Материалы на основе древесины Это прежде всего прямоугольные плоские плиты, но бывают также и фигурные изделия, склеенные из дерева или сделанные из древесно-стружечной или древесно-волокнистой массы. Эти современные материалы позволяют намного экономней использовать все части ствола и отходы деревообработки. Они отличаются высокими конструктивными показателями, которые в ряде случаев превосходят
Древесные плиты в поперечном сечении: 1 —древесно-стружечная плита (ДСП) на основе меламина; 2 — ДСП из очень мелких стружек; 3 — прессованная многопустотная плита; 4 — обычная ДСП; 5 — трехслойная плита (поперечное сечение): наружные слои из ДСП на основе меламина, внутренний из брусков; 6 —тоже (продольное сечение); 7 — трехслойная фанера; 8 —девятислойная фанера; 9 — пятислойная фанера; 10 — одиннадцатислойная фанера; 11 — тринадцатислойная фанера; 12 — столярная брусчатая плита; 13 — столярная реечная плита.
показатели самой древесины, зачастую значительно дешевле ее, быстрее и проще обрабатываются. У них, правда, есть недостатки: применяемые для их изготовления клеи, например формальдегид, с течением времени выделяют в атмосферу помещений вещества, которые вредны для здоровья человека. Время накладывает свой отпечаток на мебель: мебель из настоящего дерева обычно лишь выигрывает и кажется еще дороже, а мебель из искусственных плит, если еще и может служить после ремонта, все равно выглядит бедной и обшарпанной. При знакомстве с большинством искусственных материалов умелец найдет им достойное применение, тем более что они легко доступны и широко выпускаются промышленностью. По виду исходного сырья материалы на основе древесины разделяют на клееные, древесно-стружечные и древесно-волокнистые. К ним же относят группу комбинированных плит и плит, облицованных пластиком.
Фанерный шпон Из древесных стволов с помощью пил или ножей можно получать тонкие листы большой площади — фанерный шпон. Применение фанерного шпона обусловлено двумя обстоятельствами. Во-первых, спрос на древесину редких пород в мебельной промышленности значительно выше предложения. Поэтому, например, стол изготовляют не из ореховых досок, а из значительно более дешевых — еловых, к которым приклеивают ореховый шпон. Таким образом, фанерный шпон редких и ценных пород деревьев служит для украшения столярных изделий. Название «ореховая мебель» означает на самом деле не что иное, как мебель, офанерованную ореховым шпоном. Во-вторых, из шпона получают плиты — клееную фанеру, которая по сравнению с пилеными деревянными изделиями имеет лучшие показатели прочности, точности соблюдения размеров при изготовлении, способности сохранять первоначальную форму и легкость обработки. Фанера не растрескивается и не вытягивается, что может происходить с изделиями из цельной древесины вследствие деформации при высушивании, однако она может коробиться при воздействии влажности. Деление фанеры на пиленую, строганую и лущеную основывается на способе получения шпона; деление фанеры на облицовочную, спиральную, упрочняющую и подоблицовоч-ную зависит от области применения. Схема изготовления пиленого шпона, т. е. совсем тонких дощечек, отпиливаемых от заготовки, показана на рисунке.
Этот способ сегодня вряд ли еще применяется, так как он очень трудоемкий, много древесины переводит в опилки, не позволяет получать шпон толще 1 мм и вследствие этого очень дорогой. Но у него есть то преимущество по сравнению с другими способами, что получаемый шпон не имеет трещин. Строгание фанерного шпона почти не дает отходов. Фанерно-строгальный станок работает на принципе острого ножа, когда от предварительно распаренного кряжа отделяют тонкую широкую ленту. Шпон имеет толщину до 0,55 мм. Он снимается по касательной или под углом к поверхности ствола, так что фанера одних и тех же пород может иметь совершенно разный внешний вид. Недостатком этого способа является то, что в месте контакта ножа с кряжем появляются волосяные трещины, однако с помощью прижимных устройств и плавающих ножей появление трещин можно свести к минимуму. Современные лущильные станки позволяют получать шпон толщиной от 0,5 до 10 мм практически без отходов. Лущеная фанера, как и строганая, имеет трещины. Лущение по касательной и под углом к поверхности круглого кряжа позволяет получать из деревьев одной породы фанеру с различной текстурой. Кроме того, кряж можно установить под углом к ножу, так что шпион с него будет сниматься как стружка при заточке карандаша. Получаемый при этом спиральный шпон используется для фанеровки круглых деталей мебели, например столешниц. Облицовочная фанера служит для отделки поверхностей. Фанера хвойных пород имеет толщину от 0,85 до 1 мм, лиственных — от 0,55 до 0,75 мм. Облицовочная фанера бывает продольной (L), если движение ножа параллельно оси ствола, и узорчатой (М), если она изготовляется из комлевого нароста или участка ствола с неравномерным развитием годовых колец, из-за чего фанера получает причудливый рисунок. На листы фанеры наносят маркировку, где указывают способ изготовления, назначение, толщину в миллиметрах, а также номер и шифр породы древесины. Облицовочная фанера, как правило, наклеивается на столярные, древесно-стружечные, деревянные детали и детали из более дешевой клееной фанеры. Подоблицовочная фанера препятствует растрескиванию облицовочной и служит для улучшения качества поверхности изделия. Особенно хороша подоблицовочная фанера толщиной 0,65—0,80 мм. Упрочняющую фанеру толщиной 1,5 и 3,5 мм наклеивают на поверхность столярных плит из брусков или реек, чтобы препятствовать их температурно-влажностным деформациям. Слой упрочняющей фанеры должен составлять не более 10% толщины всей плиты, так как иначе неподатливость самой фанеры может привести к разрушению плиты.
