CC BY
39
УДК 674.036 Астр. 1.З. Пилите1 - НЛТУ Украти, м. Львiв
ПОРШНЯЛЪНА ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕР1АЛ1В ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ КРИВОЛ1Н1ЙНИХ ЕЛЕМЕНТ1В
МЕБЛЕВИХ ВИРОБ1В
Проаналiзовано технологи виготовлення криволiнiйних елементiв з деревини, шпону, деревного композиту Яесойех, МББ та ДВП (деревинно-волокнистих плит). Встановлено переваги i вади кожного з матерiалiв. З'ясовано, що криволiнiйнi еле-менти, виготовленi на основi деревинно-волокнистих плит, мають всi необхiднi фiзи-ко-механiчнi показники, окрiм того, собiвартiсть 1хнього виготовлення е iстотно мен-шою. Наведено приклади меблевих виробiв, що мiстять криволiнiйнi елементи, виго-товленi з деревинно-волокнистих плит.
Криволшшш детал1 дедал1 частше використовують дизайнери для проектування р1зномаштних мебл1в. Крив1 лши повшше вщображають сприйняття людиною навколишнього середовища, та й з технолопчного пог-ляду, застосування гнуто-клеених деталей значно спрощуе конструкщю меблевих вироб1в.
Традицшно наявшсть криволшшних елемент1в у меблевих виробах та виробах з деревини надавала 1м кращого художнього вигляду, робила 1х ерго-ном1чними. Якщо взяти до уваги, що у виробнищш криволшшних деталей постшно зростае ефектившсть, то стае зрозумшою щкавють виробниюв меб-л1в до ще! технолог^. Сьогодш дизайнери також пропонують оригшальш ще! з використанням криволшшних елемент1в, як характеризуються сучасними технолопями та матер1алами. За р1зними квал1фжацшними ознаками, матерь али, як придатш для виготовлення криволшшних елеменлв, можна предста-вити таким чином (рис. 1).
Рис. 1. Перел1к матер1ал1в, придатних для виготовлення криволшшних елемент1в
Наук. кер1вник: проф. В.М. Максим1в, д-р техн. наук - НЛТУ Укра!ни, м. Льв1в
Науковий вкиик НЛТУ УкраТни. - 2010. - Вип. 20.8
Проанашзуемо виробництво криволттних елементiв iз цшьно! дере-вини, шпону, деревного композиту Яесойех, МОБ та ДВП. Криволiнiйнi де-талi на основi натурально! деревини традицшно виготовляють трьома способами: випилюванням криволiнiйних заготовок на стрiчко-пилкових верста-тах; наданням прямолiнiйним брускам вигнуто! форми шляхом згинання !х на шаблонах; гнуттям шпону з одночасним склеюванням. Технологiчний процес випилювання криволiнiйних деталей досить простий i не потребуе спецiального обладнання. Проте тд час випилювання частина волокон пере-рiзуеться, що значно ослаблюе мiцнiсть деталей, а також попршуе процеси оброблення й опорядження, особливо на торцях.
Технолопчний процес гнуття криволiнiйних деталей можна подiлити на таю стадй: механiчне оброблення, гiдротермiчне оброблення, гнуття i су-шшня. Механiчне оброблення деревини перед гнуттям здшснюеться анало-гiчно виготовленню тших меблевих заготовок, вона розпочинаеться з роз-крою. При цьому варто врахувати, що в заготовках для гнуття не допуска-ються перерiзання волокон, косошарiсть, а також сучки.
Гiдротермiчне оброблення деревини здiйснюеться для того, щоб нада-ти деревиш пластичностi. Це дае змогу без руйнування змшити форму деталi тд дiею зовнiшнiх сил i зберегти 11 пiсля припинення ди цих сил. Найкращо! пластичностi досягае деревина внаслщок нагрiвання 11 до температури 70... 80 °С, за вологостi близько! до точки насичення волокна (25-30 %). Це пояснюеться тим, що частина речовин, яю входять до складу клгтин, переходить у коло1дний стан, завдяки чому тдвишуеться здатнiсть деревини до де-формування. Технолопчний процес гнуття доволi складний i потребуе спещ-ального устаткування. Проте тд час гнуття не тшьки зберiгаеться, а й тдвишуеться мщшсть деталей.
Гнуття деревини з одночасним склеюванням (холодне гнуття) можли-ве без термiчного оброблення деревини за мало! товщини деталей. Це пояс-нюеться тим, що кожен тонкий шар до моменту схоплення клею гнутиметься незалежно вiд сусiднiх. При цьому клей сприятиме ковзанню мiж шарами. Гнучюсть деревини збiльшуеться i внаслiдок зволоження тонкого шару дере-вини клейовим розчином.
