Главные требования, предъявляемые ко всем соединениям деревянных элементов: обеспечение в узлах и стыках вязкости, дробности и плотности.
При работе древесины на сжатие, растяжение, растягивание и сдвиг в ней, в отличие от металлических соединений, не происходит пластических перераспределений напряжения, а наоборот, присутствует хрупкое разрушение: скалывание вдоль и поперек волокон. Нейтрализация скалывания обеспечивается, прежде всего, работой соединения на смятие древесины, это называется вязкостью соединения. Для наращивания вязкости, соединение «дробят»: увеличивают насколько возможно количество связей, за счет которых напряжения смятия передаются более равномерно. Для устранения «рыхлых» деформаций, соединение делают плотным. Иными словами, например, врубка одного деревянного элемента в другой, должна иметь достаточную площадь для передачи нагрузки, эта площадь для предотвращения скалывания, должна быть раздроблена на несколько площадей, а все соединение должно быть без зазоров, т. е. плотным.
Из досок ограниченных размеров можно склеивать конструкции любых размеров и форм. Для склеивания используется маломерная древесина и древесина пониженного качества с удалением сучков и пороков. Клеевые конструкции могут быть прямыми, изогнутыми, постоянного, переменного, профильного сечений, длиной до десятков метров и высотой поперечного сечения, измеряемой метрами. Клеевые соединения прочны и монолитны, их податливость так мала, что ее не учитывают, поэтому клееные элементы рассчитывают как элементы цельного сечения. Эти соединения водостойки, стойки против загнивания и в химически агрессивных средах, что обеспечивает их надежность и долговечность.
Для склеивания используются доски толщиной не более 50 мм и шириной по пласта не более 180 мм. Доски с большими размерами при усушке и разбухании коробятся. При этом возникают растягивающие поперек волокон напряжения, которые разрушают клеевые швы. Доски должны иметь влажность не более 10±2 %. Перед склеиванием доски острагивают. Причем глубина острожки (снятия неровного слоя) должна быть не менее 3 мм так, чтобы клеевой шов получился максимально тонким (не более 0,1 мм).
При склеивании соединений во избежание коробления конструкции, учитывают направление волокон и годичных слоев древесины склеиваемых деталей. Склеивая заготовки, кромка к кромке, годичные слои соседних брусков и дощечек располагают так, чтобы сердцевина и заболонь одной дощечки примыкали к сердцевине и заболони другой. При склеивании пластями направление годичных слоев в кромках соседних дощечек должно быть противоположным. Чтобы склеенный шов был менее заметен, в клей добавляют минеральные пигменты соответствующего древесине цвета — от 8 до 10 % (по объему).
Для склеивания досок применяются клеи на основе термореактивных смол. Для склеивания древесины с металлом применяется эпоксидный клей ЭПЦ-1.
Сначала доски из массива древесины распиливается на бруски, эти бруски фугуются так, чтобы боковые кромки примыкали друг к другу без зазора. Затем поперечными распилами из брусков выпиливают сучки и пороки древесины. Далее бруски собирают в пакет с ориентированием годовых слоев. Пакет разбирается, на торцах брусков делают зубчатый стык (гребенку), склеиваемые поверхности промазываются клеем, пакет вновь собирается и запрессовывается струбцинами.
Клей наносят равномерно на обе склеиваемые поверхности. Нанесение клея только на одну сторону клеевого шва не обеспечивает равномерного смачивания другой стороны, что приводит к непроклеенным пятнам и снижению прочности всего изделия. Так же не рекомендуется и чрезмерное нанесение клея. Это приводит к его выдавливанию при запрессовке и потере времени на его удаление. После нанесения клея, склеиваемые изделия выдерживают некоторое время, определенное изготовителем клея и указанное в инструкции. За это время из клея испаряется излишняя влага, а концентрация клеящего вещества нарастает. Особенно выдержка необходима для жидких клеев или при высокой температуре клея и воздуха помещения. Поспешная склейка приведет к чрезмерному выдавливанию клея и образованию «голодной» склейки. И, наоборот, в холодном помещении или густом клее время выдержки должно быть уменьшено, вплоть до немедленной склейки. В холодном помещении рекомендуется прогреть склеиваемые детали, но не более чем до 45 °C, т. к. на перегретой древесине клей может быстро высохнуть, образуя сухие пятна. По этой же причине в помещении не допускаются сквозняки и запыленность.
После нанесения клея детали соединяют, плотно прижимают друг к другу и стягивают струбцинами, тисками или кладут под пресс. Самая примитивная струбцина получается из двух досок с просверленными отверстиями и вставленными в них болтами. Для костных клеев рекомендуется поддерживать давление от 0,1 до 0,4 МПа, при склеивании мездровым клеем давление может быть от 0,1 до 1,2 МПа. Величина давления во многом зависит от густоты клея. Давление более 1,2 МПа не рекомендуется, так как ведет к усадке древесины и требует сложного оборудования.
После склеивания досок на боковых поверхностях элементов образуются провесы, которые удаляют фрезерованием. Предел прочности клеевых швов на растяжение невелик, он примерно соответствует прочности древесины растяжению поперек волокон. Необходимо тщательно соблюдать технологию склеивания. В этом случае адгезия (сцепление клея с древесиной) будет достаточна и возможные разрушения будут проходить не по клею, а по древесине.
По материалам:
http://ostroykevse.ru/Obrabotka_dereva/Soedinenie_Dereva_8.html
ИНСТРУМЕНТАЛКА
Диски в алмазах
Шлифование — это сложный технологический процесс, позволяющий обрабатывать твердые и хрупкие поверхности при помощи абразивных материалов. Форма зерен абразивов, их положение в связке шлифовального круга различны, поэтому воздействие частиц на обрабатываемый материал неодинаково: часть зерен срезают металл острыми кромками, часть зерен скоблят или царапают обрабатываемую поверхность. Чаще всего шлифование является окончательной (отделочной) обработкой точных ответственных поверхностей и осуществляется с помощью специальных инструментов или на станках. При этом возможно удаление весьма тонких слоев материала.
Прочно закрепившись в различных отраслях промышленности, процесс шлифования постепенно стал доступен и в быту позволяя производить всевозможные ремонтные и отделочные работы. В арсенале современного ремонтника есть большой выбор специальных инструментов для шлифования, призванных облегчить труд.
Современные абразивные инструменты на жесткой основе — это, прежде всего, круги различных типов для «болгарок», ручного и стационарного электрического оборудования различного типа, станков. Высокая скорость вращения в сочетании с прочной конструкцией круга и абразивными свойствами поверхности дают возможность работать быстро и эффективно, обрабатывать даже большие площади в предельно сжатые сроки. При этом речь идет не только о выравнивании и шлифовке материала, но также о заточке режущего инструмента и резке твердых основ.
Жесткие абразивные инструменты представлены несколькими основными группами изделий: шлифовальные, отрезные, заточные и зачистные круги различного типоразмера, с более или менее выраженными абразивными свойствами. Рассмотрим инструменты каждой группы подробнее.
1. Шлифовальные круги — приспособления, необходимые для обработки металлических, деревянных, каменных, синтетических поверхностей с целью придания им необходимой формы и гладкости. Чаще всего это востребовано в строительстве и ремонте, в производстве узлов, деталей или конструкций. В зависимости от специфики задач шлифкруги, в свою очередь, предлагаются с несколькими типами профиля: прямым, тарельчатым или чашечным. Удобство применения каждой из форм зависит от конфигурации основы.
2. Круг отрезной используется для резки металлических изделий, камня, гипсокартона, дерева, синтетических материалов, кирпича, керамики и некоторых других основ. В сравнении с дисковыми или традиционными пилами, газовой или электродной резкой такой способ отличается точностью, высокой скоростью, не требует значительных усилий. Широкий ассортимент шлифовальных, зачистных и отрезных кругов по металлу и камню российского и зарубежного производства можно найти на прилавках специализированных магазинов.
3. Заточные круги применяются для восстановления свойств режущих инструментов различного типа: ножей, ножниц, пил, рабочих поверхностей станков и другого промышленного оборудования. Использование такого абразивного инструмента экономит время на обслуживание техники в производстве, строительстве, сельском хозяйстве, снижает продолжительность ее простоев. В зависимости от конфигурации режущих поверхностей более эффективными могут быть круги заточные прямые, тарельчатые или чашечные.
4. Зачистные круги предназначены для черновой обработки металлических, каменных, деревянных поверхностей с различным профилем, придания им необходимой конфигурации и удаления поверхностных дефектов. Особенно часто используется абразивный инструмент этой категории для сглаживания сварочных швов и «капель», порезов, задиров, других недостатков металлообработки. Дальнейшая, чистовая, обработка заготовок или деталей может производиться с помощью шлифкругов, уже упомянутых выше.