Как сделать мебельный щит своими руками? Мебельный щит своими руками Из чего проще сделать мебельный щит

ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕБЕЛЬНОГО ЩИТА

(СПбГЛТА, г. Санкт-Петербург, РФ)

The article places for consideration key regulations of the technology of manufacture furniture shield, as well as conditions and factors having influence on the quality of treatment of the furniture shield and its gluing.

Мебельный щит - как основной полуфабрикат, применяемый в производстве изделий корпусной мебели из цельной древесины, лестничных деталей и др., является самым востребованным экологически чистым материалом. И в тоже время процесс его изготовления характеризуется трудо-, материало-, и энергозатратным, в отличие от технологии изготовления плитных материалов таких как ДСтП, ДВП, MDF.

Многооперационность технологического процесса обусловлена спецификой самого материала – древесины – как объекта обработки, применяемого оборудования и материалов, а также требований к качеству конечного продукта . Древесина обладающая анизотропией свойств, различной плотностью, строением, пороками, видом распиловки существенно влияет на выбор технологии. Существует несколько схем технологического процесса изготовления, но наиболее распространенная и эффективная так называемая “шведская” технология. Но в любом случае, соблюдение технологии, режимов, параметров обработки - это гарантия получения мебельного щита высокого качества, удовлетворяющего потребительским и эксплуатационным требованиям. Как правило, ламели в мебельном щите склеиваются на гладкую фугу с использованием клеев на основе ПВАД с добавлением отвердителя, либо без него если это не указано в техническом задании . Такие связующие обладают прозрачным, эластичным клеевым швом высокой прочности, что необходимо для мебельного щита, выдерживают температурные и влажностные деформации, механические нагрузки. С использованием этих клеев в технологии склеивания можно применять интенсификацию ТВЧ нагрев или кондуктивный.

Необходимо отметить следующие условия технологического процесса, без которых склеивание качественного щита невозможно:

Однородность влажностных показателей качества сушки пиломатериалов . Требуемая по технологии конечная влажность (для мебельного щита она составляет 8±1,5%). Такие жесткие пределы по влажности обусловлены эксплуатационными и технологическими требованиями. Нижний, связан с процессом склеивания (смачиваемость поверхности связующим, впитываемость, проникающая способность клея), дальнейшей механической обработкой щита (калибрование, шлифование, фрезерование). Пересушенная древесина ухудшает качество её обработки, образует сколы, лущится волокно, обладает низкой пластичностью. Слишком высокая влажность пиломатериалов подлежащих обработке приводит к еще худшим проблемам при склеивании щита, его дальнейшем шлифовании и отделки. При строгании качество прифугованной поверхности ламелей получается неудовлетворительное из-за образования ворсистости. Высокая влажность ламелей влияет на продолжительность выдержки в горячем прессе, на полимеризацию связующего и прочность клеевого шва. Неоднородность влажностных показателей качества сушки пиломатериалов, особенно перепады влажности по их сечению, в результате раскроя на ламели приводит к тому, что в набранный щит попадают рейки с различной влажностью, отличающейся от средней. Это способствует появлению различного рода деформаций. Стремление ламелей к равновесному влажностному состоянию в склеенном щите при выдержке его в определенных условиях, способствует в различной степени к их усушке и разбуханию. Такие процессы влекут за собой либо коробление щита, либо растрескивание его по торцам при его обработке и эксплуатации.

Безусловно, однородность влажностных показателей качества сушки, является ключевым условием для производства мебельного щита на высоком уровне.

