Огневой В.Я. Машиностроительные материалы

Подождите немного. Документ загружается.

271

Шпон лущеный (ГОСТ 99-89) предназначен для изготовления

слоистой клееной древесины (фанеры), а также для облицовки

изделий из древесины и древесных пластиков. Изготовляется из

древесины березы, ольхи, клена, ясеня, ильма, дуба, бука, липы,

осины, тополя, ели, сосны, пихты, кедра и лиственницы. В

зависимости от качества древесины и назначения подразделяется на

восемь сортов

: А, АВ, В, ВВ и С - для наружных слоев и 1, 2, 3 - для

внутренних слоев. Выпускается листами толщиной от 0,35 до 4 мм,

шириной от 150 до 2500 мм и длиной от 800 до 2500 мм.

Шпон строганый (ГОСТ 2977-82) выпускается из ценно-

декоративных видов древесины и предназначается в качестве

облицовочного материала.

Массы древесные прессовочные (ГОСТ 11368-89) состоят из

частиц древесины, пропитанных растворами резольных

фенолформальдегидных смол и их модификаций, и предназначаются в

качестве полуфабриката для изготовления методом горячего

прессования различных деталей машин и других изделий.

В зависимости от породы используемой древесины, степени ее

размельчения, вида связующего (до 30%) древесные прессовочные

массы подразделяют на следующие марки:

МДПК-А. Смесь частиц

размером 0,6х10х80 мм из березового

шпона, содержание частиц длиной 51-80 мм в пределах 7-15% по

массе. Связующее - спирторастворимые фенолформальдегидные

смолы.

МДПК-Б. Смесь частиц березового шпона; толщина частиц от

0,7 до 1,8 мм и ширина до 5 мм.

МДПК-Б

. То же, размер частиц 1,8х8х50 мм, с добавлением (или

без добавления) окрашивающих веществ.

МДПК-В. Частицы 1,8х5х80 мм из березового шпона,

содержание частиц длиной 51—80 мм в пределах 7—15%. Водно-

эмульсионные фенолформальдегидные смолы на легроиновых

фенолах.

МДПК-В

. Частицы 1,8х5х50 мм из березового шпона.

Связующее то же.

МДПК-В

. Частицы 1,8х10х80 мм из березового шпона,

содержание частиц диной 25-80 мм не более 10% по массе.

Водорастворимая смола.

272

МДПК-В

. Частицы 1,8х10х80 мм из березового шпона,

содержание частиц длиной 35-80 мм в пределах 35—45% по массе.

Совмещенные водорастворимые фенолформальдегидные смолы.

МДПК-В

. То же, с содержанием частиц длиной 25-80 мм не

более 10% по массе.

МДПС. Стружки лиственных, а также их смесь со стружками

хвойных пород размером 5х30х50 мм. Сспирторастворимые

фенолформальдегидные смолы.

МДПО. Опилки лиственных, а также смесь лиственных и

хвойных пород. Связующее то же.

МДПВ-А. Частицы лиственных,

а также смеси с хвойными

породами игловидной формы. Водорастворимые

фенолформальдегидные смолы с добавлением графита.

МДПВ-АТ. То же, с добавками (вместо графита) веществ,

повышающих теплопроводность (алюминиевая пудра, медный

порошок и др.).

МДПВ-К. То же, без добавок антифрикционных и

теплопроводных веществ и с добавкой или без добавки красителей.

Свойства некоторых древесных прессовочных масс на образцах

сечением 10х15 мм, отпрессованных из различных марок МДП при

температуре 150°С, давлении прессования 400-600 кгс/см

, за время

прессования 5-10 мин, приведены в табл.65.

Древесные прессовочные массы предназначены для

изготовления методом горячего прессования различных деталей

машин (втулок, вкладышей, подшипников, фрикционных дисков,

направляющих блоков, шкивов, роликов и др.), а также строительных

изделий.

6.8. Прессованная древесина

Древесина прессованная (ДПО) представляет co6ой мерные

заготовки, полученные уплотнением (прессованием) натуральной,

предварительно пропаренной или нагретой древесины, пропитанной

аммиаком, с последующей сушкой или тепловой обработкой.

В зависимости от вида прессования и назначения устанавливаются

(ГОСТ 9629-75) марки заготовок из прессованной древесины, краткие

характеристики и назначение которых приведены ниже, а свойства –

в табл.66.

273

ДПО-П

- бруски длиной от 150 до 1000 мм,

толщиной от 5 до 60 мм и шириной от 40 до 16O мм, полученные

поперечным одноосным прессованием пропаренной древесины с

последующей сушкой. Предназначены для сборных подшипников

крупных размеров прокатных станов, шаровых мельниц, подпятников,

зубчатых колес, виброгасящих подкладок, направляющих ползунов,

погонялок для ткацких станков и других деталей.

