Технология заделки сучков и дефектов в древесине при производстве мебели

В производстве мебели из массива древесины особое значение имеет внешний вид деталей, особенно тех, которые попадают в поле зрения потребителя. Сучки, смоляные кармашки, табачные пятна и другие пороки значительно ухудшают эстетическое восприятие изделия, даже если прочностные характеристики материала при этом не нарушены. Чтобы сохранить природную текстуру древесины и добиться высокого качества отделки, применяются технологии локального удаления дефектов с последующей постановкой ремонтных вставок — круглых пробок или специальных заглушек, известных как «лодочки».

Современное деревообрабатывающее оборудование позволяет автоматизировать процесс выборки дефектов и вставки ремонтных элементов, обеспечивая высокую производительность и повторяемость результата.

Традиции заделки сучков и дефектов в древесине уходят корнями в столярное ремесло Европы XVIII–XIX веков. Тогда мастера вручную вырезали дефектные участки и подбирали по текстуре и цвету деревянные вставки, чтобы сохранить внешний вид изделий из ценных пород древесины.

С развитием деревообрабатывающей промышленности в XX веке появились первые механические приспособления и станки, позволяющие ускорить и стандартизировать процесс. Уже в 1960–70-х годах на советских предприятиях использовались двухшпиндельные станки типа СВСА, позволяющие удалять сучки и вставлять пробки. С тех пор технологии ушли далеко вперёд, появились прецизионные фрезеры, лазерная разметка, автоматы с программным управлением и высокопроизводительное оборудование, способное изготавливать тысячи пробок в час.

В производстве мебели из массивной древесины часто возникает задача удаления сучков или смоляных кармашков с последующей постановкой на их место специальных пробок.

На российских предприятиях имеются двухшпин­дельные станки марки СВСА-2. С помощью этих станков можно удалить чер­ные загнившие или несросшиеся сучки и вместо них вставить деревянные пробки.

Станки применялись в производстве столярно-строительных изделий (окна, двери, покрытия пола и т. п.). В мебельном производстве требуется более высокое качество работ, поэтому здесь нашли применение пробки, выпиленные из здоровых сучьев таким образом, что при постановке в деталь лицевой сторо­ной оставалась торцовая поверхность сучка и не нарушалась естественная тек­стура древесины (рис. 1).

Рис. 1 Виды пробок для заделки сучков в деревянных деталях — из массивной древесины (слева) и из сучков

Каких-либо стандартов размеров таких пробок нет. Но есть предприятия, специализирующиеся на их изготовлении, у которых уже сложился ряд разме­ров таких пробок: диаметр 10; 15; 20; 25; 30 и 35 мм при толщине $,10 или 12 мм.

У станка мод. АВМН 66, выпускаемого немецкой компанией Луеп, име­ется один вертикальный шпиндель, оснащенный поворотной сверлильной го­ловкой для сверл четырех диаметров. Эта головка (рис. 2) представляет со­бой сектор, с помощью рукоятки поворачиваемый вокруг вертикальной оси.

По дуге сектора расположены четыре подпружиненных вертикальных шпинделя, на нижних концах которых закреплены сверла, а на верхних имеют­ся втулки с коническими осевыми углублениями. Пластина поворачивается вручную так, что один из этих шпинделей всегда фиксируется в соосном поло­жении с главным. В главный шпиндель станка с таким устройством устанавли­вается коническая вставка, нижний конец которой по форме соответствует углублениям в верхних концах сверлильных шпинделей.

Во время работы станка заготовка, уложенная на рабочий стол, переме­щается по нему так, что высверливаемый порок или дефект оказывается напро­тив оси вращения главного шпинделя. Метка на месте будущего сверления ука­зывается лазерным устройством.

Рабочий оценивает необходимый диаметр гнезда и поворачивает сектор, устанавливая нужный сверлильный шпиндель напротив оси вращения главного, который опускается, и его коническая вставка входит в отверстие шпинделя со сверлом, который также начинает вращаться. При их дальнейшем совместном движении вниз происходит сверление. Затем главный шпиндель поднимается вверх и расцепляется со сверлильным шпинделем, который также поднимается под воздействием пружины, после чего весь процесс повторяется.

Достоинство такого станка заключается в использовании небольшого ко­личества электродвигателей при большом количестве сверл разных диаметров. Кроме того, использование на рабочем столе всего одной точки (места) для сверления уменьшает общую длину перемещений детали и упрощает работу станочника.

Компанией Ауеп для изготовления цилиндрических вставок предлагается специальный станок мод. QZF10 (рис. 3).

Рис. 2 Станок мод. АВМН 66 с поворотной головкой (Ауеп, ФРГ)

Рис. 3 Станок для изготовления цилиндрических сверлильной вставок мод. QZF10 (Ауеп, ФРГ)

Он обеспечивает вырезку деталей диаметром 15, 20, 25, 30, 35 и 40 мм из плоских планок, автоматически подаваемых из магазина. На одной стороне пробок возможно формирование фаски при использовании соответствующего инструмента. Производительность станка — до 1100 шт./ч, поэтому его целесо­образно использовать на специализированных предприятиях.

Для удаления смоляных кармашков разработано специальное оборудова­ние, которое позволяет выфрезеровывать смоляной кармашек или другой де­фект и вместо него вставлять на клею специальную заглушку— «лодочку». Новгородская фирма «Бакаут» для этой цели выпускает ручной фрезер и станок для изготовления заглушек (рис. 4).

