Дефекты облицовывания кромок

10.01.16

История о том, когда человек научился склеивать, теряется в веках. Во всяком случае, стрелы, из нескольких слоев колотого шпона соединенных с помощью рыбьего клея, и гнутоклееные луки были известны еще до нашей эры. Мебель с облицовкой из шпона (тоже колотого) появилась только на рубеже XV - XVI веков. Более точно даты могут назвать наши искусствоведы - для мебельщиков это не так уж и важно.

 

Плиты и кромочный пластик 

Те, кто интересуется развитием технологий, знают: - процессы облицовывания кромок щитовых мебельных деталей стали массово внедряться в промышленность в середине 50-х годов прошлого века, с появлением на рынке древесностружечной плиты. Первый завод по ее производству был запущен в Германии в 1942 году. И уже в начале 60-х годов в Германии были изобретены станки проходного типа для облицовывания кромок с использованием клеев-расплавов по методу «горячее-холодное» и «холодное-горячее».

Сегодня в мире нет ни одного мебельного предприятия, включая производящие мебель из массива, где не было быкромкооблицовочных станков на которых производится облицовывание прямых и криволинейных кромок, плоских или профильных в сечении. 

В качестве облицовочных материалов для кромок используются рейки (планки) из массивной древесины, натуральный шпон (полосовой и рулонный), и различные кромочные пластики: однослойные с бумажным наполнителем, пропитанным термопластичными (карбамидными) смолами; с наполнителем из бумаги, пропитанным термореактивными (меламиноформальдегидными) смолами, а также многослойные (дублированные), и кромочные пластики из различных пластмасс с порошковыми наполнителями - на основе поливинилхлорида (ПВХ), сополимера акрилбутдиенстирола (АБС), полипропилена (ПП), и т.д. 

Наклеивание этих полосовых или рулонных материалов на современных кромкооблицовочных станках, имеющих различные исполнения, но сходных по своей конструкции, в подавляющем большинстве случаев производится с использованием клеев-расплавов на основе этиленвинилацетата, полиуретановых, полиамидных смол, или полиолефинов. 

Технологии облицовывания кромок казалось бы, уже давно хорошо отработаны. Тем не менее, на практике это совсем не исключает появления многочисленных специфических дефектов.

 

Разнообразие дефектов 

От того, насколько качественно произведено облицовывание кромок, напрямую зависит внешний вид и долговечность всего изделия мебели. Любой дефект сразу же становится хорошо заметным потребителю, что часто вызывает его отказ от покупки. Дефекты, возникающие при облицовывании, зависят от многих причин, и напрямую связаны с качеством используемых материалов (клея и кромочного материала), конструкцией станка, правильностью его настройки, и состоянием обрабатывающего инструмента, установленного на станке. 

Они могут выражаться в частичном (местном) отслоении приклеенного кромкооблицовочного материала, неполном удалении свесов по длине и толщине, в наличии остатков клея-расплава, выдавленного из клеевого шва на пласть детали, в неровной поверхности приклеенного кромочного пластика, в неравномерности ширины обработанной фаски на ребрах, а в изменении цвета (седине) на обработанных фасках утолщенного кромочного пластика (АБС), в усадке кромочного материала из ПП после его окончательной обработки, в появлении на фаске или галтели кинематической волны, образование продольных полос (царапин) после циклевания - на всех видах кромочного пластика, и т.д. 

Существует также и довольно большое число других специфических дефектов, образующихся при облицовывании профильных в сечении кромок методами софт- и постформинг. 

Однозначно определить причины каждого из дефектов невозможно - как правило, они являются следствием несколькихпричин, действующих одновременно. Но есть среди них основные, главные.

