CC BY
39
unique and gives significant strengthening effect it had been tested in real furniture manufacturing on VAT Furniture Factory "Stryy" of the Lviv region by reinforcing shaped cutting blades for wood turning of tables and chairs legs (beech and oak)
Keywords: wear resistant coating, electric-spark doping, eutectic alloy, laser processing, wood-cutting tools.
УДК 684.4 Доц. А.С. Куштт, канд. техн. наук; маЯстр А.Я. Мних;
асист. О.М. Куштт - НЛТУ Украши, м. Львiв
ЗАСТОСУВАННЯ ЩИТ1В З1 СТ1ЛЬНИКОВИМ ЗАПОВНЕННЯМ У МЕБЛЕВОМУ ВИРОБНИЦТВ1
Наведено огляд технологи виготовлення щипв i3 стшьниковим заповненням. Оцшено переваги та недолжи ще1 технологи та можливють використання 11 для меб-левого виробництва. Проведено пор1вняння технолопчних та економiчних показни-юв меблевого виробу, виготовленого i3 щш!в 3i стiльниковим заповненням, та виро-бу з ламшовано! ДСП.
Ключовг слова: деревина, меблевий щит, заповнення, стшьник.
Про те, що лю потр1бно берегти, говорять часто i багато. У бшьшосл кра-!н свiту лiсових ресурсiв просто не вистачае або немае взагалi. Створеш i пос-тiйно вдосконалюються високотехнолопчш системи для перероблення деревини, на вшх етапах виробництва з нього виробiв. Економiя навiть одного вщсотка си-ровини i деревних матерiалiв приносить у всьому свiтi багатомшьярдний дохщ.
У меблевiй промисловостi з метою економп та рацiонального використання деревини вже давно використовують столярш плити, виготовленi з де-рев'яних рейок та личкованих зовш фанерою чи шпоном деревини цшних порiд. Починаючи друго! половини ХХ ст., для виробництва меблевих виробiв перевагу надають деревинно-стружковим плитам (ДСП) та деревинно-волокнистим плитам (ДВП). З погляду технологи та економп, !хня перевага незаперечна, однак iз збiльшенням потреб у ДСП та ДВП на виробництво плитних матерiалiв використовують дедалi бiльше яюсно! деревинно! сировини, а над збереженням лiсiв iнколи не задумуються.
Пiд час виготовлення меблевих виробiв з плитних матерiалiв виробники часто стикаються з труднощами при отриманнi деталей тдвищених товщин. "Нестандартна" товщина меблево! деталi може бути зумовлена дизайнерським ршенням, конструкцiйними вимогами або вимогами мщностг Для виготовлення, наприклад стшьнищ, необхщно! товщини, переважно використовують склееш за товщиною ДСП або iмiтують товщину деталi лише потовщенням краю щита (обкладка з масивно! деревини чи ДСП). Ус цi способи не завжди технолопчно чи економiчно доцiльнi, в разi використання таких конструкцш збiльшуеться вага деталi (виробу) та цша виробу iстотно зростае.
Альтернативою зазначеним способам е виготовлення щипв рамково! конструкцп, зi заповненням та наступним личкуванням з двох боюв шпоном, фанерою чи ДВП. Заповнення може бути суцшьним (бруски з масивно! деревини, композицшш матерiали) або у виглядi стшьника. Найбiльш перспективним е використання стшьникового заповнення.
Щити з комiрково-ребровим (стшьниковим) заповненням складаються з рамки, заповнення у вжлад стiльника та личювок. Заповнення виготовляеться
зi смуг шпону, поставленого на ребро та склеених папером; ДВП, картону або з техшчного паперу, просоченого смолою. Такий спосiб виготовлення щитових деталей е давно вщомий, досить ефективний, але для виробництва меблiв засто-совуеться мало.
Основне завдання заповнення полягае в тому, щоб заповнити простiр мiж двома личкiвками та забезпечити жорстюсть конструкцп. Таким чином, розмiщуючись мiж личкiвками, стiльник зменшуе загальну вагу конструкцй, од-ночасно забезпечуючи 11 формостшюсть та мiцнiсть. Характеристики мщносп конструкцiй зi стiльниковим заповненням залежать вiд конкретного поеднання використовуваних матерiалiв, товщини матерiалу i розмiру комiрки стiльника.
