Технологии шлифовки изделий с фигурными и профильными контурами из МДФ и натурального дерева
Знаете, без фигурных и профильных деталей мебель, окна и двери просто не сделать. Когда деталей немного, можно справиться вручную — взять шкурку, губки, маты и отшлифовать. Но представьте масштабное производство: тут‑то и начинается самое сложное! Приходится тратить уйму времени и сил, ведь шлифовать надо дважды: сначала перед покраской, потом — после грунтования.
Шлифовка профильных деталей: как справиться с непростой задачей
Представьте: нужно отшлифовать филёнку, столешницу или фигурные детали мебели. Какой первый ответ приходит в голову? Конечно, вручную! Так делали десятилетиями. Но сегодня есть проверенные решения, которые не просто облегчают работу — они реально улучшают качество шлифовки и позволяют делать её намного быстрее.
Группы
инструмента для профильного шлифования изделий из МДФ и
дерева:
В зависимости от того, каким инструментом производится
шлифованием, выделяют четыре основных группы инструмента для профильного шлифования:
Основной инструмент для шлифовки профильных деталей — бесконечная шлифовальная лента на эластичной тканевой основе. Благодаря гибкости материала лента точно повторяет контуры обрабатываемого профиля, обеспечивая равномерное снятие материала.
Процесс реализуется на станках проходного типа, оснащённых от 2 до 10 шлифовальными узлами. Такая конфигурация даёт два ключевых преимущества:
Полное покрытие сложного профиля — каждый участок детали обрабатывается соответствующим узлом.
Многоэтапная обработка за один проход — возможность комбинировать ленты разной зернистости (например, сначала грубая шлифовка, затем финишная).
Область применения:
погонажные изделия;
профильные кромки деталей из массива древесины;
кромки изделий из МДФ.
Рис. 1. Бесконечная шлифовальная лента на эластичной тканевой основе
Режимы шлифовки в зависимости от зернистости ленты:
Грубое шлифование (Р-80–Р-150) — подготовка поверхности перед нанесением грунта.
Деликатное шлифование (Р-180–Р-320) — обработка грунтованной поверхности для достижения гладкости.
Регулировка процесса:
Интенсивность воздействия на материал контролируется изменением давления на прижимной утюжок. Увеличение давления усиливает абразивный эффект, снижение — делает обработку мягче.
Адаптация под профили:
Для работы с разными формами деталей предусмотрены сменные комплекты шлифовальных утюжков. Большинство современных станков позволяет быстро заменять утюжки, минимизируя простои оборудования.
Рис. 2. Шлифование профильных деталей лентой с профильным прижимным утюжком
Ленточно-шлифовальный
суппорт
Ленточно‑шлифовальный суппорт можно установить тремя способами:
стоя (вертикально);
лёжа (горизонтально);
под любым наклоном.
Из чего он состоит?
Станина — прочная основа, на которой всё крепится.
Три барабана — вокруг них движется шлифовальная лента. Один из них «ведущий» (его крутит мотор), а два других просто направляют ленту.
Мотор — заставляет ленту двигаться.
Механизм натяжения — с помощью воздуха (пневматики) держит ленту в натянутом состоянии.
Прижимной утюжок — прижимает ленту к детали, чтобы шлифовка была качественной.
Защитный кожух — закрывает движущиеся части и одновременно служит «трубой» для отвода пыли и стружки в систему уборки отходов.
Рис. 3. Ленточно-шлифовальный суппорт
Рис. 4. Станок для шлифования профиля с
одним узколенточным суппортом
Как сделать прижимной утюжок для шлифовки сложных профилей?
Что это такое?
Утюжок — деревянная деталь станка, которая прижимает шлифовальную ленту к профилю. Его рабочая поверхность изогнута так, чтобы повторять форму обрабатываемой детали.
Как защитить утюжок?
Чтобы он не изнашивался от трения и нагрева, его покрывают фторопластовой лентой, которую прибивают гвоздями.
Как добиться точного совпадения?
Сначала делают образец профиля на том же станке, где будет идти основная работа.
На образец приклеивают фторопластовую ленту и ту же шлифовальную шкурку, что будет использоваться для всей партии деталей.
Образец закрепляют в станке, а напротив него ставят заготовку утюжка с примерным контуром.
