Клееный брус: современные производственные линии

Первые промышленные линии, запущенные финскими компаниями «Rantasalmi» и «Evrohonka», начали производство клееного бруса в 60-годах прошлого века. Компании не только наладили выпуск бруса, но поставили на промышленную основу производство знаменитых финских домиков. Инновационный строительный материал получил мировое признание.

Потолок из клееных балок
г.Лахти, зал Сибелиуса

Клееный брус по праву считают современным, практичным и экологичным строительным материалом. Из него строят добротные загородные дома, элитные коттеджи и общественные здания. В числе самых известных архитектурных проектов:

  • Крупнейший в Северной Европе концертный зал в финском Лахти;
  • Национальный культурный центр Жоржа Помпиду во Франции.

Этот универсальный строительный материал используют профессиональные строители и индивидуальные застройщики, клееный брус позволяет реализовать самые смелые дизайнерские решения, широко применяется для отделки интерьера и изготовления мебели.

Производство клееного бруса отнесено к технологиям с глубокой переработкой сырья. Первая отечественная промышленная линия, оснащенная немецким оборудованием, запущена в 1989 на Сокольском деревообрабатывающем комбинате (С-ДОК) в Вологодской области. С изготовлением первой партии объемом 5 тыс. кубометров началась история производства отечественного клееного бруса. Предприятие по-прежнему занимает лидирующее положение в отрасли, «С-ДОК» постоянно обновляет оборудование и станочный парк для производства клееного бруса.

Коллаж из фотографий ДОКа

В настоящее время в отрасли работает более ста пятидесяти компаний, основные мощности сосредоточены в Центральном, Сибирском, Северо-Западном федеральном округе. Рынок по производству клееных брусьев оценивается в 0.5 млн кубометров в год, экспорт составляет до 20%. Портфель реальных инвестиционных проектов с привлечением отечественного и зарубежного капитала стабильно растет.

Дальнейшим развитием технологии стал LVL-брус из клееного шпона.

Оборудование и технология производства клееного бруса

Линия производства клееного бруса

Значительная часть производства сосредоточена на небольших высокотехнологичных предприятиях – заводах по производству клееного бруса, способных оперативно реагировать на запросы рынка. Технологический цикл производства клееного бруса включает четыре этапа:

  1. Подготовка ламелей. Включает прием сырья, его сортировку и сушку. Высушенный материал подвергается дефектации, обработке, сращиванию в мини-шип. Конечный результат – получение готовых ламелей.
  2. Изготовление клееного бруса. Подготовленные ламели склеиваются, опрессовываются и выдерживаются до полной полимеризации клея.
  3. Финишная обработка. Производится механическая обработка, включающая строжку, рейсмусование и торцовку. Для профилированного клееного бруса заключительной операцией является выемке профиля – острожка.
  4. Нанесение специальных покрытий.

В зависимости от требований ТУ, на поверхность готового изделия может быть нанесено антисептическое, огнезащитное или гидрофобное покрытие. Для подчеркивания природной структуры отдельные партии готовой продукции покрываются маслом для дерева.

Традиционным сырьем является обрезная доска из древесины хвойных пород, отдельные производители специализируются на лиственных породах дерева. Ведущие производители в сотрудничестве со строительными компаниями включают в производственный цикл участки домостроения.

Технология производства клееного бруса является трудоемкой и требует применения специального оборудования, организацию технологического процесса можно рассмотреть на примере работы автоматической линии, поставляемой на российский рынок немецкой компанией «Art Holz». «Умная» линия позволяет организовать непрерывное поточное производство клееного профилированного бруса прямоугольной формы.

Выбор пиломатериала, сортировка и сушка

В качестве первичного сырья для производства клееного бруса используют пиломатериал определенного типоразмера. Предпочтение отдают обрезной доске из древесины хвойных пород толщиной 22-40 и шириной до 275 мм, выбор этого материала позволяет минимизировать отходы, исключить операции по распиловке и ограничиться применением только строгальных станков.

Поступивший пиломатериал сортируют, из однотипного материала формируют сушильные пакеты, обеспечивающие проветривание и снятие внутренних напряжений. Процесс сушки организуют в автоматических сушильных камерах, оборудованных автоматизированными системами увлажнения и вентилирования. Длительность процесса зависит от естественной влажности материала, породы и сечения древесины. Влажность пиломатериала доводят до 10 ± 2%.

Разборка пакета заготовок и контроль влажности

Станок по разборке досок

После окончания процесса сушки древесины производят подачу сырья на первый элемент поточной линии – станцию разборки пакета заготовок.

Станция разборки пакетов включает опрокидывающийся стол и систему непрерывной подачи с захватами. Система приводится в движение цепным приводом, обеспечивает перемещение и пространственную ориентацию обрезной доски. Пиломатериал подвергается дефектовке, доски, имеющие по всей длине обзол и трещины, удаляются.

Станция контроля влажности оборудована стационарным бесконтактным цифровым влагомером, встроенным в автоматизированную систему контроля. Контроль влажности осуществляется в трех точках по длине заготовки, разница не должна превышать 2%. Доски с повышенной или неравномерной влажностью автоматически отбраковываются и сбрасываются в специальный накопитель для отправки в сушильную камеру. Станция имеет интуитивно-понятный интерфейс.

Требования к стройматериалам из клееного пиломатериала определены ГОСТ 20850-2014, разница влажности соседних ламелей не должна превышать 4%.

Предварительная обработка, калибровка, оптимизация

После разбора пакета заготовок, доску подвергают строжке с целью вскрытия скрытых дефектов и пороков древесины, в ходе операции заготовкам придают заданные геометрические размеры. Операция производится на высокоскоростном двустороннем фуговальном станке. Требования к толщине ламелей определены ГОСТ 20850-84.

