Режимы склеивания зависят от ряда условий, которые обеспечивают получение качественной фанеры.
Основные из этих условий — температура в клеевом слое, удельное давление, продолжительность склеивания.
При определении режимов склеивания нужно учитывать необходимость получения прочного клеевого соединения, определенной влажности фанеры, минимальной ее упрессовки при наименьших затратах времени.
При склеивании фанеры сухим горячим способом необходимо, чтобы между листами шпона был создан контакт; превратить клеевой слой при созданном контакте в отвержденное состояние, т.е. обеспечить прочное клеевое соединение.
Давление на фанеру при склеивании
Создание контакта между склеиваемыми листами шпона и сохранение его в течение всего времени, необходимого для получения прочного клеевого соединения, обеспечивается внешним давлением. Это давление характеризуется силой, действующей на 1 см2 листа фанеры, и называется удельным давлением (в кгс/см2). Удельное давление устанавливают в зависимости от применяемого клея, способа склеивания, породы древесины и других условий. При склеивании фанеры сухим горячим способом применяют два основных режима изменения удельного давления при прессовании (рис. 72).
В первом случае удельное давление сохраняют постоянным (участок АВ диаграммы ОАВСД) в течение времени, необходимого для склеивания (Tf).
Во втором случае удельное давление прессования неизменно до достижения контакта клея со шпоном (участок АВ Х диаграммы ОАВ Х СД) в течение времени Т2 и при дальнейшем плавном или ступенчатом снижении давления при отверждении клея (участок ВД).
При загрузке пакетов в пресс давление на пакет отсутствует, следовательно, контакта между клеевой прослойкой и наружными слоями пакета практически нет. Во время смыкания плит пресса давление на пакет зависит от их массы и массы пакета, лежащего на данном этаже. При полном смыкании плит пресса давление на пакет возрастает и достигает величины давления, создаваемого насосом или аккумулятором низкого давления. Контакт между клеевой прослойкой и шпоном возникает лишь на выступающих неровностях пакета и только при использовании жидких клеев.
Рис. 72. Диаграмма изменения удельного давления при склеивании фанеры сухим горячим способом
После смыкания плит пресса давление поднимают до удельного. Контакт шпона с клеевыми прослойками еще не достигает требуемой величины, склеиваемые листы шпона сближаются и увеличивается степень смачивания поверхностей, подлежащих склеиванию. Подъем давления (рис. 72) характеризуется участком диаграммы ОА. Продолжительность подъема давления определяется значением Т1 и зависит от технических данных пресса, а также от степени механизации процесса загрузки пакетов в пресс.
По достижении удельного давления <7р начинается процесс выдерживания пакетов под этим давлением (участок АВ диаграммы на рис. 72). Контакт шпона с клеем достигает требуемой величины.
При склеивании многослойной фанеры толщиной более 8 мм удельное давление выдерживают только на участке АВ1 в течение времени Т2 необходимого для уплотнения пакета по толщине, а затем плавно или ступенчато снижают по кривой ВД до завершения времени термообработки.
В других случаях давление снимают в два этапа. По окончании времени термообработки Т2 давление снижают от удельного qv до величины qn, условно равной давлению пара, обогревающего плиты пресса. Давление на участке ВС снимают за минимально возможное время Т. Практически это время равно 10—15 с. Второй период снижения давления характеризуется участком СД диаграммы (снижение давления с величины q R в точке С до нуля в точке Д). Продолжительность снижения давления на этом участке должна, быть такой, чтобы сохранялся некоторый перевес давления паров внутри пакета над давлением, создаваемым плитами пресса. Если давление сбрасывать сразу от максимального его значения до нуля, то находящиеся внутри пакета пары разрушат клеевой шов или разорвут шпон. Продолжительность снижения давления 7 4 зависит от породы древесины, влажности пакета, температуры плит пресса и свойств применяемого клея. Рекомендуемое время снижения давления в первый и второй периоды приведено в табл. 18.
После снижения давления начинают размыкать плиты пресса. Размыкание плит пресса ведут из расчета продолжительности размыкания одного этажа. Например, время размыкания плит пресса для трехслойной фанеры равно 1,1—1,2 с на один этаж, а при склеивании многослойной фанеры это время увеличивают в 1,35—1,5 раза.
Удельное давление при склеивании фанеры имеет большое значение, поэтому необходимо знать метод его расчета.
Если обозначить через Р давление, которое возникает в цилиндре пресса (в кгс/см2); через f — площадь поперечного сечения плунжера пресса (см2); через F — площадь склеиваемого листа фанеры (см2); через q — удельное давление; k — число плунжеров пресса, то можно написать, что
Площадь поперечного сечения плунжера представляет собой круг, а площадь круга f = — , где я = 0,14, a d — диаметр плунжера.
Подставив значение 1, найдем, что
Следовательно, величина удельного давления, при котором происходит склеивание фанеры,
По этой формуле можно определить и величину давления Р, которое возникает под плунжером пресса в его цилиндре. Это давление показывает манометр на пульте управления.
Для определения Р нужно знать величину удельного давления, которую можно определить из табл. 14.
Tабл. 14. Удельные давления для склеивания березовой фанеры, кгс/см2
Давление
Склеивание сухим горячим способом
Склеивание сухим холодным способом
Белковые клеи
Смоляные клеи
Рекомендуемое
18-20
18-20
12-14
Допустимое
16-23
17-23
6-16
При увеличении давления сверх допустимых норм увеличивается упрессовка фанеры и расход шпона на 1 м3 фанеры. Уменьшение давления снижает прочность склеивания.
Нагревание пакетов Нагревание пакетов необходимо для ускорения отверждения клея. В гидравлических прессах тепло передают пакету горячие плиты.
