Furnér- és rétegeltlemezgyártás Összeállította: Dr. Bejó László előadásanyagainak felhasználásával Dr. Kovács Zsolt, NYME FMK TGYI 2006.08.28.
Furnér: a rönkből hasítással vagy hámozással előállított vékony (0,1 3,2 mm) fa lap. Színfurnér: lapok és élek díszítő jellegű lezárására szolgáló furnér. Általában hasítással készül. Műszaki furnér: rétegelt fatermékek alapanyagául szolgáló furnér. Általában hámozással készül. Mikrofurnér: különleges, rendkívül vékony (0,1-0,3 mm) furnér, melyet rendszerint valamilyen hordozóanyagra ragasztanak. Furnéralapú termékek: Rétegelt lemez Rétegelt idomok Bútorlapok Furnér-forgácslapok Speciális termékek: Fa-fém lemez Fatömbök Furnéralapú tartók: LVL, PSL
Furnértípusok: Késelt: Hámozott: NYME FMK TGYI 2006.08.28. 5/2. fólia Excentrikusan hámozott:
Technológiák:
Technológiák:
Technológiák:
Alapanyagok Késelési rönk Hámozási rönk Követelmények: Jó forgácsolhatóság (hámozhatóság, késelhetőség) Esztétikai követelmények (színfurnér) Hengeresség Megfelelő átmérő és hossz (a felhasználás határozza meg) Megfelelő minőség (kevés fahiba) Megfelelő fizikai és mechanikai tulajd. Jó szárítási tulajdonságok Jó ragaszthatóság Megfelelő mennyiség
A hámozási rönkök méretei: Hossz: 1,4 ill. 2,2 m, vagy ezek többszörösei. Fafajok, bükk, éger, nyír 24 cm luc-, jegenye-, vörös- és duglászfenyő:26 cm nyár, fűz, hárs, egyéb lágylombos: 26 cm csertölgy: 32 cm (kéreg nélküli minimális csúcsátmárők) A késelési rönk: Fafajok: tölgy, bükk, kőris, szil, juhar, platán, hárs, szelídgesztenye, madárcseresznye, dió, feketedió, vadkörte, vadalma, barkócaberkenye, egzóták
Alapanyag-tárolás Cél: az értékes furnéralapanyag megóvása a károsodástól (fülledés, repedések, rovarkárok) Osztályozás: Fafaj szerint Minőség szerint Méret szerint A tárolás módja: Nedves tárolás: Vízben tárolás Permetezés A bütük lezárása Nedves fűrészporban tárolás Száraz tárolás
Lágyítás: Célja: A faanyag ideiglenes plasztifikációja, mely lehetővé teszi a jó minőségű, vékony furnérlapok leválasztását az anyag jelentős roncsolódása nélkül. A sejtek közötti kötőanyag (lignin) meglágyul, amely lehetővé teszi, hogy a sejtek egymáson elcsússzanak, majd újra megszilárdul, rögzítve a sejtek (új) pozícióját. Módszerek: Nedvesítés Gőzölés (közvetlen, közvetett) Túlnyomásos gőzölés Főzés Melegítés
Gőzölési paraméterek: Gőzölési hőmérséklet (45-90ºC, atmoszferikus össznyomás, telített vízgőz); függ a sűrűségtől és kezdeti nedvességtartalomtól
Gőzölési idő függ: sűrűségtől és rönk-átmérőtől
Hossztolás: Régebben: hordozható láncfűrésszel Gépsorba kötött láncfűrésszel Körfűrésszel Kérgezés: Forgókéses gépek Marókéses gépek Nagy nyomású vízsugárral Kérgezés a hámozógépen (nem ajánlott) Fémkeresés
Hámozás Központosítás: Célja: az un. gazdaságos tengely megkeresése Gazdaságos tengely biológiai tengely (bél) Gazdaságos tengely: az a tengely, amely a legnagyobb mennyiségű folyamatos furnérszalagot biztosítja Probléma: a nem hengeres fatörzs (kúposság vagy sudarlósság, síkgörbeség, térgörbeség) Módszerek: szemmértékkel optikai úton (a bütüre vetített koncentrikus körökkel) 3 és 4 pontos központosító berendezésekkel foto-elektromos vagy mechanikus letapogatással
Központosítás
Hámozás Palástról történő központosítás előközpontosítással, letapogatással
Hámozás: A rönköt befogóorsókra szerelt menesztőtárcsák közé rögzítik és forgatják A furnérszalagot a hámozókés választja le A rönkbe a hámozás előtt a furnérszalag szélességi méretének megfelelően leszabó-elővágó késekkel rovátkákat marnak A hámozókés, a nyomóléc/görgő és a leszúró (Ritz) kések egy késszánra vannak felszerelve A késszán a hámozás során folyamatosan, fordulatonként egy furnérvastagsággal mozog előre Kisebb átmérőknél a késszán nyomóereje miatt a hámozási anyag elhajolhat kitámasztó görgők