Специальные датчики выявляют сучки, трещины, обзол и пораженные гнилью участки. Выявленные дефекты маркируются флуоресцентным составом, позволяющим использовать систему фотоэлементов для управления циркулярным распилочным станком с автоматическим управлением. На этом станке дефектные участки вырезаются, отходы используют как топливо. Откалиброванные бездефектные заготовки подаются на линию торцевого сращивания.

Клеевое зубчатое соединение

Схема нарезания шипов на ламелях

На линии торцевого сращивания из разновеликих заготовок получают ламели равные по длине. Оборудование может работать с пиломатериалом сечением до 150х300 и длиной до 13000 мм, параметры получаемых ламелей задаются программой. Линия сращивания состоит из двух независимых участков:

  • На первом участке на торцах ламелей нарезаются зубчатые мини-шипы и наносится слой клея. Двухстороннюю торцовку выполняют две независимые фрезерные головки. Клеевой слой наносится только на одну из зубчатых поверхностей;
  • На втором – формируются ламели заданной длины путем совмещения торец в торец и обрезкой излишков. Склейка опрессовывается с усилием 105–120 кН.

Фрезерные узлы работают в вертикальной и горизонтальной плоскости. Зубцы на торцах внутренних ламелей нарезаются вертикально, наружных – горизонтально. Для бруса, склеенного только из двух ламелей, используют заготовки с горизонтально расположенными зубцами.

Заключительной операцией является сортировка на внешние и внутренние заготовки. Каждый вид поступает на свой этаж двухэтажного склада и выдерживается в течение 20 минут до отвердевания клеевого слоя.

Чистовое строгание, нанесение клея и прессование

Нанесение клея на доску

Ламели со склада подаются на участок сборки и склеивания, очередность подачи внешних и внутренних заготовок определяет программа. Материал подвергается калиброванию на четырехстороннем строгальном станке, эта операция обеспечивает снятие наплывов клея, устранение «ступенек» между склейками и чистовую обработку поверхности перед склеиванием.

Ламели склеиваются пластями – широкими продольными поверхностями, клеевой состав наносится на одну из поверхностей. В клееналивочной машине клей подается через многоструйную раздаточную головку. Обработанные ламели подаются в специальный 13-метровый вертикальный пресс для склеивания. В карман пресса одновременно загружают массив из шестидесяти ламелей, правильное чередование внешних и внутренних ламелей обеспечивает автоматика. Пресс создает усилие до 200 кН, пакет прессуется всего за 50 минут.

Малая продолжительность операции склеивания достигается применение клеевых составов нового поколения. Непрерывность технологического процесса обеспечивают два комплекта прессового оборудования.

Оборудование компании «Art Holz» рассчитано на работу с клеем на основе полиуретана и меламина, предпочтение отдается полиуретановому клею «Purbond». Двухкомпонентный меламиновый клей надежен, образует тонкий стекловидный клеевой шов, но при повышенной температуре выделяет летучие органические соединения. Более дорогой полиуретановый клей экологичен, быстро полимеризируется, не растрескивается, обеспечивает надежное сцепление, отличается высокой влаго- и термостойкостью.

Качество клеевого соединения подвергается испытаниям в экспресс лаборатории, контролю подлежат следующие параметры:

  • Равномерность заполнения швов клеевым составом;
  • Степень полимеризации клея;
  • Надежность склеивания и отсутствие отслоения ламелей.

Заключительные операции

Окончательный товарный вид клееный профилированный брус приобретает после проведения заключительных операций: рейсмусования, торцевания, профилирования и нанесения специальных покрытий.

  1. Для чистового рейсмусования используют четырехсторонний строгальный станок с повышенной чистотой обработки, в результате операции снимаются наплывы клея, устраняются «ступеньки», клееному брусу придаются стандартные размеры. Чистота обработки поверхности достигает 200 мкм.
  2. В результате торцевания брусовая заготовка разрезается на 6-метровые части, являющиеся основным типоразмером для клееного бруса. Неразрезанный 12-метровый брус используется на участке домостроения.
  3. На участке профилирования брус подвергается острожке – выемке профиля различной конфигурации, оборудование позволяет выполнить финский и немецкий профиль.
  4. Клееный брус для массового потребления не подвергается пропитке, нанесение различных покрытий производится при изготовлении специальных партий или по заказу.

Участок домостроения

Заводское изготовление домокомплектов

Лучшие производители клееного бруса в России дополнительно к основному производству разворачивают участки домостроения, такая организация позволяет решить задачу сбыта продукции, готовые строения пользуются повышенным спросом.

В рассматриваемом комплекте оборудования от компании «Art Holz», участок домостроения представлен деревообрабатывающими автоматами «Hundegger K2I» и «KRUSI CMI». Оборудование позволяет с высокой точностью изготавливать брус под венец, стропила, балки и другие элементы строения. Фрезерование венцовых соединений, пазов под установку окон и дверей выполняют высокоточные станки-автоматы.

В коллекции домокомплектов из клееного бруса от компании «Art Holz» представлены:

  • Одно- и двухуровневых дома площадью до 200 м2;
  • Коттеджи площадью свыше 200 м2;
  • Комбинированные дома с мансардой и верандой;
  • Бани площадью до 100 м2;
  • Малые архитектурные формы – детские площадки, гаражи, беседки и навесы.

Комплект деталей для каждого строения упаковывается в пакеты, все детали сортируются и маркируются, прилагается упаковочная ведомость и спецификация. Сборку строения заказчик может произвести самостоятельно, специальных навыков и применения строительной техники не требуется.

Ссылка на основную публикацию