Производство клееного бруса: технология и применяющееся оборудование

Производство клееного бруса

Клееный брус широко применяется на различных стадиях строительства и представляет собой экологически чистый материал из древесины. Данный продукт изготавливается путем склеивания отдельных досок (ламелей) и соединения их по плоскости. В основном для производства бруса применяют хвойные породы. Высшим классом по прочности обладает материал, выполненный из северной древесины.

Бизнес по производству клееного бруса является перспективным и прибыльным по следующим причинам:

1. Широкая сфера применения готовой продукции: начиная от строительства и заканчивая изготовлением столярных предметов, что обеспечивает высокий спрос.
2. Производство бруса и его последующее использование не приносит урона окружающей среде и экологии.
3. Клееный брус обладает высокой огнестойкостью, повышенной теплоизоляцией, прочностью и износостойкостью, устойчивостью к агрессивным химическим веществам, по сравнению с цельной древесиной.

Устраивая собственный бизнес, стоит учитывать, что начальная стоимость клееного бруса гораздо выше, чем цена изделий из цельной древесины. Также важно четко соблюдать технологию и использовать только высококачественные материалы.

Правильно организованный бизнес можно отнести к высокорентабельному. Однако специалисты не советуют его предпринимателям-новичкам, так как у них нет ни стартового капитала, ни опыта работы в данной нише. Для выпуска клееного бруса необходимо сложное и дорогое оборудование, высококвалифицированные сотрудники.

Требования к производственным площадям

Цех имеет смысл разместить за пределами населенного пункта, по причине шумного процесса производства. Обязательно обустроить удобные подъездные пути для выгрузки сырья и погрузки готовой продукции.

Для производственного цеха потребуется помещение, площадью 150-200 м 2 , склад для хранения древесины и продукции займет около 100 м 2 , помещение для сушки разместится на 70-100 м 2 , около 30-50 м 2 уйдет на административный корпус и санузел.

Ежемесячная аренда помещений обойдется в 2 000-2 500 долларов США.

Обязательные требования, предъявляемые к цеху по производству клееного бруса:

• влажность воздуха не более 65 %;
• температура должна быть около 18 °С;
• материалы, из которых сделаны пол и стены цеха, должны быть огнеупорными (бетон, кирпич и т. п.);
• обязательное наличие системы отопления, водоснабжения, водоотведения и вентиляции;
• высота потолков не ниже 3-х метров;
• надежная трехфазная электросеть.

Полный перечень требований к цеху закреплен в СНиП 21-07-97 и 41-01-2003.

Полезно продумать, как избавляться от древесных отходов. Выгодно сбывать их в качестве топливного сырья или материалов для изготовления ДВП и ДСП.

Персонал

Для производства бруса высокого качества с минимальным процентом брака, необходимо сформировать квалифицированный и опытный штат сотрудников.

Чтобы обеспечить бесперебойную работу завода в 2 смены, потребуется:

1. Технолог, который обязан следить за технологическим процессом, контролировать качество изготавливаемой продукции.
2. Рабочие, обслуживающие линию – 8-10 человек.
3. Грузчики – 2 человека.
4. Бухгалтер.
5. Менеджер по продажам.
6. Уборщик.
7. Водитель – при наличии собственного грузового транспорта.

На начальном этапе, чтобы сократить расходы, обязанность по доставке сырья и готовой продукции можно возложить на транспортные компании, а в перспективе приобрести собственные автомашины.

Ежемесячные переводы на заработную плату штата из 16 человек составят около 230 000 рублей.

Закупка сырья и расходных материалов

Клееный брус изготавливается из древесины хвойных пород: сосны, ели, лиственницы, кедра, дуба и ясеня. Экономически выгодно пользоваться теми сортами, которые добываются максимально близко к заводу.

В зависимости от технологии изготовления клееного бруса, сырье закупается в следующих видах:

• пиловочник (сырье проходит окорку и распил на доски нужных параметров);
• необрезная доска (обработка происходит кромкообрезным оборудованием);
• обрезная доска (такой сырец сразу направляется на распил).

Древесина – это основное сырье, но для изготовления бруса также необходим клей. Выделяют несколько типов клеевой основы, которая выбирается в зависимости от назначения готовой продукции:

• полиуретановая, которая является универсальной и быстротвердеющей, после высыхания шов получается светлого молочного цвета;
• меламин-карбамид-формальдегидная – бесцветный и особо прочный состав;
• универсальные прозрачные, являются наиболее экологичными. Брус, который выполнен с использованием такого клея, широко используется в малоэтажном строительстве;
• резорциновая, после высыхания образует темный шов, применяется для изделий, которые будут использоваться при повышенном уровне влажности.

К вопросу о ценах на сырье: стоимость древесины разная, зависит от вида и породы. Например, оптовая цена на доску обрезную из ели начинается от 6 800 рублей за 1 м 3 . А для производства 150 м 3 бруса потребуется около 400 м 3 древесного сырья и 550 кг клея.

Технология производства и оборудование

Перед тем, как приступить к непосредственному производству, древесину готовят к обработке: сортируют и складывают штабелями. После этого пиломатериал сушат в сушильных цехах в течение 7 дней. Выгоднее приобретать уже подготовленное дерево, чтобы сэкономить на подготовке.

Технология производства клееного бруса включает в себя несколько этапов:

1. Распил материалов на доски заданного размера с последующей сушкой.
2. Калибровка и контроль. Доски сортируются по размерам, после чего с них удаляются все неровности, бракованный материал убирают. Данный процесс происходит визуально или с использованием специальной компьютерной программы.
3. Дефектовка, в процессе которой торцовочные установки удаляют оставшиеся дефекты.
4. Строгание. До этого материалы подвергаются антипиреновой и антисептической пропитке, чтобы повысить их устойчивость к возгоранию и внешним воздействиям. После этого строгаются доски, из которых состоит брус.
5. Склеивание. Специальный станок наносит клей на ламели.
6. Прессование. Склеенные доски попадают под пресс.
7. Профилирование, в процессе которого изделию придают необходимую форму для сбыта.
8. Чистовая торцовка. На заключительном этапе брус пропитывается закрепительными смесями, которые в разы повышают его прочность.

Комплект оборудования зависит от количества производственных этапов. Если завод самостоятельно готовит древесину к обработке, то набор увеличится за счет пилорамы, сушильных камер и многопильного станка. При закупке прошедшего первичную обработку материала, цех должен быть оснащен следующими машинами:

• четырехсторонним станком для продольного фрезерования – его стоимость от 1 100 000 рублей;
• полуавтоматическим двухсторонним шипорезным станком (примерная стоимость – 780 000 рублей);
• линией для торцевого сращивания ламелей, стоимость недорогих моделей от 1 500 000 рублей;
• ручной клеенамазкой – примерно 40 000 рублей;
• автоматическим гидравлическим прессом для склеивания – от 1 700 000 рублей;
• погрузчиком – от 350 000 рублей.

Сертификация продукции

В России клееный брус не подлежит обязательной сертификации. Исключение составляет продукция, которая используется в качестве несущих конструкций.

При прохождении обязательной сертификации руководствуются следующими стандартами:

• общие требования к клееной массивной древесине, методы определения прочности при статическом изгибе – ГОСТ 19414-90, 15613.4-78;
• методы определения влажности пилопродукции и деревянных элементов – ГОСТ 16588-91.

Также предприниматель обязан ознакомиться с некоторыми нормативами, которые обеспечат организацию грамотного технологического процесса производства:

• пиломатериалы хвойных пород, технические условия – ГОСТ 21779-82;
• конструкции деревянные клееные, методы определения прочности клеевых соединений – ГОСТ 33120-2014.

Добровольная сертификация дает массу преимуществ, например, можно победить в государственных тендерах и получить крупный заказ.

Поиск рынков сбыта

Важный этап бизнеса – найти покупателя конечного продукта и получить прибыль.

В приобретении клееного бруса заинтересованы:

1. Фирмы, занимающиеся малоэтажным строительством.
2. Мебельные фабрики, а также предприятия, изготавливающие оконные, дверные профили и другие столярные товары.
3. Строительные магазины (оптовые и розничные).
4. Частные лица, нуждающиеся в строительных материалах.

В поиске покупателей поможет грамотная рекламная и маркетинговая компания. Разумеется, процесс будет более эффективным, если этим займется квалифицированный сотрудник.

У предприятия в обязательном порядке должен быть сайт с демонстрацией и описанием продукции, визитки, каталоги, объявления на различных платформах. Бизнесмену стоит принимать участие в строительных выставках, государственных тендерах.

Успех бизнеса по производству клееного бруса зависит от многих факторов. Это и наличие у предпринимателя немаленького начального капитала, некоторого опыта в деревообрабатывающей отрасли, наличие поблизости недорогого сырья и так далее. Рационально организованное предприятие является доходным, а конкурирующих фирм в России сравнительно немного. Рекомендуем посмотреть существующих производителей бруса и произвести конкурентную разведку.