У разi холодного гнуття тонких шарiв деревини вигнутий склеений блок необхщно витримати до моменту схоплення клейових швiв, якi пiсля висихання зберiгатимуть ту форму, яка надана блоку при гнутл. Технолопч-ний процес гнуття деревини з одночасним склеюванням полягае в тому, що на площини заготовок iз масивно! деревини або шпону, шдготовлених до гнуття, наносять клейовий розчин i формують блоки, яю закладають у шаблон i запресовують. Тривалiсть витримки в пресах залежить вiд виду клею i режимiв склеювання. Пiсля витримки в пресах склеен бруски або блоки зт-мають з шаблонiв i спрямовують у промiжний склад для охолодження i знят-тя напружень.
Однак, з проблемою попиту на масивну деревину та, зокрема таю де-ревинт матерiали, як шпон, постае потреба у пошуку альтернативних матерь алiв, якi б могли використовуватись для виготовлення криволттних елемен-тiв. Людство щорiчно використовуе понад 3,5 млрд т деревини. За прогнозами мiжнародноl природоохоронно! оргашзацй БЛО, лiсистiсть планети ско-
ротиться до 0,47 га на людину в 2015 р. порiвняно з 1,17 га у 1960 р. Особливо це актуально для кра!н, яю не мають достатшх запаЫв деревини, до яких належить i Укра!на з лiсистiстю 15,6 %. В Укра!ш, порiвняно зi середшми по-казниками iнших кра!н Свропи, - один з найнижчих рiвнiв лiсозабезпечення: 0,18 га лiсу на одного мешканця.
Швидюсть глобального вирубування лiсiв i його вплив на навколишне середовище, нестача деревинних ресурЫв змушуе використовувати матерiали якi виготовляють з вiдходiв лiсопиляння та деревооброблення (опилок, трюки, кускових вiдходiв тощо). Серед них - новi еластичнi композицiйнi матерь али, пазована МББ та деревинно-волокнистi плити (ДВП).
Розвиток у галуз1 синтетичних { псипмерних матерiалiв, поза сумнiвом, вщкривае новi перспек-тиви перед щею галуззю меблевого виробництва. Як приклад цього, поява нових композитних елас-тичних матерiалiв, зокрема такого, як Яесойех (рис. 2). Яесойех - новий деревний композит, призначений для виробництва меблiв та елемент1в штер'еру. Цей композит подiбний до фанери, але еластичнiший, який легко шддаеться гнуттю. Ви-робником матерiалу е шмецька фiрма BSW. Яесо!-1ех завдячуе своею еластичнiстю таким складникам, як дерево, корок та латекс, що поеднуються в один композит завдяки полiуретану. Випускаеться матерiал у виглядi плит та лисив товщиною вiд 3 до 19 мм. Йому можна надавати довшьну форму, ви-користовуючи стандарты штампувальнi преси. Яесойех поеднуеться практично з уЫма iншими композитами. Завдяки цьому його зовтшнш вигляд можна оздобити, використовуючи ламшат або натуральний шпон. Щiльнiсть нового композиту близько 440 кг/м3, цей матерiал легкий, що е його значною перевагою. Порiвняно з плитами МББ та фанерою, Яесойех менше шддаеться ди вологи. Пiдтвердженням цього е випробування, пiд час котрого усi три матерiали було занурено у воду на 72 години. У той час, як об'еми МББ та фанери збшьшилися на 20 %о, розмiр Яесойех змшився на 1 0%. Ще одна перевага Яесойех - екологiчнiсть, емiсiя формальдегiду якого становить 0,005 мг/м3. Однак, попри всi помiтнi переваги цього матерiалу, однiею ютот-ною вадою е його цша, яка навряд чи задовольнить укра!нського покупця.
О^м появи нових матерiалiв, яю пiддаються гнуттю, з'являються но-вi технологи, що використовують МББ, як матерiал для отримання криволь ншних форм. Як вiдомо, створення криволшшних поверхонь наявними методами - складний та трудомiсткий процес. Для формування криво! в цьому ви-падку необхщно користуватися спецiальними шаблонами, що потребуе бага-то часу, надмiрних затрат, особливо якщо йдеться про виготовлення одинич-них, або дрiбносерiйних виробiв. Швейцарська фiрма "Designtoproduction" розробила нову технологiю створення форм довшьних радiусiв. Проект отри-мав назву ZipShape, головною метою якого було розробити технологш, при-датну для довшьних плитних матерiалiв, яка б не потребувала жодних шаб-лонiв. Задля цього на двох плитах - одна напроти одно! - нарiзають пази, так щоб промiжки при з'еднанш збiгалися, утворюючи згин задано! форми
Рис. 2. Новий композитний еластичний матерiал КесоДех
Науковий iticiiiik- НЛТУ Украши. - 2010. - Вип. 20.8
(рис. 3). Форма криво! задаеться вже при з'еднанш плит, та не потребуе засто-сування додаткових пристро!в.
