Исследование деформаций в слоистой древесине при ее сжатии разнотолщинной пресс-формой

УДК

674.093.026

DOI:

Аннотация

Рельефная фанера имеет объемный рисунок на лицевой поверхности, что позволяет использовать ее в качестве облицовочного материала. При склеивании рельефной фанеры применяется пресс-форма с разной толщиной в поперечном сечении. Из-за чего давление на пакет шпона на участках выступов и впадин пресс-формы будет различным. Вследствие этого лицевая сторона рельефной фанеры после склеивания имеет рисунок, который является обратным фотографическим отображением рисунка пресс-формы.

Цель данных исследований – установление деформаций, возникающих при склеивании рельефной фанеры. Задача исследований – получение параметров режима склеивания, позволяющих прогнозировать толщину рельефной фанеры.

При проведении исследований использовались методики однофакторного классического эксперимента и двухфакторного эксперимента по плану Бокса. Для поиска оптимальных значений параметров режима применяли градиентный метод.

Изучение изменения деформации пакета шпона по времени показало, что в течение первых двух минут происходит интенсивное возрастание деформации, при дальнейшей выдержке под давлением деформации возрастают незначительно. Поэтому при склеивании рельефной фанеры рекомендуется применять диаграмму изменения давления, в которой продолжительность выдержки при максимальном давлении составляет 25 % от общей продолжительности выдержки под давлением.

Толщину фанеры после склеивания определяли по остаточным деформациям, которые зависят от основных параметров режима склеивания – давления и продолжительности выдержки под давлением. Установлено, что при увеличении давления прессования от 2,0 до 5,0 МПа остаточные деформации наружных и внутренних слоев интенсивно возрастают. При дальнейшем увеличении давления прессования (от 5,0 до 8,0 МПа) остаточные деформации возрастают незначительно.

Таким образом, оптимальными параметрами режима склеивания рельефной фанеры являются давление Р = 3,3 МПа и продолжительность склеивания t = 5 мин. Остаточные деформации в фанере на участках выступов пресс-формы при этих значениях составляют 38 %

Сведения об авторах

© А.А. Лукаш, канд. техн. наук, доц.

Брянская государственная инженерно-технологическая академия, пр. Ст. Димитрова, 3,

г. Брянск, Россия, 241037

Е-mail: mr.luckasch@yandex.ru

Ключевые слова

деформация, древесина, давление, температура, упрессовка, склеивание, пресс-форма.

Литература

1. Куликов В.А. Проблема точности изготовления клееной слоистой древесины: дис. … д-ра техн. наук. Л., 1966. 419 с.
2. Лукаш А.А. Технологические особенности производства рельефной фанеры // Лесн. журн. 2008. № 5. С. 91–96. (Изв. высш. учеб. заведений).
3. Лукаш А.А. Методика создания новых видов древесных материалов // Лесн. журн. 2011. №2. С. 113–117. (Изв. высш. учеб. заведений).
4. Лукаш А.А. Деформации древесины при склеивании рельефной фанеры // Лесн. журн. 2011. № 2. С. 119–123. (Изв. высш. учеб. заведений).
5. Лукаш А.А. Определение цены на новые виды фанерной продукции // Лесн. журн. 2011. № 2. С. 134–137. (Изв. высш. учеб. заведений).
6. Пат. 2212334, RU C 27 В 27 D 3/00. Устройство для склеивания древесных слоистых материалов / Лукаш А.А. № 200013237/13; заявл. 22.12.2000; опубл. 20.09.2003, Бюл. № 26. 2 с.
7. Пижурин А.А., Пижурин А.А. Основы научных исследований в деревообработке. М.: МГУЛ, 2005. 304 с.
8. Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения: учеб. для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: МГУЛ, 2007. 340 с.
9. Хухрянский П.Н. Прессование древесины. М.: Лесн. пром-сть, 1964. 351 с.

Ссылка на английскую версию:

The Study of Deformations in Laminated Wood Being Compressed by a Mould with Various Thickness

The Study of Deformations in Laminated Wood Being Compressed

by a Mould with Various Thickness

А.А. Lukash, Candidate of Engineering, Associate Professor

Bryansk State Engineering and Technological Academy, Prospekt Stanke Dimitrova, 3,

Bryansk, 241037, Russia

e-mail: mr.luckasch@yandex.ru

Relief plywood has a volumetric pattern on its front surface, which allows us to use it as facing material. At relief plywood glueing we use a mould with various cross-section thickness, which makes the pressure on the veneer package at mould projections and hollows different. Consequently, the front side of relief plywood after glueing has a raised pattern which is the reverse photographic image of the mould pattern.

The research aimed to establish the deformations at relief plywood glueing.

The objective was to set the parameters of glueing mode, allowing us to predict the thickness of relief plywood. The author used the method of single-factor and two-factor experiments according to Box-Behnken design. To find the optimal parameters of this mode the author used the gradient method.

Studying the time-deformation change of veneer package, the auhor established that during the first 2 minutes the deformation is increasing dramatically. Continued pressuring does not increase the deformation significantly. Thus, when gluing relief plywood the author recommends using pressure diagram stating that duration of exposure to the maximum pressure is 25 % of the total duration of pressuring.

Plywood thickness after glueing depends on residual deformation, which, in its turn, depends on the basic parameters of glueing mode: pressure and duration of exposure to pressure. It was found that compacting pressure rising from 2.0 to 5.0 MPa makes residual deformation of outer and inner layers increase drastically. Further rise in compacting pressure from 5.0 to 8.0 MPa does not produce any significant increase in residual deformation.

Thus, the optimal parameters of relief plywood gluing are the pressure P = 3.3 MPa and duration of gluing t = 5 min. The residual deformation of plywood in the areas of mould projections at these values are 38 %.

Keywords: deformation, wood, pressure, temperature, compressing, glueing, mould.

REFERENCES

1. Kulikov V.A. Problema tochnosti izgotovleniya kleenoy sloistoy drevesiny: dis. … d-ra tekhn. nauk [Precision in Glued Laminated Wood Production: Dr. Tech. Sci. Diss.]. Leningrad, 1966. 419 p.
2. Lukash A.A. Tekhnologicheskie osobennosti izgotovleniya rel'efnoy fanery [Technological Characteristics of Producing Relief Plywood]. Lesnoy zhurnal, 2008, no. 5, pp. 91–96.
3. Lukash A.A. Metodika sozdaniya novykh vidov drevesnykh materialov [Creation Technique for New Types of Glued Wood Materials]. Lesnoy zhurnal, 2011, no. 2, pp. 113–117.
4. Lukash A.A. Deformatsii drevesiny pri skleivanii rel'efnoy fanery [Wood Deformations at Glueing Relief Plywood]. Lesnoy zhurnal, 2011, no. 2, pp. 119–123.
5. Lukash A.A. Opredelenie tseny na novye vidy fanernoy produktsii [Price Determination on New Types of Plywood Products]. Lesnoy zhurnal, 2011, no. 2, pp.134–137.
6. Lukash A.A. Ustroystvo dlya skleivaniya drevesnykh sloistykh materialov [A Device for Glueing Wood Laminates]. Patent RF no. 2212334.
7. Pizhurin A.A. Osnovy nauchnykh issledovaniy v derevoobrabotke [Basic Research in Woodworking]. Moscow, 2005. 304 p.
8. Ugolev B.N. Drevesinovedenie s osnovami lesnogo tovarovedeniya [Wood Science and Fundamentals of Forest Commodity Research]. 3rd ed. Moscow, 2007. 340 p.
9. Khukhryanskiy P.N. Pressovanie drevesiny [Wood Pressing]. Moscow, 1964. 351 p