Станок медленно двигает утюжок, подгоняя его форму под образец.
Когда профили совпадут, утюжок готов.
На него наклеивают защитную фторопластовую ленту — и можно начинать шлифовку.
Результат
Утюжок идеально повторяет форму детали, а лента равномерно прижимается к поверхности. Это гарантирует качественную шлифовку даже самых сложных профилей.
При обработке профильных деталей используют шлифовальные круги, различающиеся по структуре и типу основы. Чтобы такие круги могли эффективно шлифовать сложные профили, их предварительно профилируют — придают форму, соответствующую контуру обрабатываемой детали.
Лепестковые круги
Особой разновидностью являются лепестковые круги. Их конструкция состоит из множества отдельных абразивных лепестков, расположенных по окружности. В зависимости от назначения и условий работы, лепестки могут быть выполнены:
из абразивного нетканого материала однородной структуры (обеспечивает равномерное шлифование);
в комбинации из абразивных сегментов, закреплённых на бумажной или тканевой основе (позволяет сочетать гибкость и износостойкость).
Такая конструкция обеспечивает:
хорошее огибание профиля детали;
равномерное снятие материала;
длительный срок службы за счёт постепенного износа отдельных лепестков.
Рис. 6. Лепестковый круг для
профильного шлифования
Отличия
лепестковых кругов:
Лепестковые круги отличаются твердостью,
которая зависит от:
плотности
количества лепестков, расположенных на определенном
посадочном диаметре
вида специальной пропитки.
Кручёный круг или круг из нетканого материала для профильного
шлифования
Кручёный шлифовальный круг делают так: на специальную ось плотно наматывают несколько слоёв абразивного нетканого материала. Внутри этого материала — волокна, к которым приклеены мельчайшие абразивные частицы (из оксида алюминия или карбида кремния). Всё это скреплено смолой.
Почему такой круг хорошо работает?
Он долго не изнашивается, потому что абразивные частицы распределены равномерно.
Он не забивается смолой и пылью благодаря пористой структуре — это важно, когда шлифуют древесину, которая выделяет много смолы.
Через поры проходит воздух, который охлаждает деталь во время шлифовки и не даёт ей перегреться.
Рис. 7. Круги из нетканого материала
для шлифования профильного погонажа
Отличия
кручёных кругов:
Круги из нетканого материла отличаются твердостью,
которая определяется:
изначальной жесткостью самого нетканого материала
степенью и типом специальной пропитки
плотностью накрутки круга, то есть количеством слоев
или оборотов.
Рис. 8. Круги из нетканого материала
Простой способ профилирования нетканого шлифовального круга
Как сделать контрпрофиль детали?
Сначала на деталь приклеивают грубую шлифовальную бумагу.
Потом деталь пропускают под вращающимся нетканым кругом на станке.
Круг сам «вытачивает» нужный контрпрофиль — вручную ничего дорабатывать не надо.
Почему это удобно?
Круг не нужно периодически подправлять — он сохраняет форму, пока не износится.
Абразив равномерно распределён по всему кругу, поэтому на детали не остаётся непрошлифованных мест.
Полиуретановый круг
В Москве компания «Астра‑2» делает полиуретановые шлифовальные круги. Их легко подогнать под нужный профиль: достаточно обработать крупнозернистой шкуркой или абразивным бруском (метод обратного шлифования).
Из чего состоит круг?
Основа — полиуретан.
Внутри равномерно распределены абразивные зёрна (они и шлифуют поверхность).
Иногда добавляют нетканое абразивное волокно — это делает круг прочнее и эффективнее.
Отличия
полиуретановых кругов:
Между собой круги отличаются:
плотностью полиуретана
пористостью полиуретана
концентрацией абразивных зерен.
Рис. 9. Размеры полиуретановых
абразивных кругов
Где
применяют полиуретановые шлифовальные круги?
Круги «Элформ» сделаны из вспененного полиуретана с абразивом. Они нужны для финальной шлифовки разных материалов:
ДСП, МДФ, фанера;
натуральное дерево;
детали со шпоном (в том числе из ценных пород).
Чем хороши эти круги?
Отлично шлифуют поверхности, покрытые лаком или краской.
Снимают ворс.
Убирают мелкие неровности после первичной обработки.
Чтобы круг работал как надо:
Держите постоянное давление на поверхность.