На сьогоднi плити зi стiльниковим заповненням успiшно використову-ють у европейськш промисловостi i цей матерiал е найперспективнiшим матерь алом для виготовлення надлегких i мщних конструкцiй рiзного призначення. Стшьник виробляють з алюмшево! фольги, титанових сплавiв, вуглецевих i скляних тканин, ушкальних синтетичних паперiв i плiвок та шшо! сировини. Пе-реважним напрямком використання стiльникового заповнення у деревообробнш промисловостi Укра1ни е виготовлення дверних полотен. Використання плит зi стшьниковим заповненням дасть змогу заощадити 20-30 % люового ресурсiв.
Використання таких плит у виробнищв меблiв дае змогу здшснити абсолютно фантастичш дизайнерськi рiшення, часто недоступнi у використанш будь-яких iнших плит. Виробник практично повшстю перестае залежати вщ постачальникiв плит, що не мають техшчно! можливостi часто змiнювати 1х товщину i поставляти малими парами Слщ зауважити, що трудомiсткiсть такого виробництва iз зростанням товщини плити майже не збшьшуеться.
За виконаними попереднiми розрахунками [5], собiвартiсть меблево1 пане-лi з ламiнованоl ДСП i стшьниково! панелi корелюють, починаючи з товщини 2225 мм. При використанш 3 мм личювок i стiльникiв з комiркою 15 мм (папiр щшь-шстю 140 г/м2) щiльнiсть стшьниково! плити товщиною 25 мм знаходиться у межах 200-220 кг/м3 Щшьшсть меблево1 деталi, виготовлено1 з ламiнованоl ДСП, не так сильно залежить вщ 11 товщини i знаходиться в дiапазонi вщ 570 до 650 кг/м3.
Якщо прийняти щшьнють щита з ламшовано! ДСП 600 кг/м3, то ви-явиться, що стшьнш^ плити практично в три рази легшг Для стшьниково! плити товщиною вщ 50 та 80 мм щшьносл будуть, вiдповiдно, 120-130 кг/м3 i 90-100 кг/м3. У цьому випадку зменшення ваги стшьника досягае 6 разiв. На практищ це означае, що стiльниця з розмiрами 2000x1000x80 мм, виготовлена з ламшовано! ДСП, буде важити 96 кг, а з стшьниково! панелi - всього 16 кг.
Вщповщно до наведеного вище ж^вняння щшьностей ДСП та стшьни-ково! плити собiвартiсть останньо! плити зi збшьшенням товщини також почи-нае с^мко падати порiвняно зi собiвартiстю виготовлення меблевих елементiв з ДСП. Пояснюеться це просто: зi збiльшенням товщини стшьниково! плити збшьшуеться практично тшьки обсяг стiльникового заповнювача, цiна якого, порiвняннi з цiною ДСП, незначна.
Незначне використання стшьниюв у меблевому виробництвi зумов-люеться вiдсутнiстю необхщно! асортименту. Стiльники виготовляють, зазви-чай, з товстого картону з питомою вагою 220-240 г/м2 i з сотою розмiром 3050 мм. Зараз юнують виробники, здатнi в промислових обсягах задовольнити
найнесподiванiшi потреби сво1х покупцiв. Наприклад, з 2011 р. у Росп, планува-лось введения в експлуатащю лши з виготовлення паперового стшьникового за-повнювача з максимальною шириною стiльникiв 2900 мм. Така лшя дае змогу використовувати стiльникове полотно без додаткових з'еднань для випуску пов-ноформатних стшьниюв типу Eurolight (фiрма Egger) розмiром 5610x2070 мм з товщиною стiльникового заповнення до 100 мм (рис. 1).
Рис. 1. Стльникова панель типу Eurolight, товщина 38 мм
Одним i3 недолшв стшьникового заповнення меблевих плит були певш труднощ^ пов'язанi з вiдсутнiстю технологш крiплення фурнiтури та комплек-туючих. На цей час е широкий вибiр спецiальноï фурнпури, рiшення запропо-нованi компанiями Rehau i Jowat, наприклад "опорна крайка" для крайок без-рамних стiльникових панелей, для прямолшшних крайок i деталей складноï форми. Фiзико-механiчнi характеристики стiльникового заповнювача залежать вiд великоï кiлькостi параметрiв, але визначальними е розмiр комiрки стшьни-кового заповнювача i матерiал, з якого виготовлений заповнювач.
