Клеевые системы фирмы “Клебхеми M.Г. Беккер + Ко КГ” для производства окон и дверей

Особое  место в производственной программе занимают высококачественные клеи для производства строительных конструкций, в том числе оконных блоков и дверей.

Дерево - сырье, которое используется в строительстве на протяжении  веков. Оно обеспечивает достаточно высокую степень изоляции и комфортную температуру воздуха, а также уют.

По этим причинам наиболее распространенным материалом для производства окон и дверей является дерево.

Европейское качество выпускаемых окон и дверей обеспечивается многими факторами, среди которых одно из первых мест занимает применяемый клей.

Согласно Европейским стандартам для изделий, подвергающихся атмосферным воздействиям, применимы клеи группы нагрузки D4 с чрезвычайно высокими водо- и теплостойкими свойствами. Для изделий, используемых внутри помещений, возможно применение клеев группы нагрузки D3.

Тестирование клеев по степени нагрузки производится на основании требований норм ЕN 205.

Наиболее применяемыми клеями для производства деревянных окон и дверей являютcя следующие клеи марки “КЛЕЙБЕРИТ”:

Таблица 1. Клеи для склеивания оконного бруса

Классификация клеев по DIN-норме EN 204-D1, D2, D3, D4

Клеевые соединения должны соответствовать описанным в таблице DIN-нормам:

Требования института оконной техники и технологии (г. Розенхайм, Германия) к производству клееных заготовок для окон (сводка)

1. Общая часть

Клееные заготовки (брус) для оконного производства обычно бывают двух категорий:

1.1. Склеенные по пласти из трех частей ламели, все три ламели склеены по длине (на «мини-шип»)

Длина – 6000 мм, дефекты древесины (посинения, остатки смолы, сучки и т.д.) не допускаются. Минимальная длина каждого элемента при сращивании по длине около 200 мм, сечением 72 х 86 мм (конечно, возможно склеивание бруса с иным сечением).

1.2. Склеенные по пласти из трех частей ламели, средняя часть бруса срощена по длине (на «мини-шип»), верхняя и нижняя ламели – цельные, без дефектов – посинений, остатков смолы, сучков и т.д.

В данном случае длины заготовок чаще всего распределяются следующим порядком:

• 0,60 – 0,95 м (шаг 5 см)     - 20%
• 1,00 – 1,95 м (шаг 5 см)     - 60%
• 2,00 – 2,50 м (шаг 5 см)     - 20%

Нужно отметить, что процентное распределение по длинам в зависимости от требований, предъявляемых покупателем продукции, может меняться.

На практике клееные заготовки выпускаются в следующих объемах:

по пункту 1.1. - ок. 50%

по пункту 1.2. - ок. 50% от всего производства.

Вышеуказанное процентное соотношение может меняться в зависимости от желаний покупателя.

2. Древесина    

Чаще всего используется сосна, ель, а также древесина экзотических пород (по нормам DIN 68360 раздел 1).

Сертификация клеев по группам нагрузки D1, D2, D3, D4 проводится на основании результатов специального тестирования склеенных деталей.

Требования к прочности склеивания и к тесту:

Для классификации клея по нормам нагрузки согласно таблице 1 должны быть выполнены все требования к прочности, определенные в таблице 2.

Тестирование клея проводится на основании требований норм EN 205 и соблюдения следующих пунктов:

• Тестирование проводится для тонкого клеевого шва.
• Испытываются не менее 20 образцов.
• Учитывается каждый результат в отдельности, а также средний результат.

Таблица 2. Минимальные показатели прочности склеивания

Хранение по EN 205

Прочность склеивания в N/мм2

Группы нагрузки

Разъяснение терминов:  1 день – 24 часа

(23+2) град. С и (65,5)% - относительная влажность воздуха.

Вода должна иметь такую же температуру (20 град.С или 23 град. С)

3. Влажность древесины

Влажность древесины должна быть в пределах 12% +/ - 2%.