Рис. 4 Виды заглушек типа лодочка, приспособление фрезерное ПФ-001 и автомат для изготовления заглушек СФЛ 002 («Бакаут», Великий Новгород)

Приспособление фрезерное ПФ-001 предназначено для выборки дефек­тов: несросшихся и табачных сучков, червоточин, смоляных кармашков, мел­ких трещин, вырывов и других дефектов, проявившихся на последней стадии обработки деталей и щитов из массивной древесины. Автомат СФЛ 002 предна­значен для изготовления специальной ремонтной заглушки — «лодочки» — для последующей заделки дефектов.

Для того чтобы выбирать отверстия под круглые вставки и гнезда под пробки-лодочки при одной установке детали, компанией Ауеп разработаны станки, в которых над одним рабочим столом установлены два суппорта: вер­тикальный сверлильный и фрезерный (мод Alomat AL 200 и Alomat AL 310АHGF).

Для оснащения небольших предприятий и для обработки клееных дере­вянных конструкций швейцарской компанией Lamello разработан комплект ручного инструмента для заделки пороков и дефектов пробками и пробкамилодочками. Он включает в себя ручные фрезеры мод. Minispot G2A или Minispot G20 S2 для выборки пазов под одинарные и многократные пробкилодочки, устройство для нанесения клея мод. Dosicoll и ручной фрезер мод. Plano 45 S2 для обработки вставок заподлицо с ремонтируемой поверхностью.

Для высверливания глухих отверстий под пробки к комплекту добавляет­ся один или несколько обычных электрофрезеров с чашечными сверлами необ­ходимых диаметров. Комплект предназначен для удаления несросшихся и та­бачных сучков, червоточин, смоляных «кармашков», мелких трещин, вырывов и других дефектов, проявившихся на последней стадии обработки заготовки.

Устройства мод. Minispot G2A или Minispot G20 S2 представляют собой электрофрезеры с горизонтальной осью вращения инструмента. Такое оборудо­вание устанавливается над местом расположения дефекта при помощи опорной планки, за счет нажатия рукой опускается вниз, и инструмент выбирает гнездо под пробку-лодочку, а затем под воздействием пружин поднимается вверх.

Изготовление пробок-лодочек может быть освоено на любом деревообра­батывающем или мебельном предприятии. Компанией Lamello для применения на небольших производствах разработано настольное приспособление мод. Patchmaker (рис. 5).

У этого устройства литой алюминиевый корпус со струбциной для креп­ления к столу и кассетой для установки и закрепления заготовки. На корпусе имеются горизонтальные направляющие для перемещения угловой электрома­шинки с пилой, а также закреплен рычаг с горизонтальной осью вращения, на конце которого уставлен электродвигатель с профильной фрезой.

Предварительно прирезанная в размер заготовка пробки-лодочки поме­щается в кассету на корпусе и закрепляется в ней. Затем вручную перемещается рычаг с фрезерным устройством, криволинейная траектория движения которого обеспечивает получение продольного профиля пробки. Поперечный про­филь— одноили многократный— формируется в зависимости от профиля используемой фрезы. После этого пилой угловой электромашинки, которую вручную перемещают по направляющим, отрезают готовую пробку-лодочку, и она падает в накопительный контейнер.

Рис. 5 Устройство для изготовления пробок-лодочек мод. Patchmakcr (Lamello, Италия)

Для крупных производителей пробок-лодочек разработаны станки-ав­томаты. В таких станках многократные заготовки пробок в виде длинных, зара­нее склеенных и прирезанных в размер пластин с поперечным направлением волокон древесины пошагово подаются из вертикального магазина и закрепля­ются в рабочем положении.

После этого фреза в автоматическом режиме совершает движение по ду­ге, фрезерует необходимый профиль на торце этой планки и возвращается в ис­ходное положение (рис. 6).

Рис. 6 Изготовление пробок-лодочек на станке-автомате: 1 — торец планки-заготовки; 2 — профильная фреза; 3 — отрезная пила.

Затем готовые пробки отрезаются пилой и автоматически выбрасываются в контейнер, после чего цикл повторяется. На обработку могут продвигаться одновременно две или четыре планки, при этом производительность станка со­ставляет до 1000 или 2000 пробок в час соответственно.

Интересные факты:

• Многие мебельные фабрики Европы до сих пор используют пробки, выпиленные из здоровых сучков, чтобы сохранить естественную структуру и рисунок древесины. Такие вставки практически незаметны на лицевой стороне.

• Пробки-лодочки в Европе иногда называют «голландскими заплатками» — по аналогии с традиционными декоративными вставками в старинной мебели.

• Существуют даже ручные фрезерные комплекты для реставрации мебели на месте, которые используются мастерами в антикварных мастерских.

• Производительность современных станков для изготовления заглушек достигает 2000 штук в час, что делает их незаменимыми на крупных фабриках.

• Некоторые пробки выпускаются с фасками, которые облегчают их установку и улучшают сцепление с клеем, особенно при автоматизированной вставке.

Удаление сучков и заделка дефектов в массивной древесине — это не просто косметическая операция, а важный технологический процесс, определяющий эстетическое и эксплуатационное качество мебели и столярных изделий. Современные технологии, как ручные, так и автоматизированные, позволяют эффективно справляться с этой задачей, обеспечивая точность, высокую производительность и соответствие самым строгим требованиям к внешнему виду продукции. Выбор подходящего оборудования зависит от объёмов производства, степени автоматизации и требований к качеству, но в любом случае залог успеха — это точное соблюдение технологии и использование подходящих инструментов и материалов.