Геометрия ламелей, т. е. прямоугольность и формоустойчивость. Для прессования это очень важное условие. Если оно не соблюдается, должного контакта между поверхностями склеивания не обеспечивается, образуется непроклей по всей длине щита - это брак. Геометрия ламелей может быть достигнута точностью настройки оборудования, квалификацией обслуживающего персонала и технической оснасткой станков на которых выполняется обработка пиломатериалов. Современное оборудование позволяет выполнить данное требование, но не всегда. Поламельное строгание гарантирует геометрию, в том случае если ножи в строгальных барабанах выставлены перпендикулярно столам (базам строгания) и четкостью отрабатывания прижимов и подающих роликов. При использовании шведской технологии, т. е. строгание пиломатериалов с одновременным раскроем их на ламели, обеспечивается наиболее точная перпендикулярность обрабатываемых граней, т. к. пильный вал с поставом пил находится перпендикулярно столам. Правильное позиционирование пильного вала по отношению к столам четырехстороннего станка, а также настройка прижимов даст возможность получить ламель со строго перпендикулярными сторонами.

Количество наносимого связующего на склеиваемые поверхности (расход клея). Расход клея регламентируется фирмой-поставщиком, но конкретизируется условиями склеивания, вязкостью, породой древесины ее влажностью, оборудованием для нанесения и др. В среднем расход составляет 120-150 г/кв. м. Недостаточное нанесение связующего причина низкой прочности клеевого шва и как следствие расклеивание щита. Слишком большой расход – необходимо увеличивать продолжительность выдержки, как перед прессованием, так и в процессе склеивания, производительность ведущего оборудования резко падает. В технологии нанесения клея удобно использовать вальцовый способ. Верхний прижимной регулируемый, нижний – рифленый с канавками, глубина и ширина которых имеет определенные размеры. Клей в процессе его нанесения на ламель должен располагаться на поверхности в виде ровных полосок без разрывов.

Давление прессования. Неотъемлемое условие склеивания, без давления прессования обеспечить должный контакт между склеиваемыми поверхностями невозможно. Необязательно давление должно быть высоким, чтобы исключить деформацию ламелей в щите. Критерием оценки давления прессования является небольшое количество выступившего клея по торцам и на поверхность щита.

Перечисленные выше условия являются необходимыми, не выполнение их влечет за собой серьезные экономические проблемы для предприятия. Увеличивается процент брака, хорошо если он отслеживается на начальных операциях, а не в конечном изделии у потребителя.

Помимо основных условий в технологии изготовления мебельного щита существует ряд особенностей, о которых следует упомянуть.

Во-первых, продолжительность технологических выдержек материала. Существует мнение, что отстроганная рейка в свободном состоянии не должна находиться длительное время, более суток, т. е. все что отстрогали должно быть склеено. Это связано с потерей активности клеящей поверхности, а именно ее окисление и закрытие древесных пор. Выдержка щита после склеивания перед дальнейшей механической обработкой. Немецкие специалисты считают, что склеенный щит должен выдерживаться не менее 4-х часов, некоторые говорят не менее 6-ти. В любом случае щиты должны выдерживаться, особенно после горячего прессования, для обеспечения релаксации температурных и влажностных напряжений возникающих в процессе склеивания.

Во-вторых, температура прессования. Температура – это интенсификация процесса, для различных пород она должна регламентироваться. Для хвойных пород температура прессования не должна превышать 75 – 80 °С. Если сушка пиломатериалов проводилась без кристаллизации смолы, то высокая температура прессования способствует выделению смолы на поверхность щита, а это неудовлетворительно сказывается на дальнейшем шлифовании (быстро забивается абразив древесной пылью вместе с осмолом), поверхность шлифования становится волнистой и в некоторых случаях подгорает. В итоге происходит не процесс шлифования как одного из видов резания древесины, а затирание древесины. Следовательно, отделка такого щита лакокрасочными материалами будет проблематичной. Для твердолиственных пород, особенно для дуба нет необходимости высоких температур. Базисная плотность дуба значительно выше чем у сосны, соответственно и коэффициент теплопроводности больше. На полимеризацию связующего помимо температуры также оказывает влияние продолжительность выдержки щитов в горячем прессе. Считается, что для хвойных пород продолжительность выдержки составляет не менее 1,5 – 2 мин на каждый сантиметр толщины щита при температуре на поверхности плит пресса 75 – 80 °С. Для твердолиственных пород эти значения должны корректироваться в зависимости от породы ее исходной влажности и других факторов. Конкретно для мебельного щита из дуба, выдержка не должна быть длительной, как и высокой температуры, т. к. происходит выделение дубильных красящих веществ и при взаимодействии со связующем, образуется темный клеевой шов.