Слоистые материалы Они состоят из отдельных слоев шпона, склеенных в плоские листы или фигурные детали. Фанерные плиты получают в процессе склеивания листов шпона, волокна древесины которых расположены под прямым углом друг к другу. Следовательно, они имеют свойства упрочняющей фанеры, поскольку отдельные их слои жестко связаны с соседними и не могут деформироваться. Отдельные слои фанерных плит должны быть симметричны друг другу по толщине, материалу и направлению волокон. Имеются трех-, пяти-, семи- и более многослойные плиты (число слоев всегда нечетно). Применение клеев марок ИФ 20 и ИВ 67 дает возможность получить фанеру для внутренних конструкций, не атмосферостойкую и ограниченно водостойкую, а применение клея АВ 100 — фанеру для наружных конструкций, ограниченно атмосферостойкую и стойкую к действию горячей воды. Фанерные плиты выпускают толщиной 0,8; 1; 1,2; 1,5; 2; 2,5; 3;4;5;6;8; 10; 12; 13; 16; 19; 22; 25; 30 и 38 мм, их разделяют на I, II и III сорта. Каждая фанерная плита имеет маркировку, где указываются толщина в миллиметрах, сорт отделочного и упрочняющего слоев, марка клея, номер стандарта 01М. Фанерные плиты имеют лучшие, чем древесина, показатели прочности, жесткости и деформируемости. Их основное применение — это крупноразмерные детали мебели и внутренних конструкций, например облицовка стен, раздвижные стены-перегородки, межкомнатные перегородки. Плиты изготавливают из шпона абахи, габона, лимба, лесного бука, тополя, ясеня, ели и сосны. Плиты можно обрабатывать обычным инструментом, однако рекомендуется применять инструмент из высокопрочной стали, так как обычные резцы быстро тупятся. Вследствие перекрестного расположения слоев шпона фанерные плиты хорошо держат гвозди и шурупы. Особыми видами фанерных плит являются: строительные плиты, используемые прежде всего при изготовлении сборно-разборных зданий, фанера для опалубочных форм и многослойная фанера толщиной до 80 мм для рабочих столов, верстаков, складывающейся мебели и т. п. У продольно-клееной фанеры волокна листов лущеного шпона располагают не перпендикулярно друг другу, а параллельно. Благодаря этому такие плиты имеют в направлении волокон очень большую прочность на изгиб и растяжение, что требуется для некоторых изделий (спортивных снарядов и деталей самолетов). Фигурную клееную древесину изготавливают из фанеры лесного бука. Листы шпона смазывают клеем и спрессовывают штампами соответствующей формы. Затвердевший клей фиксирует полученную изделием форму. Если требуется получить отдельные детали, изогнутые в одном направлении, напиливают их из продольно-клееной фанерной плиты. Причем прочность таких изделий значительно выше, чем у изделий, выпиленных или согнутых из целого дерева. Если требуется получить деталь, изогнутую в двух направлениях, используют фанерную плиту с перпендикулярным расположением волокон, так как ее можно одинаково хорошо изогнуть в двух взаимоперпендикулярных направлениях. Клееная древесина на основе искусственных смол ввиду ее исключительных прочностных характеристик применяется в основном для технических целей. Ее получают из нескольких слоев шпона, между которыми наносят искусственную смолу, после чего пакет сильно спрессовывают в условиях высокой температуры.