Не разгоняйте скорость вращения выше 15–18 м/с.
Смотрите видео шлифования с использованием полиуретановых кругов
Видео.1. Работа шлифовальных кругов
"Элаформ" на основе вспененного полиуретана
Сколько
погонных метров погонажа можно отшлифовать одним
полиуретановым кругом?
Например, при шлифовании сосновой евровагонки класса “А”
круга хватить на 8 000-10 000 погонных метров, а
евровагонки класса “С” около 4 000-5 000 погонных метра. км.
А вот при обработке аналогичной липовой вагонки круга может
хватить и на 20 000 погонных метра.
В варианте щеточного шлифования используются модификации щеточных шлифовальных элементов:
диск типа "fladder" или "SHAFT Star"
шлифовальные щетки типа "SHAFT Flex"
торцевой щеточный элемент
Диск типа "fladder" или "SHAFT Star"
Этот шлифовальный элемент представляет собой многолучевую звезду из шлифовальной шкурки на тканевой основе с пластиковыми прокладками, обеспечивающими правильное позиционирование дисков относительно друг друга.
Рис. 10. Диск типа "fladder"
Шлифовальные щетки типа "SHAFT Flex"
У шлифовальных щеток основой является центральная втулка, в которую вставляются шлифовальные щетки.
Сами щетки состоят из следующих элементов:
основа – пластиковая основа для крепления к центральной втулке
шлифовальная шкурка – эластичная шлифовальная шкурка, нарезанная на лепестки
щетина – может быть выполнена из сизаля или лески
Рис. 11. Шлифовальные щетки типа "SHAFT Flex"
Шлифовальные элементы типа "fladder" - "SHAFT Star" или "SHAFT Flex" могут применяться как с ручным инструментом, так и на промышленных станках.
Рис. 12-13. Оборудование и применение
шлифовальных щеток
Что такое торцевой щеточный элемент?
Это диск со щётками‑сегментами. Когда он крутится, щётки двигаются в той же плоскости, что и поверхность, которую шлифуют.
Где применяют?
Только на станках. Подходит для:
тонкой шлифовки дерева;
шлифовки грунтованных слоёв между покрытиями;
«старения» дерева (рустики) — чтобы поверхность выглядела старинной.
Почему удобно?
Не нужно подгонять форму щёток под профиль детали.
Щётки состоят из отдельных лепестков, которые сами «проникают» в углубления и неровности поверхности.
Швейцарская компания Sia Abrasives создала систему шлифования Siastar. Её ставят на фрезерные станки и станки с ЧПУ — нужны только специальные адаптеры.
Что можно делать с Siastar?
Шлифовать:
края и контуры деталей;
углубления и выступы;
торцевые поверхности.
Подходит для:
обычного дерева;
материалов на основе древесины (например, ДСП или МДФ).
Есть два варианта системы:
Для стандартных (фиксированных) профилей — хорошо подходит для массового производства.
Для любых (произвольных) профилей — можно настраивать под уникальные задачи.
Рис. 14. Профильная система шлифования
Siastar на станке с ЧПУ
Рис. 15. Профильная система шлифования
Siastar на фрезерном станке
Системы шлифования профилей фиксированной формы
Рис. 16. Шлифование стандартного
радиуса от 2 до 5 мм
Рис. 17. Шлифование стандартного
радиуса от 5 до 10 мм
Рис. 18. Шлифование четверти
Рис. 19. Шлифование скоса 45°
Системы шлифования профилей произвольной формы
При использовании абразивного материала возможно создать диск для шлифования профилей произвольной формы.
Для этого используется абразив, поддающийся растяжению без изменения свойств.
Основные
элементы системы шлифования профилей произвольной формы
Основные элементы системы:
колесо из полиуретана
специальный клей
крепление
шлифовальный абразив (градация по FEPA Р80, Р100,
Р120, Р150, Р180, Р240), растягивающийся до 30 % в
направлении, указанном на обратной стороне.
