|
Powszechnie produkowane w kraju nowoczesne
okna jednoramowe, charakteryzują się tym, że ich poszczególne
elementy konstrukcyjne (ramiaki) tak skrzydła, jak i
ościeżnicy, wykonywane są z drewna litego sklejanego
warstwowo (kantówki), które umożliwia spełnienie wszystkich
wymaganych warunków, tak pod względem wymiarowym, jak
i parametrów wytrzymałościowych. Badania potwierdziły
już nieraz, że ramiaki okien i drzwi, wykonane z kantówki,
sklejanej z trzech warstw na grubość i na złącza klinowe,
na długość, posiadają wysokie własności techniczne,
szczególnie na zginanie statyczne.
Doświadczenia i praktyka w zakresie produkcji kantówki
w zakładach wyspecjalizowanych, potwierdzają, że by
kantówka okienna spełniała jednak wyznaczone wymagania
techniczne, należy przestrzegać określonych wymagań,
dotyczących doboru drewna i procesu technologicznego
jej wytwarzania, szczególnie w zakresie obróbki mechanicznej.
Wpływ przygotowania
drewna i jego procesów obróbczych na jakość kantówki
okiennej
Dobór
drewna i jego przygotowanie
Kantówkę okienną, wykonuje się na ogół z tarcicy
iglastej (sosnowej, świerkowej lub jodłowej), której
jakość techniczna, poszczególnych elementów składowych
(fryzach) powinna odpowiadać wymaganiom normy PN-88/B-10085.
Poza tym zastosowane drewno musi posiadać również odpowiednią
gęstość (ciężar właściwy), nie mniejszy niż 350 kg/m3.
Stąd ciężar właściwy drewna powinien być sprawdzany
zgodnie z PN-77/D-04101, przy każdej dostawie tarcicy,
by sprawdzić, czy mieści się w granicach tych wymagań.
Ciężar właściwy drewna (g) jest to stosunek ciężaru
badanej próbki drewna (Gw) do jej objętości (Vw) i wyraża
się w G/cm3 lub w Kg/m3.
W celu określenia ciężaru właściwego (gęstości) zakupionego
drewna, należy wyciąć próbki o wymiarach 2×2×30 cm (powinny
być 3 szt.), wysuszyć do wilgotności powietrzno-suchej
(15%), dokonać pomiarów objętości i ich ciężarów i przy
pomocy wzoru, dokonać wyliczeń średniej wartości.
g 15% = Gw/cm : Vw/cm3 = G/cm3
 Ciężar
właściwy drewna jest ściśle powiązany z jego budową
i przyrostami rocznymi oraz układem słojów rocznych.
Np. korzystny układ słojów rocznych w drewnie, przeznaczonym
na kantówkę, to jest taki, gdy słoje we fryzach, przebiegają
pod kątem 3090 stopni (rys. 1). Natomiast wymagania
fryzów w zakresie jakości są również wysokie. Niedopuszczalne
są takie wady techniczne ich drewna jak:
- ślady świadczące o rozpoczętym
procesie zgnilizny,
- sęki, których przekrój przekracza
połowę szerokości sklejonej warstwy,
- ukośny układ włókien, większy
do 2 cm/m,
- wszelkie spękania,
- skręcenia włókien,
- chodniki po owadach drewna,
Badania
naukowe potwierdzają również, że aby otrzymać fryzy
o wymaganych własnościach technicznych, tj. o właściwym
układzie słoi rocznych i jak najmniejszej ilości sęków,
należy do ich wytwarzania stosować tarcicę tzw. "odziomkową".
Wynika to z tego, że w kłodach odziomkowych strzały
rosnącego drzewa, w miarę zbliżania się od środka do
strefy obwodowej ilość sęków gwałtownie maleje. Np.
z 100% ich ilości: w środku kłody znajduje się aż 80%,
zarośniętych sęków, zaś 20% tylko na obwodzie. Rozmieszczenie
sęków, na przekroju poprzecznym kłody, pokazano w poszczególnych
rodzajach kłód na wykresi
 |
(rys.