В-третьих, при наборе щита должно соблюдаться условие правильной ориентации годичных слоев в смежных ламелях, а также радиальный, тангенциальный и смешанный разрезы, особенно для дубовых материалов. Нельзя допускать в одном щите рейки различной распиловки, необходимо выполнять строгую сортировку. Невыполнение этих условий в месте с некачественной сушкой древесины влечет за собой серьезные последствия при эксплуатации таких щитов. Различная усушка (разбухание) в радиальном и тангентальном направлениях, при выдержки щитов в определенных условия может вызвать их сильную деформацию и нарушение целостности.

В заключение данной работы нужно отметить следующее, все перечисленные особенности технологии изготовления мебельного щита это только небольшая часть огромного вопроса. Ответы, на который кроются в специфики и неординарности изучаемой проблемы, так как мало кто из производителей мебельного щита уделяет должное внимание его технологии, повышению полезного выхода при раскрое, улучшению качества, рациональному использованию древесины - как продукту живой природы.

При изготовлении натуральной, экологически чистой фурнитуры, использование самодельного мебельного щита - наиболее правильное решение. Так как мебельный щит смотрится изысканнее его аналогов, ДСП или МДФ, а также имеет ряд преимуществ перед ними. Как сделать мебельный щит своими руками поговорим далее.

Общее понятие о мебельном щите

Мебельный щит - разновидность древесных материалов, которые изготавливают путем склеивания между собой строганных брусков, выполненных из дерева.

Во время производства мебельного щита используют массив:

• березовый,
• дубовый,
• буковый,
• осиный,
• из лиственницы,
• из хвойных пород.

Данный материал отличается высокой прочностью и экологичностью, поэтому является идентичным аналогом древесного массива. Используется для изготовления деревянной мебели, в строительной и отделочной сфере. Мебельный щит отличается от деревянного массива своеобразным шахматным узором, который образуют сращенные бруски.

Мебельный щит характеризуется наличием внутреннего напряжения, поэтому требует особых навыков работы. Неправильное использование или обработка данного материала приводит к деформации готового изделия. Мебель, изготовлена из мебельного щита прослужит также долго, как и деревянная.

Мебельный щит фото:

Преимущества использования мебельного щита

1. Полная экологичность - данный материал не вызывает аллергии и не выделяет вредных веществ в окружающую среду.

2. При правильной обработке мебельного щита - мебель из него смотрится очень изысканно и напоминает натуральный древесной массив.

3. Практичность - еще одно качество использования данного материала, поврежденная фурнитура - очень быстро восстанавливается, благодаря однородности структуры дерева.

4. Мебель, изготовленная из мебельного щита - имеет длительный срок эксплуатации, который приравнивается к мебели, изготовленной из массива дерева.

5. Натуральность текстуры дерева, способствует улучшению эстетических свойств мебельного щита.

6. В процессе эксплуатации предметов, которые изготавливают из мебельного щита, практически отсутствуют трещины, деформация или усадка данного материала.

7. Щит мебельный размеры бывают самыми разными, так как данный материал изготавливают из фрагментов деревянных брусков, а не из цельного массива.

8. Мебель, изготовлена из данного материала имеет свойство впитывать вредные вещества и регулирует уровень влажности воздуха в помещении.

Технологический процесс производства мебельного щита

Производства, занимающиеся изготовлением мебельных щитов используют специальное оборудование для подготовки, обработки и склеивания древесины.