Рис. 20. Элементы системы шлифования профилей произвольной формы
от Sia Abrasives
Рис. 21. Система шлифования профилей произвольной формы
на станке ЧПУ
Рис. 22. Система шлифования профилей произвольной формы
на фрезерном станке
Рис. 23. Примеры возможных профилей
системы шлифования профилей произвольной формы
Щётки Scotch-Bright Bristle
Щётки Scotch-Brite Bristle — это абразивные инструменты, разработанные компанией 3M для финишной обработки поверхностей. Они предназначены для очистки, снятия заусенцев, полировки и финишной обработки нержавеющей стали, цветных металлов, дерева и других материалов. Щётки особенно эффективны при работе с труднодоступными местами и сложнопрофильными поверхностями.
Рис. 24. Щётки Scotch-Bright Bristle для
шлифования сложных рельефов
Конструкция и принцип работы
щеток Scotch-Brite Bristle
Щётки изготовлены из специального полимерного материала, равномерно наполненного самозатачивающимся абразивом — минералом Cubitron от 3M. В отличие от традиционных проволочных щёток, они не содержат металла, что повышает безопасность работы, особенно при обработке нержавеющей стали.
Обработка поверхности происходит не самими щетинками, а абразивными зёрнами, находящимися внутри полимера. При вращении щётки центробежная сила создаёт давление на поверхность кончиками щетинок. Гибкость и эластичность щетинок позволяют обрабатывать рельефные поверхности, детали со сложным профилем и труднодоступные участки.
Типы щёток
Scotch-Brite Bristle
Щётки Scotch-Brite Bristle бывают разных типов, которые отличаются формой щетинок и назначением:
Тип А — щётки с прямыми щетинками, предназначены для зачистных операций, удаления заусенцев и очистки поверхности металла. В деревообработке их используют для искусственного старения массива и шпона.
Тип С — щётки с закруглёнными щетинками, применяются там, где требуется более тщательный контроль обработки и минимальное воздействие на поверхность. Например, для удаления цветов побежалости, мелких заусенцев, финишной обработки и полировки.
Виды щёток Scotch-Brite Bristle по размеру и назначению
Некоторые виды щёток Scotch-Brite Bristle:
Торцевые круги BD-ZB — предназначены для очистки больших участков поверхности от старой краски, клея, окислов и других загрязнений. Требуют минимального усилия прижатия.
Радиальные щётки BB-ZB — обычно используются на стационарном оборудовании, например, на точильно-шлифовальных станках. Из отдельных кругов можно набрать щётку практически любой ширины.
Щётки RB-ZB — набираются из отдельных кругов, используются с прямыми шлифовальными машинами для ручной обработки небольших участков деталей, рельефных поверхностей, резьб, внутренних поверхностей труб и других труднодоступных мест.
Преимущества
щеток Scotch-Brite Bristle
Высокое качество обработки. Щётки позволяют минимизировать количество операций до одной.
Безопасность. Отсутствие металлической проволоки исключает риск появления ржавчины на обработанной поверхности.
Износостойкость. Абразивные зёрна обновляются по мере износа полимерной основы, что обеспечивает постоянное качество обработки.
Эффективность. Гибкие щетинки проникают в углубления и вокруг выступающих частей, обеспечивая однородную обработку поверхности.
Отсутствие перегрева. Длинные гибкие щетинки не мешают свободной циркуляции охлаждающего воздуха.
Рекомендации по использованию
щеток Scotch-Brite Bristle
Для достижения наилучшего результата рекомендуется соблюдать рекомендуемую частоту вращения инструмента. Оптимальная производительность щёток достигается при высокой частоте вращения и минимальном давлении на деталь.
Щётки можно регулировать по толщине, набирая необходимое количество дисков. Для установки на инструмент могут потребоваться специальные оправки.
Пример щеток Scotch-Brite Bristle
Вот один из примеров щёток Scotch-Brite Bristle:
Название: круг 3M Scotch-Brite Bristle RB-ZB тип C P80 жёлтый d75 мм.
Описание: круги и радиальные щётки 3M Bristle предназначены для широкого спектра применений. Они изготовлены из специального полимерного материала, по всему объёму которого равномерно распределены зёрна минерала 3M Cubitron. Благодаря высокой эластичности круги и щётки Bristle прекрасно подходят для обработки труднодоступных участков на деталях со сложным профилем. Щётки со скруглёнными щетинками (тип С) используются там, где требуется более тщательный контроль обработки.
Рис. 25. Круг 3M Scotch-Brite Bristle RB-ZB тип C P80 (желтый) d75мм