 

Отслоение кромочного пластика 

Самый неприятный из дефектов - полное отслоение и самопроизвольный отрыв кромочного пластика уже в готовом изделии. Наиболее часто это происходит, например, при хранении или перевозке продукции при минусовых температурах. Образуется из-за использования низкокачественного клея-расплава или смешивания между собой несовместимых по своему составу клеев различных изготовителей. Причиной может стать и низкая адгезия клея-расплава к кромочному пластику на основе бумаг, пропитанных термореактивными смолами, или пластмасс, которые не имеют шероховатости на оборотной стороне. 
Частичное отслоение может быть связано с недостаточным прижимом облицовочного материала к кромке детали, например, из-за образования даже незаметной глазу кольцевой выработки на роликах узла прижима, которые в каждом станке должны быть поочередно наклонены в сторону ребер деталей. 

Отрыв толстого рулонного кромочного пластика из пластмассы (в основном, ПВХ) от облицовываемой кромки может возникнуть если используемый клей-расплав предназначен для облицовывания на высокоскоростных станках, а применяется при низкой скорости подачи. Тогда он не успевает застыть, и из-за высокой жесткости кромочного пластика тот может отрываться от кромки после выхода из-под накатывающего и прикатывающих роликов. Этот эффект особенно часто наблюдается и в том случае, если такой кромочный пластик недостаточно размягчен (не разогрет) феном. 

Снижение прочности приклеивания кромочного материала происходит и при слишком большом расходе клея-расплава. В этом случае большое значение имеет также и правильная настройка отрезного ножа: если он срабатывает не вовремя или затуплен, кромочный пластик может проскальзывать относительно движущейся детали, что приводит к нарушению клеевого слоя и даже к обрыву наклеиваемой полосы. При приобретении оборудования желательно оснащение кромкооблицовочного станка нагреваемой направляющей линейкой на входе. Клей-расплав, наносимый на подогретую поверхность, дольше не затвердевает, кроме того, подобно припою при пайке, он течет в сторону более высокой температуры, т.е. лучше проникает в поры плиты и заполняет их. После приклеивания кромочного материала образовавшиеся внутри соединения твердые шипы выполняют роль замков, увеличивающих сцепление клея и кромки с плитой.

 

Неровности на кромке 

Древесностружечная плита на своей кромке имеет рыхлую структуру, в поры которой вдавливается наносимый клей-расплав. Если на нее производится наклеивание тонкого кромочного материала, тем более термопластичного, размягчающегося при нагревании, в результате надавливания накатывающих роликов после отверждения клея-расплавана его наружной поверхности как правило, проявляется структура кромки плиты. 

Появления дефекта можно избежать только путем увеличения толщины кромочного пластика. Следует помнить, что в технической характеристике любого кромкооблицовочного станка, выпускаемого любой фирмой, указана его минимальная толщина 0,4 мм! Поэтому применения для облицовывания кромок синтетического шпона, предназначенного для облицовывания пластей, просто недопустимо. Этот шпон имеет толщину 0,17…0,27 мм, и если его применение все-таки необходимо, до раскроя на полосы он должен дублироваться липкими пленками, удаление лент которых производится уже после сборки изделия мебели. 

Следует заметить, что появлению неровностей на облицованной кромке способствуют неровности на кромке самой древесностружечной плиты и упругое восстановление крупных стружек, составляющих ее средний слой. Поэтому качеству раскроя и подготовки дереворежущего инструмента должно уделяться особое внимание. Один из самых неприятных дефектов, появляющихся после форматной обрезки кромки двумя пилами на двухсторонних станках или после раскроя плиты на детали на круглопильном станке, - образование так называемой ступеньки. Он имеет вид четверти шириной примерно до 3-х мм и глубиной до 0,5 мм. Его появление вызывается несовпадением плоскостей реза подрезной и основной пил. После наклеивания кромочного пластика на пласти остается заметная глазу полоса клея-расплава, заполнившего четверть, а на тонкой кромке бывает заметна полоса в виде продольного выступа от ребра четверти. 

Появление ступеньки может предотвращаться только тщательной настройкой взаимного положения пил. Кроме того, замена подрезной пилы должна проводиться в три-четыре раза чаще, чем основной, поскольку она имеет меньшее число зубьев, работает в более тяжелых условиях закрытого резания и в наружном слое плиты, содержащем большое количество абразива (песка), который не может быть удален при производстве плит.

