Склеивание
Склеивание - основной вид соединений при изготовлении изделий из древесины. С помощью клеевого соединения легко создать из обычного или маломерного материала монолитные конструкции любых форм и размеров. Клееные конструкции менее подвержены деформациям, чем конструкции, изготовленные из цельной древесины. Клеевые соединения не утяжеляют конструкцию, обладают высокой прочностью. Наконец, склеивание во многих случаях представляет собой единственно возможный вид соединения материалов в процессе изготовления изделий (облицовывание).
Прочность клеевых соединений во многом зависит от вида клея и его приготовления. Выбор, приготовление и нанесение клея. Для склеивания применяют клеи животного происхождения и синтетические.
В таблице 5 приведены клеи, рекомендуемые для изготовления изделий из древесины, эксплуатируемых в отапливаемых помещениях. Знаком + отмечены рекомендуемые области применения с учетом прочности и экономических показателей.
Для изготовления наружных дверных и оконных блоков следует применять клей на основе клеящих смол.
Кроме указанных клеев, могут применяться универсальные клеи марок «Бустилат», «Момент», «Феникс» и другие. Область их применения и режимы склеивания указываются на упаковках.
Глютиновые (коллагеновые) клеи в зависимости от исходного сырья подразделяют на мездровый и костный. Мездровый клей выпускается в виде плиток, костный в виде плиток и чешуи.
Для приготовления рабочего раствора сухой клей укладывают в чистую посуду и заливают холодной водой для набухания в течение 6-12 ч. Набухание считается законченным, когда в плитках не будет твердого остатка. Плиточный клей следует предварительно поколоть на мелкие куски.
Затем набухший клей (студень) помещают в клеянку с водяным обогревом и варят при температуре 60-70 С не более 30 мин, периодически помешивая. Доводить до кипения клей не рекомендуется, так как при продолжительном нагревании
под действием высокой температуры (свыше 100 "С) глютин распадается на более простые углеводы, которые не обладают клеящими свойствами.
Клеянки (рис. 164 а, 6) состоят из сосуда 1 для воды и сосуда 2 для клея. Клей считается готовым, когда в нем отсутствуют клеевые сгустки и он медленной ровной струей стекает с кисти или мешалки. Клей, стекающий неравномерной струей со сгустками, разбавляют водой и варят еще 15-20 мин. Клей, стекающий быстрой струей, - жидкий. В токой клей для повышения его вязкости можно ввести наполнитель (каолин или мел) в количестве не более 10-15% от массы клея.
В качестве добавки для жидких костных клеев может служить мездровый клей, который повышает вязкость, сокращает продолжительность застудневания и улучшает клеящие свойства костного клея.
Приготавливают клей на один-два дня. Хранить студень следует при пониженной (5-10°С) температуре. Хранить сухой товарный клей следует в сухом месте.
Казеиновые клеи изготавливают на основе казеина, который представляет собой продукт, получаемый путем сквашивания обезжиренного молока (обрата). Для придания водоупорности и повышения клеящих свойств в казеин вводят гашеную известь.
Казеиновые клеи дают прочные соединения, но вследствие сильной щелочности вызывают окраску древесины, богатой дубильными веществами (дуб, бук, ясень).
Казеиновый клей приготавливают путем смешивания порошка казеинового клея с водой комнатной температуры в соотношении 1:1,7 — 1:2,3 Количество воды устанавливают в зависимости от необходимой вязкости клея. Воду наливают в сосуд и при ...
...непрерывном перемешивании добавляют порошок казеинового клея. Продолжительность перемешивания 10-15 мин до получения однородной сметанообразной массы. Клей приготавливают в эмалированной или стеклянной посуде.
Срок хранения приготовленных казеиновых клеев 4-6 ч, после чего они загустевают. Загустевший клей, потерявший способность стекать с кисти, к употреблению не годен. Разбавлять клей водой для снижения вязкости не допускается.
Клеи на основе клеящих смол.
Карбамидные синтетические смолы можно применять в качестве клеящих веществ. Для ускорения процесса отверждения в них вводят отвердитель. Карбамидную смолу рабочей вязкости с введенным в нее отвердителем принято называть карбамид-ным клеем. Наибольшее распространение для склеивания древесины холодным способом получили карбамидные клеи УКС, М-60, М-70.
Порядок приготовления карбамидных клеев следующий. В чистую эмалированную или стеклянную посуду заливают смолу и добавляют необходимое количество отверди-теля. Раствор тщательно перемешивают в течение 10-15 мин. В качестве отвердителя применяют хлористый аммоний или 10%-ный раствор щавелевой кислоты.
Для получения смолы нужной вязкости можно смешать смолы одной марки, но разной вязкости, добавить не более 4 частей воды на 100 частей смолы или ввести наполнитель (тальк, каолин, древесная мука). Прочность склеивания не снижается.
Для приготовления клея в домашних условиях количество отвердителя, необходимого для приготовления клея, подбирают опытным путем.
