Устранение коробления деревянных изделий большого формата

Современные фрезерные станки с ЧПУ обладают высокой точностью и скоростью обработки. Крупные производители станочного оборудования предлагают широкие линейки с моделями фрезерных станков как общего назначения (универсальные), так и специализированные серии (ориентированные, к примеру, на обработку камня). Ещё одним важным отличием является площадь рабочего стола фрезерного станка. Модели с большим рабочим столом идеально подходят для обработки цельных заготовок больших габаритов (например, мебельных фасадов). Широкоформатные модели фрезерных станков с ЧПУ позволяют осуществлять раскрой заготовок, избавляя тем самым от необходимости обращаться к стороннему оборудованию. Это значительно ускоряет и удешевляет процесс производства. При этом фрезерный станок сохраняет преимущества высокой универсальности. Простая замена программы (путём загрузки соответствующих файлов в память контроллера ЧПУ) позволяет легко переориентировать оборудование на выпуск изделий другого типа.

Фрезерный станок с большой площадью рабочего стола является даже более универсальным, чем его «младшие собраться». Ведь изготовить маленькую деталь на большом станке можно, а вот большую деталь на малом станке — нет. Однако на практике встречаются ситуации, когда высокая точность современного оборудования с ЧПУ оказывается не в силах обеспечить выходного качества изделий — например, из-за коробления последних уже после фрезерной обработки.

Заготовка до и после обработки

Любая деревянная заготовка представляет собой материальное тело со сложной внутренней структурой. Даже в свободном состоянии (без внешней нагрузки) заготовка может иметь внутренние напряжения. Причиной их наличия является особенность структуры, происходящие внутри процессы или последствия изготовления заготовки (т. н. остаточные напряжения, сохранившиеся от награждения в прошлом). Неприятное следствие наличия внутренних напряжений — самопроизвольное изменение формы и/или размеров готового изделия.

В этом отношении натуральная древесина является очень «опасным» материалом — из-за своей склонности к короблению. Причём данный процесс трудно предсказуем. А причиной коробления изделий может быть влажность — как в помещении, так и в самой древесине (ввиду плохой просуши сырья). Нередки примеры, когда готовое деревянное изделие «ведёт» прямо на рабочем столе фрезерного станка. Но даже и в этом случае точность фрезерного оборудования с ЧПУ и его возможности оказываются достаточны чтобы «спасти» положение и предотвратить порчу готового изделия.

Составные изделия большого формата

Довольно часто деревянные изделия большого размера (к примеру, рамы) выполняются составными — из отдельных склеенных деталей. Коробление такой конструкции особенно неприятно, так как может привести к полной негодности готового изделия. Для снижения вероятности коробления необходимо фрезеровать отдельные детали строго вдоль волокон — независимо от конечной ориентации деталей в составе изделия. Так же рекомендуется проводить финишную обработку изделия после склейки и сушки — чтобы нагрузка на отдельные элементы изделия в процессе обработки была равномерной. Размер и форму отдельных элементов (деталей изделия) следует выбирать так, чтобы обеспечить их максимальную жёсткость. Для этого необходимо соблюдать пропорции ширины и толщины деталей.

Как правило, изготовление отдельных деталей, даже небольших размеров, на фрезерном станке с ЧПУ, обладающим высокой точностью (особенно при обработке углов), исключает проблемы «подгонки» деталей в составе готового изделия. Это благоприятно сказывается на общей «нейтральности» с точи зрения внутренних напряжений (нет дополнительных концентраторов напряжений в зазорах плохо подогнанных деталей).

Причиной коробления также может являться рельеф, выполненный на поверхности деталей (как ни парадоксально, опасен как раз неглубокий рельеф). Рекомендации аналогичны вышеописанным — если готовое изделие предполагает нанесение художественной резьбы, рекомендуется делать это после склейки и просушки. То есть фрезеровать готовое изделие в сборе — в этом случае фрезерный станок большого формата будет особенно полезным.

Особенности древесины разных сортов

Как указывалось выше, изделия из древесины склонны к потере формы (короблению) из-за влияния влажности. Однако разные сорта древесины по-разному «держат форму». К примеру, сосна является самой нестойкой и «капризной» — но в то же время и самой дешевой среди других сортов древесины. Ясень и клён менее всего склонны к воздействию влаги, но при обработке имеют ярко выраженную собственную текстуру поверхности. Дуб является твёрдым материалом и довольно сложен в обработке. Немаловажным фактором является и цена — для «благородных» сортов древесины она значительно выше.

«Полный охват»

Как было показано выше, тонкий рельеф, нанесённый на поверхность деревянного изделия, может стать причиной довольно сильного коробления. Аналогичная ситуация будет наблюдаться в изделии, одна сторона которого отделана, а другая — нет. Несмотря на увеличение времени обработки, рекомендуется фрезеровать деревянное изделие со всех сторон. Фрезерный станок с ЧПУ отлично справляется с такой работой, а применение специальных фрез для некоторых сортов древесины (в основном плотной) позволяет обойтись без финальной шлифовки поверхности.

Современные материалы

Производство деревянных изделий большого формата является сложным и ответственным делом. Очень неприятно, когда качество готового изделия зависит от непредсказуемых факторов (вроде влажности материала заготовки плохого качества). Для более продуктивной работы рекомендуется устранить «слабое звено» и воспользоваться новыми древесными материалами.

МДФ представляет собой прессованную волокнистую плиту средней плотности. В отличие от ДСП и ДВП, МДФ не содержит вредных смол и является полностью экологически нейтральным (сравним с натуральной древесиной). За счёт равномерности внутренней структуры МДФ практически не подвержен короблению — вне зависимости от влажности в производственном помещении. Большим достоинством МДФ является гладкая структура после обработки (особенно торцевого фрезерования на станке с ЧПУ). В настоящее время всё большее число деревообрабатывающих предприятий используют МДФ для производства самых разных изделий высокого качества.