Облицовывание кромок на станках проходного типа - сложнейший процесс, требующий правильной настройки используемого оборудования и применения качественных материалов. В этой статье мы продолжаем разговор о дефектах, возникающих при облицовывании кромок.

 

Дефекты снятия свесов по толщине 

Качество снятия свесов по толщине определяет внешний вид всего изделия мебели. Существует два способа их удаления на каждой пласти детали: двумя суппортами, когда первый удаляет свес заподлицо с пластью, а второй формирует фаску, и одним суппортом, сразу фрезерующим и свес и фаску.

При двухсуппортной схеме достигается более высокое качество обработки при более высоких скоростях подачи станка. Первый фрезерующий агрегат удаляет свес заподлицо с поверхностью пласти, что достигается точной настройкой взаимного положения копирующего ролика и фрезы. Точность настройки должна полностью исключать профрезеровку поверхности пласти. Поэтому после обработки первой фрезой всегда оставляется некоторый припуск свеса. Второй суппорт должен удалить его полностью и сформировать равномерную по ширине фаску. При этом вскрытие материала плиты недопустимо.

При правильной начальной настройке суппортов могут возникнуть два основных дефекта: остаток свеса кромочного материала и неравномерная ширина фаски. Остаток свеса в первую очередь образуется, когда на пласти остаются отходы обработки - стружка и пыль, накатываясь на которые копирующий ролик теряет контакт с реальной поверхностью пласти и поднимает фрезу, которая оставляет неснятой часть свеса. Поэтому станок должен иметь исправное устройство для обдува и очистки поверхности пласти перед копирующим роликом. Следует постоянно следить и за отсутствием налипших на его рабочую поверхность посторонних частиц. Неравномерная ширина фаски при двух- и односуппортной схеме станка также получается из-за попадания посторонних частиц под ролик, копирующий поверхность пласти. При этом значение имеют правильная настройка ролика, копирующего поверхность кромки и отсутствие его биения и качания. 

Особенно важно, чтобы копирующие ролики всегда плотно прижимались к копируемой поверхности. Это обеспечивается конструкцией фасочных агрегатов. Например, если предусмотрен их прижим пружинами, то для проверки можно попробовать оттянуть их на себя в нерабочее положение, отпустить, а затем прижать рукой. Если рука почувствует движение вперед, до упора, то агрегат неисправен или неработоспособен и качества снятия фаски ожидать не приходится. В станках с пневматическим прижимом этих агрегатов следует всегда точно поддерживать необходимое рабочее давление в пневмосистеме. 

Впрочем, существует и еще один дефект, когда на детали остается не удаленной только часть толщины свеса кромочного пластика. Он возникает, например, при обработке наклеенной полосы многослойного (трехслойного) кромочного пластика, у которого лицевой и средний слой бумажного наполнителя пропитаны отвержденной при склеивании его слоев термореактивной смолой, а нижний - фибра, не подвергнутая предварительной пропитке чтобы обеспечить ее лучшее дальнейшее сцепление с клеем расплавом. Именно эта фибра, сминается ножами фасочных фрез, может оставаться на обработанной детали, и впоследствии удаляется только циклеванием и устройствами для шлифования фаски.

 

Циклевание

При нанесении клея на кромку и последующем прижатии кромочного пластика накатывающими роликами неминуемо происходит выдавливание части клея из клеевого шва. Он попадает на пласть и имеет вид валика, идущего вдоль всей кромки детали. Из-за геометрии процесса фрезерования фаски наклонной фрезой этот валик не удаляется полностью и остается хорошо заметным в готовой детали. при облицовывании пласти натуральным шпоном он удаляется в процессе шлифования перед отделкой. Но если деталь облицована пленками, то шлифование не применяется, и этот остаток клея удаляется циклеванием, поскольку применение абразивного инструмента недопустимо - поверхность получит повреждения. При этом цикли не должны оставлять продольных полос, что достигается только их идеальной заточкой. Важна и правильная настройка положения копирующего ролика и самой цикли, которая не должна врезаться в материал пласти, а лишь скользить о ней, срезая только выступающую полосу клея-расплава и возможный остаток свеса кромочного пластика. 

В процессе фрезерования фаски или закругления на ребре деталей, облицовываемых толстыми кромочными материалами из пластмасс (АБС, ПВХ или ПП), из-за свойств пластиков и малого диаметра инструмента на обработанной поверхности образуется так называемая кинематическая волна. Она имеет вид небольших поперечных гребней, которые становятся хорошо заметными уже через несколько недель или месяцев эксплуатации изделия потребителем. Этот органический дефект устраняется путем снятия с поверхности фаски тонкой стружки циклей с профильной заточкой. При этом образуется винтообразная стружка, которая очень плохо удаляется системой аспирации станка и часто попадает под копирующие ролики, что служит причиной образования пропусков. Для ее надежного отсоса нужно постоянно обеспечивать заданную скорость воздуха в системе пневмотранспорта.

 

Возвращение цвета и полирование

Некоторые пластики, в особенности на основе сополимера акрилбуталиенстирола (АБС) и полипропилена (ПП) имеют неприятное свойство после механической обработки изменять свой цвет, приобретая специфическую седину. Этот дефект хорошо заметен в изделии и возникает как после фрезерования, так и после циклевания поверхности фасок наклеенного кромочного материала. 
Он может быть устранен путем нагрева, для чего в станке устанавливаются фены, нагревающие эти поверхности фактически до температуры плавления пластика.

Недостаток способа в том, что нагреву подвергается и еще недостаточно остывший клеевой шов, что может привести снижению прочности приклеивания и даже к отслоению кромочного пластика. 

Поэтому если предполагается использование фенов, следует проконсультироваться с поставщиком клея-расплава дляподбора соответствующей марки, имеющей большую скорость застывания и большую температуру плавления.

На кромочных материалах, обработанных циклями, остаются продольные риски, которые так же, как и кинематическая волна, становятся заметными после некоторого срока эксплуатации готового изделия. Они заплавляются при обработке феном. Но если нагрев не предусматривается, то для устранения такого "отложенного" дефекта производится полирование фасок вращающимися кругами из ткани, обладающей абразивной способностью. Важно, чтобы эти круги, на которых очень скоро образуется выработка в виде кольцевых проточек, не затрагивали пласти деталей и не нарушали их поверхность.

 

Tintegatrice 

Это слово можно перевести с итальянского как «чернильница». Так называется агрегат, предлагавшийся некоторыми итальянскими производителями кромкооблицовочных станков, предназначенный для подкрашивания фаски на ребре детали после облицовывания и окончательной обработки оклеенной кромки. 

Дело в том, что при облицовывании кромок формирование фаски является обязательным. В противном случае ребро оказывается острым на ощупь, что может даже послужить причиной травмы. Ширина такой фаски должна составлять около 1 мм. Но если облицовывание кромок деталей из ламинированных плит производится тонким кромочным пластиком, то достичь ее без вскрытия материала плиты оказывается невозможным. В результате ребро в виде хорошо заметной светлой полосы отличается по цвету от облицовочного материала пласти и кромки.

Дефект устраняется путем подкрашивания ребер непосредственно в станке с помощью "чернильницы" или вручную, на отдельных рабочих местах. 

Другой аналогичный дефект образуется, если производитель мебели не удосуживается вовремя заменять цвет клея-расплава при изменении цвета облицовочного материала пласти и кромки. Так, очень часто можно заметить, что в деталях с облицовкой, имитирующей текстуру бука, использовался тот же темнокоричневый клей, что и при облицовывании деталей с текстурой древесины венге, и наоборот. 

Такое небрежное отношение изготовителя к своей продукции резко ухудшает качество всего изделия и недопустимо при производстве изделий любого ценового уровня.

