Нюансы шлифования: ДСП, МДФ, щит и фанера…

Растущие требования потребителей современного мебельного рынка ставят деревообработчиков во все более жесткие рамки. В первую очередь, это относится к качеству поверхности. Будь это столешница, мебельная створка или пол в прихожей – все видимое качество начинается с выбора абразивного инструмента. Существуют определенные правила, по которым происходит подбор того или иного абразивного инструмента для шлифования МДФ, ДСП и фанеры. Правила же эти зависят от поставленных вами целей.

Например, при большом припуске на обработку рекомендуется использовать бесконечные шлифовальные ленты на полиэстеровой основе. Такой выбор продиктован в первую очередь тем, что ленты на полиэстеровой основе способны выдерживать огромные нагрузки при шлифовании (до 3200 N/5см). 

Для меньшего износа шлифовального оборудования целесообразно применять шлифовальные ленты на комбинированной (ткань/бумага) основе. Они выдерживают меньшие нагрузки (1700 – 2000 N/5см) при этом, однако, качество обрабатываемой поверхности МДФ, ДСП или фанеры выше, чем при обработке лентами на полиэстеровой основе. 

Финишное шлифование лучше всего осуществлять при помощи бесконечных лент на бумажной основе. Такие ленты, как правило, выдерживают незначительные нагрузки (100031200 N/5см), но обеспечивают наилучшее качество поверхности заготовки. 
Следует отметить, что качество обработки зависит как от правильного подбора абразивного материала, так и от типа шва бесконечной шлифовальной ленты. Тип шва должен соответствовать технологическим особенностям предприятия. 

Подбор шва – достаточно емкий вопрос, и полностью раскрыть его в рамках одной статьи сложно. Заметим, что завод «Лайнер-Белт» изготавливает шлифовальные ленты для обработки МДФ, ДСП и фанеры с 4мя видами швов. 

Шлифовальные ленты необходимо складировать в отдельном, хорошо вентилируемом помещении в заводской упаковке. Нарушение заводской упаковки приводит к изменения микроклимата, созданного для хранения инструмента. Относительная влажность воздуха в помещении должна составлять 40370%, а температура окружающей среды 10325°С (что особенно важно в условиях летнего периода).

Микроклимат в производственном помещении желательно приблизить к складским условиям хранения ленты. В летний период, при нагреве воздуха свыше 20°С, относительная влажность, при отсутствии искусственного увлажнения, становится ниже, чем в пустыне Сахара. Недостаток влаги воздуха не только ухудшает самочувствие людей, но и приводит к нарушениям технологического процесса. Отрегулировать и, главное, непрерывно поддерживать необходимую влажность воздуха для оптимальной работы абразивного инструмента на производственных участках поможет система увлажнения воздуха. 

Сегодня одним из мировых лидеров рынка, занятых производством промышленных увлажнителей, является фирма 
Merlin, Австрия. Подробную статью о ней вы можете прочитать в этом номере. 

Большая часть бесконечных абразивных шлифовальных лент в обязательном порядке должны вывешиваться под нагрузкой не менее суток для акклиматизации к условиям, в которых они будут работать на специальной консоли, непосредственно у рабочего места. Это облегчает процесс установки бесконечной абразивной шлифовальной ленты на шлифовальный станок и благоприятно сказывается на сроке службы и качестве шлифования. 

После установки шлифлент на станок рекомендуется запустить станок в режиме холостого хода на 335 минут. Подобную операцию желательно повторить и после вынужденной остановки станка. Проведение таких процедур необходимо для того, чтобы лента равномерно прогрелась. Помните, что грамотная подготовка любой ленты к работе снижает риск простоя и износа оборудования, и возникновения брака при шлифовании. 

Все вышесказанное относится к обработке плитных материалов. Теперь поговорим о мебели. Выбор абразивного материала напрямую связан с физико3механическими свойствами обрабатываемого материала. Правило простое: для твердых пород больше подходит закрытая поверхность абразива, а для хвойных (особенно с повышенной смолистостью) – открытая поверхность. Однако, все немного сложнее. Попробуем разобраться. 

Отличительные особенности открытой и закрытой структуры поверхности: 

• Плотность нанесения зерна на основу 90-95%; 
• Длительный ресурс работы абразива за счет пониженного износа зерен; 
• Обеспечивает наилучшую шероховатость поверхности. 
• Плотность нанесения зерна на основу – 50-75%; 
• Длительный ресурс работы за счет пониженного загрязнения рабочей поверхности абразива; 

Подбор нужной зернистости проводят, исходя из трех параметров: 

• состояние поверхности перед шлифованием; 
• допуск на шлифование; 
• необходимая шероховатость поверхности после шлифования.

Рассмотрим основные типы абразивных зерен применяемых при изготовлении шлифовальных лент. 