ШАЛ/1
Рис. 3. НарЬання naeîe на плитних Mamepîmîe
Технолопя призначена для виготовлення окремих криволшшних деталей та меблевого виробництва невеликих партш Залежно вiд застосовувано-го матерiалу, можна виконувати згини з радiусом до 100 мм. Максимально допустимий розмiр деталей становить 1,2x4,6 м (5,5 м ).
Геометрична форма поодиноких пазiв залежить вщ загально! форми потрiбного згину. Розпланування деталi загалом автоматизовано i розби-ваеться на чотири кроки:
визначення форми згину, що здшснюють вручну.
вибрана геометрична форма автоматично деталiзуеться. При цьому можуть обиратися та варшватися так параметри: товщина матерiалу, ширина паза, висота паза, його нахил.
деталiзованi складовi плити розгортаються так, щоб !х можна було виготови-ти на плоских поверхнях.
з розгорнутих складових плит зпдно з заданими геометричними формами автоматично генеруеться машинний код для фрези.
Ця технолопя потребу високоточного обладнання, адже рiжучий шструмент рухаеться по п'яти координатних осях, що виконуеться завдяки цифровому обробленню шформаци за допомогою комп'ютерно! программ.
Рис. 4. Bupi6 для втальш "Флора", криволШйш елементи виготовлеш b ДВП
Пошук матерiалiв, придатних для отримання криволшшних елеменлв, розумшня основних технологiчних вимог до виробiв, та вибору технологш,
зумовлюе новi експерименти в цiй галузi. Особливо, коли криволшшш еле-менти та вироби на !хнш основi виготовляються дрiбними партiями або оди-ничними виробами, е доцшьшшим використання деревинно-волокнистих плит, що економiчно обгрунтовано, значно здешевлюе кшцевий вирiб, та не потребуе додаткового високотехнологiчного обладнання. У цьому напрямку ми розробили низку меблевих виробiв (рис. 4-6), де криволшшш елементи виготовлеш на основ1 ДВП.
Рис. 5. Вирiб для втальш "Андана", фасадш криволшшш елементи
виготовлеш iз ДВП
Рис. 6. Диван "Капучшо" з криволншними деталями виготовленими Ь ДВП
У разi традицшного гнуття iз лущеного шпону, для зовшштх шарiв, заз-вичай, використовують струганий шпон, якому надають захисного декоративного покриття. Цей метод можна застосовувати i для гнуття ДВП, щоб надати фор-мi вигляду натурально! деревини. Крiм того, зовнiшнiм шаром може бути елас-тичний декоративний пластик, або захисна декоративна лакофарбова композищя.
Науковий вкник НЛТУ УкраТни. - 2010. - Вип. 20.8
На рис. 4 представлено B^i6, де криволшшний елемент виготовлений на 0CH0Bi деревинно-волокнисто! плити. У цьому випадку вш виконуе роль не-сучого елементу, загальна довжина якого становить 3500 мм, за ширини 700 мм. Криволшшний елемент опоряджений чотирьохшаровою лакофарбо-вою композицiею. Фiзико-механiчнi властивостi криволшшних елементiв, ви-готовлених з ДВП, вiдкривають рiзноманiтнi сфери застосування: як окремi ви-роби, фасади корпусних меблiв (рис. 5), елементiв м'яких меблiв (рис. 6) тощо.
12-
витрати енерго-pecypciß
Рис. 7. Порiвняння eidHOCHUx показнишв Mamepimie, що використовуються для
виготовлення криволшШних eлeмeнmiв
Висновок. Криволшшш елементи, виготовлеш на основi деревинно-волокнистих плит, практично не поступаються фiзико-механiчним показни-кам, виготовленим зi шпону або MDF, проте е значно дешевшими, та шсля опорядження не пiддаються внутршшм деформацiям. 1х застосування зумов-лено не тшьки з точки зору охорони довкшля, але й економiчною доцшьшс-тю, оскiльки готовi вироби зможуть усшшно конкурувати з аналопчними ви-робами, виготовленими зi шпону, та шших матерiалiв, доступних на укра-1нському ринку.