Особенности производства клееного бруса

Клееный брус – это известный и распространенный строительный материал. Преимущества строений из него перед другими деревянными постройками в отсутствии усадки и устойчивости к механическим повреждениям. Производство клееного бруса набирает обороты, появляются частные цеха и небольшие фабрики во всех регионах страны. Каким методом осуществляется изготовление клееного бруса?

Этапы производства

Производство клееного бруса включает несколько этапов производства, соблюдение всех технических процессов позволяет достичь качественного результата.

Первым шагом для создания качественного высокоэффективного материала является приемка древесины и ее проверка на соответствие техническим характеристикам.

Здесь проводится сортировка и укладка отобранного сырья в штабеля. Несоответствующую древесину возвращают поставщику.

Следующим этапом идет сушка заготовленного леса, необходимо добиться влажности, соответствующей 12%. Манипуляция осуществляется в специальных сушильных камерах конверторного вида, куда за один раз мастера могут загрузить до 100 м 3 древесины. Один цикл длится неделю, вся работа производится в автономном режиме.

Когда сырые доски полностью высохли, они попадают в цех для вскрытия дефектов на специальном станке. После этого этапа идет торцовка – удаление выделенных дефектов оператором по предоставленной инструкции.

Пятый этап – сращивание ламелей, для этого бездефектные отрезки досок склеивают с помощью пресса прочным клеевым составом. Потом сращенные ламели подвергают строганию на специальном оборудовании. После обработки склеенных ламелей, они склеиваются в брус под прессом в течение 30 минут.

На этом производственные этапы заканчиваются, брус подвергается строжке или профилированию в зависимости от его предназначения.

Итоговые процессы

Потом начинается производство деталей с помощью чашконарезного станка. Происходит нарезка чашек, элементов крепления по подготовленному трафарету. В конце этого этапа изделия штампуют по номеру проектируемой детали.

По завершении всего процесса производства готовая партия подвергается проверке. Качественные элементы слаживают в пачку и упаковывают в пленку.

После этого продукция готова к реализации на рынке, но на каждую пачку клеится этикетка, соответствующая конкретному набору деталей в ней.

Сырье и его особенности

Клееный или профилированный брус – это экологически чистый материал для строительства. Процесс производства происходит путем склеивания отдельных досок в брусок.

Известные бренды, заботящиеся о репутации, отвечают за качество выпускаемой продукции, используют только отборное сырье, прошедшее сертификацию. Сырьем для производства клееного бруса служит древесина, а наиболее подходящие – хвойные породы деревьев, они отличаются высокой прочностью и долговечностью.

К качественным материалам российских производств относятся следующие виды древесины:

• ель;
• сосна;
• кедр;
• пихта.

Сосна – дерево имеет белый цвет с желтоватым оттенком и выразительную фактуру с сучками разного размера и формы. Плотность составляет 520 кг/м 3 , она легко обрабатывается красящими составами. Сосна подходит для изготовления клееного бруса, стропильных систем, отделочных материалов.

Кедр – цвет древесины желтовато-белый с сердцевиной бело-розового оттенка. Текстура мягкая, но однородная с мелкими сучками. Его плотность составляет 420 кг/м 3 , дерево характеризуется приятным ароматом и противомикробными свойствами. Брус из него не подвержен гниению, повреждениям, растрескиванию и усадке. Он используется для любых видов строительства.

Лиственница – цвет сердцевины от бело-желтого до бело-красного. Древесина имеет декоративную узорную фактуру, плотность равняется 580 кг/м 3 , что сравнимо с дубом. Она хорошо подвергается обработке красящими растворами и подходит для любых конструкций.

Ель – дерево имеет желтоватый оттенок гладкую текстуру с мелкими сучками, плотность – 430 к/м 3 . Материал легкий, но выносливый, подвергается обработке и покраске. Из него производят различные конструкции и отделочные материалы.

Особенности подбора материала

Изготавливая клееный брус, производитель не смешивает разные породы деревьев.

Кроме дерева, необходим специальный состав для склеивания бруса:

• полиуретановый;
• меламиновый;
• резорциновый;
• EPI.

Столярный клей подбирают исходя из следующих свойств: скорость высыхания, цвет, токсичность. Он должен равномерно без комков распределяться по доске и быстро затвердевать. Лучшим по этому признаку является полиуретановый, он применяется при высокой влажности.

Чтобы изготовить 150 м 3 клееного бруса необходимо примерно 400–450 м 3 необработанного бревна и 500–600 кг клея.

В России лес добывают много в Иркутской, Новосибирской, Омской, Вологодской, Пермской областях и республике Коми.

Регламент подготовки сырья

Сутью технологического процесса является склейка ламелей между собой. Но для этого необходимо произвести калибрование доски, чтобы изделие на выходе было прочным и качественным, дерево должно быть определенной влажности.

Для изготовления клееного бруса берется сосна первого или второго сорта по ГОСТу, имеющее минимальное количество сучков.

Когда сырье принято, оно попадает на станок для распиловки. Оператор устанавливает наименьший размер диаметра верхнего участка бревна. Обработка древесины проходит автоматически со скоростью около 12 метров в минуту.

Чтобы сырье было определенного уровня влажности, его сушат в специально оборудованных камерах. В них установлены приборы для контроля влажности и степени циркуляции воздуха.

Сушка осуществляется при определенной температуре, где происходит процесс смены горячего и влажного воздействия на дерево. Температура в камере повышается постепенно, а ее снижение зависит от влажности сырья.

Время высыхания зависит от качества подготавливаемого дерева, его толщины и степени влажности. В связи с этим устанавливается режим:

• Мягкий – бездефектная сушка, после которой сохраняется цвет и свойства древесины.
• Нормальный – сушка с сохранением плотности дерева, но незначительным изменением оттенка.
• Форсированный – доска получается менее крепкой, но подвергается растяжению, сжатию и сгибанию, цвет также меняется.

Этот процесс производится в два периода. Испарение свободной влаги до уровня 30%, а потом происходит удаление связанной влаги. На втором сушка ведет к усыханию и требует больше затрат энергии.

После сушки материал отправляют в цех склейки, там она находится некоторое время для уравнивания ее температуры с окружающей. После простойки древесины через 1–2 дня необходимо приступать к ее обработке и последующему склеиванию в брус.

Необходимое оборудование и его особенности

Для производства конструкционного бруса нужно приобрести специальное оборудование.

Сушильная камера – оборудование, позволяющее в 3 раза увеличить скорость производства профилированного бруса. Они бывают вакуумные, конвективные, аэродинамические. Стоимость около 1,5 млн рублей.

Четырехсторонний фрезеровочный станок – предназначен для обработки доски и ее шлифовки. Агрегат служит для равномерного распиливания ламелей, обеспечивает гладкость. Стоимость станка – 400 тыс. рублей.

Двусторонний шипорезный станок вырезает мини-шипы с двух сторон заготовки для склеивания под прессом. Производит нанесение клея под давлением на мини-шипы. Цена составляет от 200 до 650 тыс. рублей.

Линия торцевого сращивания, устанавливаемая на пресс, ее длина составляет 3, 4,5 и 6 м. Такая длина не всегда позволяет склеить отрезки ламелей разного метража. В качестве альтернативы используется линия непрерывного сращивания, детали оказывают давление на определенный участок досок или отдельный стык.

Действенный вариант – это автоматическая линия, выполняющая сразу несколько функций: нарезку мини-шипов, нанесение клеящего состава, сращивание и отрезание ламелей. Стоимость – от 1,4 до 2 млн рублей.

Дополнительные агрегаты

Станок, наносящий клеевой состав для деревянных конструкций, состоит из емкости для клея, дозатора, ручки и клеенаносящего валика.

Агрегаты делятся на две группы.

Станки постоянной циркуляции – клей наносится непрерывной линией, пролитый клей снова отправляется в емкость и используется в работе.

Станки смесевого нанесения – подача клея осуществляется, когда под трубкой находится ламель, если доска закончилась клей прекращает стекать автоматически. Такая функция позволяет максимально экономно расходовать состав.

Пресс – станок для сращивания ламелей бывает вертикальным и горизонтальным. Прессование осуществляется с помощью гидравлических, механических и пневматических прижимов. Средняя стоимость станка – 2 млн рублей.

Современные производители конструкционного бруса используют разнообразные виды оборудования для изготовления качественной продукции.

Себестоимость и окупаемость производства

Клееный брус – это производство, использующее последние технологические разработки. Перед открытием предприятия необходимо произвести расчеты и вычислить затраты и окупаемость.

Основные вложения необходимо сделать в закупку оборудования, на него придется потратить не менее 6,5 млн. рублей. Необходимо подготовить помещение, в зависимости от арендной платы, оно обойдется в 200 тыс. рублей, расходы на автотранспорт –250 тыс. рублей.

Для производства 100 м 3 клееного бруса необходимо 300 м 3 древесины и 400 кг клея. Их стоимость составит: 400 тыс. Для зарплаты рабочим придется выделить не менее 100 тыс., транспортировка – 50 тыс., другие затраты – 80 тыс. рублей. Ежемесячные траты равны 620 тысяч рублей.

