Шведский опыт лесопиления. Виды древесных отходов их применение. Раскрой и сушка

В настоящее время, развитие технологии ресурсосбережения является очень актуальным вопросом, отходы деревообработки также подпадают под категорию материалов, требующих рационального использования. Но, несмотря на это, леса по-прежнему продолжают вырубать и продавать практически ненормированными объёмами.

Множество деревообрабатывающих предприятий после выполнения работ оставляют около 25 – 40 % отходного древесного материала, дальнейшая судьба которого неизвестна. Так как сбережение лесных массивов является не только проблемой страны, но и всего мира, то должны быть введены нормативы по обращению и реализации, распространение которых затрагивало бы и древесные отходы.

По существующим статистическим данным, Россия обладает наибольшим запасом леса во всём мире, их примерная площадь занимает более 800 тыс. га на территории страны, эта цифра ровняется примерно 25% лесных насаждений всей планеты.

Большая часть лесных насаждений располагается на Дальнем Востоке и в Сибири. Лес – это источник сырья для всех древесных изготовляющих или перерабатывающих предприятий, но также лес считается и средой обитания животных, птиц и прочих млекопитающих, без него большинство из них просто исчезнут. Вымрут целые популяции зверей, как известно это может привести к катастрофическому исходу, поэтому так важна, её использование в производстве не только сохранит первичный древесный материал, но и уменьшит отходы древесины, что позволит значительно сократить вырубку лесов.

Также лес является источником многих видов ягод, лечебных трав и грибов, большинство из которых очень полезны не только для животных, но и для людей, их исчезновение может лишить человеческий организм нужных витаминов. А в некоторых случаях даже лекарственных препаратов, изготовляющихся на органической основе лесных трав.

Существование проблемы, комплексного использования остатков деревообработки началось ещё при развитии лесопильной промышленности. В то время никто не задумывался, об экологических проблемах, которые могут наступить из-за уменьшения зелёных насаждений. Поэтому отходы просто уничтожались методом сжигания, чтобы не занимать территорию и не нести угрозу предприятиям, как легко воспламеняемый материал.

За прошедший период, деревообрабатывающие технологии развиваются, внедряется автоматизированное управление и прочие новшества, позволяющие извлекать максимум прибыли, но отношение к отходам практически не изменилось. В основном это относится к мелким и средним лесоперерабатывающим производствам, которые, не хотят тратить средства на развитие технологий переработки и вторичного использования, поэтому отходы деревообработки просто окружают такие компании.

Виды отходных материалов лесопиления и деревообработки

Отходы деревообработки или лесопиления, как правило, делят на группы, в зависимости от их происхождения или состояния.

Первая группа

хвосты;
подгорбыльные доски.

Это первая доска, которую получают при распиле бревна на доски, она может быть пропиленной лишь наполовину либо же не пропиленной совсем. Толщина и ширина распила нормируется, для получения более равномерной следующей доски.

Вторая группа

К этой группе относят:

кусковые обрезки;
продольные обрезки;
поперечные обрезки;
торцовые срезы;
обрезки сухих брёвен;
срезы заготовок;
остатки деревянных деталей;
фанерные кряжи;
карандаши.

Также отходы деревообработки могут иметь брак и вырезку, при производстве древесных изделий.

Третья группа

Это обрезки готовых изделий, таких как:

фанера;
шпон;
клеёная фанера;
ДВСП.

И прочих древесных материалов, изготовленных из первичного или вторичного сырья, но полностью готовых к использованию. Как правило, они происходят в процессе ремонта или реконструкций зданий.

Четвёртая группа

К четвёртой группе относят такие отходы деревообработки, как:

древесная пыль, получаемая при шлифовке поверхности доски;
опилки;

Подобный вид применяют, для изготовления древесных плит, с помощью клея и специального оборудования для пресса.

Также все выше перечисленные группы делят два типа:

деловые;
неделовые.

Деловые – это, как правило, более крупные остатки лесопиления или деревообработки, такие как горбыль и кусковые обрезки. Такие отходы деревообработки могут быть легко переработаны основными обрабатывающими компаниями и применены для изготовления изделий, требующих такого сырья.

Неделовыми считают более мелкую фракцию, остатков лесопиления в основном это третья группа или ниже. Такое вторсырье требует создания определённых условий, а также технологических процессов, которые бы подстраивались под их свойства. Неделовые отходы считаются менее востребованными из-за более затратного производственного процесса.