Л1тература
1. Кулебокин Г.И. Столярное дело / Г.И. Кулебокин. - М. : Изд-во "Стройиздат", 1987. - 144 с.
2. Кряпов М.В. Современное производство мебели / М.В. Кряпов, В.С. Гулин, А.В. Бе-рилин. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1986. - 263 с.
3. Справочник мебельщика. Конструкции и функциональные размеры. Материалы. Технология производства. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1985. - 360 с.
4. Черепахина А.Н. Эстетика современной мебели / А.Н. Черепахина. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1988. - 224 с.
5. Шумега С.С. Спещальна технология меблевого виробництва / С.С. Шумега. - К. : Вид-во "Вища шк." Головне вид-во, 1981. - 242 с.
6. Шумега С.С. Технология столярно-мебельного производства / С.С. Шумега. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1984. - 265 с.
7. Яковлева К.Г. Лесная скульптура / К.Г. Яковлева. - М. : Изд-во "Лесн. пром-сть", 1988,- 210 с.
8. Матерши Всеукрашсько'1 галузево'1 газети "Деревообробник". [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.derevo.com.ua.
Пылыпив И.З. Сравнительная характеристика материалов для изготовления криволинейных элементов мебельных изделий
Проанализированы технологии изготовления криволинейных элементов из древесины, шпон, древесного композита Recoflex, MDF и ДВП (древесинно-волокнис-тых плит). Установлены преимущества и изъяны каждого из материалов. Выяснено, что криволинейные элементы, изготовленные на основе древесно-волокнистых плит, имеют все необходимые физико-механические показатели, кроме того, себестоимость их изготовления является существенно меньше. Приведены примеры мебельных изделий, которые содержат криволинейные элементы, изготовленные из древе-сно-волокнистых плит.
Pylypiv I.Z. Comparative description of materials for making of curvilinear elements furniture products
Technologies of making of curvilinear elements are analysed from wood, lead, arboreal composite of Recoflex, MDF and WF (wood-fibreboard). Advantages and defects are set each of materials. It is found out, that curvilinear elements are made on the basis of wo-od-fibreboard have all necessary physico-mechanical indexes, also besides the cost price of their manufacturing is essentially smaller. The examples of wares of furnitures are resulted that the made contain curvilinear elements from wood-fibreboard.
Keywords: wood, lead, Recoflex, MDF, wood-fibreboard, curvilinear element.
УДК 662.638; 620.97; 674.8; 338.45 Викл. Ю.В. МаксимЬе - 1Ф1М
Терноптьського нащонального економЬчного ушверситету
НАПРЯМИ РОЗВИТКУ АЛЬТЕРНАТИВНИХ ДЖЕРЕЛ ЕНЕРГ11: АКЦЕНТ НА ТВЕРДОМУ Б1ОПАЛИВ1 З ДЕРЕВНО1 Б1ОМАСИ
Проаналiзовано та обгрунтовано необхщшсть розвитку альтернативних джерел енергл, зокрема бюенергетики на основi деревно! бюмаси. Акцентовано увагу на перспективносп виробництва твердого бюпалива з деревинних вiдходiв, як! утворю-ються на тдприемствах люопромислового комплексу Укра!ни.
Ключов1 слова: альтернативы джерела енергл, вщновлюваш джерела енергл, тверде бюпаливо, деревинш вщходи, паливш брикети, паливш гранули, шдприем-ства люопромислового комплексу.
Свгтова економжа значною м1рою залежить вщ видобувних енергоре-сурЫв, споживання яких постшно збшьшуеться, через що перед кра!нами всього свгту постала проблема гарантування енергетично! безпеки та знижен-ня антропогенного впливу енергетики на довкшля. Багато фах1вщв вихщ 1з -зазначено! вище проблеми вбачають у використанш альтернативних джерел енерги (АДЕ), як мають важливе значення для сталого розвитку та здатш до-помогти у забезпеченш добробуту майбутшх поколшь.
Всесвинш самгт ООН 1з стшкого розвитку, який вщбувся у 2002 р. в Йоганнесбурз1, ще раз тдтвердив: еколопчно чиста альтернативна енергети-ка е головним питанням стабшьного розвитку суспшьства сьогодш та безпеч-ного майбутнього завтра [1, с. 22]. Зпдно з1 законом Укра!ни "Про альтерна-тивш джерела енерги" [2], поняття "альтернативш джерела енерги" охоплюе вщновлюваш джерела енерги (ВДЕ) \ вторинш енергетичш ресурси.