Минимальные затраты на открытие предприятия по производству клееного бруса: 7,52 млн рублей.

Средняя стоимость 1 м 3 бруса составляет 11 тыс., если изготавливать 100 м 3 , то месячная выручка будет равняться 1,1 млн. За вычетом ежемесячных расходов остается 480 тыс. рублей.

Если все эти деньги направлять на погашение себестоимости, то срок окупаемости составит около 15 месяцев. Но эта цифра условна, она высчитана из расчетов, но только минимального количества произведенной продукции.

Видео по теме: Производство и особенности

Технология изготовления клееного бруса

Такое направление в сфере строительных материалов как производство клееного бруса очень востребовано на рынке. Среди всех материалов из дерева именно клееный брус сочетает в себе натуральность и современные технологии. Он не усыхает, не подвержен механическим повреждениям, прочен и позволяет существенно ускорить возведение здания. Изготавливать его можно в сравнительно небольших цехах, что особенно выгодно для начинающих предпринимателей.

Технология производства клееного бруса

Клееный брус представляет собой строительный материал, изготовленный путём продольного склеивания древесных фрагментов (ламелей). Производитель отбирает деревянные доски с необходимыми характеристиками и склеивает их между собой. Как основное сырье обычно используются сосна, ель и некоторые виды лиственницы. В кратком описании технология изготовления клееного бруса выглядит очень просто, но в действительности есть много нюансов и тонкостей, влияющих на качество конечного продукта.

Считается, что отбор древесины и склеивание лучших и прочных фрагментов помогает устранить все недостатки традиционного дерева. Этот материал действительно не усыхает, не деформируется. Его прочность можно прогнозировать, что выгодно отличает его от цельного натурального древесного массива. Скорость возведения зданий многократно выше, чем у обычного дерева. Она сопоставима с кирпичом и любыми блоками. При этом многих привлекает натуральность, особенный внешний вид, экологическая чистота этого материала. На рынке популярен клееный брус финского производства, который считается эталон этого стройматериала. Рассмотрим процесс производства подробнее.

Заготовки

Изготовление начинается с отбора сырья. Необходимо ориентироваться на государственный стандарт 8486-86. Здесь описаны необходимые внешние характеристики, влажность, сучковатость. Допускается использовать следующие виды древесины:

• сосна;
• ель;
• пихта;
• лиственница;
• кедр.

Предпочтительной считается северная сосна. Она отличается наибольшей прочностью и позволяет создать материал с отличными эксплуатационными характеристиками. Разумеется, для бруса подойдут только ровные бревна, без гнили, сучков, червоточин и других повреждений. Размер ламелей при распиловке зависит от планируемых размеров бруса.

Чаще всего для бруса используются доски одной породы дерева, но можно встретить сочетание двух и даже нескольких пород.

Влажность ламелей

В естественной среде влажность некоторых пород дерева достигает 90%. Для производства бруса это неприемлемо: слишком влажное сырьё приведёт к тому, что готовый стройматериал деформируется, потрескается и будет непригоден к использованию. Поэтому ламели — древесные фрагменты — перед склеиванием обязательно просушивают.

Влажность дерева уменьшают в среднем в 10 раз — с 80–90% до 8–9%. Для этого используют сушильные конвекторные камеры. Сушка осуществляется засчёт нагревания пара, топочного газа или воздуха. Влага, которая выделяется из ламелей в процессе, используется для нагрева или выводится через вентиляцию наружу. Есть и другие типы сушильных устройств, но конвекторный тип — наиболее простой в эксплуатации и выгодный по цене.

После просушки внешний вид ламелей ещё раз оценивают. Они должны быть гладкими, ровными. Все дефекты удаляются.

Калибровка

На следующем этапе ламели подгоняют по толщине друг к другу в соответствии с размером будущего бруса. Для этого их обрезают, строгают, фрезеруют с целью создать идеальные поверхности для склеивания. От этой стадии зависит, как хорошо склеятся фрагменты бруса между собой, а следовательно — качество конечного продукта.

Чтобы увеличить длину досок до необходимых размеров, их скрепляют мини-шипами. Когда ламели подогнаны друг к другу, все фрагменты в очередной раз чистят, убирают шероховатости. Перед склеиванием дерево проходит контроль качества.

Соединение ламелей

Заготовки отбирают по расположению волокон: они должны быть разнонаправленными, так прочность бруса будет выше. На ламели наносят клеящий состав. Используются 3 вида клея:

• полиуретановые;
• меламиновые;
• изоацитатные (наиболее экологически чистые).

Все эти составы паро- и газонепроницаемы. Минус в том, что большинство видов клеящих составов содержат химические аллергены, которые могут спровоцировать бронхиальную астму и другие проблемы с дыханием. Не рекомендуется использовать этот материал для строительства и ремонта помещений, если кто-то из членов семьи или постоянных гостей склонен к заболеваниям дыхательной системы. Лучше использовать клееный профилированный брус (при его изготовлении не применяются химикаты). Также важно проследить, чтобы в клеящем составе не было формальдегида.

Все составы одинаково хороши с точки зрения прочности. Все они оставляют мало отходов. Полиуретановые и меламиновые составы позволяют работать на конвейере, что более выгодно с точки зрения бизнеса. На 1 куб готового стройматериала расходуется от 5 до 7 литров клея.

Сушка клея

После того, как клеящий состав нанесли на ламели и скрепили их между собой, необходимо время на затвердевание. Не рекомендуется помещать брус под пресс с незастывшим клеем. Впрочем, полиуретановые и меламиновые клеи застывают достаточно быстро.

Пресс

Следующая стадия изготовления — прессование. Под давлением клей глубже проникает в древесные волокна и скрепляет их между собой. На этом этапе структура дерева нарушается, что вызывает некоторые претензии у сторонников исключительно натуральных строительных материалов. Но если при склеивании использовали экологически безвредный состав, брус всё равно останется натуральным и неопасным материалом.

Прессование занимает в среднем 30 минут, но в конечном итоге время зависит от мощности станка. После пресса клееный брус фактически готов, остаётся только отполировать его и выполнить фрезерование продольных пазов.

Строгание и полировка

Готовый конструкционный клееный брус нарезают по размерам и строгают. Завершающий этап — фрезерование пазов, то есть замковых соединений. Их выполняют строго по размерам и подгоняют друг к другу. Они предназначены для более прочного соединения бруса при строительстве. Благодаря этим соединениям при возведении зданий не требуются утеплители.

Чтобы придать брусу более «товарный» вид , его полируют и иногда покрывают лаком. Гладкая и ровная поверхность этого материала позволяет обойтись без внутренней отделки.

Контроль качества

Хорошее производство клееного бруса подразумевает контроль качества выпускаемых изделий. На больших предприятиях эту задачу решает целый отдел (например, отдел технического контроля), на маленьких — 1 специалист. Что именно подразумевает контроль качества?

1. Соблюдение стандартов производства.
2. Контроль отбора сырья, расхода клея, длительность склеивания и прессования.
3. Контроль состояния оборудования, подготовленности персонала и соблюдение техники безопасности.

Продвинутые производители контролируют все этапы производства, а при нарушениях цикла, неправильных объёмов материалов, бракуют изделия. Готовый брус испытывают на прочность холодным и горячим способом. Обычно из каждой партии отбирают несколько единиц и подвергают испытаниям.

Оборудование для производства

Производство клееного бруса нельзя организовать вручную: качество изделий не выдержит никакой критики. Поэтому любое предприятие будет использовать специализированное оборудование для производства клееного бруса:

• 4-сторонний фрезеровочный станок для производства бруса — от 400 тысяч рублей;
• автоматическая линия для сращивания древесины — 2 миллиона рублей;
• станок для нанесения клея (обычно входит в автоматическую линию, но в отдельных случаях придётся купить отдельно);
• пресс — 1,5 миллиона рублей.

Таким образом, чтобы купить оборудование для клееного бруса, потребуется не менее 4 миллионов рублей. Обратите внимание, что это станки только для непосредственного изготовления стройматериала. Скорее всего, производству потребуется погрузчик и подсобные инструменты, что увеличит стоимость на 1-1,5 миллиона рублей.

Персонал

Основу штату предприятия составят рабочие, обслуживающие оборудование. Изготовление этого строительного материала предполагает высокую степень автоматизации, ручной труд сводится к минимуму. Все рабочие должны пройти обучение работе со станками, изучить технологический процесс и технику безопасности. Образование плотника, столяра и опыт работы с деревом будет преимуществом. Другие рабочие, чей труд не связан напрямую со станками — грузчики. Они разгружают сырьё, отгружают готовую продукцию, чаще всего водят погрузчик.

Помимо обычных рабочих для изготовления качественной продукции потребуются инженеры и контролёры деревообработки. Их число зависит от масштабов предприятия. Задача — контролировать производственный цикл, соблюдение стандартов производства и качество выпускаемой продукции.