A hámozószerszám paraméterei α - a kés hátszöge ha túl nagy, a kés mélyen hatol a fába, kitépi a rostokat ha túl kicsi, nagy súrlódás lép fel β - a kés élszöge a lehető legkisebb élszögre törekszünk Lágylombosnál 20-22 ; Keménylombosoknál 19-21 δ - vágószög az a és b összege általában a vágószöget írják elő A nyomóléc szerepe: A rönk megvezetése Nyomóerő kifejtése a kés környezetében a furnér előhasadásának megakadályozására Követelmények: A nyomóerő hatásvonala haladjon át a kés élén, kellő nyomás
A hámozás kinematikája Hámozás közben szükség van a hámozókés szögének utánállítására, hogy megőrizzük a megfelelő hátszöget. Egyenletes minőségű és vastagságú furnér csak akkor hámozható, ha a kerületi sebesség állandó. Ehhez a fordulatszámot kell szabályozni. Megfelelő minőségű furnér hámozásához a forgácsoló főmozgás és az előtoló mellékmozgás megfelelő összehangolása szükséges
A hámozási repedések
Menesztőhenger nélküli hámozás
Tartalékolás: Mivel a furnérszalag gyorsabban jön le a hámozógépről, mint ahogy később feldolgozásra kerül, sok esetben tartalékolni kell. Ez történhet: kézi vagy gépi felcsévéléssel, egy- vagy többszintes tartalékoló szalagokon, hullámosító tartalékoló szalagokon az előbbiek kombinációjával
Ollózás és osztályozás: A hámozás során keletkezik: Hulladék Előhámozási furnér Folytonos furnérszalag
Ollózási módszerek és berendezések Hagyományos nedves ollózás - tartalékolást igényel Közvetlen nedves ollózás: Rotációs olló Kettős (duel) olló Száraz ollózás
Szárítás: Célja: A későbbi zsugorodás megelőzése Megfelelő furnérnedvesség elérése a furnér károsodása nélkül A furnérok kisimítása Jellegzetességek: Nagy fajlagos felület Laza szöveti szerkezet Nagy légsebesség és hőmérséklet A relatív páratartalom nem befolyásolja a szárítási sebességet, de a minőséget igen A szárítás során az anyag folyamatosan halad előre A légáramlás az anyag felületére merőleges Nagy alakváltozások
Szárítás Módszerek: Természetes szárítás: Természetes légszárítás Szabályozott természetes szárítás Mesterséges módszerek: Szárítókamra, szárítófolyosó Kontakt szárítók, dobszárítók Fuvókás furnérszárítók
Dobszárító: Vasaló elven működő szárító
Fuvókás furnérszárító
Rétegeltlemez-gyártás: Furnérjavítás és -toldás Ragasztóanyag-felhordás Terítékképzés Préselés Pihentetés Formatizálás Minősítés, javítás Raktározás, szállítás
Furnérjavítás és -toldás Göcshelyek és repedések javítása Szélességi toldás Hossztoldás Biztosítania kell a szilárdságot az adott anatómiai irányban Az elkészült teljes lapok takaró és belső furnérként is használhatók. A szélességi toldás módszerei: Élragasztás Pontragasztás Hosszanti ragasztószálas rögzítés Keresztirányú ragasztószálas rögzítés Papírszalagos rögzítés Hossztoldás:
Ragasztóanyagok: Természetes alapú ragasztóanyagok Formaldehid alapú ragasztók Hőre lágyuló ragasztóanyagok Izocianát ragasztóanyag Ragasztófilmek Ragasztóanyag-felhordó berendezések: Hengeres ragasztóanyag-felhordók Ragasztóanyag-öntő gépek Extrúziós módszer (túlnyomással) Ragasztófilmek
Ragasztóanyag-felhordó berendezések: Hengeres ragasztóanyag-felhordók Ragasztóanyag-öntő gépek Extrúziós módszer (túlnyomással) Ragasztófilmek
Terítékképzés: szimmetria elv tömörödés szilárdsági-rugalmassági követelmények
Préselés Célja: Megfelelő kötés kialakítása a rétegek között Bonyolult fizikai-kémiai folyamat Nem teljesen tisztázott hatásmechanizmus Egyszerűsített modelleket szoktak használni Z = f + Z f d d 2 - présidő (min) - fugák száma (db) - lemezvastagság (mm) A kötéssel szemben támasztott követelmények: Megfelelő kötési szilárdság Tartósság Nedvességgel szembeni ellenállás Biológiai ellenállás Hővel szembeni ellenállás Kémiai ellenállás Elasztikusság Megfelelően kis keménység
