолщинности пакетов в промежутке пресса ΔSz max мм, и может быть установлено по формуле, МПа:




Облицовывание самоприклеивающейся пленкой ВА-15 производится на поддонах в амортизаторах и полированных прокладках по режиму:

При облицовывании фанеры бумагой, пропитанной клеями, стеклотканью, пропитанной фенолоформальдегидной смолой, для склеивания применяют фенолоформальдегидную смолу обычно марки СФЖ-3013 в количестве 100—110 г/м2. При облицовывании препрегом (стекловолокнистым материалом, пропитанным полиэфирной смолой) клей не применяют.
Облицовывание производится в металлических прокладках (при использовании бумаги — полированных по следующему режиму):

Облицовывание проходным методом с применением рулонных облицовочных материалов называется кэшированием. Для этого применяют самоприклеивающиеся пленки или дисперсионные клеи, наносимые с расходом 80—160 г/м2. Склеивание производят с нагревом основы до 60°С перед или после нанесения клея. Операция выполняется на линиях, оборудованных машинами с системой вальцов, обеспечивающих разравнивание и прижатие пленки к основе.
Облицовывание бумажным слоистым пластиком производится холодным способом клеем на основе ПВАД, иногда модифицированным карбамидоформальдегидными смолами или карбамидоформальдегидными смолами, модифицированными каучуковым латексом ДММА-35-70 или ПВАД.

Бумажный слоистый пластик приклеивают к основе также наиритовыми клеями, например клеем 88Н. Клей наносят на обе склеиваемые поверхности с расходом 350 г/м2 в два слоя. Продолжительность подсушки первого слоя не менее 20 мин, второго 5—10 мин. Склеивание производят под давлением 0,8—1 МПа при 20°С в течение 5—10 мин. Продолжительность выдержки после склеивания не менее 2 ч.
Облицовывание бумажным слоистым пластиком производят иногда в ленточно-вальцовых прессах проходного типа. Склеивание осуществляют каучуковыми клеями, наносимыми на обе склеиваемые поверхности, с расходом 250—300 г/м2. Продолжительность подсушки клея после его нанесения при 20±2 °С — 10—20 мин, при 90—140 °С — 2—8 мин. Холодное склеивание производят при давлении вальцов 0,5—1 МПа со скоростью 1—5 м/мин с последующей выдержкой в течение 24—72 ч.
Металлические облицовки приклеивают бутварфенольпыми клеями. Клей наносят на облицовку с расходом 110—120 г/м2, после чего клеевой слой подсушивают при 20±2°С в течение 10 мин, а затем при 80 °С — 5 мин. Облицовывание производят при 150±5 °С под давлением 1,5—1,8 МПа в течение 5 мин. После этого пакет охлаждают в прессе под давлением до 80 °С.
Производительность прессов при облицовывании рассчитывают в квадратных метрах облицованных заготовок в 1 ч по формуле

Обрезка заготовок. Обрезка заготовок по периметру может выполняться как самостоятельная операция на круглопильных станках, оборудованных каретками, в шаблонах на станках типа Ц-6. Нередко облицовывание заготовок небольших размеров производится многократными блоками. Это требует их раскроя после облицовывания. Для предотвращения сколов и отрыва облицовки станки оборудуют приспособлениями, обеспечивающими подпор облицовочного слоя на выходе зубьев пилы из пропила или подрезающей пилой (рис. 111).
Подпор облицовки производится с помощью регулируемой алюминиевой пластинки, устанавливаемой вплотную к пиле на 1—1,5 мм выше уровня шаблона, в котором закреплена обрабатываемая заготовка. На станке с подрезающей пилой последняя делает пропил глубиной 2—3 мм, а основная пила при обрезке точно входит в этот пропил. Подрезающая пила работает при попутной подаче, благодаря чему рез получается без сколов и отрывов облицовочного слоя. Операцию обрезки можно выполнять также на линиях в процессе облицовывания пластей рулонными материалами и на линиях облицовывания кромок.
Облицовывание кромок. Эту операцию выполняют в пневматических ваймах, оборудованных электроконтактными нагревателями или на линиях проходного типа. Ваймы НК компонуются из нормализованных элементов, обеспечивающих облицовывание заготовок различных типоразмеров: с тремя или двумя облицованными кромками и скругленными углами, с двумя облицованными смежными или противолежащими кромками.
При использовании карбамидоформальдегидных клеев применяют следующий режим облицовывания:

При облицовывании кромок и заготовок на линиях (рис. 112) облицовки приклеивают термопластичным клеем-расплавом температурой 150—190°С, наносимым на облицовку. Расход клея при облицовывании ДСтП—260 г/м2, столярной и фанерной плиты — 140 г/м2. В процессе движения заготовки по линии со скоростью 10—30 м/мин последовательно производится обрезка противоположных кромок, приклеивание облицовок и удаление свесов облицовок кромок, а при облицовывании кромок шпоном — их шлифование после облицовывания.
Облицовывание криволинейных поверхностей. Облицовывание криволинейных поверхностей заготовок производят в прессах и ваймах в жестких пресс-формах, в пресс-формах с эластичной передачей давления — с помощью диафрагм, гибких лент, в резиновых вакуумных мешках в автоклавах (рис. 113). Давление над диафрагмой создается обычно жидким горячим теплоносителем под давлением, а при холодном склеивании — воздухом. Давление при склеивании в вакуумных установках обеспечивается наружным воздухом при создании разрежения в камере склеивания. Гибкие ленты изготавливаются из стали толoиной 0,5—0,7 мм. В установках с эластичной передачей давления можно облицовывать заготовки с различной конфигурацией профиля. Облицовывание криволинейных заготовок производится по вышеприведенным режимам. При эластичной передаче давления необходимая его величина равна 0,1—0,3 МПа.
В процессе облицовывания контролируют влажность и шероховатость основы и облицовки, качество ребросклеивания, характеристики клея, параметры режима облицовывания. Качество облицовывания оценивают прочностью приклеивания облицовки к основе. При облицовывании шпоном предел прочности при скалывании по клеевому слою должен быть не менее 1 МПа; при облицовывании пленками они не должны отслаиваться от основы при перекрестном надрезе. Прочность приклеивания эластичных пленок, металлов может быть оценена пределом прочности при неравномерном отрыве. На облицованных поверхностях не допускается местное отслоение облицовок, проникновение клея на облицованную поверхность, складки и трещины на облицовках, загрязнения.