Например, надо определить количество 10%-иой щавелевой кислоты для приготовления рабочего раствора клея УКС холодного отверждения. В 5 стеклянных стаканчиков одинаковой емкости помещают по 100 г смолы с наполнителем. В каждый из стаканчиков при непрерывном помешивании добавляют следующее количество отвердителя: в стаканчик № 1 - 5 вес. ч. (к весу смолы), или 5 г; в стаканчик № 2 - 10 вес. ч., или 10 г; в стаканчик № 3 - 15 вес. ч., или 15 г; в стаканчик № 4 - 20 вес. ч., или 20 г; в стаканчик № 5 - 25 вес. ч., или 25 г.
Через каждые 15 мин смесь перемешивают во всех стаканчиках деревянной палочкой (для каждого стаканчика должна быть отдельная палочка) и отмечают время, когда смесь в стаканчиках потеряет текучесть (свернется). По полученным результатам подбирают требуемое количество отвердителя для приготовления клея с учетом выбранных режимов склеивания.
Жидкие карбамидные смолы имеют небольшой срок хранения. Поэтому в розничной торговле для использования смол в небольших количествах продаются порошкообразные смолы, срок хранения которых составляет не менее года.
Приготовление клеевых растворов на основе порошкообразных смол сводится к смешиванию соответствующего количества порошка и воды при комнатной температуре и интенсивного перемешивания смеси до полного растворения порошка. Затем указанным выше способом определяют потребное количество отвердителя и клеевой раствор готовят так же, как из жидких смол.
Порошкообразные клеи поставляются также в виде готовой смеси с отвердителем. В этом случае клеи приготавливают смешиванием порошка с водой.
Недостатком карбамидных клеев является хрупкий клеевой шов, в связи с чем они малопригодны для склеивания изделий, работающих при переменных нагрузках, например для вклеивания шипов и проушин деталей стульев. Для придания эластичности клеевому шву карбамидные клеи модифицируют поливинилацетатными клеями (дисперсиями) путем введения в клей 15-25 весовых частей дисперсии к весу клея.
Поливинилацетатная дисперсия представляет собой йодный состав с равномерно распределенными в нем мелкими частицами полимера. Дисперсия - вязкая жидкость белого цвета, удобная в пользовании и практически безвредная. Недостаток поли-винилацетатных дисперсий - невысокие водостойкость и теплостойкость. Во влажной среде и при температуре выше 60-70°С прочность клеевого соединения резко падает.
Для повышения водостойкости и теплостойкости поливинилацетатных дисперсий их модифицируют карбамидными клеями, вводя 4-6 весовых частей клея к весу дисперсии. При загустении поливинилацетатные дисперсии разбавляют водой. В розничной торговле клей ПВА продается с введенным в него карбамидом (клей «Супер»).
Эпоксидный клей практически пригоден для всех клеевых соединений, применяемых в изготовлении изделий из древесины. Однако в связи с его высокой стоимостью рекомендуется применять только для приклеивания пластиков, металлов и конструкционных пластмасс к древесине.
Клеи, как правило, наносят на одну из склеиваемых поверхностей. Только при склеивании поверхностей, сильно впитывающих клей после нанесения (торцы, полуторцы), его наносят на обе поверхности.
При нанесении клея вручную пользуются круглыми кистями (рис. 165 а) или щетками (рис. 165, 6) из щетины, кистями из луба липы, пластмассовыми емкостями (пузырек, бутылка), на горлышко которых навинчивают наконечники с отверстиями (рис. 165 в-е).
Для изготовления кисти из луба липы вырезают полосу нужной ширины длиной 300-400 мм. Конец ее размачивают в горячей воде и размолачивают легкими ударами киянки. По мере износа концы кисти отрезают и из той же полосы делают новую кисть. Клей должен быть нанесен ровным тонким слоем. После нанесения клея кисти и щетки промывают в теплой воде или растворителях.
Режимы склеивания. Качество клеевых соединений зависит не только от вида выбранного клея, но и от технологических факторов (режимов) склеивания. Основными режимами склеивания, контролируемыми в условиях домашних мастерских, являются: количество клея, наносимого на единицу склеиваемой поверхности, давление при склеивании и продолжительность склеивания (прессования), время выдержки после склеивания.
Количество клея, наносимого но склеиваемую поверхность, должно быть достаточным для получения клеевого слоя оптимальной толщины. При очень тонком клеевом слое прочность склеивания оказывается недостаточной. При толстом клеевом слое прочность соединения также снижается, так как применяемые в деревообработке клеи обладают значительной объемной усадкой, что вызывает развитие внутренних напряжений в клеевом слое после высыхания клея.
При склеивании толстый клеевой слой после наложения давления хорошо виден невооруженным глазом, образуются многочисленные потеки клея (рис. 166). Клеевой слой оптимальной толщины просматривается на склеиваемой поверхности в виде ровной, едва заметной линии, потеки клея не образуются, а выступают только отдельные капли клея. Оптимальная толщина клеевого слоя находится в пределах примерно 0,08-0,15 мм.
На получение оптимального клеевого слоя оказывает влияние время общей выдержки (пропитки) древесины с нанесенным клеем.
| | назад | вперед | главная | |