Выше перечислены сотрудники производственного цеха. У предприятия будет административный аппарат — руководитель, бухгалтер, кадровик, делопроизводитель или офис-менеджер. При больших объёмах работы создаётся отдел закупок и продаж.

Помещение

Для организации полноценной производственной линии клееного бруса потребуется помещение площадью от 1000 квадратных метров. При планировании учитывайте, что у предприятия будет не только цех с оборудованием, но и большие склады. Там будет хранится сырьё и готовая продукция. Оборудование ставится по принципу конвейера, чтобы максимально упростить и ускорить изготовление стройматериалов.

Покрытие стен и пола должно быть несгораемым. Хорошо подойдёт плитка, кирпич или бетон. Обработка дерева предполагает много отходов, включая пыль, поэтому без хорошей системы вентиляции не обойтись. Средняя температура в цеху — 18-20 градусов.

При организации предприятия предусмотрите удобные подъездные пути и широкие проходы на склады: туда должен свободно проходить погрузчик. Комфортный труд невозможен без хорошего освещения и отдельной комнаты для отдыха. Если сотрудников много, стоит озаботиться открытием столовой.

Рентабельность бизнеса

Совокупные затраты на открытие предприятия клееного бруса составят минимум 5-6 миллионов рублей. В эту сумму входят покупка оборудования, аренда и ремонт помещения, закупка сырья и сопутствующие расходы вроде государственной регистрации. Цена производства довольно высокая. Если предприниматель ограничен в средствах, можно подобрать более бюджетный строительный материал. Экономить на оборудовании или сырье — плохая идея. Некачественный продукт не будет конкурировать на рынке, то есть приведёт к убыткам.

Стоимость материалов и сырья для 300 кубов бруса — примерно 1,2 миллиона рублей. В совокупности с заработной платой, арендой, коммунальными расходами себестоимость возрастает до 2 миллионов рублей. При этом средняя рыночная цена 300 кубов — примерно 3 миллиона рублей. Полная реализация товара принесёт не менее 1 миллиона рублей чистой прибыли. Таким образом окупить вложения в открытие можно в течение 1 года работы.

Есть и другие варианты зарабатывать на этом строительном материале. Например, создать завод по производству домов из клееного бруса. Конечно, первоначальные расходы возрастут в 3-4 раза, но и обороты будет существенно выше.

Заключение

Клееный брус — строительный материал, сочетающий натуральность и современные технологии. В России его изготавливают преимущественно из сосновых и еловых пород с использованием полиуретанового клея. Оборудование стоит в среднем 4 миллиона рублей. Общие вложения в предприятие составят 5-6 миллионов, окупить которые вполне реально в течение 1 года работы.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Технология производства гофрокартона

Станки для изготовления вагонки

Изготовление фанеры ламинированной, бакелитовой, авиационной

Технология производства строительных шлакоблоков

Технология изготовления клееного бруса

Про клееный профбрус слышат часто, но не все допускают мысль о применении в строительстве собственного дома или бани. Владельцы участков исключают этот пиломатериал из-за дороговизны – он на 30-40% дороже профилированного бруса естественной влажности. Но есть и те, что считают изготовление материала недостаточно экологичным – ведь производители применяют разные составы клея, целостность массива также нарушается в процессе резки сырья.

• Заготовка сырья
• Выявление дефектов
• Распиловка и промежуточный отбор
• Сушка заготовок
• Склейка деталей
• Нарезка профиля
• Брус на ПВА – гаражное производство

На деле изготовление клееного бруса – сложный процесс, включающий в себя и химическую, и механическую, и термическую обработку древесины, но на экологичность конечного результата все операции не влияют. А вот эксплуатационные свойства материала по сравнению с цельными типами пиломатериалов возрастают в разы. Давайте рассмотрим технологию производства клееного бруса в подробностях.

Заготовка сырья

Сразу оговоримся. Речь в статье идет о добросовестных компаниях по производству клееного бруса, которые уже не первый год на рынке пиломатериалов и себя зарекомендовали.

Первый этап в производстве – заготовка сырья. В случае с профбрусом это бревно-кругляк. Изготовители качественного пиломатериала относятся к выбору сырья крайне тщательно –выбирают зимний лес из северных регионов (плотный массив), где нет поражений вредителями, гнилью, грибком.

Часто этот стройматериал изготавливают из древесины хвойных пород, но встречается в продаже и продукция из листвяника.

1. Первое место по дороговизне и ценности оспаривают дуб и лиственница. Первый встречается редко, пиломатериал из него делают на заказ. Лиственница же встречается чаще, но дом или баню из нее строят редко – используют брусок для обвязки или нижних венцов в силу ее прочности и плотности, а также стойкости к гниению.
2. Кедровый материал – дорогое удовольствие, но и плюсов в выборе немало. Древесина выделяет полезные для здоровья человека фитонциды, которые к тому же препятствуют поражению массива насекомыми и действуют, как природный консервант.
3. Пихта. Профбрус из красной пихты встречается в некоторых северных регионах страны. Это распространенная породой дерева, поэтому стоимость на месте произрастания приемлема. Обладает целебными свойствами и мало поддается поражению насекомыми и гниению, но по мере удаления от места заготовки стоить такое сырье станет дороже.
4. Сосна и ель. Разницы в ценах на еловый и сосновый стройматериал нет, производитель указывает в прайсе, что он изготовлен из хвойной древесины. Оба вида дерева применяются в производстве, разницы в эксплуатационных характеристиках готового профбруса нет, отличаются они цветом, размером и количеством сучков.

Северный хвойняк (в том числе ангарская сосна) зарекомендовал себя, как материал для изготовления клееного брусового материала. Прочные, стойкие к механическим и атмосферным воздействиям брусья подходят для возведения бани, дачного домика или шикарного загородного коттеджа.

Клееный брус: как его делают?

Клееный брус изготавливают из древесины, которую нарезают на доски (ламели), сушат их в специальных камерах, сортируют и обрезают. Выявленные в ходе распила скрытые дефекты и сучки удаляют. Затем цельные куски дерева склеивают между собой, добиваясь идеального вида. Толщина бруса зависит от числа склеенных вместе ламелей (до пяти).

Для производства бруса используется древесина разных пород, в т. ч.:

Сосна. Прочная, недорогая, с красивой структурой. Сосна устойчива к различным грибковым поражениям и воздействию насекомых, что немаловажно при строительстве дома. Самое распространенное сырье для бруса благодаря низкой стоимости, простоте обработки и доступности. Ель. Чуть меньшая, чем у сосны, прочность компенсируется отличной звукоизоляцией и красотой внешнего вида конечного продукта (практически без текстуры и рисунка, древесина преимущественно белого цвета). Древесина ели мягкая, эластичная, однородная. Кедр. Эфирные масла, содержащиеся в древесине, обладают обеззараживающими свойствами и создают особенный микроклимат. Однако это одна из самых дорогих пород. Лиственница. Лиственница имеет наиболее высокие характеристики по огнестойкости, устойчивости сырой древесины к расколу, инертности (медленное прогревание и остывание). Это очень прочная порода (уступает только дубу) с уникальным рисунком древесины (используется в основном для внешних ламелей). Однако все эти качества, прежде всего высокая плотность и долговечность, ведут к тому, что она и самая дорогая. Дуб. Наиболее твердый и очень сложный в обработке материал. Для его обработки требуется специальное оборудование. В этой связи он производится в основном на заказ.

Распиловка и промежуточный отбор

После осмотра и проверки на дефекты из кругляка нарезают заготовки (ламели). Для этого сначала снимают горбыль с четырёх сторон бревна, а потом распускают на толстые доски – ламели. Прежде чем отправить на дальнейшую обработку, материал снова осматривают для отбраковки неподходящих частей.

В ламелях для изготовления клееного профбруса нет:

• следов поражения насекомыми («ходы», мелкие отверстия, продукты жизнедеятельности);
• синей или черной гнили (даже малый участок удаляют);
• выпадающих сучков, сколов, трещин.

Подходящие заготовки без дефектов отправляются в цеха для сушки.

Технология производства клееного бруса

На данный момент технология изготовления клеевого бруса довольно разнообразна, но очень консервативна. Изменения происходят, в основном, при подборе древесины и при усовершенствовании оборудования, как по качественным показателям, так и по количественным. Но есть технологические новинки, которые позволят поднять производство клеевых конструкций на более качественный уровень.

Инновационной технологией является применение на определённом этапе новейших нанотехнологий. Такими проектами предусмотрен замкнутый цикл производства, от заготовки сырьевой древесины, до выпуска готовых конструкций из клеевого бруса. При этом все отходы производства идут на изготовление сопутствующей продукции. Разработана такая технология совместно с российскими специалистами.

Этапы производства

Производство клееного бруса можно разделить на определенные этапы:

1. Приём и сортировка поступившего сырья. На этом этапе происходит проверка поступившей древесины на предмет соответствия стандартам и нормам для определённых производственных нужд. Далее совершается правильная укладка отобранных материалов,
2. Сушка сырья. Уложенные штабелями заготовки поступают в сушильные камеры, в которых остаточная влажность сырья доводится до 11-12%, в зависимости от типа древесины. Процесс сушки автоматизирован, но строго контролируется технологами и может длиться около недели в зависимости от сезонности,
3. Первоначальная строжка и вскрытие не кондиции. На этом этапе визуально на строганной доске определяются дефекты и не стандартные заготовки. После проверенные заготовки складывают в пачки,
4. Процесс торцовки. На этом этапе дефектные участки вырезаются, а качественные материалы сращиваются по длине. Может производиться, как в ручную оператором станка, так и в автоматическом режиме на новейшем оборудовании,
5. Создание ламелей. На качественные заготовки спецоборудованием вырезаются по бокам шипы и наносят клеевой состав.
6. Строгание полученных ламелей производится при помощи четырёхстороннего станка для доведения их до стандартных габаритов,
7. Опрессовывание ламелей в бруса с предварительным нанесением клея. Процесс длится около 30-40 минут,
8. Строжка и профилирование готового бруса. Производится в зависимости от целевого назначения полученных изделий,
9. Проверка на соблюдение технологических норм и соответствие стандартам.

Оборудования для такого производства сложное и имеет высокую стоимость. Например, четырехсторонний станок Beaver-623 имеет стоимость около 1,5 миллиона рублей, а сушильная камера СКФ-100 около 2,0 миллиона рублей, автоматический пресс F-A01 стоит более 2,5 миллиона рублей. Но не стоит забывать, что при правильно оптимизированном оборудовании любые затраты на приобретение качественной техники быстро окупаются за счет своей производительности и высокого качества получаемых изделий.

Узнайте, как выбрать оборудование для производства металлочерепицы и каковы особенности производства этого материала.

Всё об оборудовании для изготовления брусчатки тут.

Изготавление пластиковых окон не такой уж и сложный процесс. Узнайте, как он осуществляется на .

Таким образом, изготовление клеевого бруса — сложный технологический цикл, в результате которого получают практически идеальный строительный материал. Он имеет широкое применение во всех видах строительства, но при этом остаётся природным и экологически чистым материалом, который практически не горит.

Сушка заготовок

В древесине естественной влажности есть физически и химически связанная влага. Ее постепенное природное удаление вызывает деформацию древесины, трещины и уменьшение объема.

Для этого пиломатериала используют только сухое дерево – 10-11%. Для достижения такого низкого содержания влаги в массиве древесины, ее сушат камерным способом. В специальных боксах под воздействием высокой температуры и давления. Существуют и камеры с центрифугированием, так вода удаляется из ламелей ещё быстрее, а оставшаяся влага распределяется по массиву равномерно.

Но и теперь нельзя собирать из отдельных деталей брусья. Перед тем, как склеивать заготовки, их делают гладкими, это позволяет достичь сцепления ламелей при дальнейшем склеивании. Ни одна неровность или шероховатость не останется незамеченной, а современное точное автоматизированное оборудование доведет заготовки до нужного состояния.

Сырьё

Сырьём для изготовления служит древесина, лучшие породы деревьев – сосна, ель, лиственница, кедр.

Особым качеством отличаются дуб и ясень, но стоят в разы дороже. В качестве древесных заготовок подойдут необрезанные и обрезанные доски, пиловочник.

Также понадобится клей для производства клееного бруса: полиуретановый, меламиновый, резорциновый или EPI. Тип клея выбирается, исходя из таких характеристик, как токсичность, цвет скорость затвердевания.

Для качественной работы нужен клей, распределяющийся по поверхности доски равномерно и без сгустков, довольно быстро затвердевающий.

Самая высокая скорость затвердевания у полиуретанового клея, он применяется в условиях повышенной влажности. Меламиновый и EPI обладают прозрачным цветом, резорциновый клей – тёмный, применяется для наружных конструкций.

Для изготовления 150 куб. м бруса понадобится 400-450 куб. м древесных расходников и 550-600 кг клея.

Склейка деталей

Сборка тела бруса – важный этап. От выбранной клеевой системы зависит прочность материала, его долговечность, безопасность и экологичность, правильное проведение работ по склейке ламелей тоже влияет на все параметры.

В изготовлении используют три типа клея:

• полиуретановый;
• полимер-изоацетатный;
• меламиновый;
• ризорциновый.

Первые три используются в России и за рубежом, последний же распространен только в Японии и США. Составы, которые применяют для прочного соединения ламелей непохожи на привычные для нас клеи. Это многокомпонентные системы, смешиваются которые в единое целое уже на месте использования.

Склейка сложный процесс, он требует специального температурного режима, оборудования для прессовки, просторных ангаров с вентиляционным оборудованием. Стоит помнить, что в кустарных условиях качественный клееный брус получить невозможно. При формировании тела будущего бруса ламели соединяют вразбег, что увеличивает прочность конечного изделия и его стойкость к нагрузкам изгиба.

Отбор материала для клееного бруса:

Она начинается с тщательного отбора поступившего лесоматериала. Лучшим материалом для изготовления клееного бруса являются хвойные породы деревьев, ель и сосна, выросшие в северных лесах.

Северная древесина имеет ряд преимуществ, связанных с условиями произрастания. К ним относятся:

• высокая плотность;
• практическое отсутствие повреждений, вызванных древесными вредителями;
• экологичность.

Северная древесина более всех соответствует требованиям ГОСТ, но есть еще некоторые особенности, зависящие только от условий произрастания и от климата. Главная особенность заключается в наличии оптимального для защиты дерева от гнили количества природной смолы.

Поэтому северная древесина более предпочтительна для производства клееного бруса.

Точное соблюдение технологического процесса сушки пиломатериала важно потому, что в это время формируются многие эксплуатационные свойства, такие как полное отсутствие сквозных растрескиваний, искривление ламелей и клееного бруса. Сушка проводится в мягком режиме, согласно стандартам и техническим условиям, поэтому механические свойства древесины сохраняются, а после проведения остальных технологических операций умножаются за счет вновь приобретенных. Попутно решается не менее важная проблема – дезинфекция досок и уничтожение различных грибков и микроорганизмов.

Нарезка профиля

Когда брус склеен в единое целое, его дополнительно шлифуют (при необходимости) и формируют профиль для соединения брусьев между собой при строительстве зданий.

Есть три типа профиля:

• гребенчатый;
• «шип-паз»;
• «скандинавский».

В России чаще используют шипово-пазовое соединение венцов, оценив его за простоту сборки и удобство в работе. При этом профиль надежно защищает стены сруба от продувания, снижая теплопотери в готовом здании.

Брус на ПВА – гаражное производство

Приобретая клееный брус, не гонитесь за дешевизной. Есть только один вариант, почему пиломатериал стоит слишком мало – его качество далеко от идеала. Если возникли подозрения на счет добросовестности продавца – просите сертификаты на клеевые составы и продукцию. Отказ поставщика предоставить требуемую документацию – признак мошенника, который продаст вам под видом клееного бруса кустарную подделку.

Сейчас участились случаи изготовления несертифицированного материала с применением вместо надежных, прошедших испытания клеевых составов обычного ПВА. На производстве его встречают, часто аналогом этого клея временно проводят торцевое крепление ламелей между собой. Но окончательное соединение их по всей длине проводится только с применением специально разработанных средств. Приобретая продукцию у представителей «гаражных производителей», вы получаете красивый на вид пиломатериал, который покажет отвратительное качество в первые же дождливые месяцы. Поэтому не стоит верить людям, продающим клееный брус по цене профилированного естественной влажности. Такие «подарки судьбы» обернутся огромными неприятностями при строительстве и эксплуатации здания.

Развитие технологий открыло перед человечеством новые возможности — возводить современные и комфортные деревянные дома, используя качественные, долговечные, надежные и натуральные материалы. Клееный брус — как раз такой: он сочетает в себе достоинства натуральной древесины и отличные эксплуатационные характеристики, несвойственные обычному дереву. Клееный брус хорошо сохраняет свои геометрические размеры, имеет лицевую поверхность высокого качества, без дефектов. Видео-ролик, размещенный в материале, даст больше полезной информации для тех, кто хочет разобраться в технологии изготовления и свойствах клееного бруса.

Оборудование для производства

Производство клееного бруса нельзя организовать вручную: качество изделий не выдержит никакой критики. Поэтому любое предприятие будет использовать специализированное оборудование для производства клееного бруса:

• 4-сторонний фрезеровочный станок для производства бруса — от 400 тысяч рублей;
• автоматическая линия для сращивания древесины — 2 миллиона рублей;
• станок для нанесения клея (обычно входит в автоматическую линию, но в отдельных случаях придётся купить отдельно);
• пресс — 1,5 миллиона рублей.

Таким образом, чтобы купить оборудование для клееного бруса, потребуется не менее 4 миллионов рублей. Обратите внимание, что это станки только для непосредственного изготовления стройматериала. Скорее всего, производству потребуется погрузчик и подсобные инструменты, что увеличит стоимость на 1-1,5 миллиона рублей.

Анализ процесса производства клееного бруса

Формирование клееного бруса является сложным, длительным и многостадийным процессом. Естественно, чем больше технологических операций необходимо выполнить для изготовления конечной продукции, тем выше ее добавочная стоимость. А высокая добавочная стоимость − это рентабельность производства. Наряду с этим необходимо учитывать и обратную закономерность: чем больше операций, тем выше вероятность получения брака.

Клееные материалы из цельной древесины в основном используются как несущие строительные и столярные конструкции. В производстве клееного бруса для домостроения выход продукции составляет от 20 до 30% от объема пиловочника.

Низкий объемный выход обуславливается отходами и потерями древесины при обработке, включающими:

• до 50% − объем отходов бревен при формировании пиломатериалов;
• до 15−20% − объем пороков в пиломатериалах, которые необходимо вырезать;
• до 4−7% − потери на обработку в размер по сечению (строгание) материалов до и после линии сращивания;
• до 6% − безвозвратные потери материала на усушку;
• потери, возникающие при торцовке пиломатериалов и бруса в размер по длине; зависят от спецификации готовой продукции и могут составлять до 8−10%.

При выбраковке всего одного кубометра клееных конструкций фактические потери составляют около 4 м 3 пиловочных бревен (3−4 дерева в возрасте спелости). При таком выходе готовой продукции на первый план выходит обеспечение контроля качества материалов и изделий на всех этапах технологического процесса.

Рассмотрим каждый этап подробно, чтобы определить, каким образом целесообразно организовать и реализовать работу, призванную обеспечить контроль качества изготавливаемого изделия.

Этап первый

На этом этапе производителям необходимо определиться с выбором сырья для изготовления клееных конструкций. На множестве небольших предприятий предпочитают использование покупных пиломатериалов, обходясь без собственного участка лесопиления. Зарубежный опыт показывает жизнеспособность такой модели, однако ее не всегда можно реализовать в российских условиях. За рубежом пиломатериалы, формируемые в лесопильном цехе, сортируются с помощью силовых и акустических установок для определения их физико-механических свойств, что является обязательным условием их использования в производстве несущих клееных конструкций. Проведение такой сортировки позволяет не только гарантировать прочностные свойства, но и экономить пиломатериалы. По ее результатам определяется местоположение пороков строения древесины, которые влияют на качество и должны быть удалены (вырезаны). Следует также отметить, что для изготовления клееных конструкций целесообразно использовать пиломатериалы радиального и полурадиального распила, большой выход которых возможен только при реализации специальных схем раскроя бревен, что не всегда выгодно производителю пиломатериалов.

Выполняя раскрой пиловочных бревен, производители клееного бруса имеют возможность выпиливать пиломатериалы из различных зон бревен − тех, где древесина с требуемыми свойствами, приоритет которых определяется в зависимости от вида используемого связующего и назначения клееных элементов. Тем самым сокращаются потери древесины на отбраковку пиломатериалов с несоответствующими требованиям технологии свойствами.

Изготовители клееного бруса, которые не обеспечивают производство собственными пиломатериалами, а приобретают их, вынуждены организовывать участок сортировки пиломатериалов по качеству и наклону волокон древесины. Как правило, создание такого участка предусматривается на этапе проектирования предприятия.

Этап второй

Следующей операцией, в ходе которой формируется большинство эксплуатационных свойств будущих клееных конструкций, является сушка пиломатериалов.

Многие производители клееных деревянных конструкций в стремлении увеличить объем производства не хотят использовать для подготовки качественной древесины мягкие режимы, поскольку так увеличивается продолжительность сушки.

Бытует мнение, что клееный брус не подвержен короблению, но это верно только в том случае, если сушка выполнена в мягком режиме и после нее проведено кондиционирование пиломатериалов для выравнивания влажности и внутренних напряжений, а также при условии правильной сборки ламелей в брусе.

Современные клеи способны склеивать древесину с влажностью до 15%, однако их применение не гарантирует целостности клеевого соединения и стабильности формы продукции при нарушении технологии сушки и последующей релаксации напряжений, возникающих в древесине (рис. 1).

Этап третий

На этой стадии производства выполняется подготовка поверхностей ламелей к склеиванию.

Известно, что поверхность древесины постепенно «стареет» и теряет способность к склеиванию (уменьшается число свободных радикалов, способных взаимодействовать с клеем), поэтому производство должно быть организовано таким образом, чтобы не позднее чем через полсмены (3−4 часа) ламели, обработанные в размер по сечению на строгальных (продольно-фрезерных) станках, поступали на участок склеивания.

«Старение» древесины сопровождается поднятием ворса и ухудшением смачиваемости поверхности клеем, что ведет к увеличению расхода клея при нанесении вальцами или кистью. В результате не только снижается адгезионная способность древесины, но и возрастает толщина клеевого слоя, что также негативно сказывается на прочности клеевого соединения.

Увеличение толщины клеевого соединения может быть также вызвано кинематическими неровностями на поверхности ламелей, возникающими при их обработке (рис. 2).

Высоту (h) и длину (l) волны определяют по формулам (1), где h − высота волны, мм; l − длина волны, мм; R − радиус режущей кромки лезвия цилиндрической фрезы, мм, и (2), где U − скорость подачи, м/мин; n − частота вращения шпинделей, мин-1; z − число ножей, шт.

По данным компании Leitz [2], для достижения баланса между качеством обработки поверхности ламелей и рациональным режимом работы режущего инструмента необходимо обеспечить длину кинематической волны 1,3−1,7 мм (рис. 3). В производственных условиях обоснование требуемых параметров работы оборудования может быть определено экспериментальным путем, исходя из свойств обрабатываемой породы древесины и инструмента.

Длина и высота кинематических неровностей зависят от вида и степени затупления режущего инструмента, а также от скорости подачи и резания.

Помимо увеличения толщины клеевого соединения за счет образования полостей из-за кинематических волн между склеиваемыми поверхностями происходит изменение параметров работы оборудования, что также оказывает отрицательное влияние на качество его работы (рис. 4) и, соответственно, на качество подготовки склеиваемых поверхностей [3].

Этап четвертый

На этом этапе производится формирование клееного бруса. Довольно распространенная ошибка на современных предприятиях: при сборке ламелей в брус крайне мало внимания уделяется ориентации ламелей относительно направления волокон древесины.

Ламели, как правило, визуально сортируют только по качеству, без учета места их выпиловки из бревна, хотя формоустойчивость бруса в условиях эксплуатации обеспечивается именно за счет различного направления волокон древесины в смежных слоях, что необходимо для снижения влияния анизотропии древесины.

Конструкция бруса в поперечном сечении должна отвечать правилам симметрии и состоять из нечетного количества ламелей для уменьшения напряжений, возникающих при отверждении связующего и в результате усушки и разбухания (такие напряжения могут возникать также при эксплуатации бруса, работающего на изгиб).

При использовании в процессе изготовления бруса четного числа ламелей максимальные касательные напряжения приходятся на клеевое соединение, как правило, работающее на скалывание хуже, чем цельная древесина.

При укладке ламелей необходимо обеспечить их сборку таким образом, чтобы в качестве лицевых не использовались сердцевинные доски, ориентированные сердцевиной наружу (рис. 5).

Под влиянием температурно-влажностных изменений внешней среды и внутренних напряжений древесины в ламелях (особенно при толщине более 33 мм) может происходить отслоение и выпадение сердцевинной трубки из бруса в процессе его эксплуатации.

В соответствии с ГОСТом 20850−84 «Конструкции деревянные клееные. Общие технические условия» толщина склеиваемых слоев в клееных элементах должна составлять 20±1 мм и 33±1 мм, на основании чего производители принимают допуск на размер равным 2 мм − даже при изготовлении ламелей нестандартных толщины и ширины.

Разнотолщинные ламели, которые формально находятся в поле допуска по толщине, довольно сложно склеивать, поскольку для обеспечения требуемой прочности клеевого соединения необходимо обеспечить контакт между склеиваемыми поверхностями, что, с учетом большого числа ламелей в прессе, требует приложения повышенного давления.

Помимо этого, вследствие разнотолщинности ламелей при их склеивании в древесине возникают внутренние напряжения, вызванные неравномерным сжатием по толщине и способные привести к разрушению клеевого соединения.

Не менее важным моментом технологического процесса является обеспечение постоянной ширины пиломатериалов. При склеивании бруса по толщине давление прикладывается к пластям пиломатериалов.

Для формирования бруса требуемой геометрической формы пакет ламелей предварительно фиксируется при помощи фронтальных прижимов, которые передают давление на кромки пиломатериалов. При склеивании зафиксированных фронтальными прижимами ламелей разной ширины может происходить их смещение (рис. 6), в результате которого при приложении давления к пластям не будет обеспечен контакт между склеиваемыми поверхностями.

Рис. 7. Щели между брусьями с
дефектами формы [1]

Рис. 8. Щели между брусьями с
дефектами формы [1]

Показатели прочности клеевого соединения при скалывании на разных участках длины бруса будут разными [4], и зависят они не только от физико-механических характеристик склеиваемых ламелей, плотности их контактных слоев, но и от жесткости прижимной балки пресса и числа цилиндров, передающих давление на склеиваемые заготовки. Давление прессования в зависимости от давления в системе может быть определено по формуле (3), где Pр.ж − давление рабочей жидкости в прессе, МПа; F − площадь склеиваемой поверхности, м 2 ; n − число i-х цилиндров.

Создание качественного клеевого соединения зависит не только от условий подготовки ламелей, но и от связующего. При приготовлении и нанесении клея необходимо выдерживать в цехе заданные производителем клея температурновлажностные условия, поскольку они оказывают влияние на жизнеспособность связующего и продолжительность открытой/закрытой выдержки.

При использовании многокомпонентных клеев, подготовленных к нанесению с нарушениями технологии, или в случае их применения по истечении срока жизнеспособности отверждение может произойти преждевременно, и только между склеиваемыми поверхностями − без проникновения в контактные слои древесины. Подобные дефекты склеивания довольно сложно распознать в производственных условиях без проведения испытаний клееного бруса по всей его длине с помощью рентгенографии или ультразвука. Выполнить испытания при помощи методов разрушающего контроля в данном случае невозможно. Разрушение таких клеевых конструкций, как правило, происходит во время их эксплуатации в результате смены температурно-влажностных условий, влекущих изменение размерных характеристик ламелей, которые при этом не сдерживаются должным образом клеевыми соединениями.

При склеивании заготовок в прессе клеевое соединение обычно не успевает набрать требуемую прочность, для достижения которой необходимо обеспечить выдержку бруса после прессования. Продолжительность выдержки определяется типом связующего по рекомендациям изготовителя.

Выдержка осуществляется на подстопных местах, основным требованием к которым является прямолинейность основания, не позволяющая брусу деформироваться под действием собственной массы.

При сборке домов из деформированного клееного бруса образуются щели (рис. 7, 8).

Этап пятый

Заключительным этапом процесса производства клееного бруса является формирование соединительных элементов.

После склеивания и технологической выдержки необходимо выполнить профилирование бруса для формирования монтажных пазов и гребней, а также полостей, в которые укладывается утеплитель.

На этой стадии может происходить снижение качества бруса за счет вскрытия смоляных кармашков и выпадения сучков, которые были незамечены или неверно определены на предыдущих стадиях технологического процесса.

Для их заделки целесообразно использование различных вставок в форме «лодочек» или «пробок» из цельной древесины.

Вскрывшиеся дефекты могут быть удалены и при формировании соединительных лап и чашек, а также при торцовке бруса.

Анатолий ЧУБИНСКИЙ, д-р техн. наук, проф.,
Александр ТАМБИ, канд. техн. наук, доц., СПбГЛТА им. С. М. Кирова

Производство клееного бруса

Клееный брус, в отличие от других материалов, является высокотехнологичным продуктом. Соответственно, для производства качественного клееного бруса необходимо строгое соблюдение технологии. Наша компания пришла к тому, что без собственного производства клееного бруса нам не обойтись. Только в этом случае мы можем гарантировать, что брус соответствует техническим условиям, т.е. со временем не треснет, не потемнеет и его теплоизоляция будет на должном уровне. На сегодняшний день производственные мощности компании GOOD WOOD насчитывают 2 собственных завода в Зеленограде общей площадью 10 000 кв. м.

Технология производства клееного бруса поэтапно:

• Первая торцовка
• Распиливание бревна (бревно — доски)
• Сушка
• Вскрытие дефектов (первое строгание)
• Оптимизация (доски — ламели)
• Сращивание (ламели — плети)
• Второе строгание (рейсмусование)
• Нанесение клея
• Прессование (плети — клееный брус)
• Профилирование (клееный брус — клееный профилированный брус)
• Торцовка
• Зарезание чашек (пазов)

Спрос на эту продукцию в последнее время сильно возрос, и, как обычно у нас происходит, появилась целая индустрия по выпуску некачественных материалов. Их использование резко снижает эффект от вложенных средств.

В активе компании новейшее оборудование от ведущих европейских производителей, сушильные камеры MuhlbockVanichek, производственные линии от лидеров — Hundegger и SMB, мы также используем при изготовлении немецкое и американское оборудование Weinig и Leademac. Качество обработки и точность у этих станков не может сравниться с лучшими немецкими станками. Для того чтобы при изготовлении бруса на дешевых станках обеспечить вхождение шипов в пазы, необходимо увеличивать зазоры, что ведет к ухудшению теплоизоляционных свойств.

Завод по производству клееного бруса GOOD WOOD полностью автоматизирован, на каждой стадии происходит автоматический контроль качества. Это позволяет свести процент брака к минимуму. Мы сушим древесину с использованием мягких режимов сушки при влажности 8–10 %.

Строгие стандарты качества и технические условия, принятые в компании GOOD WOOD, не позволяют нам ускорять этот процесс, т.к. при ускорении ухудшаются механические свойства древесины, что приводит к растрескиванию бруса уже после возведения стены. Мы используем только высококачественный сертифицированный клей от ведущего мирового производителя — Akzo Nobel. Результат — надежные и долговечные дома из клееного бруса, на которые мы даем гарантию 50 лет.

Мы используем пресс-вайму, обеспечивающую равномерное давление 100 т на кв. м. Мы строго выдерживаем время прессования, а также время после склеивания. Использование некачественного клея или нарушение технологии склеивания может привести к отслоению ламелей вплоть до разрушения здания.

Покупая клееный брус от производителя, обращайте внимание на:

• влажность древесины на поверхности и внутри;
• качество обработки боковых поверхностей и фасок;
• точность строгания пазов и шипов;
• качество склеивания ламелей;
• наличие дефектов древесины (выпадающие сучки, обзол, гниль, червоточина, сердцевина, сколы, покоробленность).

Особое место в компании GOOD WOOD занимает уникальный в своем роде отдел технического контроля, который отвечает за качество продукции на выходе из производства. Наша продукция прошла сертификацию на соответствие техническим условиям. При обнаружении брака или несоответствия ТУ продукция отбраковывается прямо на строительной площадке и компания заменяет детали за свой счет.

Весь персонал компании GOOD WOOD знает строгую политику руководства: брак недопустим и наша репутация намного важнее упущенной сиюминутной выгоды.

Правило № 1 нашей компании:

Экономия копеек, влияющая на качество и надежность — недопустима!

Как увидеть завод по производству клееного бруса

У компании GOOD WOOD одно из крупнейших производств клееного бруса в России. Завод находится в Подмосковье — специально, чтобы любой желающий смог увидеть, как производят детали будущего дома. Наш адрес: Зеленоград, Елино, ул. Летняя, 1, GOOD WOOD PLAZA (центральный офис).

Чтобы получить максимум информации, запишитесь на семинар. Мероприятия проводятся в GOOD WOOD PLAZA — самом большом деревянном офисном здании в России. На встречах инженеры компании рассказывают о строительстве, технологиях, отвечают на вопросы.

Особенности изготовления ворот из профильной трубы своими руками

Ворота или калитки из профильной трубы, сделанные своими руками, можно увидеть на многих приусадебных участках. Владельцы стараются не тратить много денег, а выполнять всё самостоятельно. С такой работой способен справиться даже человек без опыта, если есть необходимое оборудование, материалы, рекомендации и советы, которые помогут не совершать распространённых ошибок.

• Профтрубы для ворот
• Способы производства профтруб
  • Советы по выбору обшивки
  • Выбор профильной трубы
• Правила расчёта размеров конструкции
• Расчёт материалов
  • Необходимые инструменты
• Инструкция по изготовлению ворот

Профтрубы для ворот

Использовать профтрубы при создании ворот стали сравнительно недавно. Этот материал имеет несколько видов сечения, из которых выделяют прямоугольную, квадратную, овальную и округлую форму.

Кроме того, трубы делят на различные категории по материалам и прочности стали. Из них выделяют следующие типы:

• углеродная;
• нержавеющая;
• оцинкованная сталь.

Создание красивого внешнего вида частного дома начинается именно со стен и ворот, но это не главное их качество, ведь они в первую очередь повышают уровень безопасности хозяев и имущества.

Соответственно, для изготовления ворот выбирают только углеродную или оцинкованную сталь. Нержавеющая сталь отличается высокой долговечностью, но не способна выдерживать большие нагрузки, поэтому подходит больше в качестве основы для калитки.

Способы производства профтруб

Существует несколько способов производства профтруб, от которых зависит прочность и долговечность. Среди основных выделяют следующие:

1. конструкции, которые не требуют большой нагрузки, изготовляют из труб, выпущенных сварным горячекатаным способом;
2. холоднокатаные трубы больше подходят для создания каркасов, используемых в быту;
3. бесшовные трубы — это лучший выбор для изготовления ворот или аналогичных изделий, требующих долговечности и прочности. Ещё один плюс этого вида материала заключается в хорошем сопротивлении при вертикальных нагрузках.

Какие выбирать профтрубы для создания ворот, каждый решает сам. У всех у них свои плюсы и минусы, но рекомендуется остановиться на материале, который будет удовлетворять поставленным целям.

Чаще всего используется комплексное применение всех видов материалов. На изготовление каркаса ворот идёт прочная, долговечная бесшовная труба. Далее определяют, какими будут ворота: подвесными, откатными или распашными. Это очень важно для выбора схемы конструкции, дополнительных систем безопасности и материалов.

Например, многие ставят систему дистанционного управления, сигнализацию, видеокамеры, звонок, и всё это предварительно нужно внедрить в конструкцию. В итоге получаются красивые и безопасные ворота, выполненные из прочных профтруб. Аналогичный подход помогает сделать и калитку из профильных труб своими руками.

Для самостоятельной работы человек должен владеть начальными навыками в сварке, нарезке труб с помощью болгарки и умением составлять чертежи. Если подобные навыки отсутствуют, помогут многочисленные советы по изготовлению конструкции ворот. В интернете есть масса различных схем и пошаговых инструкций.

Советы по выбору обшивки

Профильные трубы значительно удешевляют итоговую стоимость ворот. При изготовлении обшивки используют такие материалы:

1. гофрированный лист. Он отличается высокой стойкостью к воздействию внешних или механических факторов. Всё это подкрепляется сравнительно небольшой ценой и весом этого материала;
2. оцинкованный лист. Обшивка из металлического материала страдает от постоянного распространения коррозии на её поверхности. Поэтому покупают высококачественный и специально обработанный оцинкованный лист, на котором не образуется ржавчина, но стоимость его выше;
3. древесина. Это самый требовательный материал из всех, ведь его необходимо постоянно обрабатывать краской или лаком, который препятствует деформации и гниению. Деревянная обшивка прочная, но недолговечная. Такой минус окупается великолепным внешним видом, поэтому хозяевам часто приходится решать, что важнее — красота или качество.

Выбор профильной трубы

Одна из главных задач при самостоятельной сборке конструкции — это выбор профтрубы. Некоторые специалисты машут на это рукой и используют для создания каркаса различные остатки металлических труб.

В итоге это приводит к заметному перекосу ворот из-за большого веса, к быстрой деформации, непрезентабельному виду, да и просто калитку тяжело открывать и закрывать.

Остатки труб используют исключительно для создания перемычек, молдинга или внешней отделки. При этом даже тут рекомендуется использовать прочную углеродистую сталь, которая выдерживает высокие нагрузки и влияние механических и внешних факторов.

Нержавеющая сталь или её остатки не подходят при создании ворот. Этот материал не способен выдерживать постоянные высокие нагрузки и просто деформируется. Его лучше использовать как основу для калитки или в качестве материала для мелких деталей.

Правила расчёта размеров конструкции

Определившись с материалом каркаса и обшивки, необходимо заняться созданием схемы, которая в первую очередь включает в себя размеры. Несмотря на свою простоту, распашные ворота требуют точных расчётов, чтобы в итоге они смогли встать идеально на своё место. При этом важно помнить о таких особенностях:

1. размер ворот в распахнутом виде должен позволять беспрепятственно проходить автомобилю крупных габаритов. Лучше оставить около полуметра с каждой стороны от стойки ворот, чтобы автомобиль мог спокойно проехать, не задев конструкцию. Соответственно, учитывается и пространство, которое будут занимать открытые створки;
2. эскиз будущих ворот должен включать указания всех габаритов и параметров, даже если они кажутся маловажными. Ширина и длина конструкции должны быть пропорциональны пространству, в которое будет установлена калитка. Обязательно должны быть указаны размеры металлических столбов, выполняющие роль опоры;
3. при создании чертежа соблюдается масштабирование с реальными параметрами и материалами. Согласно эскизу и его масштабу рассчитывается количество и метраж профтруб, а также будущая обшивка.

Расчёт материалов

Подсчитывается количество труб и денег только после окончания работы с чертежом и выбора «ингредиентов», которые будут использованы при создании ворот.

Для опор подходит профиль с сечением 100×100 мм. Это прочное изделие, которое отлично справится с тем, чтобы долгое время стойко переносить большие нагрузки. В качестве материалов для каркаса или рамы подходят трубы с сечением 40×40 или 50×50 мм.

Основа для перемычек может быть из стального прута или куска трубы, причём тут следует обращать внимание на качество и плотность стали. Сечение обычно подбирают 40×20 мм.

Нельзя забывать, что тип ворот, который был выбран, оказывает прямое влияние на количество материалов и их необходимую прочность. Из профильной трубы можно сделать такие ворота:

• ажурные;
• с обшивкой из деревянной доски;
• с обшивкой из профлиста;
• кованые;
• решётчатые.

Соответственно, профтрубы будут выбраны, в зависимости от целевого назначения и величины нагрузки.

Ворота выбирают, исходя не только из личных предпочтений или денежной стоимости, если речь идёт о сборке своими руками. Ещё один важный критерий — это навыки человека. Если не получается сварить ворота своими руками, лучше отказаться от раздвижных ворот, сделав выбор в пользу распашного типа, который практически не требует сварочных швов.

С учётом всех вышеперечисленных факторов подсчитывается максимальное количество материалов, расходы на оборудование и дополнительные системы, которые будут установлены для повышения безопасности жилья. К примеру, систему автоматического, дистанционного управления воротами. Это значительно сэкономит время, силы и повысит презентабельность.

По габаритам конструкция ворот должна быть универсальной, чтобы любая машина смогла спокойно проехать. Минимальная ширина проёма обычно равняется трём метрам. Такое расстояние позволяет проезжать через ворота не только легковым, но и грузовым машинам.

Такое же правило касается и калиток, которые должны соответствовать ширине от 0,75 до 1 метра. Это позволяет заходить спокойно людям с любыми габаритами или сумками. Высота ворот позволяет обезопасить дом от проникновения или лишних взглядов. Стандартная высота ворот из профтрубы — 1,6 м, но многие предпочитают делать конструкцию высотой 2−2,5 метра.

Необходимые инструменты

Независимо от габаритов или типа выбранной конструкции, необходимы такие инструменты:

• молоток;
• строительный уголок;
• мощная дрель;
• набор электродов;
• строительный уровень;
• болгарка и шлифовальная машина;
• кисточки;
• отрезные и шлифовальные диски;
• цемент, песок, бутовый камень;
• сварочный аппарат;
• прочный замок;
• петли;
• краска;
• саморезы;
• грунтовка для металла;
• элементы для декора конструкции.

Это лишь перечень основных инструментов и материалов. Остальные детали добавляют специалисты во время сборки ворот, в зависимости от личных предпочтений, опыта и фантазии.

Инструкция по изготовлению ворот

Для изготовления ворот необходимо следовать пошаговой инструкции. За пример возьмём самую распространённую распашную конструкцию.

• После покупки труб они заранее подготавливаются. Новые материалы и трубы обезжиривают и помечают согласно необходимым параметрам конструкции. Со старыми трубами придётся немного повозиться, удаляя коррозию и восстанавливая некоторые деформированные места. Ржавчина удаляется шлифовальным кругом или обычной наждачной бумагой.
• Второй шаг — это нарезка труб. От точности зависит, насколько удачно получится сварить попарные элементы в одно целое. Незначительная погрешность при нарезке в результате отразится большими проблемами на внешнем виде или работе конструкции.
• Устанавливают опоры на глубину около 1 метра. Диаметр ямы должен соответствовать размеру 50×50 см, чтобы оставалось место для заливки цементного раствора.
• Каркас ворот из профильной трубы сделать просто, если сосредоточить внимание на точности. Необходимо постоянно проверять уголком отсутствие перекоса после сварки двух элементов. Окончание сборки каркаса сопровождается работой шлифовальной машинки, с помощью которой все острые углы и швы затираются.
• После того как работа с каркасом была закончена, переходят к установке петель. Здесь важно точно сопоставить все части петель. Для этого сначала приваривают первые части петель к опорам, а только потом на каркас. При этом лучше позвать помощников, которые помогут поднять каркас и проверить, соединяются петельные изделия или нет.
• Подходит очередь обшивки, которую нужно установить на каркас. Выбор обшивочного материала огромен. Металлопрокат, дерево и поликарбонат отличаются хорошей прочностью и красивым внешним видом. Лист такой обшивки крепится с задней и передней части каркаса. Их расположение может быть самым разным, в зависимости от предпочтения хозяина. Некоторые даже создают рисунки с помощью обшивки разных цветов или материалов.
• Обычный прокатный лист не рекомендуется использовать в качестве обшивки из-за большого веса. Во-первых, его крепят с помощью сварки, потому что крепления через время придётся менять, а, во-вторых, большой вес деформирует каркас и через время срывает петли. Поэтому прокатный лист используют только в качестве обшивки на ворота складов или гаражей.

Как сварить ворота из профильной трубы? Перечисленные советы и инструкции помогут с лёгкостью решить эту задачу своими силами, даже если нет достаточного опыта. Главное — всё делать шаг за шагом, следовать рекомендациям и советам, чтобы избежать распространённых ошибок и получить качественные и долговечные ворота.