Отделка столярно строительных изделий. Линии отделки. Раздел I. Столярно-строительные изделия и мебель
Целью отделки окрасочными и пленочными материалами является придание поверхности изделий из древесины (древесных материалов) декоративного вида и защита их от разрушения под воздействием внешней среды.
В зависимости от условий эксплуатации и назначения изделий применяются защитные, либо декоративные покрытия. Отделка подразделяется на прозрачную (при которой видна поверхность подложки) и непрозрачную. Частным случаем непрозрачной отделки является имитационная, при которой на отделываемой поверхности или покрытии воспроизводятся текстура и цвет разных пород древесины, а также различные рисунки.
Требования к защитно-декоративным свойствам покрытий
Окрасочная пленка покрытий столярно-строительных изделий, эксплуатирующихся в атмосферных условиях, должна обладать прежде всего водо- и влагопроницаемостью, предотвращающими влажностные деформации изделий при изменении влажности окружающей среды. Долговечность покрытий, т. е. их способность сохранять заданные свойства, зависит от их стойкости к ультрафиолетовому излучению, адгезии к древесине и от ряда других факторов. Требования к отделке столярно-строительных изделий определяются нормативно-технической документацией на изделия, а также ГОСТ 24404.
Оптимальная толщина лакокрасочных покрытий на изделиях из древесины должна быть не менее 60-80 мкм. Поскольку введение антисептика в окрасочный состав не предохраняет древесные материалы от поражения грибками при проникании влаги через дефектные места покрытия (или при высокой проницаемости окрасочной пленки), необходимо антисептирование поверхности самого изделия. Шероховатость лицевых поверхностей в изделиях под непрозрачную отделку должна быть не более (Rm max) 200 мм для лицевых поверхностей и 320 мм для нелицевых; под прозрачную отделку Rm max) - 60-80 мкм.
Подготовка поверхности
К подготовке поверхности относятся отбеливание, крашение, порозаполнение, шпатлевание и грунтование.
Крашение - это придание древесине новой окраски или равномерного цветового фона с сохранением ею текстуры при помощи различных красителей, пигментов и протрав. Наиболее распространено поверхностное крашение, при котором используют в основном водорастворимые синтетические красители для дерева от № 1 до 16. Концентрация растворов 2-5%.
Порозаполнение - обработка поверхности кольцесосудистых пород древесины вязкими порозаполняющими составами.
Шпатлевание - (местное и сплошное) выполняется для выравнивания поверхности древесины и маскировки вмятин, царапин, трещин и т.п. Консистенция большинства шпатлевок рассчитана на нанесение их шпателем. Для лучшего заполнения неровностей подложки сухой остаток шпатлевок должен быть выше, чем грунтов. При шпатлевании изделий, особенно эксплуатируемых в атмосферных условиях, необходимо избегать толстых слоев шпатлевок (более 0,3-0,5 мм), так как в процессе эксплуатации возможны усадка и растрескивание шпатлевки и, как следствие, разрушение покрытия. Нанесение красителей, порозаполнителей и шпатлевок производится вручную, распылением, на вальцевых и вальцоворакельных станках МШ1.03, ШПЩ
Крашение и порозаполнение применяются, как правило, при отделке мебели.
Грунтование древесины и древесных материалов осуществляется для улучшения сцепления (адгезии) лакового (окрасочного) покрывного слоя с подложкой; снижения расхода более дорогого покрывного окрасочного состава; изоляции воздуха, влаги и смол в древесной подложке, выделение которых при нанесении, сушке и эксплуатации окрасочного слоя может привести к его разрушению; повышения токопроводности поверхности древесных материалов при окраске в электрополе высокого напряжения.
Грунтовку можно наносить любым механизированным методом.
Грунтовочные составы отличаются от эмалей и красок повышенным содержанием пигмента (наполнителя) и, как правило, природой пленкообразователя.
В связи с отсутствием грунтовочных составов белого цвета при отделке столярно-строительных изделий в качестве грунтовок используются эмали или краски, а также допускается использование олифы.
Сушка лакокрасочных покрытий
Сушка лакокрасочных покрытий производится для отверждения окрасочного слоя и может осуществляться либо только путем испарения растворителей (материалы типа нитроцеллюлозных, перхлорвиниловых лаков и эмалей), либо за счет химических процессов окисления, конденсации и полимеризации (материалы типа масляных, алкидных, карбамидных, полиэфирных лаков и эмалей и т. д.). Процесс естественной (воздушной) сушки при 18-20°С большинства применяемых материалов весьма продолжителен (более 24 ч) и требует больших производственных площадей. Искусственная сушка - наиболее эффективное средство ускорения процесса образования покрытия.
По способу подвода тепловой энергии сушка подразделяется на конвекционную (передача тепла происходит при непосредственном соприкосновении окрасочного слоя с циркулирующим горячим воздухом); радиационную (при помощи облучения окрашенных изделий инфракрасными и ультрафиолетовыми лучами); за счет аккумулированного тепла предварительно нагретого конвекционным, терморадиационным или контактным способом изделия; отверждение зажелатинированного окрасочного слоя в прессах или прокаткой нагретыми вальцами.
По конструкции сушильные камеры можно разделить на два основных типа: тупиковые периодического и проходные непрерывного действия. Первые применяются на предприятиях с мелкосерийным производством.
Одним из перспективных методов сушки лакокрасочных материалов является отверждение под действием УФ-излучения (фотохимический способ сушки). При этом отверждение осуществляется за счет превращения УФ-излучения в тепловое в самом окрасочном слое, что значительно снижает энергетические потери и нагрев подложки. Оптимальная длина волны УФ-излучения равна 0,200-0,360 мкм. Светочувствительность окрасочных составов достигается введением в них фотоинициаторов - светочувствительной добавки, наиболее эффективными из них являются метиловые и изобутиловые эфиры бензоина, григонал-14 и др.
Отверждение УФ-облучением используется для прозрачных покрытий, в основном - полиэфирных. Однако успешный опыт применения фотохимического способа сушки пигментированных составов за рубежом и аналогичные попытки наших ученых создают предпосылки для расширения области его применения.
Сушка способом предварительного аккумулирования тепла
Этот способ сушки сочетает в себе достоинство терморадиационного отверждения (пленкообразование начинается от подложки) и исключает пузырение покрытия влагой и воздухом, содержащимися в древесной подложке. Метод эффективен при толщине покрытия до 80 мкм. Степень и продолжительность нагрева зависят от вида лакокрасочного материала и массы деталей. Для быстросохнущих окрасочных составов (карбамидных, водно-дисперсионных) достаточно поверхностного прогрева деталей в течение 40-90 с при температуре ТЭН 300-400°C или воздуха 170-180°C. При окраске эмалями продолжительность нагрева увеличивается до 2-5 мин. После нанесения краски необходима стабилизация (называемая также дегазацией или нормализацией) в вентилируемых необогреваемых камерах, где происходит удаление растворителя из отвердевающего окрасочного слоя.
Конвекционная сушка
Для нагрева циркулирующего воздуха в сушильных камерах используются паро- и электрокалориферы. Практика показывает, что при нагреве воздуха до 60-80°C экономически предпочтительнее паровые калориферы. Направление воздушного потока в проходных сушильных камерах - обратное движению конвейера с окрашенными деталями.
Терморадиационная сушка
При терморадиационной сушке инфракрасным излучением (терморадиация) передача тепла окрасочному слою осуществляется главным образом от подложки, которая нагревается за счет поглощения инфракрасных лучей. Нагреваясь снизу, окрасочный слой не препятствует удалению растворителей, что значительно ускоряет процесс отверждения по сравнению с конвекционной сушкой. При терморадиационной сушке окрасочных составов на древесине следует учитывать выделение влаги, воздуха и смол, содержащихся в подложке, а также коробление изделий при высоких температурах. При температуре на поверхности изделий 130°C и влажности хвойной древесины 14-15% критическая продолжительность сушки терморадиацией составляет примерно 2 мин: за это время смола в древесине не успевает расплавиться. Однако этого времени недостаточно для отверждения большинства применяемых окрасочных составов. Это обусловливает верхний предел температуры поверхности древесины при терморадиационной сушке, равно 60-80°C.
В качестве источников инфракрасного излучения используются ламповые, панельные и трубочные излучатели. Недостатком ламповых излучателей является низкий к.п.д. и короткий срок службы. Панельный излучатель, представляющий собой чугунную или керамическую плиту с вмонтированными в нее нагрвателями (или обогреваемую газовыми горелками), дает равномерно распределенный поток излучения, однако обладает большой инерционностью. Наиболее распространены трубчатые электронагреватели (ТЭН) с алюминиевыми рефлекторами НВС (ГОСТ 13268) с рабочей температурой поверхности нагревателя до 450°C.
При терморадиационной сушке изделий решетчатой формы (например, оконных блоков) энергия излучателей используется не полностью. Практика показывает, что применение комбинированной (терморадиационно-конвекционной) сушки для окрашенных изделий сложной формы нецелесообразно, поскольку продолжительность отверждения окрасочного слоя терморадиацией недостаточна для конвекционной сушки внутренних (экранированных от излучения) участков окрашенной поверхности, омываемой горячим воздухом. Энергоемкость электротерморадиационной сушильной камеры значительно выше, чем конвекционной.
Столярные изделия эксплуатируются в условиях переменной влажности и температуры, поэтому в целях предохранения древесины от вредных воздействий воздуха, влаги, загрязнения и света их окрашивают или лакируют. Кроме того, окрашенные или отлакированные изделия имеют более нарядный внешний вид; их легче содержать в чистоте.
Отделка поверхности древесины заключается в том, что ее покрывают тонкой пленкой из лакокрасочных материалов. Для отделки древесины применяют покрытия, создающие искусственную текстуру, аэрографию, облицовку текстурной бумагой. Для придания изделиям хорошего внешнего вида широко используется художественная отделка: резьба, инкрустация, накладные украшения, выжигание и др.
Наиболее известны следующие виды отделок: прозрачная - текстура древесины сохраняется; укрывистая или непрозрачная - текстура древесины закрыта; имитационная и декоративная.
При прозрачной отделке поверхность древесины покрывают прозрачным блестящим или матовым покрытием, четко показывающим текстуру древесины; применяют для отделки мебели и высококачественных строительных изделий (панелей, дверей и др.), изготовленных из древесины ценных пород. Прозрачная отделка получается путем лакирования, полирования, воскования и покрытия изделий прозрачными пленками (горячим прессованием). Различают глянцевые (или блестящие), полуглянцевые и матовые лаковые покрытия.
При отделке лакированием используют лаки, имеющие в своем составе пленкообразующие вещества в органических растворителях, растворители и др. Наиболее часто для отделки древесины применяют нитроцеллюлозные, полиэфирные и мочевиноформальдегидные лаки; реже - масляные и спиртовые лаки. Нитроцеллюлозные лаки хорошо сохнут, дают прочную, эластичную, прозрачную и достаточно атмосферостойкую пленку, которая хорошо шлифуется. Лаки на основе мочевиноформальдегидных смол образуют пленку с блестящей поверхностью, достаточно прозрачную.
При отделке поверхности древесины масляными лаками пленка эластична, прочна, атмосферостойка, но недостаточно декоративна; спиртовые лаки дают пленку с недостаточной прочностью, атмосферостойкостью и слабым блеском.
Лаковые покрытия по качеству отделки в соответствии с ГОСТ 9894-61 подразделяют на четыре класса: первый, или высший, второй, третий и четвертый.
Покрытия первого, или высшего, класса имеют ровную и гладкую поверхность без видимых дефектов; покрытия второго класса также имеют ровную и гладкую поверхность, с отдельными, слабозаметными дефектами.
У покрытий третьего и четвертого классов поверхность гладкая, но с заметными неровностями, вызванными недостаточностью подготовки поверхности древесины до отделки.
Прозрачная отделка получается при полировании. В качестве основного материала применяют спиртовую политуру, представляющую собой раствор смолы (шеллака) в этиловом спирте. На поверхность древесины политуру наносят многократно тонким слоем, что дает в результате изделия высокого качества: мебель, двери из древесины ценных пород, панели, пианино, корпуса телевизоров и др.
При восковании , т. е. при нанесении на поверхность древесины смеси воска с летучими растворителями (уайт-спиритом, скипидаром), также получается прозрачная пленка, образуемая тонким слоем воска (летучие растворители испаряются в процессе сушки). Восковое покрытие наносят обычно на пористую древесину (дуб, ясень). Пленка из воска мягка, поэтому ее покрывают дополнительно слоем спиртового лака. Восковое покрытие имеет матовую поверхность.
Укрывистое покрытие . При этом виде покрытия на поверхности создается пленка, закрывающая текстуру древесины. Для получения укрывистого покрытия применяют масляные или эмалевые краски, разведенные растворителями. При окраске эмалями с большим содержанием пленкообразующих веществ получаются глянцевые покрытия, с меньшим количеством - полуглянцевые, а при окраске масляными красками - матовые.
Укрывистое покрытие применяют при отделке белодеревных изделий: школьной, кухонной или больничной мебели, дверей, окон и др.
По качеству и внешнему виду укрывистые покрытия подразделяют на четыре класса: покрытия первого и второго классов образуются при окраске нитроэмалями и эмалями на основе синтетических смол; покрытия третьего и четвертого классов - при окраске эмалями или красками.
Имитационная и декоративная отделка древесины. В целях улучшения внешнего вида деревянных изделий, изготовленных из древесины малоценных пород (березы, осины, сосны и др.), текстура которых не отличается красивым рисунком, их имитируют под ценные декоративные породы... Улучшение декоративных свойств древесины достигается путем глубокого крашения, оклеивания текстурной бумагой с нанесенным на ней рисунком древесины ценных пород, с отделкой пленками, а также путем облицовки листовым пластиком.
Книга содержит справочные материалы, относящиеся к изготовлению и монтажу столярно-строительных изделий и производству бытовой мебели. Приводятся сведения о древесине и других применяемых материалах, о станках, инструменте и приспособлениях, технологии и организации производства, технике безопасности, а также некоторые нормативные данные. Справочная книга предназначается для рабочих-столяров и технического персонала, работающих на предприятиях мебельной и строительной промышленности.
Предисловие
Раздел I. Столярно-строительные изделия и мебель
Глава I. Столярно-строительные изделия
1. Окна
2. Двери
3. Столярные перегородки, панели и тамбуры
4. Паркетные полы
5. Столярные тяги
6. Встроенное оборудование зданий
Глава II. Мебель
1. Виды мебели
2. Бытовая мебель
3. Гарнитуры и наборы бытовой мебели
4. Специальная мебель
Раздел II. Материалы
Глава III. Основные сведения о древесине
1. Строение древесины и древесные породы
2. Технические свойства древесины
3. Пороки древесины
Глава IV. Лесоматериалы
1. Пиломатериалы
2. Строганые материалы и полуфабрикаты
3. Фанера
4. Столярные плиты
5. Древесно-волокнистые и древесно-стружечные плиты
Глава V. Сушка древесины
1. Способы сушки
2. Припуски на усушку
3. Сушильные камеры
4. Режимы сушки
5. Сушка токами высокой частоты
Глава VI. Клеи
1. Основные свойства клея
2. Виды клеев
Глава VII. Вспомогательные материалы и фурнитура
1. Металлические крепления
2. Оконные и дверные приборы
3. Мебельная фурнитура
4. Пружины
5. Набивочные и обойные материалы
Глава VIII. Отделочные материалы и составы
1. Материалы для лакокрасочных составов
2. Составы красителей для прозрачной отделки древесины
3. Составы для непрозрачной отделки древесины
4. Грунтовки и шпаклевки
5. Лаки и политуры
6. Вспомогательные материалы
Раздел III. Станки, инструменты и приспособления для обработки древесины
Глава IX. Резание древесины
1. Основные процессы резания древесины
2. Способы обработки древесины
Глава X. Режущий инструмент для деревообработки
1. Виды режущего инструмента
2. Станочный инструмент
3. Механизированный и ручной инструмент
4. Абразивный инструмент
5. Напильники
6. Вспомогательный инструмент
Глава XI. Деревообрабатывающие станки
1. Виды деревообрабатывающих станков и их части
2. Основные параметры станков
3. Пильные станки
4. Строгальные станки
6. Сверлильные и долбежные станки
7. Комбинированные и универсальные станки
Глава XII. Механизированный и ручной инструмент
1. Механизированный инструмент
2. Ручной инструмент и приспособления
Глаза XIII. Станки и оборудование для заточки и наладки режущего инструмента
1. Заточные станки
2. Станки для пайки и правки
Глава XIV. Станки и приспособления для склеивания, сборки и отделки
1. Клееварочное оборудование и клеенамазочные станки
2. Прессы, сборочные станки и приспособления
3. Шлифовальные станки
4. Аппараты и приспособления для окраски и полирования
Глава XV. Наладка и уход за станками
1. Точность обработки на станках и их настройка
2. Повышение качества обработки деталей
3. Основные правила ухода за станками
Раздел IV. Технология столярного производства
Глава XVI. Конструирование столярных изделий
1. Основные виды столярных соединений
2. Образование деталей и узлов
3. Соединения деталей и узлов основных мебельных изделий
4. Составление рабочих чертежей и разметка соединений
5. Технические условия на столярно-строительные изделия и бытовую мебель
6. Допуски и посадки в деревообработке
Глава XVII. Механизированное изготовление мебели
1. Стадии изготовления изделий
2. Механизированная заготовка и обработка деталей
3. Склеивание и фанерование
4. Сборка деталей и узлов
5. Сборка изделий
Глава XVIII. Отделка изделий
1. Виды отделки
2. Подготовка к отделке
3. Окрашивание и матовая отделка
4. Лакирование и полирование
5. Механизация процессов и режимы отделки
6. Художественная отделка
7. Установка фурнитуры
Глава XIX. Изготовление и монтаж столярно-строительных изделий
1. Изготовление столярно-строительных изделий
2. Заготовка элементов столярных тяг, перегородок, панелей и встроенного оборудования
3. Монтаж столярно-строительных деталей
4. Отделка стен и потолков ценными породами дерева
5. Устройство оконных переплетов и дверей из дерева ценных пород
6. Настилка художественного паркета
Раздел V. Организация столярного производства
Глава XX. Организация производства
1. Виды столярных производств
2. Технологический режим и нормативы столярно-механического производства
3. Расчет производительности основного технологического оборудования
Глава XXI. Организация труда и техническое нормирование
1. Организация труда и квалификационная характеристика столяров
2. Рабочее место столяра
3. Техника безопасности
4. Нормы и расценки
Глава XXII. Технико-экономические показатели и документация по столярно-мебельному производству
1. Технико-экономические показатели
2. Техническая документация
3. Составление спецификаций
Литература
Предметный указатель
Приложения
Столярно-строительные изделия поступают на строительную площадку с отделанной поверхностью, защищенной от вредного воздействия дождя и грязи. Отделка производится методом окунания, распыления и нанесения покрытия кистью. Методом окунания обрабатываются поверхности дверей и окон, производимых промышленным способом. Распыление краски пульверизатором связано с большим расходом материалов, но такой способ дает значительную экономию времени по сравнению со способом нанесения покрытия кистью.