Производственное изготовление мебельного щита включает такие этапы:

1. Процесс сушки обрезной доски, во время которого материал доводится до определенной влажности.

2. Калибровка и процесс вскрытия мест, на которых присутствуют дефекты. На данном этапе обеспечивается базовая поверхность, перед дальнейшей обработкой.

3. Процесс вскрытия дефектов, позволяет избавиться от неровностей и темных пятен на поверхности.

4. Этап торцовки по размерам - предполагает разрезание древесины на определенные бруски по ширине и вырезание дефектных мест.

5. Следующий процесс - разрезание и корректировка дерева по длине.

6. Калибрование удаляет остатки клея и корректирует формы с точностью до миллиметра. Во время изготовления сращенного щита, производится процесс роспуска на ламели, с последующим их склеиванием.

7. Склеивание предполагает нанесение клея на поверхность и соединение брусков в целостное основание.

8. После высыхания щит разрезается на продольные части, для удаления дефектных швов, а затем повторно склеивается. Данный процесс придает дополнительную жесткость мебельному щиту.

10. Щиту придается окончательная форма, он калибруется и шлифуется.

Разновидности и особенности мебельных щитов

В соотношении с технологией производства различают:

• мебельный щит цельного типа,
• мебельный щит сращенного типа.

Цельный щит состоит из сращенных ламелей, которые образуют цельную поверхность. Цельный щит называют еще однослойным или массивным, из-за целостности и крепости. Толщина такого щита составляет от 1,4 до 6 см. Для его изготовления используют деревянные заготовки рейки, доски или бруски, которые склеиваются в зависимости от направления волокон. Сращенный или многослойный щит изготавливается из небольших брусков, которые склеивают по длине или по ширине. Количество средних слоев обязательно должно быть нечетным, слои укладывают с соблюдением симметрии. Толщина такого щита составляет от 1,2 до 6 см.

Существует несколько классов мебельных щитов. Наивысший или премиум класс не допускает наличия зазубринок, деформаций, поврежденных участков или сучков на поверхности щита. Средний класс имеет более низкую стоимость, но характеризуется наличием небольших сучков на поверхности. Для производства мебельного щита низкого класса используется низкокачественная древесина. Разделение и обозначение классов:

A-A, A-B, A-C, B-B, B-C, C-C.

Сорт A означает полную имитацию текстуры дерева. Сорт B - отличается однотонностью, без подбора рисунка, отсутствием дефектов. Сорт C - имеет незначительные сучки и некоторые повреждения механического характера.

В зависимости от материала изготовления мебельного щита выделяют:

1. Мебельный щит из сосны - благодаря наличию в сосне большого количества клея отличается высокой прочностью и эластичностью.

2. Мебельный щит из дуба - подходит для изготовления грузоподъемных каркасов, так как обладает высокой прочностью. Данный материал отличается наличием красивой фактуры, поэтому применяется также для изготовления мебели. Стоимость мебельного щита из дуба - самой высокая.

3. Мебельный щит лиственница имеет красивую древесную фактуру, отличается разнообразием оттенков и цветов, способен выдерживать большую влажность и не податлив гниению. Используется для изготовления подоконников, мебели, столешниц, предметов интерьера. Является недорогим материалом.

4. Мебельные щиты из ДСП - отличаются пониженной прочностью, невысокой стоимостью и подверженностью к влаге. Не являются экологически безопасными, из-за использования связующих смол.

Производство и склейка мебельного щита своими руками

Чтобы изготовить мебельный щит в домашних условиях понадобится наличие:

• строгального станка,
• устройства, которое поможет соединить и склеить бруски,
• ленточной шлифмашинки,
• строительного уровня,
• наждачной ленты крупнозернистого типа,
• плоскошлифовальной машинки.

Чтобы изготовить мебельный щит используйте рейки или бруски, также возможен вариант распиливания цельной доски на небольшие отрезки.

1. Первый этап включает процесс подготовки брусков.