Недостатню розповсюдженiсть стiльникових матерiалiв можна пояснити декшькома об'ективними умовами, зокрема:
• низька доступнiсть стiльникових заповнювачiв рiзних параметрiв. В Украïнi немае постачальника, який може продавати стiльниковi заповнювачi у широкому асортиментi невеликими парттями;
• нерозвиненiсть технологiï виробництва безрамкового заповнення. У вироб-нищш меблiв, особливо на замовлення, використовуеться велика кiлькiсть деталей рiзних розмiрiв i конфiгурацiй, а наявнiсть рамки дуже обмежуе можливостi розкрою. Простше розкроïти за розмiрами ДСП або МДФ. В ш-портних меблевих виробах вже застосовують сучаснi технологи виробництва безрамкових деталей;
• висою витрати на додаткове обладнання. З рамкою чи без рамки, для яюсио-го виготовлення стшьника потрiбен прес - холодний (якщо виробництво не-велике) або гарячий (якщо необхiдна висока продуктившсть).
Цiкавим рiшенням для меблевого стшьникового щита можна вважати за-повненням типу "Дендролайт". Матерiал розробив австрiець Бергер (Berger Solutions Group, www.berger-solutions.eu) для виготовлення полегшених лиж.
Завдяки ушкальним властивостям (низька теплопровщнють, висока мщ-нiсть i пожежостшкють та низька вага (250-300 кг/м3), сфера застосування Ден-дролайту розширилась. Його можна використовувати як конструктивний мате-
рiал у житловому б^вництш, у виготовленнi окремих елементiв примiщень (вкон, дверей), у меблевш промисловостi. Конструктивно стiльникова плита Дендролайту складаегься з двох шарiв: зовнiшнього личкувального (з обох бо-KiB плити) i внутрiшнього стшьникового, який одержують шляхом фрезеруван-ня масивних заготовок (рис. 2).
Рис. 2. Стгльниковезаповнення "Дендролайт"
Завдяки пустотам такий матерiал е легшим i мае кращi теплоiзоляцiйнi характеристики порiвняно iз масивним меблевим щитом або ДСП. Використання такоï технологи дае змогу рацюнальшше використовувати деревину, адже вiдходи, утворенi в процеш формування стiльникiв, можна використовувати для виготовлення технологiчноï трiски чи паливних брикетiв (пелет). Розробкою матерiалу i устаткування для його виробництва у свт займаеться нiмецька ком-панiя Weinig Group.
Зацiкавлення захщноевропейських спецiалiстiв цим матерiалом виклика-но можлишстю глибокоï перероблення не лише деревини, але й вiдходiв. У бшьшосп своïх експлуатацiйних характеристик [2] вш не поступаеться, а за низкою вимог перевершуе iснуючi плитш матерiали. За рахунок середнього стшьникового шару з пустотами плита Дендролайт на 40-45 % легша вщ масив-ноï деревини, а за своïми експлуатацiйними i фiзичними властивостями перевершуе ïï. Наприклад, максимальна деформащя плити за рiзних режимiв стано-вить 0,5 % (для масиву - до 6 %). Плита може бути використана навпъ як перек-риття, причому для довжини до 6 м завдовжки не вимагаеться посилення ïï конструкцшними елементами.
Технологiчний процес виготовлення стшьника зi заповненням "Дендролайт" також вщомий, однак в Украш такого виробництва немае. Для ощнки пе-реваг та недолiкiв цiеï технологи, порiвняння собiвартостi та трудомiсткостi нового матерiалу з iснуючими плитними матерiалами, що використовуються для виробництва меблевих виробiв, проведено порiвняння [5] технолопчних та еко-номiчних показниюв виробу з плити зi стшьниковим заповненням та виробу з ламiнованоï ДСП.
Для виконання поставлежй задача • розроблено консгрукцiю тумби розмiрами 872x600x600 мм з однiею шухля-дою та двома розгорнутими дверцятами, корпус якоï виконано iз щитш зi сгiльниковим заповненням;
• розроблено послвдовтсть операций з виготовлення стшьникового заповнення "Дендролайт), прийнявши за основу ввдом1 технолопчт процеси виготовлення плитних матер1ал1в з1 стшьниковим заповненням; пщбрано необхщне технолопчне обладнання, спроектовано цех випуску щипв з1 стшьниковим заповненням "Дендролайт";
• виконано необх1дт технолопчт та економ1чт розрахунки.