Очень важно, чтобы разница во влажности между склеиваемыми ламелями составляла не более 2%. Сушка древесины должна производиться строго по технологии (чтобы высушенный материал не имел внутренних напряжений и трещин).

Контроль влажности должен производиться точным электронным влагомером, электроды влагомера должны вбиваться в доску.

4. Качество древесины

Качество древесины должно соответствовать требованиям норм по DIN 68 360, раздел 1.

В практике это означает – используется «первый ствол». Сердцевина дерева не используется. Распил бревен на ламели – обязательно радиальный. Чем меньше сучков, тем больше готовой продукции из одинакового количества бревен.

Очень важно, чтобы дерево не находилось когда-либо при хранении в воде (транспортировка бревен по рекам и т.д.)

5. Клей

В производстве чаще всего используется клей ПВА группы нагрузок D4 по нормам DIN 68602, обязательно придерживаться указаний изготовителя клеев. При использовании отвердителя – тщательно перемешивать.

Расход клея – около 150-160 г/м2 склеиваемой поверхности. Однокомпонентный полиуретановый клей (D4) также пригоден для данного производства.

Клей обязательно должен иметь сертификат, полученный в Институте окна и оконной техники в г. Розенхайм, Германия.

6. Разрезы

Клееная заготовка в разрезе должна быть симметрична. По разрезу должно быть минимум 3 слоя. При склеивании из двух частей нужно следить, чтобы склеиваемые элементы были одинаковой структуры и имели одинаковую влажность. Минимальная толщина склеиваемого элемента – 15 см.

7. Форма профилей

Самая надежная склейка при изготовлении профилированного оконного бруса получается при склеивании по формам L, Z или T:

• L-профиль
• Z-профиль
• T-профиль

В этом случае получается равномерное распределение силы прижими, так как склеиваемые детали имеют одинаковую ширину и клеевые швы расположены точно один напротив другого.

8. Поверхности склеивания

Клей должен наноситься на чистую строганную поверхность. Очень важно, чтобы на поверхности не было пыли, стружки и т.д.

9. Расположение годовых колец древесины

Наилучшее качество при склеивании достигается, когда годовые кольца имеют угол наклона 60-90 градусов (тем самым достигается лучшая стабильность формы.

10. Склеивание по ширине

Вышеназванное склеивание допускается только в среднем слое.

11. Условия склеивания

11.1. Температура в помещении, где производится склеивание, а также температура самих ламелей должна быть в предела 15-20 град. С.

При более высокой температуре меняется время открытой выдержки клея, а также время его полимеризации.

11.1.1. Влажность воздуха – 40-60%.

11.2. Помещение, в котором хранятся емкости с клеем и где производится перемешивание клея, должно быть отделено от производственных помещений, чтобы избежать попадания в клей посторонних предметов, стружки, пыли и т.д.

Клей должен храниться в закрытых емкостях и обязательно в отапливаемом помещении (лучше всего, чтобы температура в производственных помещениях и в помещении, где хранится клей, была одинакова).

11.3. Склеивание должно производится не позднее, чем через 24 часа после строгания. Для сортов древесины, имеющих в своем составе большое количество смолистых веществ (к таким принадлежит и сосна), вышеуказанный промежуток времени должен быть как можно меньше.

11.4. При использовании клея должны строго соблюдаться все указания изготовителя, особенно указания по времени прессования и усилию прижима. Усилие прижима должно соответствовать сорту древесины, что означает: пресс должен иметь возможность регулирования удельного давления прессования.

11.5. В целях выравнивания внутренних напряжений, а также разности по влажности склеенная заготовка должна обрабатываться не раньше, чем после 2-3 дней складирования в отапливаемом помещении (15-20 град. С).

12. Удельный вес древесины  

Удельный вес для древесины хвойных пород должен быть мин. 350 кг/м3.

13. Качество «мини-шипа»

Качество «мини-шипа» (при сращивании по длине) должно постоянно контролироваться, т.е. контроль должен производиться:

• при каждом начале рабочей смены,
• минимум один раз в смену,
• при смене режущего инструмента (фрез)

После прессования на линии сращивания достаточно визуального контроля (после строгания). В соединении на «мини-шип» не допускаются никакие щели.

