Требования к технологии склеивания древесины

Согласно «Указаниям по высокочастотному склеиванию деревянных конструкций и деталей» [12] влажность древесины при склеивании в электрическом поле высокой частоты с нагревом клеевого шва до 140—150° С должна быть не выше 8—10%, а при склеивании с нагревом до 100° С — не выше 15—18%. Для склеивания в поле ТВЧ непригодны клеи СП-2, ЦНИИМОД-1, пленочные клеи (из-за малых диэлектрических потерь). Рекомендуются резорциновые клеи, а из феноло-формальдегидных — клей КБ-3.

Однако высокочастотный нагрев у нас пока еще находит лишь ограниченное применение и используется преимущественно при изготовлении тонких деталей, имеющих ширину шва не более 120 мм; он требует сложного оборудования и специального обслуживания и поэтому эффективен лишь в условиях массового производства клееных конструкций и деталей.

Для приклеивания тонких элементов (толщиной до 10 мм), например в случае изготовления клеефанерных панелей, может быть использован контактный нагрев клеевого шва сквозь фанеру путем прессования через нагревательные прокладки. Тем более оправдано применение подобного нагрева для приклеивания к деревянным элементам тонких металлических шайб (клеестальных шайб К.СШ). Клеевой шов здесь быстро прогревается благодаря большой теплопроводности металла.

Для склеивания многослойных массивных конструкций в течение нескольких часов применяется теплый конвекционный нагрев изделия (в запрессованном виде) воздухом, подогретым до температуры 60—90° С. С понижением температуры прогрева увеличивается время выдерживания изделия. Приходится идти на расширение утепленных складских емкостей, внутризаводского транспорта, прессового оборудования и т. п.

Из-за недостатка прессового и высокочастотного оборудования в настоящее время находит применение «гвоздевое прессование», ориентированное на так называемое «холодное» отверждение клеевого шва в условиях комнатной температуры при длительных (измеряемых сутками) сроках хранения в отапливаемых складских помещениях.

Ни один из перечисленных технологических приемов склеивания пока еще не может быть снят с производства. Но в каждом из них должны обеспечиваться требуемое качество и необходимая надежность склейки. Непременным условием структурной однородности конструкционной клееной древесины являются: сплошность, непрерывность клеевого шва и постоянная малая толщина его (0,1—0,3 мм). Толстый клеевой шов подвержен растрескиванию и отслаиванию из-за внутренних усадочных деформаций клея.

Для обеспечения сплошности и малой толщины клеевого шва необходимо соблюдать тщательность машинной строжки и чистоту склеиваемых поверхностей, равномерность и своевременность нанесения клея механизированными клеевыми вальцами и непрерывность давления пресса до завершения процесса схватывания клея. В напряженных элементах конструкций клей наносят на обе склеиваемые поверхности. Это обеспечивает лучшую равномерность распределения клея и способствует упрочнению адгезионных связей.

Величина давления (прижима) при запрессовке клееных дощатых балок назначается для хвойных пород древесины ориентировочно 3—5 кг/см², а для твердых лиственных 5—10 кг/см².

Важнейшим из условий, соблюдение которых обязательно для того, чтобы избежать местного нарушения сплошности клеевого шва (т. е. «непроклея»), является условие сохранения интенсивности давления (прижима) до завершения процесса прочного схватывания клея. В этом отношении большие опасения вызывает метод обжатия склеиваемого пакета мощным гидравлическим прессом с последующим ослаблением давления при переходе на обжатие податливыми ваймами, прежде чем произойдет твердение клеевого шва в камере прогрева. Клей, однажды выдавленный из шва, уже не возвращается в полость, образующуюся при ослаблении прижима: получается так называемый «голодный шов».

Аналогичные явления непроклея наблюдаются при гвоздевом прессовании в случае склеивания пакета недостаточно высушенных досок. Гвозди работают как полезные стяжные связи при разбухании поперек волокон хорошо высушенной древесины; но те же гвозди работают как распорки, расслаивающие склеиваемый пакет, если он набран из влажных досок, которые в процессе выдерживания в «камере прогрева» или в теплом складском помещении успевают усохнуть прежде, чем произойдет твердение клеевого шва. Равномерный прогрев сухих досок, сшитых гвоздями, сам по себе не вызывает распирающего действия гвоздей, поскольку тепловое удлинение стали меньше соответственного теплового расширения древесины поперек волокон.