Из графика (рис. 3) видно, что наибольшей твердостью обладает карбид кремния. Но делать выбор абразивного материала, учитывая только твердость зерна неверно, так как на долговечность шлифовального инструмента, качество шлифовки большое влияние оказывает как связующее вещество абразивной ленты (клей, смолы), плотность нанесения абразивных зерен, так и основа, на которую наносится абразив. В тоже время, необходимо учитывать и экономическую целесообразность использования того или иного абразива. 

Как нужно подбирать ленты для широколенточных станков (ширина лент от 500 мм до 1400 мм)? Для них целесообразно использовать шлифовальные ленты на бумажной основе. Для твердых пород дерева – закрытую поверхность абразива, связующее вещество – клей, зерно – оксид алюминия. Для хвойных пород – открытую поверхность, связующее вещество – смолу, зерно – оксид алюминия. 

В случае, когда операция калибрования на станке предусматривает большую величину снимаемого слоя за один проход – целесообразно использовать абразивный материал на тканевой или синтетической основе, связующее вещество – смолу, зерно – оксид алюминия. 

Мебельщики, те, кто имеет дело не со здоровенными (1800х2400 мм для ДСП и МДФ или 1500х1500мм для фанеры), а с уже раскроенными фасадами, осознавшие важность подготовки поверхностей перед нанесением многих слоев грунтовки и лакокрасочных покрытий, выбирают, на основе мирового опыта, два типа лент и два типа абразива. Причем, в большинстве случаев выбор основан на субъективных критериях. Почему? 

Полиэстеровая основа обладает определенной эластичностью. Это и плюс и минус. Такие ленты не нужно вывешивать, они не боятся влаги (можно вообще держать их в воде). 

Ленты на комбинированной основе лишены этих преимуществ, но они обладают большей жесткостью за счет бумажного слоя, наклеенного на ткань, они почти не растягиваются, и, за счет жесткости, обеспечивают заведомо более высокое качество поверхности. Если, по разным причинам, при шлифовании нагрузка на ленту становится неравномерной, то предпочтительнее использовать ленту на комбинированной, а не на полиэстеровой основе. Но все равно, самое высокое качество вы получите, используя ленту на бумажной основе. Правда, они более чувствительны к нагрузкам. 

Каждый производственник подбирает тип ленты и абразива опытным путем, исходя из особенностей своего производственного задания, особенностей станочного парка и личных пристрастий, хотя есть некоторые общие закономерности. 

Что касается структуры, то для твердых пород больше подходит закрытая поверхность абразива (выше качество), а для хвойных (особенно с повышенной смолистостью) – открытая поверхность (стружка сходит лучше). 

На мебельном производстве в большинстве случаев используется бумажная основа, однако известны случаи использования тканевой (например, при большой разнотолщинности мебельного щита) – там, где больше величина съема, где больше нагрузки на ленту. 

В качестве зерна для обработки мебельного щита в основном используется оксид алюминия. Почему? Казалось бы, структура зерна карбида кремния более твердая, она и более хрупкая, скалывается в процессе шлифования и, в итоге, самозатачивается. Но ее срок службы ниже, чем у лент с зерном из оксида алюминия, которое является более мягким, не имеет эффекта самозатачивания, но зато служит дольше. Поэтому при предварительной обработке поверхности до нанесения грунта используется почти всегда лента с зерном из оксида алюминия, а для слоев грунта и лакокрасочных материалов – почти всегда с зерном из карбидом кремния. 

Однако бывают случаи, когда оксид алюминия используется и при финишной обработке – это когда итоговая поверхность не требует высокой зеркальности, т.е. до 20 Глосс (Свойства глянцевой поверхности измеряются в «глоссах»). Простой пример – требования компании IKEA, которая по причинам особенностей дизайна не выносит зеркальных поверхностей. Тогда размер зерна оксида алюминия выбирается на одну единицу меньше, чем если бы это был карбид кремния. Допустим, у карбида кремния зернистость Р320 (по европейской классификации зернистости), тогда у оксида алюминия – Р360. Встречаются заказчики, которые шлифуют лак (это делают далеко не все). Для этого используется карбид кремния, поскольку лак очень твердый. На пример, мебель для ванных комнат требует зеркальной поверхности до 80 Глосс. Тогда необходимо зерно в Р2000. Но это – только ручная работа с пневмоинструментом. 

Необходимо отметить, что для того, чтобы получить требуемое качество поверхности, необходимо не только правильно выбрать основу, материал и зернистость. Крайне важно следить за состоянием станка и его агрегатов: если контактный вал изношен, у вас ничего не получится.Обязательно постоянно контролировать работу вытяжки и силу разрежения, создаваемую ею для удаления пыли из зоны 
шлифования, которая, не будучи удалена попадает в рабочую зону и портит поверхность. Не дай бог, при слабой аспирации может повториться случай, недавно произошедший у одного из наших заказчиков, когда «тупая» лента нагрелась настолько, что пылевоздушная смесь воспламенилась и рванула, как на мукомольной фабрике, превратив дорогостоящий станок в груду металла, Хорошо хоть не убило никого. 

В общем, процесс шлифования требует непрерывного контроля и внимательности со стороны технолога.