При склеивании на «мини-шип» важно, чтобы разница по влажности между отдельными элементами не была больше, чем +/-1%.

14. Давление прессования

Обычно все изготовители клея указывают, что для древесины хвойных пород давление прессования должно быть в пределах 0,6-0,8 N/мм2.

Для равномерного распределения прижима рекомендуется применять специальные прижимные балки (лучше всего из древесины твердых пород).

Клей должен быть нанесен на всю склеиваемую поверхность, по всем клеевым швам должно наблюдаться просачивание клея бисером.

После склеивания допускается разброс по толщине +/- 0,5 мм,  отклонение от линейности – не больше 1 мм/м.

Производство оконного бруса

1. Для производства оконных рам чаще всего применяют следующие породы древесины:

• Ель
• Сосна
• Пихта
• Дуб

2. Влажность древесины для всех сортов должна составлять от 8% до 10%.

3. Чаще всего осуществляется склеивание трех ламелей по 24 мм общей толщиной 72 мм.

Размеры оконного бруса – 72 х 86 мм

Ламели, расположенные в середине, зачастую сращивают по длине на «мини-шип». В целях экономии здесь применяется менее качественная древесина. Обе внешние ламели всегда изготавливаются из высококачественной древесины: без сучков, щелей и т.д.

4. Отдельные ламели необходимо сортировать согласно годичным кольцам. Для производства клееного бруса большое значение имеет расположение годичных колец: вертикальное (радиал) или же под углом 45 градусов (полурадиал).

Переработка: шплинт на шплинт, ядро к ядру.

Годовые кольца после склеивания должны иметь форму буквы V.

Если годичные кольца расположены хаотично, это может привести к снижению качества склеивания.

5. Качество клееного бруса проверяется согласно 4 основным методам:

5.1. Влагостойкость согласно DIN EN 204 – группа нагрузки D4

Для получения  данного качества клеевое соединение должно пройти следующее испытание: 7 дней в воде при комнатной температуре, 6 часов в кипящей воде, 2 часа в холодной воде, 7 дней – высушивание.

При испытании на разрыв должна быть достигнута прочность минимум 8 N/мм2.

5.2. Термостойкость – согласно WATT 91

В данном случае проводится тестирование склеивания при различных температурах: +20 град.С, +40 град. С, +60 град. С, +80 град. С.

При этом должно выполняться следующее требование: при температуре 80 град. С прочность склеивания должна достигать не менее 70% прочности при 20 град. С.

5.3. Контроль качества клееного оконного бруса Институтом окна и оконной техники в г. Розенхайм, Германия

Здесь из клееного бруса вырезаются образцы по 50 мм длиной и опускаются в холодную воду (20 град. С). Затем эти же детали помещают в воду с температурой 60 град. С, после чего на 18 часов  в воду при температуре +20 град. С. После каждой выдержки в воде клеевое соединение проверяется на отсутствие открытых фуг. По истечении 24 часовой выдержки в воде образцы высушиваются при комнатной температуре в течение 72 часов. При контроле клеевого соединения необходимо следить за отсутствием открытых фуг.

5.4. Испытания в соответствии с методами СТБА

Образцы бруса длиной 50 мм помещают в воду с температурой + 20 град. С на 72 часа. По истечении данного времени этот образец выдерживают в сушильном шкафу с циркуляцией воздуха при температуре + 90 градусов С. В этом случае допускается наличие максимум 5% открытых фронтальных фуг древесины.

6. Из клееного оконного бруса, изготовленного в соответствии с вышеуказанными требованиями, фрезеруются профили, применяемые для оконных рам и створок.

Переработка клееного бруса осуществляется таким образом, чтобы клеевой шов располагался вертикально, таким образом клеевое соединение не подвергается прямому интенсивному воздействию климатических условий (снега, дождя и т.д.).