Детские игры по-взрослому

Кто из нас не клеил в детстве всевозможные поделки? А став взрослым, не пытался склеить рассохшийся стул или табурет? Казалось бы, технология склеивания одного с другим проста чрезвычайно и умещается в пару слов: нанести и прижать. Самое удивительное, что и в промышленных условиях дерево клеят по той же, знакомой с детского сада технологии, но вот выбор, что наносить, и способов, как прижимать, гораздо больше, и на практике они работают, что называется, по-взрослому.

Замыкая круг

Не требуется быть профессиональным строителем, чтобы понимать: дом возводится от фундамента к крыше. А в истории появления клееного бруса с крыши все начиналось. Первый патент на его промышленное изготовление получил немецкий бизнесмен Отто Хетцер в 1872 году. По новой технологии в 1911-м построили купол башни университета в Цюрихе. Но еще раньше, в 1804-м, знаменитый инженер Бетанкур спроектировал уникальные фермы перекрытия без промежуточных опор 45-метрового пролета московского Манежа. Стропила были выполнены из трех плах, скрепленных по всей длине болтами. Так инженер решил сразу две задачи: получил необходимую протяженность и высокую жесткость на изгиб. Эта остроумная идея по праву может считаться прообразом современных технологий клееного бруса, просто вместо клея использовались болты. К сожалению, уникальные балки погибли в пожаре вместе с Манежем десять лет назад.

В СССР деревянные клееные конструкции впервые появились в сороковых годах прошлого века в качестве несущих перекрытий крыши склада калийной соли. В 70-х в стране работало двадцать линий по производству клееного бруса с суммарной производительностью около 100 тыс. м3 в год. Конструкции удачно совмещали в себе химическую стойкость, прочность и малый вес. Кстати, крышу восстановленного после пожара Манежа вместо погибших в огне ферм Бетанкура держат теперь клееные деревянные конструкции. Круг истории замкнулся.

Без сучка, без задоринки

Помните, как на уроках труда учитель хвалил завзятую отличницу: «Молодец, Маша! Какую аппликацию сделала аккуратную». И невдомек нам было тогда, мечтающим подложить на следующем уроке этой противной Машке кнопку на парту, что секрет ее успеха заключается в главном гаранте качества: точности кроя. Так и в производстве клееного бруса: правильно подготовить будущие детали к склеиванию — едва ли не половина успеха. А зачем вообще склеивать доски, чтобы получить потом клееный брус или мебельный щит? И чем он лучше массива, учитывая высокую трудоемкость производства? И зачем кроить целое, чтобы потом снова собирать детали воедино? Ответ один — сроки и качество. Здание из клееных конструкций можно сразу отделывать, а в случае с живым деревом надо ждать, пока сруб осядет: цельная древесина за год теряет до семи процентов толщины. То есть трехметровый сруб становится ниже на 10-20 см. Еще плюс: клееные конструкции быстрее собираются, детали будущего дома формируются прямо на заводе по типу конструктора.

Конструкционный брус производится преимущественно из хвойных пород: сосны, ели, реже — лиственницы. Бревно сначала распиливают на доски. Их сушат до 10-12-процентной влажности, сортируют, калибруют, строгают.

На самый популярный у российского потребителя брус сечением 18 см идет доска размером 20х5 см. Для мебельных щитов широкие доски распускают на более узкие. Участки с черными сучками и другими дефектами безжалостно вырезаются: поверхность должна быть чистой. Отверстия после сучков заделывают деревянными пробками. Получаются заготовки длиной от 40 до 80 см. Из них собирают доски со звучным названием ламели. Для этого на торцах каждой заготовки нарезается микрошип. Их промазывают клеем и, вставляя один в другой, собирают ламель длиной до шести метров. Отечественные ГОСТы определяют размер микрошипа не менее 18 мм, он держит нагрузку 275 кг /см2.

В стеновом брусе потребитель требует: «Сделайте нам красиво», — поэтому при наращивании ламели используется «потайной» горизонтальный шип. Совсем другое дело крыши: в несущих конструкциях главное не красота, а надежность, поэтому заготовки сращивают посредством видимого, но крепкого вертикального зубчатого шипа.

Перед прессованием готовые ламели еще раз калибруют сразу с четырех сторон в специальном станке (помните, правильная геометрия — залог качества будущего щита и бруса). И только теперь можно «намазать и прижать». Собранные в стопки промазанные клеем ламели склеиваются как в ручных механических прессах — ваймах, так и в горизонтальных или вертикальных прижимах, работающих на гидравлике или пневматике. Главное условие для качественной продукции — давление должно быть равномерным по всей длине.