Préselési paraméterek: Préselési hőmérséklet Présnyomás Préselési idő Nedvességtartalom
A préselési módszerek csoportosítása: 1. A hőközlés módja szerint: kontakt eljárás (fűtött préslapok között) belső hőkeltés (nagy frekvenciás melegítés) előmelegített furnérokkal 2. A lemezek felépítési módja szerint: együtemű módszer (egyszerre) többlépcsős (maglemezes vagy hízlalásos) módszer több lemez préselése egy szinten 3. Védőlemez alkalmazása szerint: védőlemezes védőlemez nélküli 4. A folyamatosság szempontjából: folyamatos (szalag-) prés mozgó hőprés egyszintes ütemprés többszintes ütemprés (szimultán prészárás)
Nagyfrekvenciás préselés :
Színfurnér gyártás Műveletek: 1. Alapanyag-beszerzés, tárolás 2. Hossztolás 3. Prizmázás 4. Lágyítás 5. Furnérelőállítás 6. Furnérszárítás 7. Szabás, formatizálás 8. Kötegelés, számbavétel 9. Raktározás, szállítás
Színfurnér gyártás Prizmázás Célja: a különböző rajzolatú színfurnérok hasításához megfelelő fatömb (prizma) kialakítása Berendezések: Rönkhasító szalagfűrész Körfűrész Gyalu- és marógép
Színfurnér gyártás Prizmázásási módok (szélezés, felező, negyedelő, harmadoló, sugárvágáshoz)
Furnér előállítás: Hasítás: Rostokra merőleges: Függőleges Vízszintes Ferde Rostokkal párhuzamos Excentrikus hámozás
Furnér előállítás: Hasítás: Rostokra merőleges:
Furnér előállítás: Hasítás: Rostokra merőleges: Függőleges
Furnér előállítás: Vízszintes hasítógép
Furnér előállítás: Hosszirányú hasítás
Furnér előállítás: Hosszirányú hasítás
Furnér előállítás: Excentrikus hámozás
Furnér előállítás: Excentrikus hámozás
Furnér előállítás: Hasítás: Rostokra merőleges: Függőleges
Szabás, formatizálás Kötegelés, számbavétel 2 3 6 5 1 4 7
Hossztoldás
Hossztoldás
Kétszer késelt furnérok Furnérok egyesítésével, majd az így kialakított rétegelt tömb újbóli hasításával kialakított furnér (Többször késelt furnér) (Mesterséges rajzolatú furnér) (Reprodukált furnér) Mikrofurnérok Maximum 0,3 mm vastag furnér Elsősorban szórtlikacsú fajokból (sipo, makore, dió, vörös tölgy, cseresznye, eukaliptusz) Általában hordozóanyagra ragasztják (sokszor öntapadó) NYME FMK TGYI 2006.08.28. 5/2. fólia
Rétegelt idomtestek: Műszaki furnérok idomprésben történő egyesítésével előállított, nem sík felületű rétegelt termékek. Székülés, széktámla, szánkótalp, hólapát, bútoralkatrész, stb. Lehet: Mindkét oldalról látható AA Csak egyik oldalról látható: AB Kárpitozás alá készített: BB Lehet sík- illetve térgörbe Technológia Alapanyag: kisebb méretű furnérok; kivágásból vagy hulladékból gyártható Hámozás extra Ritz késekkel vagy ollózás Teríték: sokszor párhuzamos szálirányú Görbület: Rostirányban: R = 100 v Rostra merőlegesen: R = 50 v F 2 F 1 F 1 F 2 A 1 A 2 p 1 = p 2 F 1 /A 1 = F 2 /A 2
Bútorlapok: Műszaki furnér borítófurnérokból, és lécekből, furnérokból vagy papírrácsból készített betétrészből felépülő, bútoripari célú rétegelt termékek. Furnérbetétes bútorlap Lécbetétes bútorlap Bútorlapok gyártása A fedőréteg összeállítása 1. Borítófurnérok gyártása: Ragasztó Hagyományos furnérhámozási technológia felhordás A hámozott furnér vastagsága: 2,4 vagy 3,5 mm A gyengébb minőségi furnérok a furnérbetétben felhasználhatóak. Előpréselés Folyamatos hőpréselés 2. A lécbetét gyártása: Alapanyag: fenyő vagy lágylombos gyalult fűrészáru fekvő évgyűrűkkel Szélezés, (tangenciális) méretrevágás A fűrészáruból a középrész vastagságának megfelelő szélességű léceket vágnak. Késztermék
Bútorlapok:
Bútorlapok:
Bútorlapok:
Bútorlapok:
Bútorlapok: