Склеивание
Склеивание повышает прочность заготовки, предупреждает коробление и растрескивание древесины. Заготовки, склеенные из нескольких частей, становятся значительно прочнее по сравнению с заготовками, изготовленными из целых досок или брусков. Для склеивания плотно пригнанные между собой поверхности заготовок смазывают клеевым раствором, накладывают друг на друга и кладут под пресс. Прочность склеивания зависит от качества клея, режима склеивания, плотности пригонки склеиваемых поверхностей, содержания влаги в древесине (не более 10—12%) и времени выдержки под прессом.
Клей — продукт, обладающий в определенных условиях свойством затвердевать и прочно схватывать соединяемые поверхности. Клеи, применяющиеся в промышленности, делятся на две группы: на клеи-студни (естественные) и химические клеи (искусственные), приготовляемые из синтетических смол.
Клеи-студни получают из веществ растительного или животного происхождения, в основном они твердые в сухом состоянии, но разжижающиеся водой при нагревании. Казеиновый клей растворяется водой при комнатной температуре.
Химические или синтетические клеи представляют собой искусственные смолы. Ряд искусственных смол, находящихся в жидком состоянии, обладают способностью превращаться в твердое состояние. Эти клеи так же, как и естественные, после нанесения в жидком состоянии на поверхность древесины проникают в ее поры; через определенное время происходит химический процесс образования твердой пленки, прочно схватывающейся с древесиной.
В модельном производстве широкое применение находит казеиновый клей, применяемый в холодном виде.
Казеиновый клей — продукт обезжиренного, высушенного и размельченного творога, обработанного щелочью и смешанного с гашеной известью и минеральными солями; имеет вид белого порошка. Различают два сорта клея: экстра (В-107) и обыкновенный (ОБ). В состав клея экстра входят: казеин 1-го сорта — 70,0%; гашеная известь — 19,0% (переводит казеин в клей); фтористый натрий— 8,5% (повышает срок пригодности); медный купорос — 0,4% (повышает водоупорность); керосин — 1,4% (предохраняет от отсырения).
Клеящая способность клея В-107 составляет 100 кгс/см2 в сухом виде, а после вымачивания образца в течение 24 ч — 70 кгс/см2. Качество склеивания казеиновым клеем значительно выше, чем столярным, так как казеиновый клей водоупорен и поэтому не так быстро теряет свои связующие качества при повышении содержания влаги в древесине.
Способ приготовления клея: на одну массовую часть порошка берут две массовые части воды комнатной температуры, все закладывают в эмалированную или фаянсовую посуду, тщательно размешивают в течение 30—40 мин, затем снимают образовавшуюся пену, и через 15—30 мин после этого клей готов к употреблению.
Чтобы приготовить казеиновый и поливинилацетатный клей, применяют электрифицированные или ручные (рис. 94, а, б) клеемешалки. Ручная клеемешалка представляет сосуд с вращающимися на валике лопатками. В верхней части сосуда подвешивают сито, в которое насыпают казеиновый порошок. На валик надевают зубчатое колесо-храповичок, а на сите устанавливают шип. При вращении валика зубчатое колесо зубьями задевает за шип и толкает сито. При толчках из сита равномерно высыпается казеиновый порошок и, попадая в сосуд, смешивается с водой. Ручное перемешивание можно заменить механическим приводом. Для этого на крышке укрепляют электродвигатель (N = 0,25 кВт, n = 1200 об/мин) и на вал двигателя сажают валик клеемешалки. Готовый клей в мелкой посуде доставляют на рабочие участки.
Казеиновый клей готовят в таком количестве, которое может быть израсходовано в течение 4—5 ч, так как после этого времени он теряет свои связующие качества. Разбавлять клей водой не рекомендуется.
Расход казеинового клея (порошок) на 1 м2 склеиваемой поверхности составляет 250 г. Годность сухого клея составляет не более 5—6 месяцев.
Мездровый клей — продукт, добытый из отходов мясокомбинатов или кожевенного производства, хрящей, кож, лапок, сырых шкурок и других отходов. Мездровый клей выпускают в виде плиток размером 100X200X15 мм или в виде кусочков величиной до 10 мм и меньше.
Для приготовления клея плитки клея кладут в посуду с холодной водой на 10—12 ч, после чего воду сливают, а студенистую массу разбухшего клея варят при температуре 70—85° С.
Клеевой раствор готовят не более чем на 2—3 дня, так как в течение этого срока при обычной комнатной температуре клей сохраняет свои связующие качества.
Костный клей вырабатывают из обезжиренных костей животных и выпускают в виде плиток, крупно и мелко дробленными кусками, а также в виде студенистой массы (галерта). Способ приготовления такой же, как и мездрового клея, но клеящая способность его ниже мездрового на 15—20%.
Оба клея гигроскопичны, что снижает прочность склейки, поэтому эти клеи даже высших сортов в современных модельных цехах не используют.
Химические клеи прочно склеивают древесину и обладают высокой водоустойчивостью. В модельных цехах применяют синтетический клей, содержащий поливинилацетатную эмульсию. Этот клей отличается высокой прочностью склеенных частей древесины, эластичностью шва после сушки, бесцветностью шва склеивания и др.
Рис. 94. Прибор для приготовления столярного клея:
Поливинилацетатную эмульсию (ПВАЭ) выпускают трех марок: СВ — средневязкая, НВ — низковязкая и ВВ — высоковязкая. Продают его бидонами массой 50—60 кг, растворителем его служит вода. Клей составляют из компонентов: ПВАЭ, пластификатора и воды. Количество воды, вводимое в ПВАЭ, зависит от вязкости (марки) эмульсии. Клей приготовляют в чистой посуде, на 100 весовых частей добавляют 5—15 массовых частей пластификатора — дибутилфталата и все смешивают в течение 10—20 мин, затем оставляют в спокойном состоянии в течение суток для созревания. После этого клей поступает в клеянках (металлическое ведерко) на рабочие места, клеящая способность его сохраняется в течение нескольких дней.
Технология склеивания древесины этим клеем не отличается от склеивания казеиновым или другим клеем. Клей наносят тонким ровным слоем на одну из сторон древесины. Склеиваемые поверхности изделия соединяют и помещают под груз с давлением до 3 кгс/см2. Изделие выдерживают под грузом около 3 ч при температуре 20—25° С.
Расход поливинилацетатного клея на 1 м2 склеиваемой поверхности составляет 200—250 г.