Чем клеить?

Склейка ламелей — один из самых ответственных моментов в производстве клееных деревянных конструкций, от которого зависит половина успеха. СНиПы разрешают российским производителям применять три типа клеевых систем. Все они очень чувствительны к влажности и температуре, причем как окружающего воздуха, так и самой ламели.

Резорцин-формальдегидные составы применяются крайне редко, скрепляют намертво, при этом шов получается черный. Клей достаточно дорогой и требует значительного времени на прессование. Влажность воздуха и самих ламелей, разница их по толщине, шероховатость поверхности мало влияют на качество склеивания, а вот температура не должна опускаться ниже +15. Каждый градус в сторону «0» значительно увеличивает время прессования.

Полиуретановые (ПУ) клеи разрешены в Европе, но не в России. Однако эксперты говорят, что в этом вопросе грядут скорые изменения. Клей этот используется без отвердителя, поэтому для него отсутствует такое понятие, как период жизни смеси. Но есть одна неприятная особенность: при влажности воздуха ниже 30% он просто перестает клеить.

Поливинил-ацетаты (ПВА) в производстве деревянных клееных конструкций не используются нигде в мире — главным образом потому, что не выдерживают длительных нагрузок.

Меламино-формальдегидные (МФ) клеи применяют там, где требуется прочность: то есть при склейке несущего конструктива. Шов белого цвета крепко схватывает даже при толщине до миллиметра. Клей и отвердитель могут смешиваться или наноситься последовательно, причем соотношение ингредиентов варьируется в широчайшем диапазоне от 10% до 200% (чем выше доля отвердителя, тем меньше время прессования) в зависимости от производства.

При соотношении клея к отвердителю пять к одному прессование пакета займет 8 часов. Такая смесь применяется при мелкосерийном производстве несущих конструкций. Смесь из двух частей клея и одной — отвердителя применяется на горизонтальных прессах — как для прямых, так и для гнутых конструкций.

Время прессования в этом случае не превысит 2,5 часа. На вертикальных прессах клей и отвердитель наносят отдельно в равных долях, и работа пресса сокращается до полутора часов. Эмульсию полимер-изоционатов (ЭПИ) используют для производства стенового бруса на вертикальных прессах только в смеси (на 100 гр клея — 15 гр отвердителя). Клеит все древесные породы, но экзотическим, с большим содержанием эфирных масел, требуется особое внимание. Время прессования просто рекордное — один школьный урок, но требования к качеству обработки поверхности досок и их геометрии довольно строгие. Капризен клей и в отношении влажности воздуха, однако эта проблема решается увеличением его расхода. Быстрая кристаллизация имеет обратную сторону — смесь необходимо использовать как можно быстрее. По российским нормам она не годится для производства несущих конструкций.

«Наша фабрика активно следит за современными направлениями в мебельном производстве, постоянно посещаем специализированные выставки. Последняя, состоявшаяся в апреле в Милане, показала явную тенденцию на натуральные материалы: дерево, камень, стекло, металл. Но пока что на практике самым массовым материалом в мебельном производстве остается ЛДСП. Его производители стремятся к имитации природных элементов не только через декор, но и по фактуре. Локомотивом отрасли считаем компанию Egger с богатейшей коллекцией пластиков. Заметно выделяется Сыктывкарский фанерный завод (Lamarty). Плиты обоих производителей соответствуют европейским стандартам безопасности, что позволяет использовать их даже в детской мебели. Мы не вдаемся в технологические подробности производства своих партнеров. Просто за много лет изучили рынок и знаем, кто поставляет качественную продукцию. Вспоминая жаркое лето 2010-го, когда в средней полосе России количество рекламаций у наших коллег стремительно возросло из-за отслоения мебельной отделки, поскольку клеевые основы были рассчитаны на умеренные температурные режимы, мы больше пострадали из-за дефицита и завышенной цены плит, нежели их качества. А цена выросла как раз из-за того, что перекупщики при доставке плит по железной дороге понесли существенные потери из-за жары по той же причине: предельные термохарактеристики применяемых клеев не были рассчитаны на аномальную температуру. Из практики вспоминаю еще один инцидент с нашим петербургским поставщиком. При производстве столешниц на влагостойкую пропитку ДСП они приклеили пластик без учета этой самой пропитки. То есть неправильно подобрали клей, и ламинат, как говорят мебельщики, стал отщелкиваться. Мы, естественно, тут же прекратили сотрудничество с этим поставщиком», — рассказал конструктор фабрики мебели «Целлер» Станислав Лебедев (г. Киселёвск).

Текст: Елена Баева