Чтобы изготовить мебельный щит следует использовать материал, только одной породы дерева. Например, березу, дуб, сосну, лиственницу, ясен или осину.

Требования к брускам:

• отсутствие дефектов, трещин или сучков;
• толщина должна быть на несколько миллиметром больше, чем толщина щита, после изготовления так как материал проходит шлифовку.

Наилучший размер толщины и длины готовых брусков 1:1. Для получения качественной заготовки соотношение между толщиной и шириной не должно превышать 1:3.

Во время распиливания доски следует учесть то, что угол распила должен быть исключительно прямым. При наличии неровностей воспользуйтесь строгальным станком.

2. Второй этап включает подготовку к процессу склеивания.

Во время проведения этого этапа необходимо соорудить приспособление, которое поможет склеить бруски в щит. Данное устройство должно быть абсолютно ровным, для этого возможно использование обычного ДСП листа. Два края поверхности должны содержать две закрепленных планки. Их высота зависит от высоты брусков. Еще потребуется наличие двух клинков и двух планок.

Между планками следует выложить бруски, которые плотно прилегают друг к другу и создавали красивый рисунок. Все щели устраняются фуганком. Если используются бруски квадратной формы, получить гармоничный рисунок проще, так как их расположение легко изменяется посредством вращения.

3. Третий этап предполагает склеивание брусков.

Чтобы склеить бруски используйте любой вид клея, который предназначен для работы с деревом. Оптимальный вариант - Столяр или ПВА. Поверхность, которая подвергается склеиванию, полностью намазывается клеем. Следите за распределением клея, большое количество приведет к тому, что все швы станут заметными, а недостаток клея - снизит прочность конструкции. Смазанные бруски крепко прижмите друг к другу.

На две планки, которые расположены по бокам ДСП листа следует уложить еще две планки перпендикулярно, и закрепить их и с помощью саморезов. Данное действие снизит риск выгибания мебельного щита во время склеивания. Для более плотного прилегания брусков используют клинья. Не следует сильно зажимать бруски клиньями, как только на поверхности появятся первые капли клея, следует прекратить данное действие. Оставьте заготовку на час, затем выньте из конструкции и оставьте еще на сутки.

4. Финишный этап работы над мебельным щитом.

Для проведения предварительной шлифовки используют ленточную шлифмашинку, в которую устанавливают наждачную бумагу крупнозернистого вида. После этого поверхность подвергается обработке плоскошлифовальной машины. Для снятия ворса, поверхность покрывают небольшим количеством воды, после того как вода высохнет, поднимаются ворсинки, которые удаляются шлифовальным оборудованием. После этого мебельный щит используется для сооружения столов, полок, лестниц, тумбочек и других предметов.

Мебельный щит видео:

Все фото из статьи

Как выполняется соединение досок в щит? Какие клеи предпочтительны для склеивания? Как выполнять подгонку поверхностей? Нужно ли обеспечить прижим на время сушки клея? Давайте постараемся ответить на эти вопросы.

Цели

Цель соединения досок — получение так называемого мебельного щита, который в дальнейшем используется в качестве столешницы, подоконника или мебельного фасада.

Дело в том, что получить цельную доской шириной в 40-60 сантиметров очень проблематично:

• С учетом необходимости окорки ствола и его конической формы такие размеры сами по себе труднодостижимы;
• Дополнительные проблемы создаются напряжениями, возникающими в древесине при сушке. Их следствием становятся трещины, «пропеллеры» и прочие дефекты заготовки.

Наборный мебельный щит может быть собран из заготовок минимального размера.

Однако: получить красивую поверхность без бросающихся в глаза швов можно лишь при тщательном подборе рисунка текстуры между делянками (досками или брусками, из которых набирается щит).

Выбор клея

Какие клеевые составы используются для склеивания деревянных заготовок?