2). Ważną wadą techniczną drewna fryzów jest również
ich nadmierna wilgotność, która przed obróbką mechaniczną,
musi być doprowadzona do wilgotności technicznej (15%).
Dlatego każdą tarcicę przeznaczoną na fryzy należy poddać
procesowi suszenia w suszarniach do drewna. Przebieg
suszenia tarcicy w nowoczesnych suszarniach (fot. 1),
odbywa się bez udziału stałego nadzoru
pracownika. Proces suszenia sterowany jest ustalonym
uprzednio programem w komputerze (fot. 2), który
na bieżąco kontroluje wszystkie parametry suszenia.
Deski kontrolne w stosie załadowczym posiadają zamontowane
elektrody (fot. 3), przy pomocy których, komputer steruje
i określa bieżące wilgotności tarcicy wkomorze aż do
zakończenia procesu suszenia. Końcowa wilgotność drewna
fryzów ma istotne znaczenie, nie tylko ze względu na
naprężenia, jakie mogą później powstać po ich sklejeniu,
ale również wpływa na sam proces ich sklejenia. Stąd
w niektórych zakładach produkujących kantówkę okienną,
dokonuje się jeszcze jednego pomiaru wilgotności fryzów,
tj. na hali maszyn, bezpośrednio przed ich obróbką maszynową.
Pomiar ten odbywa się w ruchu na urządzeniu przelotowym
(fot. 4) na zasadzie oporu i przewodności prądu elektrycznego.
Urządzenie to posiada minikomputer (fot. 5), który przy
pomocy programu, kontroluje wilgotność fryzów i w przypadku
stwierdzenia zawyżonej wilgotności wstrzymuje jego ruch,
umożliwiając obsłudze wyeliminowanie go z dalszego procesu
obróbczego, celem dosuszenia i doprowadzenia go do wilgotności
normatywnej. Wszystkie pomiary wilgotności drewna fryzów
są ważne, ponieważ chodzi o to, by wszystkie fryzy posiadały
jednakową wilgotność (15%). Różnice w wilgotności poszczególnych
warstw w warstwowo sklejonym półfabrykacie (kantówce)
nie mogą przekraczać 2%. Nieprzestrzeganie tego wymogu,
może doprowadzić po ich sklejeniu do wystąpienia naprężeń,
które doprowadzają do zdeformowania kształtów kantówki,
co jest niedopuszczalne. Krawędzie kantówki muszą być
proste, a ich odchylenie od linii prostej nie może być
większe niż 1 mm/m.
Procesy obróbcze fryzów
i ich wymagania
Uformowane fryzy z tarcicy są poddawane dalszym
procesom obróbczym skrawania na grubość i szerokość,
eliminowania z nich wad technicznych. W zakładach wytwórczych
kantówki, posiadających wysoki stopień zmechanizowania
procesu obróbczego, fryzy przechodzą wstępną obróbkę
strugania, która odbywa się na 4-stronnej strugarko-grubiarce.
Natomiast dokładne wymiary fryzy otrzymują już na linii
optymalizacji drewna, na której automatycznie wycina
się i usuwa z dalszego procesu obróbczego elementy z
wadami drewna. Na linii tej, fryzy strugane są frezami
tarczowymi i sortowane według długości, w celu przygotowania
ich do łączenia na długość, na złącze klinowe. W procesie
optymalizacji grubościowej, stosowane są frezy tarczowe,
ponieważ gwarantują one osiągnięcie jednakowego kształtu
wszystkich fryzów na całej ich długości, nie powodując
ścięć przy ich końcach. Tradycyjne noże strugarskie
przy przelotowym struganiu zostawiają ścięcia, co przy
sklejaniu warstwowym jest niedopuszczalne. Dokładność
obróbki w poszczególnych fryzach jest wysoka i nie może
przekroczyć +/-0,5 mm.