Розрахунки виконували для щита зi стшьниковим заповненням "Дендролайт", з брусюв деревини шпилькових порiд, склеених мiж собою крайками. Щит личкували з двох боюв шпоном лущеним, товщиною 1,15 мм (внутрiшнi шари) та (зовтшт шари). Крайки личкували шпоном струганим 0,6 мм. У бруску заповнення фрезеровано пази, тд кутом 45° до поздовжньо'' ос бруска (рис. 3).
Рис. 3. Брусок стшьникового заповнення Дендролайт
Ця конструкщя е найбшьш доцiльна. Завдяки розташуванню середнього шару пiд кутом 45° при загвинчуванш шурупiв та шших елементiв крiплення поперек волокон утворюються багаточисельнi перетинки, що забезпечуе на-дiйне крiплення меблево'' фурштури. Для порiвняння ново! технологи з юну-ючими, технологiчнi та економiчнi розрахунки проведено також для виробу, ви-готовленого з ламшовано! ДСП. Результати розрахунюв наведено в табл.
Табл. Технiко-економiчнi показники виготовлення меблевого виробу iз плити зi стшьниковим заповненням "Дендролайт" та iз лам'шованоь ДСП
Показник Од. вим1ру Вир1б 1з ламшовано! ДСП Вир1б 1з плити з1 стшьниково! заповненням "Дендролайт"
Вщпускна цша без ПДВ грн 566 2215,0
Соб1варт1сть виробу грн 435 1791,0
Витрати сировини та матер1ал1в на одиницю продукци грн 293,54 1332,7
Чисельтсть промислово-виробничого персоналу (ПВП) ошб 12 34
Трудомштккть оброблення одинищ продукци л-год 3,5 8,06
Вироб1ток продукци на одного пращвника ПвП шт. 250 147
Як бачимо, вщпускна цша виробу досить висока та становить понад 2 тис. грн. Порiвняно з виробом ламшовано! ДСП - цша бшьша у 3,8 раза. Висока собiвартiсть пояснюеться високою матерiаломiсткiстю виробу. Частка си-ровини та матерiалiв у виробi ламшовано! ДСП становить 67 %.
Розподш витрат собшартосл наведено на рис. 4.
соцстрах " "" i»«;™..«™.™*.™^ 8,7%
оплата прнш 9,1%
J сирОВШШ, матер] ал и 78,7%
Рис. 4. Розподт витрат собiвартостi для виробу Ь плити зi стшьниковим заповненням "Дендролайт"
Для бшьшо1 ефекгавносл виробництва доцшьно було б зменшити собь вартють виробу i вiдповiдно його щну. Цього можна досягнути шляхом змен-шення вартостi сировини, що застосовуеться для виготовлення стшьниково1 плити. Зменшення собiвартостi сировини можна досягнути шляхом розмщення такого виробництва бiля люопереробних пiдприемств. та здешевити виробниц-тво за рахунок використання вiдходiв як мають низьку вартiсть.
Зменшення трудомюткосп виготовлення плит зi заповненням "Дендролайт" можна досягнути збшьшенням програми випуску виробiв, однак для меб-левого пiдприемства збiльшення програми випуску е недоцшьне. Тому вироб-ництво плит зi стiльниковим заповненням доцшьно проводити на спещатзова-ному шдприемст, яке на замовлення поставляе свою продукцю меблевим тд-приемствам. У такому випадку можна значно знизити собiвартiсть виробництва стiльникових плит.
Для запровадження технологи використання плит зi стшьниковим заповненням у меблеву галузь потрiбно виконати значну роботу. Екожмчний ефект буде пiзнiше. Виготовляти меблевi вироби з ДСП е простше та досить прибут-ково. А у разi використання плити зi стiльниковим заповненням, треба перейти, ^м технологiчного, i певний психолопчний бар'ер. Плити зi стiльниковим заповненням i вироби з 1х застосуванням дають величезнi можливостi економи, про як нашi меблярi часто навпъ i не здогадуються.
1. "DendroLight". [Electronic resource]. - Mode of access http://www.dendrolight-russia.ru/ material.
2. Блок сотового материала. Технические характеристики. Дендролайт Украина. [Электронный ресурс]. - Доступный з http://www.dendrolight.com.ua/files/dendrolight_technical _pa-rams.pdf).
3. Ностальгия по будущему. [Электронный ресурс]. - Доступный з http://www. kommer-sant.ru/doc/894152.
4. Сотовая деревянная плита дендролайт - новые возможности деревянного домостроительства // Деревянное домостроительство : VI специализированная выставка. [Электронный ресурс]. - Доступный з http://www.woodenhouse.kiev.ua/rus/.
5. Мних А.Я. Розроблення технолопчного процесу виготовлення корпусних меблевих виробiв з щипв з стшьниковим заповненням : мапстерська робота. - Львiв : НЛТУ Укра1ни, 2010. - 93 с.
КушпитА.С., МныхА.Я, Кушпит О.Н. Применение щитов с сотовым заполнением в мебельном производстве
Л1тература
Приведен обзор технологии изготовления щитов с сотовым заполнением. Оценены преимущества и недостатки данной технологии и возможность использования ее для мебельного производства. Проведено сравнение технологических и экономических показателей мебельного изделия, изготовленного из щитов с сотовым заполнением, и изделия из ламинированной ДСП.
Ключевые слова: древесина, мебельный щит, заполнение, сот.
KushpitA.S., Mnyh A.Ya., KushpitO.M. The use of panels with honeycomb filling in furniture manufacture
The review of technologies for production of boards with honeycomb filling. By the advantages and disadvantages of this technology and can use it for furniture production. Comparison of technological and economic indices of furniture products made of panels with honeycomb filling and products of laminated chipboard.
Keywords: wood, furniture panels, honeycomb filling.
УДК 674:621.928.93 Доц. А.В. Ляшеник1, канд. техн. наук;
доц. Л.О. Тисовський2, канд. фьз.-мат. наук; викл. Л.М. Дорундяк1;
доц. Ю.Р. Дадак2, канд. техн. наук
АВТОМАТИЧНА СИСТЕМА КЕРУВАННЯ Ф1ЛЬТРУВАЛЬНОЮ ПОВ1ТРООЧИЩУВАЛЬНОЮ СТАНЦИЮ
Описано основш шдходи до асшраци повпря вщ технолопчного обладнання на деревообробних шдприемствах. ОбГрунтовано основш функци системи управлш-ня асшрацшно-повпроочищувальними системами та системами перекачування вщ-ходiв. Запропоновано схему тако! системи та програмне забезпечення для 11 функщ-онування.
Ключов1 слова: асшрацшш системи, циклон, фшьтрувальна станщя, деревний пил.
З кожним роком змiнюються шдходи до виршення питань з асшраци та повпроочищення на деревообробних пщприемствах. У минулому столгт на ук-рашських шдприемствах здебшьшого використовували ушверсальш, так зваш "кущовГ1, асшрацшш системи, як обслуговували одночасно велику кшькють вер-стапв. Очищения повпря вщбувалося у циклонах. Перевагою такого шдходу бу-ла простота конструкцп та надшшсть у роботi таких систем, а основним недот-ком - значне енергоспоживання. На деяких шдприемствах енерговитрати на асш-рацю повпря вщ обладнання були близькими до витрат на технолопчш потреби. З постшним подорожчанням енергоноспв велик! деревообробш пiдприемства ставали збитковими. Необхщно було шукати енергоощаднi способи асшраци та повпроочищення. Кожне пiдприемство вирiшувало таю проблеми по-своему. Невелик! шдприемства, наприклад приватнi майстернi, застосовували шдивщуальш фiльтрувальнi станцп, як встановлювали поблизу кожного верстата. Таке ршен-ня мало багато недолшв: збiльшення запиленосп робочо! зони, необхiднiсть кiлька разiв на зм!ну виносити м!шки з вщходами, пщвищена ймов!ршсть виник-нення пожеж у цеху. Проте шдивщуальш фiльтрувальнi станци вирiшували ос-новну проблему: знижували енерговитрати на асшращю та повiтроочищения. На бшьших шдприемствах циклони замiиялися фiльтрувальними станцiями, але за-
1 Коломийський полiгехнiчний коледж;
2 НЛТУ Украши, м. Львiв