В общем-то, любые специализированные столярные:

• Казеиновый (произведенный на основе измельченного обезжиренного творога);
• Альбуминовый (на яичном белке);
• Костный (вываренный из костей животных);
• Импортный Titebond II и т.д.

Общестроительные клеевые составы, как бы ни была привлекательна их цена, использовать для древесины настоятельно не рекомендуется. Единственное исключение — поливинилацетатный клей (ПВА): его клеевой шов заметно прочнее, чем древесина на разрыв в направлении, перпендикулярном волокнам.

При склейке деревянных деталей с помощью Момент SUPER PVA D3 и последующем разрушении конструкции с обеих сторон шва остаются фрагменты заготовок; сам же шов не разрушается.

Важный момент: при использовании столярных клеев на белковой основе (казеинового, альбуминового и костного) они замачиваются на продолжительное время для набухания.
Клей готов к работе через 1-24 часа после того, как его зальют теплой водой.

Подготовка к работе

Инструмент

До того, как склеить доски в щит, необходимо подготовить инструментарий. Абсолютно необходимы следующие инструменты:

Кроме того, желательны:

Главному инструменту для склейки — прессу — стоит уделить особое внимание.

Его задачи:

1. Обеспечить прижим заготовок друг к другу с усилием около 10 кгс/см2;
2. Исключить выгибание щита и взаимное смещение делянок друг относительно друга.

Цель может быть достигнута разными способами.

Пиломатериалы

Многими умельцами практикуется сборка мебельных щитов из обычной необрезной доски путем сортировки и подбора древесины без дефектов. Однако куда проще сразу серьезно отнестись к выбору пиломатериала.

В качестве образца требований давайте посмотрим, каким должен быть мебельный щит толщиной 25 мм по ГОСТу 2140, нормирующему пороки поверхности клееных деталей. Мы приведем параметры для сорта «Экстра»: в самом деле, если уж браться за самостоятельное изготовление мебели, то стоит все делать по высшему разряду!

Любопытно: оптимальное отношение ширины заготовки к ее толщине с точки зрения равномерности просушки древесины — 3:1.
Если вы используете заготовки атмосферной сушки и планируете эксплуатировать мебель в условиях значительных колебаний влажности, то делянки для щита толщиной 40 мм лучше брать шириной 120 мм.

Порядок действий

Теперь перейдем собственно к тому, как склеить щит из досок своими руками.

Мы используем наиболее простой метод склейки — в гладкую фугу (без фигурного фрезерования кромок).

1. Пропускаем заготовки через рейсмусовый станок , строгая только склеиваемые между собой стороны;
2. Выкладываем их в пресс одной из сторон под склейку вверх ;
3. Кистью или валиком наносим клеящий состав . Если клей расфасован в тюбик, можно наносить его одной или двумя (в зависимости от толщины щита) полосками. Инструкция связана с тем, что прижим заготовок все равно равномерно распределит клей по всей поверхности;
4. Поворачиваем делянки в рабочее положение и сдавливаем их струбциной или расклиниваем . При использовании самодельного пресса не забудьте обеспечить прижим заготовок в плоскости будущего щита;
5. Тщательно удаляем выдавленный клей и тут же затираем поверхность мелкими опилками . Они заполнят мелкие трещины и неровности, сделав плоскость щита более гладкой;
6. Сушим до полного набора клеем прочности ;

1. После полной просушки вынимаем щит из пресса и пропускаем обе его стороны через рейсмус ;
2. Обрезаем щит по размеру ;
3. Шлифуем плоскость, кромки и при необходимости делаем скругления . Изделие готово.

Выводы

Надеемся, что предложенный нами материал поможет читателю в самостоятельном конструировании мебели из массива. Дополнительную информацию можно изучить, просмотрев видео в этой статье. Успехов!

Остается порекомендовать, если представится случай, использовать для составления щита серединные долевые выпилы одного и того же ствола, в них исключаются коробления при высыхании. Надо помнить, что при высыхании доска изгибается в сторону распрямления годичных слоев.