Технологическое применение остатков деревообработки и лесопиления

Более крупные отходы, относящиеся к первой группе, используют для изготовления громоздких или объёмных изделий, таких как:

щиты;
паркеты;
бочки;
поддоны;
ящичная тара;
паллеты.

В мебельной индустрии, отходы деревообработки часто используют для изготовления мелких комплектующих деталей, которые не требуют первосортного материала и являются лишь комплектующей частью. Это даже выгоднее, чем использовать дорогостоящее первосортное сырьё, на изготовление таких незаметных деталей.

В строительной промышленности, также частично используют древесные отходы, как правило, они идут на изготовление кровельных материалов или теплоизоляционных элементов.

Непригодные же древесные отходы, для изготовления каких-либо изделий или деталей, используют в промышленных организациях, как топливо. Сжигая такие , можно получить:

электрическую энергию;
тепловую энергию;
пару;
горячую воду.

Кусковые отходы – применяются как сырьё, для изготовления целлюлозно-бумажной продукции, на промышленных предприятиях этого направления.

А древесную стружку используют как фильтр, на очистных сооружениях, для очистки сточных вод из промышленных зон, от остатков нефти.

В некоторых отраслях, отходы деревообработки используют даже для получения химических продуктов, такой результат, конечно, требует сложных технологических процессов, но все же это ещё одна ниша применения вторичного материала. В совокупности все подобные методы, позволяют сберегать ежегодно от вырубки сотни гектар леса.

Наиболее трудный процесс переработки, относится к древесной коре, так как она получена при мокрой окорке, то имеет высокий процент вместимости влаги, что требует её предварительной сушки, перед переработкой. Однако и кору можно считать важным сырьевым продуктом, так как её используют в фармацевтическом производстве, с неё делают:

дубильные вещества;
этиловый спирт;
лечебные настойки;

Также кора является незаменимым составляющим таких строительных материалов, как:

изоляционные плиты;
древесный пластик.

Стоит отметить, что древесные отходы имеют множество вариантов применения, в таких производствах, как:

строительное;
бумажное;
мебельное;
очистные сооружения и т. д.

Одна на самом деле, лишь малый процент всех производственных и промышленных предприятий страны заинтересованы в использование вторичного материала. Все потому что нет никакого поощрения со стороны государства, нет беспроцентных кредитов на развитие технологий по переработке стружки, коры и обзола. Закупка специального оборудования обойдётся в крупную сумму, а окупится оно или нет не известно, так как в России вполне распространённым материалом является первичное сырьё, которое уже полностью подготовлено к использованию лесопильными и обрабатывающими организациями.

Ситуация, сложившаяся, в стране с отходными материалами деревообработки

Несмотря на полезность развития такой отрасли промышленности, как подготовка к вторичному использованию остатков древесины, в России на данный момент ней пользуются лишь крупные предприятия. Средние же и мелкие предприятия, которых, кстати, намного больше в стране, чем крупных считают нерентабельным, перерабатывать и использовать древесные отходы. Все потому что намного проще приобрести новый лес, использовать его в производстве и получить с минимумом технологических действий финансовую прибыль.

На крупных предприятиях картина отличается, из-за объёма обработанного сырья, так как после закупки каждой партии леса и её обработки, остаётся определённое количество отходов. Этот утиль со временем образуется в объёмные насыпи. Для получения дополнительной прибыли на таких предприятиях налаживают процесс использования образовавшихся отходов на территории организации, в производственной цепочке их используют как материал для изготовления дополнительной продукции, в зависимости от направления предприятия, могут производить:

прессованные плиты;
паллеты;
уплотнители;
утеплительные материалы;
топливо для собственных печей или для получения электроэнергии.

Мелкие и средние предприятия не развивают такие технологии, как маленький объём остаточного материала не позволяет быть этой отрасли рентабельной.

В процентном соотношении, переработка дерева на пилораме, дает на выходе, сырьевой продукции около 60%. Оставшиеся 40% — это отходы, они вмещают в себя 14% — горбыля, 12% — опилок, 9% — срезки и мелочи, остальное это кора или торцевые обрезы.

Решение проблем применения отходных материалов деревообработки

Не единственным, но оптимальным решением проблемы использования отходов лесопиления на мелких и средних предприятиях, есть создание кооперативных подразделений, в максимальной близости к источникам образования вторичного древесного материала. А также налаживания тесных связей и развития технология с энергетическими компаниями, которые заинтересованы в поставке топливной продукции.

Вам будет интересно — брикетирование опилок в домашних условиях

Перед собственниками лесопильного завода стояла довольно непростая задача – увеличить производительность, повысить объемный выход пиломатериалов, сократить количество работников и при этом сохранить существующее здание лесопильного цеха. Учитывая, что предприятие специализировалось на переработке толстомерного сырья, можно сказать, что выбор ленточнопильной технологии был полностью оправдан.

Лесопильная линия

Максимальная ширина пиломатериалов, выпускаемых предприятием, составляет 290 мм (экспорт на Средний Восток и в страны Африки). Принимая во внимание репутацию в производстве ленточнопильного оборудования и территориальную близость завода в Марианнелунде (около 135 км), группа Sodra выбрала компанию Soderhamn Eriksson AB.

Лесопильная линия была изготовлена в 2004 году, а уже в 2005 году запущена в работу. Линия является полностью фрезерно-ленточнопильной с одним узлом обрезки боковых досок. При поступлении бревен на линию пиления осуществляется их трехмерное сканирование, на основании которого определяются схема раскроя и количество проходов через головной лесопильный агрегат. После сканирования производится отфрезеровка горбыльной части бревен, затем – отделение до двух необрезных досок с каждой стороны на сдвоенном ленточнопильном станке. Боковые необрезные доски поступают на линию обрезки, где выполняются сканирование, ориентация и обрезка. Поскольку диаметры бревен, распиливаемых на линии, достаточно велики, обрезная линия может разделять широкие боковые доски на две части. Скорость подачи на линии обрезки составляет 450 м/мин, производительность – до 55 штук в минуту. Объемный выход – 99% (из всех возможных вариантов раскроя). Далее брусья могут быть направлены на второй проход по линии возврата, и в этом случае цикл раскроя повторяется. Если одного прохода достаточно, то двухкантный брус поступает на центрирующий транспортер и фрезерно-брусующий станок, затем – на ленточнопильный агрегат второго ряда, где производятся отделение боковых досок и раскрой бруса на пиломатериалы. Необрезные боковые доски со второго прохода также направляются системой транспортеров на линию обрезки.

Применение систем сканирования на линиях пиления

На современных лесопильных линиях, как правило, применяют двухплоскостные (светодиодные линейки) или трехмерные сканеры. Одноплоскостные уже давно вышли из употребления и остались только на старых линиях сортировки для определения диаметров бревен. При разнице в объемном выходе (если линия позволяет осуществлять оптимизацию раскроя на всех этапах) 2–4% можно легко подсчитать, сколько производство может потерять при первоначальной экономии на линии пиления. Для фирмы «Уннефорш» (100 тыс. м3 пиломатериалов в год) эта потеря могла бы составить около 2–4 тыс. м3 пиломатериалов. Этот объем легко перевести в денежный эквивалент. В любом случае сумма будет значительной – более 200 тыс. евро, т. е. срок окупаемости трехмерного сканера составляет максимум 6 месяцев. Шведские специалисты считают, что применение трехмерных систем сканирования оправдано при производстве более 30 тыс. м3 пиломатериалов в год.

Следует отметить некоторые особенности линии пиления. Во-первых, это трехмерное сканирование бревен при поступлении в цех, позволяющее производить раскрой в соответствии с реальной геометрической формой бревна и получить повышенный объемный выход пиломатериалов (увеличение около 2–4%) по сравнению с двухплоскостными сканерами. При этом только стоимость трехмерного сканера выше, чем двухплоскостного, на 100 тыс. евро.

Во-вторых, на линии установлен кантователь роторного типа, что является существенным вложением средств по сравнению с традиционным вальцовым. Такое решение обеспечивает поворот бревна на четко рассчитанный угол, от которого будет зависеть дальнейший успех раскроя. Вальцовый кантователь позволяет достичь точности угла поворота около 10°, кантователь роторного типа – 4–5°.

Логично, что при выборе технологии и оборудования лесопильной линии предприятие не пошло на компромиссы по качеству и стоимости оборудования. Транспортер загрузки в фрезерно-брусующий станок может осуществлять боковое (на несколько сантиметров от оси линии пиления) смещение по результатам сканирования, таким образом позволяя центрировать бревно максимально точно, в соответствии с расчетами системы управления.

В-третьих, все пильные агрегаты позволяют производить асимметричный раскрой бревна или бруса. Линия представляет собой довольно гибкий инструмент по раскрою бревен. Ленточнопильные станки могут настраиваться на размер за доли секунды (примерно 0,5 секунды на расстояние в 50 мм) по команде системы управления. Так же работают фрезерно-брусующие станки. Таким образом можно получить максимальный объемный выход пиломатериалов и сократить количество сортировочных групп бревен. Это подтверждает тот факт, что предприятие использует только 17 карманов на линии сортировки бревен из 57 возможных. Толщина пропила на линии ленточнопильных станков – 2,6 мм при толщине тела пилы 1,8 мм. Стойкость ленточных полотен до замены в летний период составляет около 34 часов, в зимний – около 17 часов. Замена ножей на фрезерно-брусующих станках производится через 34 часа. Ленточные плотна оснащены твердосплавными напайками. На предприятии нет своего участка заточки инструмента (все шведские лесопильные заводы обходятся без таких участков), подготовкой инструмента занимаются специализированные фирмы.

При полной оптимизации расстояние между торцами составляет около 2 м, при частичной оптимизации – 0,3 м. Критерий оптимизации – получение максимального объема центральных пиломатериалов заданного качества (жесткие требования к обзолу и т. д.) как наиболее ценных. Система оптимизации может определять количество проходов при раскрое бревна. Известно, что стоимость одного прохода (т. е. возврата бруса на исходную позицию) составляет около 35 шведских крон. Если стоимость получаемых боковых пиломатериалов будет меньше этой суммы, система оптимизации сама принимает решение о направлении бруса на повторный раскрой или на прямой участок второго прохода.

Скорости подачи на линии пиления – до 85 м/мин. Диаметр шкивов ленточнопильных станков составляет 1,6 тыс. мм. Также на ленточнопильных станках установлено запатентованное устройство (дополнительные ролики между пильными полотнами), позволяющее повысить точность размеров и формы пиломатериалов при раскрое криволинейных бревен.

Если обычно среднеквадратическое отклонение при пилении на ленточнопильных станках составляет около 0,5 мм, то при использовании этого устройства точность повышается до 0,3 мм. Также можно заметить, что в лесопильной линии фрезерно-брусующие станки находятся на расстоянии около 6 м от ленточнопильных. Это необходимо для того, чтобы иметь возможность раскраивать криволинейные брусья на втором проходе.

Точность центрирования

Даже при нормальной подаче бревен в загрузочные конвейера лесопильных станков необходимо производить осевое выравнивание для достижения максимального объемного выхода пиломатериалов. Это объясняется тем, что сечение бревна не представляет собой идеального круга. При имитации раскроя бревен было выявлено, что если осуществлять осевое смещение бревна или бруса при его раскрое, то можно добиться увеличения объемного выхода пиломатериалов на 2%. В этом случае, чтобы добиться осевого смещения, можно производить ассиметричное фрезерование, что, однако, приведет к снижению производительности из-за увеличения разрыва между торцами (необходимо время для изменения расстояния между фрезерными дисками). Практика лесопиления показывает, что отклонение от идеального положения (при оптимальном осевом смещении) на 1 см приводит к снижению объемного выхода на 1%, на 2 см – соответственно на 2%, на 3 см – на 3%, на 4 см – на 4%.

Ленточнопильные станки закрыты защитными кожухами с системой вентиляции. Вся линия пиления закрыта специальными ограждениями, не позволяющими обслуживающему персоналу приближаться к работающим механизмам. Последние требования, которые вступили в силу в 2009 году, заключались в том, что размер ячеи сетки ограждения должен быть уменьшен до 50х50 см для того, чтобы проникновение человека со смотровой галереи на лесопильную линию было невозможно.

Производительность линии пиления составляет около 100 тыс. м3 пиломатериалов в год. При этом затрачивается около 170 тыс. м3 пиловочника. Следует обратить внимание на то, что методика определения объема бревна по шведским стандартам отличается от российского ГОСТа. Объемный выход составляет около 55%. Количество производимой технологической щепы – около 45 тыс. тонн, опилок – 51,4 тыс. м3, коры – 52 тыс. м3. Объем опилок и коры указан в насыпных кубических метрах. Потенциал производительности лесопильной линии – 150 тыс. м3 пиломатериалов, однако законодательно ограничен по размерам территории.

Предприятие работает в две смены. С понедельника по четверг – с 5.30 до 24.00, в пятницу – с 5.30 до 14.15. На линии заняты только два оператора.

Увеличение объемного выхода пиломатериалов при криволинейном пилении.

Исследования Шведского лесного научно-исследовательского института показывают, что снижение объемного выхода пиломатериалов начинается при стреле прогиба более чем 3–4 см. При нормальном распределении бревен доля бревен со стрелой прогиба менее 2 см составляет около 2%. В процессе исследований был произведен раскрой 4,52 тыс. бревен. Оказалось, что 24% бревен имеют стрелу прогиба более 1 см. Опыт работы шведский лесопильных заводов говорит о том, что использование функций криволинейного пиления в лесопильной линии увеличивает объемный выход пиломатериалов на 2–4%.

Сортировка сырых и сухих пиломатериалов

Сырые пиломатериалы сортируются на линии производства Renholmen AB 1979 года выпуска. Количество карманов накопителей – 26 штук, скорость линии подачи – 100 м/мин. На линии заняты два оператора: один – на оценке качества (это его дополнительный заработок, он также работает на мясоперерабатывающем предприятии в коммуне), второй – на участке пакетирования. Линия работает в две смены, расположена в том же помещении, где находится линия пиления.

Сухие пиломатериалы сортируются на линии производства компании Almab. Линия установлена в 2005 году, ее производительность – около 50 досок в минуту. На линии работают четыре оператора: два на оценке качества и два на участке пакетирования и обвязки.

Сушка пиломатериалов

На предприятии установлены шесть периодических и три туннельных сушильных камеры. Объем загрузки трех из шести периодических сушильных камер составляет 85 м3 (16 пакетов), трех других – 125 м3 (24 пакета). Пиломатериалы высушиваются до влажности 18%. В камерах периодического действия обычно производится сушка пиломатериалов толстых и широких сечений.

Производительность двух тоннельных сушильных камер Valutec (выпущены в 1996 году, модернизированы в 2005–2006 годах) – около 20 тыс. м3, третьей (установлена в 2003 году) – около 35 тыс. м3.

Участок строжки пиломатериалов

Из всего объема выпускаемых пиломатериалов только 25 тыс. м3 подвергаются строжке. Участок работает 50 часов в неделю и обслуживается двумя операторами. Основное технологическое оборудование – калевочный станок Weinig Hydromat (7 шпинделей) и делительный станок Canali.

Котельная

Котельная установлена на предприятии в 1996 году. Тепловая мощность 5 МВт. Изготовлена компанией KMV Energi Norrtalje. В котельной сжигаются 34 тыс. м3 коры и 15 тыс. м3 опилок в год. Объемы даны в насыпных кубических метрах.

Складирование готовой пилопродукции

На предприятии есть три крытых склада для готовой продукции, вместительностью соответственно 12 тыс. м3, 5 тыс. м3 и 3 тыс. м3. Вся продукция уходит практически «с конвейера» без задержки на складах.

Транспорт

Все транспортные операции с бревнами, корой, щепой и опилками на предприятии осуществляют три челюстных погрузчика – два Volvo BM 180 и один Volvo BM 120. Также на предприятии есть пять вилочных погрузчиков Kalmar LMV.

Интересный факт: обычно на шведских предприятиях щепу загружают водители щеповозов. Т. е. предприятие обходится без водителя для загрузки щепы.

Деревообработка является одной из стремительно развивающихся сфер в промышленности России. Современное деревообрабатывающее производство позволяет посредством обработки древесины получать пиломатериалы, срубы, мебель и многие другие продукты.

Как повысить эффективность?

Лесопиление - традиционное для нашей страны ремесло. Но, по сравнению с прошлым, современное оборудование позволяет выполнять раскрой, сушку и обработку древесины не только качественнее, но и быстрее. Деревообрабатывающее производство сегодня направлено на то, чтобы повысить эффективность лесопиления за счет введения новых технологий обработки и инновационного оборудования. Как следствие, многие процессы становятся механизированными, старые станки заменяются новыми моделями, внедряются линии автоматической обработки древесины с ее браковкой и сортировкой.

Особенности пиления

Изделия из дерева производятся из древесины и обрабатываются разными способами в зависимости от того, чем конкретно занимается деревообрабатывающее производство: лесозаготовкой, созданием мебели и древесной массы, изготовлением бумаги, картона и изделий из них и так далее. В целом этапы можно описать следующим образом:

Она ведется на специально отобранном участке для лесоповала.
Пиление древесины и распиловка поваленных деревьев на бревна.
Отбраковка с целью сортировки больших и маленьких бревен разного диаметра.
Уже на лесопильном предприятии обработка бревна в пиломатериал с использованием циркулярных или ленточных станков. Здесь нужно сказать, что производство деревообрабатывающего оборудования сегодня ведется активными темпами, поэтому и деревообработка происходит и быстрее, и лучше.

Рассмотрим вышеописанные технологические этапы чуть подробнее.

Раскрой и сушка

Эти два процесса тесно связаны, причем они могут следовать на предприятии в разной последовательности. Чаще всего древесина сушится непосредственно в досках, а пиломатериалы раскраиваются на заготовки уже в сухом виде. Как отмечают эксперты, если сушка выполняется в досках, то на выходе получается на 2-3% больше пиломатериала. К тому же раскрой уже высушенных досок позволяет своевременно заметить пороки и дефекты древесины и отбраковать неподходящие элементы.

Технология деревообрабатывающих производств предполагает сушку несколькими способами, но чаще всего - или атмосферную, или с использованием специальных камер. Атмосферная сушка - это длительный процесс, предполагающий хранение древесины на открытом воздухе. Использование сушильного оборудования позволяет ускорить процесс лесозаготовки. Стоит помнить, что от степени просушенности пиломатериала зависит качество конечной постройки.

Какие технологии?

Современное деревообрабатывающее производство предполагает обработку заготовленной древесины разными способами. Отметим, что любые механические процессы обработки дерева - это сложное резание. Но, в зависимости от технологических целей, процесс деревообработки можно свести к трем действиям:

Древесина и древесные материалы подвергаются делению.
Все элементы проходят поверхностную обработку, в рамках которой удаляются технологические припуски.
Материалы подвергаются глубинной обработке, в ходе которой чистовые заготовки превращаются в готовые детали изделий.

Деление древесины может происходить с образованием стружек-отходов или без них. При поверхностной обработке выполняются работы по фрезерованию, шлифованию и точению, при глубинной - по сверлению, глубинному фрезерованию и долблению. Каждый из этих процессов имеет свои особенности. Пиление, фрезерование, лущение, шлифование, точение, сверление - все это технологии, на основе которых работает любое деревообрабатывающее производство. кстати, - это первое изделие, которое создают школьники на уроке технологии в четвертом классе. Именно в этом возрасте дети знакомятся с процессом деревообработки.

Защитные мероприятия

Древесина - это материал, который не отличается стойкостью к воздействию внешних природных факторов. Именно поэтому на любом предприятии, которое работает с деревом, обязательно проводятся защитные мероприятия. Их задача - предотвратить разрушение древесины и защитить ее от огня, грибка, плесени. В рамках этих мероприятий проводится не только тщательная сушка материала, но и химическая обработка с использованием антисептиков. В большинстве случаев лесопильно-деревообрабатывающие производства в этих целях используют антисептики с маслянистой основой, лаки, которые не растворяются в воде. Обработка ведется древесным дегтем, креозотовым маслом, карболеумом.

Что производится?

Современные предприятия, ведущие обработку древесины, стремятся оптимизировать свои технологии, чтобы, используя меньший объем дерева, получать больший объем конечной продукции. Деревообрабатывающее производство позволяет получать самые разные конечные продукты:

Плиты МДФ. Д ля их производства используются отходы производства, которые перемалываются и обрабатываются паром под высоким давлением - масса протирается, затем сушится и склеивается.
Реечно-наборная древесина. Этот полуфабрикат получают склеиванием реек из уже высушенной древесины.
Плиты ДСП. Они представляют собой панели с однородной толщиной, в основе которых лежат стружки, смешанные со связующими материалами.
Фанера. Она представляет собой листы древесины разной толщины, которые специальными клеями склеиваются между собой.

Какие станки?

Деревообрабатывающие станки для производства представлены в огромном разнообразии и могут выполнять самые разные работы, связанные с обработкой материала. В числе популярного оборудования можно выделить:

Комбинированные станки - это многоцелевое оборудование, способное пилить, строгать, сверлить, резать шипы и так далее. Эти станки применяются при комплексной обработке заготовок из натурального дерева или его отходов.
Токарные станки обрабатывают заготовку резанием и точением, вырезают резьбу, обрабатывают торцы, сверлят отверстия.
Ленточные пилы дают возможность выполнить прямую или фигурную распиловку материалов. Лезвие в таком оборудовании - это непрерывная металлическая лента с зубьями.
Фрезерные станки выполняют работы по направляющим линейкам, при этом материал подводится вручную. Использование такого оборудования целесообразно в профильной, плоскостной и фасонной обработке древесной заготовки.
Сверлильный станок позволяет обрабатывать отверстия, снимая стружки;
Форматно-раскроечные станки позволяют штучно или серийно раскраиваться плитные материалы.
Циркулярные пилы представляют собой инструменты, которые имеют твердые зубья, способные обрабатывать древесину.

Это лишь малая часть станков, которые применяются в деревообработке. С их помощью можно создавать пиломатериалы, заготовки, полуфабрикаты, которые находят дальнейшее применение в строительной, мебельной и других сферах.

Выводы

Нужно отметить, что с каждым годом и технологии, и оборудование, которое применяется для обработки древесины, становятся все более совершенными. А это, в свою очередь, дает возможность создавать самую разную продукцию из этого природного материала. Отметим, что даже в школе, причем в начальной, изучается деревообрабатывающее производство. Изделие «Лесенка-опора для растений» - это первое, что может создать ребенок уже в четвертом классе. Это позволяет еще в детском возрасте учить детей бережно обращаться с древесиной и природой в целом и привлечь внимание к лесозаготовке и деревообработке как одним из активно развивающихся сфер в России.

Производство готовой продукции из дерева сегодня можно существенно механизировать. Весь процесс обработки древесины характеризуется различной степенью сложности, которая зависит от размеров готового изделия и его конфигурации. Производство продукции из дерева состоит из ряда последовательных операций.

Порядок проведения технологического процесса производства

Самая первая стадия перед непосредственно производством — это подготовка сырья, которая заключается в просушке древесины.

Просушка может осуществляться как естественным способом, когда древесина укладывается в штабеля, так и в специальной сушильной камере. Плюсом последнего способа является существенное сокращение процесса придания древесине нужного процента влажности.

Сушильная камера для древесины – достаточно сложный механизм, состоящий из нескольких элементов оборудования, каждый из которых выполняет определенную функцию.

Типичный состав сушильной камеры:

— ограждение;

— тепловое оборудование;

— система циркуляции;

— система воздухообмена;

— система увлажнения;

— системы контроля за процессом сушки и автоматика.

Процесс сушки, как правило, включает в себя следующие технологические операции:

– начальный прогрев древесины,

– контроль за режимом сушки и влажностью древесины,

– влаго- и термообработку,

– кондиционирование и охлаждение.

Режим сушки выбирается исходя из текущей влажности древесины, размеров заготовок.

Его можно выполнить перед или после просушки древесного сырья.

Для раскроя применяются лесопильные рамы, круглопильные либо ленточно-пильные станки.

Оборудование для деревообработки — лесопильная рама

В зависимости от поставленных задач лесопильные рамы могут различаться по:

— типу реза (вертикальные и горизонтальны);

— этажности (одноэтажные и двухэтажные);

— одношатунные и двухшатунные,

— мобильности (стационарные и передвижные);

— мощности (большой, малой);

— скорости (быстроходные и тихоходные)

— назначению (обычные и специальные).

Горизонтальные применяются в случаях, когда необходимо осуществлять распил кряжей твердых пород для производства фанеры.

Двухэтажные отличаются большой производительностью. В них части мощного привода располагаются в нижнем этаже здания, рабочие части станка. включая посылочные вальцы – на верхнем этаже.

Типичный состав лесопильной рамы:

— станина;

— механизм резания;

— механизм подачи;

— органы управления;

— система смазки;

— устройство защиты.

Одной из важных характеристик механизма резания является просвет . Это расстояние между вертикальными стойками пильной рамки. Наиболее распространенные величины просветов – от 500 до 1000 мм. Просвет определяет наибольшую толщину бревна, которое может быть распилено.

Просвет лесопильной рамы выбирают по характерной спецификации планируемого к распилу сырья. Необходимо выбирать просвет исходя из толщины бревен, имеющих достаточный удельный вес в общем составе. Единичные бревна с максимальной толщиной в расчет не принимают, так как излишние размеры просвета вызывают снижение производительности рамы.