Необходимо особенно тщательно прогрунтовывать торцовые поверхности наружных кромок дверных и оконных коробок. При выборе грунтовки основным критерием является ее совместимость с покрытием при дальнейшей обработке поверхности изделий.
Наружный монтаж дверных и оконных блоков должен проводиться особенно тщательно, так как от этого зависят качество и долговечность изделий.
Монтаж в новых зданиях начинают только после достижения в них заданной влажности. Здание просыхает в зависимости от способа строительства и атмосферных условий. Медленнее всего просыхает здание, построенное традиционным способом кирпичной кладки, вследствие большого числа швов и пористой структуры. Готовые железобетонные части монтируют почти сухими. После просыхання оштукатуренных стен начинают вставлять окна и двери. Если двери вставляют раньше этого, качество и долговечность столярно-строительных изделий значительно снижаются.
Между монтажными работами в зданиях, построенных традиционным и промышленным способами, имеются определенные различия. Более подробно об этом говорится в следующих разделах. монтажные швы закрывают сбоку и сверху, внутри и снаружи нащельниками.
Под отделкой древесины понимают создание на ее поверхности декоративно-защитных покрытий из жидких лакокрасочных материалов, которые улучшают внешний вид, защищают древесину от воздействия окружающей среды. Различают прозрачную, непрозрачную и имитационную отделку.
Поверхность древесины покрывают бесцветными и подкрашенными прозрачными материалами, сохраняющими текстуру древесины. Прозрачную отделку применяют при изготовлении столярно-строительных изделий из древесины твердолиственных или хвойных пород и древесных плит. Прозрачную отделку получают лакированием. Для получения непрозрачного отделочного покрытия применяются масляные, нитроцеллюлозные, пентафталевые, алкидные, поливинилацетатные, водоэмульсионные и другие краски и эмали. По степени блеска лакокрасочные покрытия бывают глянцевые, полуглянцевыеи матовые.
Под имитационной отделкой понимают улучшение внешнего вида изделий путем крашения красителями различных цветов, нанесения рисунка текстуры древесины более ценных пород на поверхности малоценной древесины или древесных плит, облицовывание поверхностей текстурными пленками и пластиками.
Технологический процесс отделки столярно-строительных изделий из древесины включает подготовку поверхностей к отделке, создание лакокрасочного покрытия и его облагораживание.
Различают столярную и отделочную подготовку. Столярная подготовка включает заделку сучков и трещин, зачистку поверхностей и шлифование. Шероховатость поверхностей должна быть не более 200 мкм. Операции грунтовки, сушки и шлифования являются общими для непрозрачной и прозрачной отделки.
Ремонт столярно-строительных изделий
Элементы окон и дверей подвергаются атмосферным и механическим воздействиям, выходят из строя. Загнившие и поврежденные бруски коробок и оконных переплетов заменяют новыми или делают в них вставки на шипах и клею. Оконные створки и фрамуги снимают с петель, разбирают. Новые бруски и заделки изготовляют из качественной сухой древесины требуемых размеров и формы, подгоняют по месту установки, соединяют с другими брусками, скрепляют клеем, нагелями, гвоздями, металлическими уголками и скобами.
Дверные полотна опускаются и плохо открываются и закрываются из-за крепления петель и истирания их нижней части. В этом случае петли перезакрепляются, ставят под них новые деревянные вставки или меняют места установки. При прочном креплении элементов петель надевают на их стержни шайбы или кольца из проволоки необходимой толщины и вновь надевают дверные полотна на петли, смазывая их стержни машинным маслом, вазелином или графитовым порошком, что уменьшает износ петель и устраняет скрип дверей при их открывании и закрывании.
При ремонте окон и дверей выполняют пригонку притворов створок фрамуг, форточек и дверных полотен из-за набухания древесины или большой толщины отделочного покрытия. Работу выполняют рубанком, фуганком и зензубелем при снятии створок и полотен с петель. Зазоры в притворах до 2 мм.