 

Сколы

Речь идет о сколах облицовки на пластях деталей из ламинированной древесностружечной плиты, образовавшихся после ее раскроя, а также как результат их неправильных хранения и транспортировки. При облицовывании кромок они полностью или частично заполняются клеем-расплавом, но это наоборот, только ухудшает внешний вид готового изделия мебели. В особенности это касается углов деталей, где образование сколов наиболее вероятно.

Причем, даже если полного отслоения облицовочного материала пласти вдоль ребра детали не произошло, но он уже частично потерял сцепление с плитой-основой, то в результате вдавливания клея-расплава в плиту это отслоение может произойти в процессе облицовывания кромки. 

Величина этих сколов как правило, не превышает 1 мм. В немецком жаргоне они называются Mausenzahne - дословно, "мышиные зубы", или по русски, "погрызы". Проблема этих погрызов актуальна не только для наших предприятий. Недаром, большинство изготовителей односторонних кромкооблицовочных станков предлагают установить на входе в них фрезерный суппорт, включающий две фрезы из которых одна, "прыгающая", работающая с попутной подачей, осуществляет подрезку зоны у задней кромки детали, чем предотвращаются вырывы, а вторая, работающая со встречной подачей, снимает с кромки детали небольшой припуск вместе со сколами. Недостаток такого устройства - необходимость проведения раскроя с высокой точностью, поскольку фрезерование производится со стороны базирующей линейки, иточный размер готовой детали трудно задать!

 

Подлая кромка

Так можно назвать термопластичный кромочный пластик, внутренний состав материала которого нестабилен. При нагревании за счет теплоты клея-расплава он размягчается, а при последующем остывании, в нем начинается процесс вторичной усадки (в первый раз - сразу после изготовления). Он заканчивается не сразу: иногда для этого требуется более месяца. В результате, наклеенная полоса кромочного пластика, полностью обработанная начисто заподлицо с пластями, становится уже, чем толщина облицованной по кромкам детали, и вдоль ее ребер обнажается материал плиты. Такой дефект неустраним. В случае его образования требуется полное удаление наклеенного кромочного пластика вручную, и облицовывание кромок заново. Предугадать появление этого дефекта невозможно - оно определяется свойствами материала кромочного пластика и технологией производства, используемой его изготовителем. 

Дефект характерен для многих пластмасс. Но наиболее часто усадка полосы наблюдается у кромочных пластиков на основе полипропилена (соответственно, ПП или РР). Именно поэтому такие кромочные пластики, несмотря на их более низкую стоимость, чем изготовленных из сополимера акрилбутадиенстирола (АБС или ABC) или из поливинилхлорида (ПВХ или PVC), не получили широкого распространения. Поэтому, чтобы исключить свои потери, следует всегда проводить предварительные испытания приобретаемого кромочного пластика на малых партиях.

 

Главное звено - человек!

Здесь были перечислены лишь основные, наиболее часто встречающиеся дефекты, возникающие при облицовывании кромок. Причины их возникновения невозможно определить однозначно: они зависят от материала плиты, кромочного пластика, марки клея, конструкции станка, и опыта операторов, обеспечивающих его настройку и наладку. 

В любом случае, еще ни один станок не обеспечивал стопроцентного качества обработки. И даже на лучших европейских предприятиях, использующих самые современные кромкооблицовочные станки, обладающих высококвалифицированным персоналом и привлекающих к настройке станков наладчиков фирм-изготовителей, все равно, в технологическом процессе обязательно предусмотрена операция стопроцентного контроля качества и ремонта деталей. 

При этом производится осмотр всех кромок, вручную удаляются неснятые свесы, подклеиваются отставшие кромки, подчищаются фаски, подкрашиваются сколы, и т.д. Но главное, - если станок начинает выдавать брак, даже незначительный, но постоянный, оператор должен немедленно остановить его, выявить и устранить причину! Только при таком отношении к работе мы сможем достичь действительно европейского качества изделий. Все остальное у нас уже есть - мы работаем на том же оборудовании, что и во всем мире, используем импортную плиту, клеи и кромочные пластики от тех же фирм, а вот качество наших изделий пока лишь немногим лучше советского…