Таблица 65

Марки

и свойства масс древесных прессовочных

Показатели

МДПК

-А

МДПК

-Б

МДПК

-В

МДПС

МДПО

Плотность, г/см

Предел прочности

при сжатии, кгс/см

Предел прочности

при стат. изгибе,

кгс/см

Ударная вязкость,

кгс·см/см

Твердость, кгс/мм

1,30-

1,38

1000

1200

1,30-

1,38

1000

900

1,30

-1,38

800

1,27-

1,38

900

550

1,30-

1,39

1100

500

ДПО-НВ - бруски (300-1500)х(40-50)х(20-50) мм, полученные

одноосным поперечным прессованием нагретой древесины березы,

осины, ольхи, тополя, бука или лиственницы с последующей ее

тепловой обработкой. Предназначены для паркета и изделий

повышенной влаго- и износостойкости.

ДПД-П - бруски (400-2000)х(30-60)х(30-50) мм, полученные

поперечным двухосным прессованием пропаренной древесины -

274

березы, бука, осины или лиственницы с последующей сушкой. Для

подшипников, выколоток, пробок, крепежных штанг.

ДПО-Пкл - бруски (150-2500)х(4-1000)х(30—150) мм,

полученные поперечным одноосным прессованием клееных

древесных плит березы, бука, осины, лиственницы. Предназначены

для подшипников, ползунов лесопильных рам, прокладок, выколоток

и др.

ДПО-Ч

, ДПО-Ч

- бруски (в качестве

мерной заготовки для челноков ткацких станков), полученные

одноосным поперечным прессованием древесины граба, бука или

березы с последующей тепловой обработкой.

Таблица 66

Механические свойства прессованной древесины

Предел прочности,

кгс/см

, при

Ударная вязкость,

кгс·см/см

, в напр.

Марка

сжатии

растяж.

изгибе

радиаль-

ном

тангенци

альном

Твердость

торцовая

кгс/мм

275

ДПО-П

ДПД-П

ДПО-Ч

ДПО-Л

ДПР-Н

1200

1350

1450

1250

1100

1150

800

900

1200

1500

1600

1800

2300

1650

1800

2000

1700

1800

1450

1900

200

100

105

11,0

13,0

15,0

6,5

8,0

ДПО-Л

, ДПО-Л

, ДПО-ЛШ - бруски (300-2000)х(30-

130)х(10—130) мм, а марка ДПО-ЛШ - в виде листов шпона (700-

2200)х(150—1000)х(1,1-4,5) мм, полученные одноосным поперечным

прессованием обработанной аммиаком древесины березы, ольхи,

осины, тополя, акации, сосны, лиственницы, ели, ясеня, клена пли

граба (для марки ДПО-ЛШ – березы, ольхи, осины, тополя или бука)

с последующей

сушкой. Предназначены для паркета, мебели, смычков

и дек струнных инструментов, подшипников скольжения и других

деталей машиностроения, лыж и т.п.

ДПК-П - (цилиндры диаметром 20-150 мм и длиной 100-200

мм) и ДПК-ПИ - (трубы с наружным диаметром 30-150 мм,

внутренним от 10 мм, длиной 100-250 мм), полученные путем

контурного прессования продавливанием через конус (с

прессованием

изнутри для труб) пропаренной древесины березы, бука, осины,

ольхи, граба, осокоря, сосны или лиственницы с последующей ее

276

сушкой. Для различных круглых деталей, уплотнительных колец,

работающих при давлении до 200 кгс/

СМ

подшипников и т. д.

ДПР-Н - (цилиндры диаметром 30-200 мм и длиной 200-750

мм) и ДПР-НИ – (трубы с наружным диаметром 40-260 и

внутренним 5-200 мм, длиной 200-750 мм), полученные путем

радиального прессования обжимом (трубы на металлическом

стержне) нагретой древесины (тех же пород, что и для марок ДПК-П

и ДПК-ПИ) с последующей

ее тепловой обработкой. Назначение при-

мерно то же, что и для предшествующих двух марок.

ДПГ-П - втулки и вкладыши с наружным диаметром 40-200 мм,

внутренним 20-180 мм и длиной 70-200 мм, полученные путем

торцового гнутья и осевого прессования пропаренной древесины

(тех же пород, что и для предшествующих четырех марок) с

последующей сушкой

. Для подшипников, работающих при

спокойных нагрузках и во влажных средах, в том числе и в воде.

ДПГ-ППр – втулки и вкладыши с наружным диаметром 60-

450 мм, внутренним 50-400 мм, длиной 40-200 мм, полученные путем

продольного гнутья и поперечного прессования изнутри пропаренных

пластин древесины бука, клена, граба, ясеня или сосны с

последующей сушкой.

Для средних и крупных подшипников,

работающих при ударных нагрузках.