От величины просвета зависит наибольшее число пил, которые можно установить в раме. Данный показатель указывается в паспорте на оборудование и как правило составляет:

— для мощных рам – 12-20;

— для специальных – до 40;

— для маломощных – 6-10.

Ленточнопильный деревообрабатывающий станок LT40

Главным параметром ленточнопильного станка является диаметр пильного шкива (1,1 – 3 м).

Чем больше диаметр шкива, тем больше ширина и толщина пилы, в связи с чем пила более устойчива и может пилить на большей скорости подачи. Кроме того, станки с большим диаметром шкива могут распиливать бревна больших диаметров. При этом шкивы должны быть расположены как можно ближе друг к другу для уменьшения колебаний рабочей зоны пилы.

Типы станков различаются по скорости подачи материалов.

Показатели станка небольшой подачи:

— диаметр пильного шкива: 1,1 – 2,4 м;

— толщина пилы: 1,2 – 2,2 мм;

— ширина пилы: 120 – 300 мм;

— фактическая скорость подачи для мягких пород: 10 – 50 м/мин, для твердых пород 5 – 25 м/мин.

Показатели станка большой подачи:

— диаметр пильного шкива: 1,5 – 3,0 м;

— толщина пилы: 1,6 – 2,6 мм;

— ширина пилы: 150 – 450 мм;

— фактическая скорость подачи для мягких пород: 40 – 150 м/мин, для твердых пород 20 – 75 м/мин.

Следует отметить, что с ростом скорости подачи растет ширина пропила, снижается точность размеров заготовок, что требует их дополнительной обработки и увеличивается потребление электричества.

Круглопильный станок по дереву небольшой мощности

В промышленности используются круглые пилы диаметром до 1.5 метров, позволяющие распиливать дерево диаметром до 0,6 м. Производительность таких станков позволяет распиливать до 25 кубических метров сырья диаметром 25 см в час при потерях древесины от 1,5 до 4%.

Затем делаются так называемые черновые заготовки, которые представляют собой отрезки определенного размера. Их подвергают механической обработке в два этапа. На первом из них заготовка обрабатывается со всех сторон и потом производится ее оторцовывание в целях придания будущему изделию необходимых размеров и нужной геометрической формы. В результате такой обработки получается чистовая заготовка.

Торцовочный станок ТС-2 по дереву

Следующий этап предусматривает формирование готового изделия, которое заключается в шлифовании, сверлении и некоторых других способах обработки готового изделия. На этих двух стадиях обработки используются заготовки из сплошной древесины. Все составные детали готового изделия облицовывают или склеивают перед завершающей обработкой.

Типичный шлифовальный деревообрабатывающий станок

Окончательным этапом производства является сборка готового изделия, которая включает в себя также несколько этапов. Сначала все детали собираются в отдельные составляющие, потом производится проверка точности размеров. Самый последний этап — это общая и завершающая сборка готового изделия. Его отделку можно выполнять до конечной сборки или же после нее.

Технология деревообработки, процессы

В процессе изготовления деталей из дерева очень важно следить за сопряжением их между собой при сборке. Наличие такого параметра, как посадка, определяет плотность, прочность и движение деталей относительно друг друга.

Сегодня существует несколько видов посадок:

— напряженная;

— прессовая;

— скользящая;

— ходовая;

— легкоходовая;

— плотная.

При сопряжении поверхностей деталей допуск прямолинейности и плоскостности должен соответствовать 10-12 степени точности по ГОСТ 6449.3-82 при длине деталей 1-1,6 м. несопрягаемые поверхности должны соответствовать 13-15 степени точности.

Очень важен при деревообработке такой фактор, как дифференциация. Он представляет собой разделение всех операций на более мелкие, отдельные самостоятельные операции, тем самым повышая производительность труда.

На небольших предприятиях весь процесс сборки деталей может выполнить один рабочий или целая бригада, что будет считаться за одну операцию. От квалификации рабочего напрямую зависит возможность доверить ему сборку более сложных деталей и готовых изделий. Производство может быть как массовым, так и единичным, и в каждом из них необходимо выполнять деление операций, оборудования и приспособлений.

Одним из важнейших факторов, напрямую влияющих на качество готовой продукции, является надлежащее фиксирование заготовки на деревообрабатывающем станке. Самой большой сложностью отличается закрепление детали перед сверлением отверстий, поскольку здесь необходима максимальная точность фиксации.