Древесно-стружечные материалы Древесно-стружечные плиты (ДСП), изготавливают из стружек и искусственных смол путем прессования при повышенной температуре. Стружки, прежде всего из сосны, пихты, ели, тополя, ольхи, бука и березы, настроганные специально из тонких стволов и ветвей или полученные из отходов деревообработки, располагаются параллельно плоскости плиты. Однослойные ДСП спрессованы из стружек одного размера и состоят из трех или более слоев, в которых чередуются мелкие и более крупные стружки. Это повышает прочность на изгиб, которая обычно одинакова во всех направлениях, так что при раскрое листа необходимо подумать о том, как ориентировать деталь. Это дает возможность уменьшить число и протяженность пропилов по сравнению с обычной древесиной. Недостаток ДСП состоит в низкой прочности на воздействие продольных и поперечных сил, вследствие чего шурупы, вкручиваемые в край листа, легко выпадают. Такая опасность может быть значительно уменьшена путем приклеивания к ДСП деревянных реек. Толщина ДСП колеблется от 3 до 70 мм, наиболее распространенные размеры — 8, 10, 13, 16, 19, 22, 25, 28, 35 и 40 мм. Размеры в плане — до 5200x2070 мм. Плиты на основе клея марки Ф20, который изготовляется на основе карбамида, используют прежде всего для крупных деталей мебели и внутренней отделки. Для отделки влажных помещений используют ДСП на основе клея Ф100, так как входящие в его состав фенольная и резорциновая смолы обеспечивают высокую влагостойкость. При использовании клея Ф1000Ж ДСП приобретают еще и стойкость против грибков. Такие ДСП используют как основание под полы, а для подшивных потолков применяют плиты с огнезащитными свойствами. Прессованные плиты бывают полнотелыми и пустотными с круглыми отверстиями. Отличием прессованных плит является то, что стружки лежат перпендикулярно к их поверхности. Следовательно, их несущая способность меньше, поэтому такие плиты используют в первую очередь в вертикальном положении: для дверей и элементов облицовки стен (пустотные прессованные плиты используются там, где требуется уменьшить массу конструкции). Полнотелые прессованные плиты имеют толщину от 8 до 25 мм, пустотные — от 23 до 120 мм при ширине соответственно от 1250 до 1850 мм.
Древесноволокнистые плиты (ДВП) Стволы елей и сосен, рапс, лен и другие виды растений расщепляют на волокна и перемешивают с клеем. В зависимости от назначения ДВП массу спрессовывают при различных сочетаниях температур и давлений. Теплоизоляционные пористые ДВП, мягкие, имеют толщину 10, 12, 15, 20, 25, 30, 35, 40 и 50 мм, их применяют для тепло- и звукоизолирующих потолков, стен и дверей. Сюда же относятся плиты из пробки. ДВП на основе битума особенно хорошо заглушают звуки шагов. ДВП, объединяемые термином «жесткие», бывают полужесткими, жесткими и особо жесткими. Их толщина составляет 3,0; 3,2; 3,5 или 4 мм. Область применения таких ДВП та же, что и у тонких фанерных плит.
Комбинированные плиты Этим термином объединяют все плиты, наружные и средние слои которых состоят из различных материалов. Средний слой, например, может быть из цельной или клееной древесины, прессованных или фанерных плит, гофрированного или ячеистого картона и т. п.; наружные слои — из фанеры, тонких прессованных или древесно-волокнистых плит, пластика, металлического листа. Внутренний слой столярных плит состоит из уложенных впритык брусков, как правило склеенных между собой, с обеих сторон которых перпендикулярно их волокнам приклеивают фанеру. Если ширина брусков не превосходит 8 мм, то это реечная плита, если от 24 до 30 мм — то брусчатая плита. Рейки выпиливают из бревен так, чтобы годовые кольца в них располагались продольно. Такие столярные плиты не деформируются, и их коробление в любом направлении минимально. Для среднего слоя, как правило, используют бруски ели, сосны, окоюмы, пихты или лимба; для облицовочного слоя — фанеру из окоюмы, бука, ели, лимба и пихты. Столярные плиты прочные, сравнительно легкие и не коробятся, поэтому их особенно рекомендуют для изготовления дверных полотен и других самонесущих конструкций. Для склеивания столярных плит используют клеи ИФ20, ИВ67 и А100, реже АВ100, благодаря чему плиты могут служить для облицовки наружных поверхностей. Плиты выпускают I и II сортов толщиной 13, 16, 19, 22, 25, 30, 38, 42 и 44 мм, размерами 1250 x 1730 мм и 1850 x 5200 мм. Изготавливают также столярные плиты из особо стойкой древесины лесного бука и мако на клее АВ100. Их применяют для изготовления сборно-разборных домиков. Особый вид столярных плит — плиты с особо легким средним слоем теплоизоляции — применяют для изготовления дверных полотен.
Плиты, облицованные пластиком Эти ДСП или жесткие ДВП облицовывают пластиками на основе фенольной или меламиновой смол. Плиты, облицованные пластиком, имеют высокую прочность на изгиб, их поверхность не имеет пор и прочна, выдерживает кипящую воду, горячую кастрюлю и другие агрессивные бытовые воздействия. К тому же эти плиты не выделяют вредных веществ и легко моются. Этим объясняется их широкое использование для изготовления кухонной мебели.