6.9. Клееная древесина

К клееной древесине относят изделия, полученные склеиванием

древесных заготовок в одно монолитное изделие. Наиболее

распространенными клееными изделиями являются фанера и

фанерные плиты, т. е. плоские изделия, полученные склеиванием

трех и более нечетных слоев шпона преимущественно с

перекрестным расположением древесины шпона. Наружные

облицовочные слои шпона называют рубашками, а внутренние -

серединками. Подобными

методами многослойного склеивания шпона изготовляют в формах

фасонные изделия - трубы, швеллеры, сиденья и спинки стульев и др.

Фанера клееная (ГОСТ 3916-89) состоит из трех или более

слоев лущеного шпона. В зависимости от вида клея подразделяют на

три марки: ФСФ - склеенная фенолформальдегидными клеями; ФК -

карбамидными клеями; ФБА - альбумин-казеиновыми клеями.

277

Выпускают листами следующих форматов (длина х ширина):

2440х1220, 2440х1525, 2135х1525, 1830х1220, 1525х1525, 1525х1220,

1525х725, 1220х1220, 1220х725 мм; толщиной от 1,5 до 18 мм - не

шлифованную и шлифованную. Изготовляют из древесины березы,

ольхи, ясеня, ильма, дуба, бука, липы, осины, тополя, клена, ели,

пихты, кедра и лиственницы. Фанеру считают изготовленной из той

породы древесины, из которой изготовлены ее рубашки. Фанера

предназначена для мебельной промышленности, судостроения,

вагоностроения, автомобилестроения, радиотехнической

промышленности и др.

Фанера березовая авиационная (ГОСТ 102-75) состоит из

трех или более нечетных слоев лущеного березового шпона,

склеенных между собой при взаимно перпендикулярном направлении

волокон в смежных слоях синтетическими клеями: марка БП-А -

бакелитовой пленкой; марки А, БП-В - бакелитовой пленкой; марки Б,

БС-1 - смолой марки С-1 и БПС-1В - бакелитовой пленкой марки В.

Выпускается листами шириной от 800 до 1525 мм (с градацией через

25 мм), длиной от 1000 до 1525 мм (с той же градацией). Толщина

листов от 1 до 12 мм. Прочность авиационной березовой фанеры

представлена в

табл.67.

Фанера бакелизированная (ГОСТ 11539-83) выпускается

шести марок: ФБС и ФБС

- наружные слои пропитаны

спирторастворимыми смолами, предназначена для изготовления

конструкций, работающих в атмосферных условиях в

машиностроении и строительстве; ФБВ и ФБВ

- с нанесенными

водорастворимыми смолами, для изделий, работающих в

машиностроении; ФБС-А и ФБС

-А - для изготовления внутренних

конструкций, применяемых и автомобилестроении. Выпускают листы

шириной 1200, 1250, 1500 мм, длиной 5600 и 7700 (не рекомендуемые

размеры не включены) и толщиной 5, 7, 10, 12, 14, 16 и 18 мм.

Таблица 67

Прочность авиационной фанеры

Прочность, кгс/см

, при толщине фанеры, мм

1,5

2,5

278

При растяжении:

первый сорт

второй сорт

При скалывании

по клеевому слою

950

825

950

825

950

825

925

800

850

725

850

725

775

675

725

625

675

525

675

525

650

500

Примечание: для всех сортов и марок в сухом состоянии

Фанера декоративная, т. е. облицованная смоляными

мочевино-меламино-фенолформальдегидными пленочными

покрытиями в сочетании с декоративной бумагой или без нее.

Фанера строганая,

т. е. такая, у которой одну или обе рубашки

изготовляют из строганого шпона.

Армированная фанера образуется путем наклейки с одной или

двух сторон тонких металлических листов. Наилучшая склейка

достигается при помощи бакелитовой пленки. Для армирования

применяют латунь, алюминий, цинк, медь и др. Толщина

металлического листа не должна превышать 0,4-0,6 мм, наиболее

употребительные размеры листа 2000х1000 мм. Армированная фанера

хорошо режется ножницами, ленточными пилами, хорошо сгибается,

фрезеруется и штампуется. Допускаются разнообразные способы

соединений: клепкой, пайкой, сваркой и склеиванием, на гвоздях,

шурупах и заклепках, под углом, впритык, с накладкой.

Металлизированная фанера - фанера, напыленная

металлическим порошком пли расплавленным металлом. Металл

наносится на поверхность пульверизатором

или давлением воздушной

струи в 6-7 кгс/см

. Для металлизации применяют медь, свинец,

алюминий и латунь. Металлизированная фанера легко поддается

дальнейшей механической обработке, в частности резанию и

пилению. Для металлизации можно использовать фанеру вязких

сортов, но при этом все сучки и трещины должны быть заделаны.