Proces łączenia fryzów na długość wykonywana jest na
specjalnej linii, na której odbywa się operacja wykonywania
złączy klinowych (wg BN-85/7150-05) oraz dokonuje się
łączenia fryzów w ruchu, na klej. Operacja technologiczna
łączenia fryzów na długość musi być wykonana starannie,
szczególnie złącza muszą być dokładnie spasowane. Wszelkie
pęknięcia, luzy w złączach, np. powstałe w wyniku dużego
nacisku w czasie prasowania są niedopuszczalne. Przykładowe
połączenia drewna na długość i grubość w kantówce okiennej
pokazano na rys. 3.
 |
Ważną operacją techniczną
w procesie wykonywania kantówki jest również jej sklejanie
warstwowe fryzów na grubość, na klej, która odbywa się
w prasie mechanicznej (fot. 6). Praktyka zawodowa potwierdza
również, że sklejanie warstwowe (3 warstwy) należy realizować
nie tylko wówczas kiedy warstwy posiadają równą wilgotność
i zbliżoną strukturę budowy, ale krótko (w ciągu 8 godzin)
od momentu ich ostrugania. Podyktowane jest to tym,
że przez dłuższe leżakowanie, fryzy wysychają na powierzchniach
zewnętrznych i występuje zróżnicowany układ wilgotności
na całym ich przekroju, co może być szkodliwe po sklejeniu.
Wprawdzie w pomieszczeniach magazynowych i produkcyjnych,
można stworzyć klimat, który będzie zapewniał wilgotność
równoważną drewna fryzów (15 +/-2%), ale wówczas wymaga
to zainstalowania rejestratorów warunków klimatycznych
oraz stworzenia możliwości ustalania i regulowania ich
parametrów (wilgotność względną powietrza i temperatury),
by drewno utrzymywało wilgotność techniczną. Sam proces
sklejania fryzów należy prowadzić, stosując warunki
podyktowane przez producenta kleju.
Każde elementy warstwowo
sklejone, by gwarantowały osiągnięcie wymaganych wytrzymałości,
muszą być poddane systematycznej kontroli jakości wytwarzania,
szczególnie jakości sklejenia warstwowego. Jakość sklejenia
można sprawdzić, dokonując próby rozłupania poszczególnych
warstw, w miejscu ich sklejenia, używając klina lub
dłuta o kącie ostrza 30 stopni. Wynik takiego badania
jest pozytywny wówczas, jeżeli nie wystąpi rozdzielenie
warstw na spoinie klejowej, a w drewnie warstw.
Cały proces wytwarzania kantówki okiennej może i powinien
być maksymalnie zmechanizowany, co nie zawsze w zakładach
spotyka się. Wysoki stopień zmechanizowania procesu
wytwarzania kantówki, umożliwia nie tylko osiągnięcie
wysokiej wydajności pracy, ale optymalnej jakości i
wydajności drewna, co nie jest bez znaczenia.
Wówczas kantówka i jej poszczególne warstwy zewnętrzne
są minimalnie narażone na zniszczenia mechaniczne w
procesie obróbczym (fot. 7) i w pracach dotyczących
pakowania i transportu (fot. 8). Szczególnie takie wady
jak: zranienia, pęknięcia czołowe (fot. 9) oraz głębsze
wgniecenia mogą spowodować dyskwalifikację kantówki
lub poważne jej obniżenie wartości technicznej.
Kantówka po wykonaniu powinna
być pakowana na głucho w pakiety, wiązana taśmą (fot.
10) i obłożona folią, zabezpieczającą przed warunkami
atmosferycznymi w czasie transportu kołowego (Tiry).
Inż. Zbigniew Gęsiński
Fot. autora
Materiały - "Warunki techniczne wykonania kantówki"
- COBR Wołomin
|
