Древесина – необычный и особо ценный материал. При всей своей привычности он обладает удивительным набором технико-физических свойств, которые человек не может повторить с помощью синтетических заменителей. Этим обусловлено обширное применение заготовок из этого материала в самых разных отраслях.
Современные технологии обработки древесины и производство изделий из дерева в целом позволяет обеспечивать людей мебелью, стройматериалами, предметами украшения, посудой и т. д. Столярное мастерство по-прежнему требует определенных навыков и талантов от исполнителей – только в этом случае изготовитель может создать по-настоящему ценный продукт.
Какая древесина используется в производстве?
Современная деревообрабатывающая промышленность работает с заготовками различного происхождения, которые отличаются техническими, функциональными и эстетическими характеристиками. Это могут быть и традиционные породы наподобие дуба и сосны, и экзотические – венге, морадо, палисандр и т. д. Непосредственно в России пользуется спросом около 30 пород, большая часть которых в том или ином виде находят свое место в строительстве. Тем не менее в каждой отрасли предъявляются свои требования к заготовкам, что обуславливает и разделение древесины на классы. Для обработки, в частности, имеет значение классификация материала по качественному состоянию структуры:
- Класс III. Заготовка имеет неровную окраску и рисунок слоев. Могут отмечаться частичные изъяны и дефекты наподобие выпадающих сучков, но принципиального значения для надежности, с точки зрения целевого применения, они не имеют. Другое дело, что и товарный класс изделий из такого дерева будет невысок.
- Класс II. Также проявляется неоднородная окраска и незначительные изъяны на поверхности. При надлежащей обработке производитель может получить внешне достойный материал, однако рассчитывать на высокие декоративные свойства едва ли придется.
- Класс I. Ровные, цельные и естественные в цветовой гамме заготовки, которые находятся в пригодном состоянии практически для всех видов обработки и направлений дальнейшего использования. Ограничения обуславливаются лишь характеристиками древесной породы, к которой принадлежит заготовка.
Что такое обработка древесины?
Из лесного хозяйства материал не сразу отправляется на производство конечных изделий. До этого момента бревна проходят несколько этапов специальной подготовки, в ходе которой формируются необходимые для конкретных задач полуфабрикаты. В зависимости от предусматриваемого вида обработки древесины на этапе первичной переработки сырья могут получаться следующие заготовки:
- кругляк;
- доски;
- шпон;
- брус.
Под операциями подготовки в большинстве случаев подразумевается зачистка и распиловка в нескольких вариантах, но в зависимости от требований к полуфабрикатам могут также выполняться консервирующие и защитные операции с применением химических пропиток, лаков и красок. Впрочем, о химических способах воздействия на древесные заготовки еще будет рассказано ниже.
Механическая обработка
Старейший, но актуальный по сей день метод деревообработки, который доступен практически каждому. В процессе работы оказывается физическое воздействие на заготовку с целью изменения ее формы. Технологи используют особое качество древесной структуры в виде ее способности делиться вдоль волокон. Например, это свойство успешно применяют при колке дров. Это простейшая разновидность ручной обработки древесины, но в условиях производственного процесса, разумеется, стоят более сложные задачи. К преимуществам данного метода относят экологическую чистоту, эффективность и скорость обработки. Но, с точки зрения технической организации, это довольно сложный и дорогостоящий метод, если речь идет о крупных производственных линиях.
Основные операции механической деревообработки
Для того чтобы придать заготовке нужный вид, она должна быть обработана необходимыми параметрами. На практике производства, осуществляющие деревообработку, реализуют десятки операций такого типа, причем многие из них выполняются на одних и тех же многофункциональных линиях. Одна лишь обработка древесины на токарном станке может предусматривать выполнение растачивания, зенкования, сверления, развертывания и других рабочих действий. В более широком охвате можно представить и операции другого формата:
- пиление;
- резка;
- торцевание;
- шлифование и полировка;
- строгание;
- долбление;
- фрезеровка;
- рейсмусование.
Оборудование для механической обработки
Сколь велико разнообразие операций механической деревообработки, столь же широк и спектр технических средств, за счет которых осуществляются данные работы. Наиболее популярными считаются агрегаты для обеспечения технологии токарной обработки древесины, в ходе которой получаются цилиндрические детали нужной формы. Операция токарной обточки может выполняться и вручную, когда оператор удерживает рабочий инструмент в руках без применения держателя, но чаще всего современные станки такого типа работают в режиме полной автоматики.
Среди других видов оборудования для деревообработки можно выделить фрзеровочные, форматно-раскроечные, лобзиковые, циркулярные и долбежные станки. Опять же, производители стремятся объединять несколько функций на одной станине, поэтому большинство фабричных агрегатов предусматривает реализацию нескольких операций – достаточно сменить режим работы электродвигателя и обновить оснастку.
Биологическая обработка
Это особая группа методов деревообработки, целью которой является получение сельскохозяйственного сырья. В качестве исходных материалов используются отходы деревообрабатывающих фабрик – например, опилки, стружка, щепа. Биологическая механическая обработка древесины организуется в специальных цехах с емкостями, где организуются процессы брожения. В качестве активаторов используются специальные бактерии, споры грибов и даже некоторые насекомые. На выходе такие процессы искусственного разрушения древесины позволяют получать кормовые материалы, этиловый спирт, ксилит, фурфурол и другие производные микробиологического синтеза, необходимые для сельскохозяйственной деятельности.
Химическая обработка
Одним из главных недостатков древесного материала является его низкий срок службы, который сокращается в неблагоприятных условиях эксплуатации. Именно на поддержание жизнеспособности с сохранением технико-физических свойств рассчитан химический метод обработки древесины. Производство изделий из дерева и его полуфабрикатов в обязательном порядке предусматривает организацию отдельных технологических участков, где выполняется комплекс защитных процедур.
Он может проявляться в разных формах, среди которых нанесение лакокрасочных покрытий и пропитка. Различаются и применяемые средства обработки. Например, огнестойкость материалу придают средства из группы антипиренов, а нанесение антисептических веществ предотвращает развитие вредных микроорганизмов, которые, в свою очередь, могут запустить нежелательные процессы того же биологического разрушения.
Виды столярных производств
Согласно общему классификатору различаются следующие виды производств, связанных с деревообработкой:
- Изготовление пиломатериалов толщиной от 6 мм.
- Производство соломки, пробки и всевозможных материалов для плетения.
- Изготовление панельных материалов. Обработка древесины механическими способами в данном случае особенно тесно сопрягается с химической защитной пропиткой, что позволяет при тонкой структуре обеспечивать высокую износостойкость изделию.
- Производство материалов для напольного покрытия – в эту группу входят ламели, паркетная доска, лаги и др.
- Производство древесного полотна, древесной муки, щепы и т. д.
- Крупноформатное производство. Работа таких предприятий связана с изготовлением балок, бруса, доски и других конструкционных элементов, которые используются в строительстве несущих основ деревянных зданий.
Принципы производства изделий из дерева
При организации производственного деревообрабатывающего процесса профессиональный руководитель изначально ставит перед работниками несколько ориентирующих принципов, по которым должен будет происходить технологический процесс. К принципам такого рода в столярном производстве относят:
- Функциональность. Изделие должно соответствовать антропометрическим размерам человека, это обеспечивает также ее эргономичность и удобство применения.
- Рациональность. При деталировке проектировщик изделия точечно рассчитывает мельчайшие характеристики, что позволяет использовать минимум средств для достижения поставленных задач.
- Эксплуатационность. Безусловно, процессы обработки древесины и производство изделий из дерева в широком смысле должны ориентироваться на придание конечному предмету оптимального набора положительных «рабочих» свойств, среди которых прочность, долговечность, ремонтопригодность, эстетичность, стойкость и надежность.
Новые технологии в производстве древесных изделий
Последние изменения в данной сфере связаны с активным внедрением автоматизированных и даже роботизированных линий обработки и сборки. Даже простейшие циркулярные станки сегодня могут обеспечиваться ЧПУ и другими средствами «умного» управления, что повышает качество и скорость производственных процессов. Меняются и принципы работы станков. Для обработки древесины крупные предприятия используют лазерные аппараты, многофункциональные четырехсторонние модули с высокопрецизионными фрезами и т. д.
Заключение
Подходы к обработке заготовок из древесного сырья не могут не меняться на фоне постоянно растущих требований к конечным изделиям. Повышаются запросы не только в сфере строительства, где речь идет об ответственных стройматериалах, но и в бытовом сегменте. Даже мелкие декоративные и фурнитурные предметы сегодня должны выдерживать жесткую конкуренцию на рынке, что заставляет изготовителей искать более эффективные методы обработки древесины.
Производство изделий из дерева – это индустрия, в которой трудятся специалисты разных направлений. Это не только представители технических профессий, но и дизайнеры с резчиками и художниками. Только в таком содружестве мастеров можно рассчитывать на получение изделия, выгодно отличающегося своими конструкционными и эстетическими качествами в равно высокой степени.