Металлизированную фанеру применяют во многих отраслях

промышленности, в том число в радио- и

электротехнической

промышленности.

Ксилотек - фанера, покрытая асбестом с цементом. Толщина

листов, покрытых асбоцементом с одной или с двух сторон, от 6 до 40

279

мм. Наиболее употребительный размер листа 123х247 см. Ксилотек

обладает водоупорностью, кислотоупорностью и огнестойкостью.

Предел прочности ксилотека при статическом изгибе 552 кгс/см

Применяют в судостроении и вагоностроении.

Плиты фанерные (ГОСТ 8673-82) состоят из семи или более

слоев шпона, склеенного синтетическими клеями на основе

фенолформальдегидных и мочевиноформальдегидных смол. Плиты в

зависимости от расположения слоев шпона подразделяют на шесть

марок: ПФ-А – для вагоностроения, сельскохозяйственного

машиностроения и др.; ПФ-Б, ПФ-В - для сельскохозяйственного

машиностроения

, автомобилестроения и др.; ПФ-Х - для хоккейных

клюшек; ПФ-Л - для изготовления лыж. Толщина плит от 8 до 78 мм,

ширина от 100 до 1525 и длина от 1220 до 2440 мм. Механические

свойства нормированы ГОСТ 8673-82.

Плиты столярные клееные выпускают в соответствии с ГОСТ

13715-78. Их изготовляют из щитов (серединок), оклееных с обеих

сторон шпоном. Применяют

в мебельной промышленности,

вагоностроении, судостроении и в строительстве. Плиты изготовляют

размерами: 2500х1525, 2500х1220, 1830х1220 и 1525х1525 мм и

толщиной 16, 19, 22, 25 и 30 мм. В зависимости от набора средних

щитов различают abbreviations: БР – из блочно-реечных щитов, БШ –

из блочно-шпоночных щитов.

Швеллеры фанерные гнутоклееные корытообразной формы с

закругленными углами (внутренний радиус 12 мм), толщина

стенки 10

мм, высота х ширина профиля: 100х60, 120х60, 120х80, 140х60,

140х80, 160х80, 190х80, 220х80, 250х80 и 300х80 мм. Изготовляют из

березового шпона.

Заготовки гнутоклееные. В ГОСТ 21178-75 изложены

требования к изготовлению гнутоклееных заготовок деталей мебели и

приведен обширный перечень видов заготовок, используемых в

машиностроении для оборудования кабин и салонов транспортных

машин

, залов ЭВМ, диспетчерских и др.

6.10. Композиционные древесные материалы

В настоящее время широкое применение нашли

композиционные древесные материалы, представляющие собой

армирующие древесные материалы (наполнители), объединенные в

280

матрице (как правило, полимерной) с введением специальных

добавок. В ряде случаев они носят название древопластики, либо

КДПМ (композиционные древесные полимерные материалы).

Известные разновидности древесных композитов и изделий из

них существенно отличаются по технологии, но при любом способе

изготовления можно выделить следующие обязательные операции,

определившие принципиально новый подход к производству КДПМ

и изделий из них:

- равномерное нанесение связующих на поверхность древесных

наполнителей при минимальном проникновении связующих в ка-

пилляры и клеточную стенку древесины на стадии производства

материала;

- формирование изделий с ориентацией древесных наполни-

телей, имеющих заданные параметры;

- пьезотермическая обработка при изготовлении изделий, со-

провождающаяся уплотнением древесных наполнителей, их

пропиткой связующими

и тепломассопереносом.

От рационального выполнения этих обязательных операций

зависит качество КДПМ, изделий из них и технико-экономическая

эффективность их производства и эксплуатации.

Существует классификация КДПМ в основном по трем

признакам: по параметрам древесных наполнителей, по ориентации

древесных наполнителей и по назначению.

Классификация КДПМ по параметрам древесных

наполнителей. Она предусматривает

разделение на материалы,

содержащие дисперсные наполнители, полосы и листы.

К дисперсным наполнителям относят опилки, древесную муку и

пыль с приведенной длиной l

пр

< 2 мм и коэффициентом толщины К

9; древесные волокна с l

пр

< 8 мм и К

> 20; стружки с l

пр

< 85 мм и К

> 9 и частицы шпона с l

пр

> 80 мм и К

< 160.

Наполнителями в виде полос древесины считают специальную

стружку с l

пр

< 80 мм приведенной шириной b

пр

= 1-10 мм и К

< 160 и

полосы шпона с l

пр

< 80 мм, b

пр

< 100 мм, К

> 55.

Листы шпона имеют параметры l

пр

< 5000 мм, b

пр

> 100 мм, К

10000.

Классификация КДПМ по ориентации древесных

наполнителей. Она предусматривает следующие материалы и

изделия: