Monter_instr_muzycznych_731[02].Z1.04

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Klasyfikacja klejów i roztworów klejowych

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Klasyfikacja połączeń klejonych

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Przygotowanie klejów i roztworów klejowych

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Nakładanie klejów na łączone powierzchnie

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. Klejenie i okleinowanie

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o wykonywaniu połączeń klejonych.
W poradniku znajdziesz:

–

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane, abyś
bez problemów mógł korzystać z poradnika,

–

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

–

materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania treści jednostki
modułowej,

–

zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,

–

ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,

–

sprawdzian postępów,

–

sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi opanowanie
materiału całej jednostki modułowej,

–

literaturę.

Schemat układu jednostek modułowych

731[02].Z1

Techniki wytwarzania elementów

instrumentów muzycznych

731[02].Z1.02

Obsługa maszyn i urządzeń

stosowanych w produkcji

instrumentów muzycznych

731[02].Z1.03

Wykonywanie połączeń kształtowych

731[02].Z1.01

Dobieranie materiałów

konstrukcyjnych

731[02].Z1.04

Wykonywanie połączeń klejonych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

− korzystać z różnych źródeł informacji,

−

stosować środki ochrony indywidualnej,

−

dobrać klej do wykonywanego połączenia,

−

przygotować powierzchnie łączonych elementów,

−

wykonać połączenia klejonych elementów,

−

obsługiwać ściski montażowe,

−

posługiwać się oklejarkami i spajarkami,

−

dokładnie i estetycznie wykonywać połączenia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymaganiami ergonomii,

−

dokonać klasyfikacji klejów i roztworów klejowych,

−

scharakteryzować toksyczne właściwości klejów,

−

sklasyfikować połączenia klejone,

−

obliczyć wytrzymałość połączenia klejowego,

−

dobrać odpowiednie kleje do łączonych elementów,

−

przygotować roztwory klejowe,

−

przygotować łączone powierzchnie do klejenia,

−

skleić elementy ręcznie i mechanicznie,

−

ocenić jakość wykonanych połączeń,

−

obsłużyć ściski montażowe ręczne i pneumatyczne,

−

wykonać ręczne okleinowanie elementów prostych i profilowych,

−

wykonać operacje technologiczne z użyciem oklejarek i spajarek,

−

dobrać środki ochrony indywidualnej podczas wykonywania połączeń klejonych,

−

zastosować odpowiednie przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy podczas wykonywania
połączeń klejonych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Klasyfikacja klejów i roztworów klejowych

4.1.1. Materiał nauczania

Klej to materiał, dzięki któremu można bez obróbki mechanicznej trwale połączyć ze sobą

różne  powierzchnie.  Kleje  są  zaliczane  do  materiałów  czynnych  powierzchniowo,  których
cechą  charakterystyczną  jest  zwiększanie  adhezji  (łączenia  się  ze  sobą  powierzchniowych
warstw  ciał  fizycznych)  Warstwa  utwardzonego  kleju  między  sklejonymi  powierzchniami
nazywa się spoiną klejową.

Głównym składnikiem kleju jest substancja klejowa (lepiszcze). Decyduje ona

o wytrzymałości mechanicznej połączenia klejowego, wynikającej z adhezji i kohezji (spójności
między  cząstkowej  kleju).  Substancja  klejowa  to  chemiczny  związek  organiczny  albo
nieorganiczny,  występujący  w stanie  stałym,  ciekłym  lub  jako  galareta.  W  klejach  stałych
substancję  klejową  stanowi  samo  lepiszcze,  w  ciekłych  zaś  jest  ona  roztworem  lepiszcza
w rozpuszczalniku.  Do  podstawowej  masy  klejowej  mogą  być  wprowadzane  substancje
dodatkowe  takie,  jak:  rozpuszczalniki,  rozcieńczalniki,  wypełniacze,  utwardzacze,
plastyfikatory, antyseptyki i inne. Wprowadza się je w celu umożliwienia klejenia, usprawnienia
klejenia, poprawienia właściwości kleju, bądź obniżenia kosztów klejenia.

Rozpuszczalnik to ciecz o małej lepkości [lepkość jest to (tarcie wewnętrzne) –

właściwość  płynów  i  plastycznych  ciał  stałych charakteryzująca ich opór wewnętrzny przeciw
płynięciu]  zdolna  do  tworzenia  roztworu  po  zmieszaniu  z  ciałem  stałym  (np.  woda,  alkohol).
Rozpuszczalniki  stosuje  się  do  rozpuszczania  substancji  klejowej  w  celu  zmiany  jej  stanu
skupienia  ze  stałego  na  płynny  lub dla  obniżenia  lepkości  masy  klejowej.  Przez  wymieszanie
substancji  klejowej  z rozpuszczalnikiem  otrzymuje  się  roztwór  właściwy.  Zmniejszenie
lepkości  można  uzyskać  także  przez  dodanie rozcieńczalnika, tj. cieczy,  która nie  rozpuszcza
lepiszcza,  lecz  wskutek  rozproszenia  (dyspersji)  jego  cząstek  przeprowadza  klej  w  stan
koloidalny.

Wypełniacze to produkty pochodzenia naturalnego lub sztucznego, substancje stałe,

aktywne lub obojętne, dodawane do klejów w celu zmiany ich właściwości lub obniżenia ceny
(dla  zmniejszenia  zużycia  drogiego  lepiszcza).  Wypełniacze  skrobiowe  wykazują  zdolność  do
pęcznienia  i klejenia  –  wypełniacze  czynne.  Wypełniacze,  które  nie  mają  tych  właściwości
(najczęściej  pochodzenia nieorganicznego, np. kreda), zachowujące się obojętnie w procesach
klejenia, nazywamy wypełniaczami biernymi.

Utwardzacze są związkami chemicznymi, które w wyniku reakcji chemicznych powodują

przestrzenne  usieciowanie  spoin  klejowych.  Utwardzanie  wielu  rodzajów  klejów,  czyli
przekształcaniu  kleju  ze  stanu  ciekłego  w  stały,  zwykle  zachodzi  samoczynnie  w  wyniku
reakcji  chemicznej  lub  odparowania  rozpuszczalnika.  Aby  skrócić  czas  utwardzania  klejów
syntetycznych,  a niekiedy  nawet  wywołać  ten  proces,  wprowadza  się  do  masy  klejowej
utwardzacz – pełni on rolę katalizatora w chemicznej reakcji zestalania kleju.

Plastyfikatory to substancje chemiczne, które po dodaniu do kleju powodują

uplastycznienie spoiny klejowej oraz ograniczają powstawanie naprężeń wewnętrznych
(Większość rodzajów klejów podczas zestalania się, a także po utwardzeniu, ma tendencję do
kurczenia się. Zjawisko to w klejach mało sprężystych powoduje powstawanie naprężeń
i pęknięć wewnętrznych w spoinie klejowej).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Spieniacze, to substancje powierzchniowo czynne (obniżające napięcie powierzchniowe

cieczy), których używa się w celu poprawienia niektórych właściwości klejów oraz w celu
obniżenia kosztów klejenia. Spieniony klej nie wnika zbyt głęboko w drewno, dokładnie
wypełnia nierówności klejonych powierzchni, tworzy spoinę o dużej wytrzymałości i tanią.

Antyseptyki, to związki chemiczne (takie jak fenole, formalina, pewne kwasy organiczne)

zwiększające odporność biologiczną spoiny klejowej, co ma szczególne znaczenie
w przypadku stosowania klejów naturalnych pochodzenia białkowego (są one często narażone
na niszczące działanie m. in. bakterii i grzybów).

Ze względu na występowanie wielu rodzajów klejów, zróżnicowane ich zastosowanie oraz

stały rozwój nauki w tej dziedzinie niemożliwe jest przyjęcie jednolitego kryterium systematyki
tego rodzaju produktów. W literaturze technicznej spotyka się różne kryteria podziału.
Najczęściej stosowany podział klejów w zależności od:
–

rodzaju surowca,

–

stanu skupienia,

–

mechanizmu utwardzania,

–

technologii klejenia.

Podział klejów zależnie od rodzaju surowca

Kleje można sklasyfikować ze względu na charakter chemiczny i pochodzenie substancji

klejowej. Postępując tak można wyodrębnić 2 grupy: kleje organiczne i nieorganiczne. Podział
ten przedstawia tabela 1.

Tabela 1. Podział klejów ze względu na charakter chemiczny i pochodzenie substancji klejowej

Rodzaj klejów

Zastosowanie

Klej nieorganiczny

nie stosuje się w produkcji wyrobów z drewna.

zwierzęcy

niewielkie zastosowanie.

roślinny

nie stosuje się (wyjątek – mąka żytnia
dodawana

jako

wypełniacz

kleju

kauczukowego).

naturalny

kopalny

nie stosuje się ( wyjątkiem klej z kauczuku
naturalnego

zastępowany

coraz

częściej

kauczukiem syntetycznym).

Klej organiczny

syntetyczny

szerokie zastosowanie.

Podział klejów w zależności od stanów skupienia

W temperaturze pokojowej kleje występują jako ciała stałe lub ciekłe: Podział klejów ze

względu na stan skupienia przedstawia tabela 2.

Tabela 2. Podział klejów ze względu na stan skupienia

Stan skupienia

postać

stałe

proszek, granulki, perełki, łuski, błony...

ciekłe

samoistne substancje chemiczne, roztwory (emulsje) substancji stałych lub cieczy
w cieczach.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Podział klejów zależnie od sposobu utwardzania. Podział ten przedstawia tabela 3.

Tabela 3. Podział klejów ze względu na sposób utwardzania

Podział klejów w zależności od technologii klejenia. Klejenie można wykonać

w temperaturze pokojowej lub w podwyższonej temperaturze (w zależności od rodzaju kleju).
Technologia klejenia może być zatem jednym z kryteriów podziału klejów. Podział klejów ze
względu na technologię klejenia przedstawia tabela 4.

Tabela 4. Podział klejów ze względu na technologię klejenia

Kleje:

zimno-zimne

zimno-gorące

gorąco-zimne

gorąco-gorące

nanoszenie na
klejoną
powierzchnię

w temperaturze
pokojowej
(na zimno)

na zimno

na gorąco

wiązanie spoiny
klejowej

na zimno

w podwyższonej
temperaturze (na
gorąco)

na zimno

na gorąco

W każdej z wyżej wymienionych grup można wyróżnić kleje, których wiązanie wykonuje

się: bez nacisku, pod małym lub pod dużym naciskiem.

Toksyczne właściwości klejów

Składnikami wielu klejów są substancje chemiczne, które podczas przygotowywania,

nanoszenia czy tez prasowania spoin klejowych działają drażniąco na skórę ludzką. Niektóre
z nich w postaci par atakują błony śluzowe dróg oddechowych i spojówki oczu.

Szczególnie groźne w kontakcie z klejami są takie ich składniki:

–

fenole w klejach fenolowych,

–

kwasy dodawane do klejów fenolowych w charakterze utwardzaczy,

–

wodorotlenek wapnia zawarty w klejach kazeinowych,

–

wodorotlenek sodu w klejach fenolowych utwardzanych w podwyższonej temperaturze,

–

izocyjaniany w klejach poliuretanowych,

–

aminy alifatyczne w klejach epoksydowych.

Podczas używania klejów konieczne jest zachowanie ostrożności oraz przestrzeganie

czystości.

Wśród środków ochrony należy wymienić:

–

ubrania robocze,

–

fartuchy gumowe,

–

rękawice,

–

okulary,

–

kremy ochronne i pasty.

Kleje utwardzające się na skutek

procesu fizycznego

reakcji chemicznej

przez wyparowanie lub
absorpcję
rozpuszczalnika

przez

krzepnięcie

stopionego kleju

polikondensacji

polimeryzacji

poliaddycji

Ze względu na sposób utwardzania( charakter procesu przechodzenia kleju ze stanu
ciekłego lub plastycznego w stan stały) rozróżnia się kleje:

termoplastyczne

określonej

temperaturze

zaczynają

mieć

własności lepkiego płynu)

termoutwardzalne

(twardniejące

pod wpływem temperatury)

chemoutwardzalne

(twardniejące

pod

wpływem

zachodzących

reakcji chemicznych)

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zanieczyszczenia skóry i oczu powinny być niezwłocznie zmywane. Kleje używane

w postaci wodnych roztworów lub emulsji zmywa się ze skóry wodą, zaś w postaci roztworów
w  rozpuszczalnikach  organicznych  zmywa  się  odpowiednimi  rozpuszczalnikami.  Po  użyciu
rozpuszczalników  organicznych  celowe  jest  umycie  skóry  wodą  i  mydłem  i  natarcie  jej
natłuszczającym  kremem.  Zanieczyszczone  klejem  oczy  należy  zawsze  przemywać
strumieniem wody.

Odzież ochronna musi być utrzymywana w czystości. Zagrożenie dla zdrowia jakie niesie

praca z różnego rodzaju klejami oraz sposoby postępowania w celu zapobiegania zagrożeniom
przedstawia tabela 5.

Tabela 5. Toksyczne właściwości klejów i sposoby bezpiecznej pracy.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie są podstawowe składniki kleju?
2.  Co to są spieniacze i antyseptyki?
3.  Co to jest spoina klejowa?
4.  Co to jest adhezja i kohezja?
5.  Według jakich kryteriów dokonuje się podziału klejów na grupy rodzajowe?
6.  Jakie zastosowanie mają kleje organiczne i nieorganiczne?
7.  W jaki sposób utwardzają się kleje?
8.  Jak klasyfikuje się kleje pod względem technologii klejenia?
9.  Jakie składniki klejów są szczególnie groźne dla zdrowia ludzkiego?
10.  Jakie środki ochrony winny być stosowane podczas pracy z klejami?

Rodzaje klejów

Zagrożenie dla zdrowia

Sposoby postępowania

Mocznikowo-
formaldehydowe

Wydzielają  pary  wolnego  formaldehydu,
które  są  łatwo  wchłaniane  przez  drogi
oddechowe mogą powodować:
–

silne podrażnienia błon śluzowych
i tkanki płucnej

–

chroniczny nieżyt dróg oddechowych

–

dychawicę oskrzelową

–

brak apetytu, ubytek wagi

–

bezsenność i osłabienie

–

stany uczuleniowe skóry (wypryski,
pokrzywki)

Dobra wentylacja pomieszczeń

Zwierzęce

Nie są szkodliwe dla zdrowia. Możliwa
jest jednak reakcja rozkładu kolagenu
z wydzieleniem cuchnących substancji.

Dobra wentylacja pomieszczeń

Polioctanowo-winylowe

W  zasadzie  nieszkodliwe  dla zdrowia ale
zawierają  niewielką  ilość  toluenu  (jego
pary są trujące i palne).
Z  tego  rodzaju  klejów  produkowany  jest
u nas „Wikol”.

Dobra wentylacja pomieszczeń.
Mycie naczyń i zmywanie plam
letnią

wodą

natychmiast

skończonej pracy (zaschnięty klej
jest trudnozmywalny)

Fenolowe

Wydzielają się pary toksycznego fenolu
co może powodować :
–

lekkie zatrucie organizmu

–

podrażnienie dróg oddechowych

–

zapalenie skóry

Dobra wentylacja pomieszczeń

Poliuretanowe i epoksydowe Również niebezpieczne i szkodliwe ze

względu na łatwopalność i toksyczność
par ( izocjaniny i aminy alifatyczne)

Dobra wentylacja pomieszczeń

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Podczas wycieczki do sklepu, w którym sprzedaje się różnego rodzaju kleje, odczytaj

skład kleju i zakwalifikuj wypisane substancje do poszczególnych składników kleju (lepiszcze,
rozpuszczalnik, wypełniacz, utwardzacz).

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z podstawowymi informacjami na temat klejów,
2)  wypisać skład klejów z ich opakowań,
3)  zaklasyfikować składniki poszczególnych klejów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

opakowania klejów,

−

materiały piśmienne,

−

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Korzystając z wypisanych w ćwiczeniu pierwszym składników klejów zaklasyfikuj te kleje

do rodzajów klejów, omów ich zagrożenie dla zdrowia podczas pracy (toksyczność) i podaj
warunki ochrony indywidualnej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z toksycznymi właściwościami klejów,
2)  zaklasyfikować kleje sprzedawane w sklepie do poszczególnych rodzajów,
3)  określić jakie zagrożenie dla zdrowia niesie praca z konkretnym klejem,
4)  dobrać i omówić środki ochrony indywidualnej podczas pracy z każdym z klejów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

literatura dotycząca toksyczności klejów,

−

literatura dotycząca bezpieczeństwa i higieny pracy z klejami,

−

opakowania klejów,

−

notatnik.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) zdefiniować pojęcia: klej, spoina klejowa, adhezja i kohezja?



2) dokonać podziału klejów w zależności od rodzaju surowca?



3) dokonać podziału klejów w zależności od sposobu utwardzania?



4) omówić znaczenie poszczególnych składników kleju?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Klasyfikacja połączeń klejonych

4.2.1. Materiał nauczania

Klejenie to łączenie drewna i tworzyw drzewnych za pomocą klejów. Usztywnia ono

złącza stolarskie, w wyniku czego zwiększa się trwałość przedmiotów wykonanych z drewna.
Połączone  z  gięciem  umożliwia  pozyskiwanie  elementów  krzywoliniowych  bez  poddawania
drewna obróbce hydrotermicznej. Pozwala uzyskiwać z materiałów tartych elementy o dużych
grubościach  i powierzchniach.  Stwarza  możliwość  oklejania  materiałów  gorszej  jakości
okleinami  ze  szlachetnych  gatunków  drzew.  Z  powyższych  rozważań  wynika,  że  klejenie
drewna nie tylko spełnia wiele zadań technicznych, lecz także ma duże znaczenie ekonomiczne
wpływające na oszczędność drewna.

Połączenie to węzeł konstrukcyjny, w obrębie którego złączono dwa lub więcej

elementów lub podzespołów.

Złączem nazywamy fragmenty łączonych elementów lub podzespołów, które tworzą

połączenie w wyniku odpowiedniego ukształtowania (wyprofilowania) części (gniazdo, czop)
lub wykorzystania elementów dodatkowych (spoina klejowa, kołek, wpustka).

Łącznikiem nazywa się element obcy wprowadzony do złącza w celu jego złączenia,

wzmocnienia lub usztywnienia

W zależności od układu łączonych elementów w konstrukcjach drewnianych, można

podzielić je (rys. 1) na równoległe i kątowe:
–

połączenia równoległe- łączone elementy są układane obok siebie lub na sobie,

–

połączenia kątowe- łączone elementy są względem siebie ustawione pod kątem (zwykle
w jednej płaszczyźnie).

Podział połączeń klejowych.

Rodzaj złączy oraz rodzaj użytych łączników w istotny sposób wpływają na pracę całej

konstrukcji,  w  tym  również  na  odkształcalność  połączeń.  W  konstrukcjach  drewnianych
stosuje  się  dwie  podstawowe  grupy  połączeń.  Do  pierwszej  zalicza  się  połączenia
z  łącznikami  mechanicznymi  (metalowymi  lub  z  tworzyw  sztucznych),  do  drugiej  –złącza
klejowe.

W grupie pierwszej wyróżnia się złącza rozłączne i nierozłączne, drugą grupę reprezentują

wyłącznie złącza nierozłączne. Podział połączeń w zależności od układu łączonych elementów
przedstawia rysunek 1, a podział połączeń klejowych tabela 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 6 Podział połączeń klejowych

POŁĄCZENIA KLEJOWE

równoległe

wzdłużne,

wpustowo-wypustowe,

prostokątne,
trapezowe,
trójkątne,
półkoliste,
wręgowe.

zakładkowe

skośne,

proste

i ścięte

klinowe,

widlicowe proste i ścięte,

równoległe czołowe,

Wieloklinowe,

czopowe prostopadłe,

zakładkowe proste,
pojedyncze przelotowe,
pojedyncze kryte, pojedyncze
półkryte, pojedyncze
odsadzone, podwójne
przelotowe, podwójne
półkryte.

narożnikowe
graniaków,

uciosowe.

zakładkowe oraz czopowe,
pojedyncze i podwójne.

wczepowe,

proste,
skośne odkryte,
skośne półkryte,
skośne kryte.

wręgowe,

proste, skośne.

narożnikowe płyt,

wpustowe.

pojedyncze przelotowe
z odsadkami poprzecznymi,
kryte ,

półkrzyżowe graniaków,

podwójne przelotowe.

półkrzyżowe płyt

wpustowe pełne,
jednostronnie ścięte,
wpustowe dwustronnie ścięte,
wpustowo-wręgowe (tylko płyty
stolarskie), półpłetwowe,
płetwowe i wieloczopowe
przelotowe.

Zakładkowe,

LEJ

ANE

krzyżowe.

półkrzyżowe obustronne.

równoległo-wzdłużne

wpustkowe ciągłe,
wpustkowe przerywane,
kołkowe płaskie,
kołkowe okrągłe.

równoległe czołowe

kołkowe,
kołkowe płaskie.

kątowe

narożnikowe

graniaków

prostopadłe kołkowe,
uciosowe kołkowe,
uciosowe wpustkowe.

kątowe

narożnikowe

płyt

kołkowe prostopadłe,
kołkowe uciosowe,
wpustkowe uciosowe.

ŁĄ

kątowe półkrzyżowe.

zwiększające szerokość,

zwiększające grubość,

BEZPROFILOWE

zwiększające szerokość i grubość.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Złącza prostopadłe są łatwiejsze do obróbki, charakteryzują się również większą

wytrzymałością. Złącza uciosowe stosowane są wówczas, gdy wymagany jest wygląd
estetyczny połączeń.

Długość czopów nieprzelotowych musi być równa co najmniej połowie szerokości

ramiaka  z gniazdem,  a  ich  szerokość  powinna  równać  się  szerokości  ramiaków  z  czopem.
W celu zamaskowania złącza lub uwidocznienia jego części lub całości, powinno stosować się
odsadki  boczne  poprzeczne  lub  środkowe.  Głębokość  gniazda  w  złączach  czopowych
nieprzelotowych powinna być większa ok.2 mm od długości czopa. Grubość czopa równa jest
1/3÷3/7  grubości  łączonego  elementu,  a  czopa  podwójnego  2/9  tej  grubości.  Przykłady
konstrukcji czopów przedstawia rysunek 6.

Rys. 6. Przykłady konstrukcji czopów a) pojedynczy odsadzony, b) podwójny, c) pojedynczy pogrubiony

[9, s. 83]

Połączenia narożnikowe płyt stosowane są do łączenia elementów płytowych

wykonywanych  z  drewna  litego.  Przedstawiono  je  na  rysunku  7.  Złącza  wczepowe  odkryte
stosuje  się  wówczas,  gdy  mogą  być  widoczne  czoła  czopów.  Złącza  wczepowe  proste  są
bardziej  wytrzymałe  niż  złącza  skośne,  które  choć  mają  większą  powierzchnie  sklejenia,  są
jednak  znacznie  słabsze,  ponieważ  przecięte  są  włókna  drewna  wczepów.  Złącza  wczepowe
półkryte i kryte są mniej wytrzymałe niż odkryte i trudniejsze do wykonania. Złącza wczepowe
skośne  stosowane  są  tam,  gdzie  trzeba  prowadzić  montaż  bez  użycia  ścisków  montażowych.
Dzięki zastosowaniu złącza wczepowego ukośnego zapewnia się konstrukcji sztywność zanim
stwardnieje klej i nie pozwala na przesunięcie łączonych elementów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Połączenia krzyżowe stosowane są przede wszystkim do łączenia elementów

graniakowych. Najczęściej stosowanym tego typu połączeniem jest złącze zakładkowe. Stosuje
się również złącza półkrzyżowe obustronne - głównie ze złączami czopowymi. Połączenie
krzyżowe graniaków, złącze zakładkowe przedstawiono na rysunku 11.

Rys.11. Połączenie krzyżowe graniaków, złącze zakładkowe [9, s. 88]

W połączeniach klejowych łącznikowych elementy łączy się ze sobą z użyciem różnych

łączników,  a następnie  w  sposób  trwały  za  pomocą  spoiny  klejowej.  Kierunek  przebiegu
włókien  drewna  w  łączniku  może  być  prostopadły  lub równoległy  do  powierzchni  sklejanych
elementów.  Przy  zastosowaniu  łączników  prostopadłych  otrzymuje  się  złącze  o  większej
wytrzymałości.  Przykładowe  łączniki  przedstawiono  na  rysunku  12,  a  złącza  łącznikowe  na
rysunku 13 i 13-1.

Rys. 12. Łączniki: a) kołki okrągłe i owalne nacinane i gładkie, b) wypustki, c) lamelka [9, s. 89]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 13. Złącza łącznikowe klejone: a) wpustkowe ciągłe, b) wpustkowe przerywane, c) lamelkowe, d) kołkowe

płaskie, e) kołkowe okrągłe [9, s. 89]

Rys. 13-1. Połączenia równoległe czołowe a) kołkowe okrągłe, b) kołkowe płaskie [7, s. 90]

Połączenia kątowe narożnikowe graniaków (rys.14.) stosowane są przede wszystkim

w konstrukcjach o mniejszych wymaganiach wytrzymałościowych. Grubość wpustek
pojedynczych i średnica kołków równa się 1/3 grubości łączonych elementów. Gdy stosuje się
dwie równoległe wpustki, wówczas grubość każdej z nich powinna wynosić 1/6 grubości
elementów.

Rys. 14. Połączenia kołkowe narożnikowe graniaków a) prostopadłe kołkowe, b) uciosowe kołkowe,

c), d), e) uciosowe wpustkowe [9, s. 90]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Złącza uciosowe stykowe graniaków przedstawia rysunek 17.

Rys. 17. Przykłady złączy uciosowych stykowych graniaków a) kątowe narożnikowe, b) równoległe czołowe [9, s. 93]

Do łączenia na długość (tylko elementów krótkich) można stosować złącza stykowe.

W połączeniach narożnikowych mogą być stosowane złącza stykowe uciosowe (rys. 15),
odznaczające się małą wytrzymałością, lecz znacznymi walorami estetycznymi.

Podczas prób doświadczalnych dotyczących badania wyrobów z drewna stwierdzono,

że najsłabszym  miejscem  w  konstrukcjach  wyrobów  z  drewna  są  połączenia.  Około  82%
zniszczeń  występuje  w  połączeniach  a  tylko  18%  w  materiale.  Stąd  właśnie  dobór
odpowiednich  połączeń  lub złączy  do  danego  wyrobu  jest  tak  ważny  i  ich  różnorodność  tak
wielka.

Obliczenia wytrzymałościowe połączeń klejonych

Wytrzymałość jest to graniczna wartość oporu stawianego obciążeniom zewnętrznym

przez siły spójności ciała stałego. Inaczej mówiąc: wytrzymałość jest to graniczna największa
wartość naprężeń, która nie powoduje jeszcze zniszczenia materiału. Wytrzymałość wyrażona
jest w paskalach (1 Pa=1N/m

W projektowaniu wyrobów z drewna, stosuje się dwie metody zapewnienia bezpiecznej

eksploatacji  tych  wyrobów.  Pierwsza  to  metoda  naprężeń  dopuszczalnych,  druga:  metoda
stanów  granicznych.  W  Polskiej  Normie  PN-81/b-03150/00,01,02,03  uwzględnia  się
następujące stany graniczne:
−  zniszczenie  konstrukcji  (przekroczenie  wytrzymałości),  utrata  stateczności,  czyli

wystąpienie wyboczenia w wyniku obciążenia,

− przekroczenie (pod wpływem obciążenia) dopuszczalnego odkształcenia lub

przemieszczania, uniemożliwiające dalsze użytkowania konstrukcji.

Ocena jakości klejenia

Celem zabiegów technologicznych związanych z klejeniem drewna jest wytworzenie spoiny

klejowej  o  odpowiedniej  jakości.  Jakość  spoiny  klejowej  określają  jej  cechy  techniczne  oraz,
ważne w produkcji instrumentów, cechy estetyczne. Dokonując wyboru kleju oraz związanej z
nim  technologii  klejenia,  należy  również  brać  pod  uwagę  względy  ekonomiczne.  Miernikiem
dobrego  sklejenia  jest  duża  wytrzymałość  i  trwałość  połączenia.  Ocena  wytrzymałości
połączenia  polega  na określeniu  sił  potrzebnych  do  rozerwania  spoiny.  Trwałość  spoiny
klejowej określa jej odporność na działanie różnych czynników.

Określenie wytrzymałości spoin klejowych

W celu określenia wytrzymałości spoin klejowych sporządza się z drewna próbki, którym

po sklejeniu nadaje się odpowiednie wymiary i kształty. Miernikiem wytrzymałości spoiny jest
wartość siły, która działając na powierzchnię spoiny powoduje jej zerwanie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W zależności od rodzaju i czasu działania siły niszczącej rozróżnia się następujące rodzaje

wytrzymałości:
–

wytrzymałość statyczna – przy stałym obciążeniu działającym na spoinę,

–

wytrzymałość statyczna doraźna – zniszczenie spoiny następuje w krótkim czasie po
przyłożeniu obciążenia stałego,

–

wytrzymałość statyczna długotrwała – zniszczenie spoiny następuje po umownie długim
czasie działania obciążenia stałego,

–

wytrzymałość dynamiczna – na spoinę działa obciążenie w postaci uderzenia,

–

wytrzymałość dynamiczna zmęczeniowa – na spoinę działa obciążenie cyklicznie zmienne
(od O do P lub od –P do +P).

Zależnie od kierunku działania siły niszczącej w stosunku do powierzchni sklejenia

(płaszczyzny spoiny) rozróżnia się:
–

wytrzymałość na ścinanie – siła niszcząca ma kierunek styczny do płaszczyzny spoiny (siła
leży w płaszczyźnie spoiny),

–

wytrzymałość na odrywanie – siła niszcząca ma kierunek prostopadły do płaszczyzny
spoiny,

–

wytrzymałość na oddzieranie – siła niszcząca działająca wzdłuż linii połączenia, o kierunku
prostopadłym do płaszczyzny spoiny (wytrzymałość na oddzieranie oznacza się tylko przy
klejeniu materiałów wiotkich – tkanin, skóry, folii, cienkich blach itp. ze sobą lub
z materiałami sztywnymi np. z drewnem);

W zależności od warunków badania rozróżnia się:

–

wytrzymałość na sucho, tj. wytrzymałość, jaką wykazuje spoina klejowa po sezonowaniu
lub klimatyzowaniu połączenia do wilgotności drewna lub tworzyw drzewnych, jaką miały
one przed klejeniem,

–

wytrzymałość na wilgotno, tj. wytrzymałość, jaką wykazuje spoina po nawilżeniu
połączenia przez klimatyzowanie w powietrzu o wilgotności względnej powyżej 90%,

–

wytrzymałość na mokro, tj. wytrzymałość, jaką wykazuje spoina w połączeniu moczonym
w wodzie o różnych temperaturach, po uprzednim sezonowaniu lub klimatyzowaniu.

Oznaczanie wytrzymałości spoiny klejowej ma na celu:

–

sprawdzenie jakości kleju,

–

sprawdzenie prawidłowości przyrządzania masy klejowej i sposobów klejenia,

–

określenie przydatności danego kleju do konkretnego zastosowania.

Najczęściej bada się wytrzymałość statyczną doraźną na ścinanie. Naprężenia ścinające

(styczne) w spoinie mogą być wywołane obciążeniem rozciągającym, obciążeniem ściskającym
lub obciążeniem zginającym . Przeważnie stosuje się obciążenie rozciągające.

Odporność spoiny klejowej to jej stopień podatności na działanie niszczące czynników

zewnętrznych i wewnętrznych.

Na spoinę klejową w różnych warunkach użytkowania sklejonego przedmiotu mogą

działać różne czynniki niszczące.

W zależności od rodzaju tych czynników rozróżnia się:

–

odporność chemiczną spoiny klejowej, to jest stopień podatności spoiny na działanie
substancji chemicznych (kwasów, zasad, roztworów soli itp.)

–

odporność fizyczną spoiny klejowej, to jest stopień podatności spoiny na działanie
temperatury (podwyższonej, niskiej lub zmiennej) oraz wody,

–

odporność biologiczną spoiny klejowej, to jest stopień odporności spoiny klejowej na
działanie czynników biologicznych (bakterii, grzybów, owadów),

–

odporność spoiny klejowej na czynniki atmosferyczne, to jest stopień podatności spoiny
na cykliczne działanie wody i suchego powietrza, podwyższonej i niskiej temperatury.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Oporność prawidłowo wykonanych spoin klejowych na działanie w wymienionych

czynników niszczących zależy przede wszystkim od rodzaju użytego kleju. Na przykład:
–

kleje pochodzenia naturalnego – wykazują brak odporności biologicznej w niekorzystnych
warunkach,

–

kleje termoplastyczne (np. glutynowe) – nieodporne na podwyższoną temperaturę,

większość klejów naturalnych oraz niektóre syntetyczn (np. wikol) – ich spoiny są wytrzymałe
tylko na sucho, (inne kleje syntetyczne znoszą nawilżanie zimną wodą bez uszczerbku dla
wytrzymałości spoiny, jeszcze inne są odporne na kolejne gotowanie.

Warunkiem prawidłowości oceny jest ścisłe przestrzeganie sposobu sporządzania próbek

oraz technologii klejenia. Ocena wytrzymałości klejenia w gotowym wyrobie jest połączona
z całkowitym lub częściowym zniszczeniem tego wyrobu.

Określanie wytrzymałości spoiny klejowej przeprowadza się za pomocą maszyn

probierczych, zwanych również maszynami wytrzymałościowymi. Umożliwiają one zmianę
szybkości przyrostu siły niszczącej oraz dokładny jej pomiar.

Do określenia wytrzymałości klejów utwardzanych na zimno, tj. bez konieczności

nagrzewania spoiny klejowej przydatne są próbki poddawane rozciąganiu o spoinach
poprzecznych i wzdłużnych . Wytrzymałość spoiny oblicza się wg wzoru:

1 =

[MPa]

gdzie: R

– wytrzymałość spoiny klejowej na rozciąganie w MPa,

F – siła niszcząca w MN,

A – powierzchnia spoiny w m

W próbkach poddawanych rozciąganiu, o spoinach skośnych zniszczenie spoiny następuje

najczęściej w samej spoinie bez uszkodzenia warstw drewna przyległego do kleju.

Wytrzymałość spoiny oblicza się wg wzoru:

t ·cos α

= [MPa]

w którym: α – kąt skosu w stopniach.

Siły działające równolegle do spoiny klejowej powodują jej ścięcie. Mogą to być siły

rozciągające, jak i ściskające. Podczas zginania elementów sklejonych może również nastąpić
ścięcie spoiny. W praktyce stosuje się klasyfikację ocen wytrzymałości spoin klejowych podaną
w tabeli 7.

Tabela 7. Klasyfikacja ocen wytrzymałości spoin klejowych [8, s. 49]

Średnia

wytrzymałość

spoiny klejowej
w MPa

3,923

3,923-4,315

4,413-4,805

4,903 -5,295

5,393

Ocena
wytrzymałości spoiny

niedostateczna mierna

dostateczna

dobra

bardzo dobra

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Na wytrzymałość połączenia ma wpływ budowa wewnętrzna utwardzanego kleju.

Nie tworzy  on  jednolitej  masy,  a  występujące  w  nim  nierówności  strukturalne  obniżają
wytrzymałość.  W czasie  utwardzania  kleju  następuje  kurczenie  się  spoiny  wywołane  utratą
rozpuszczalnika.  Siły  adhezji  uniemożliwiają swobodne  przesuwanie  się  cząstek kleju,  przyle-
gających  do  sklejanego  materiału.  Dlatego  w  spoinie  powstają  naprężenia,  które mają wpływ
na  jej  wytrzymałość.  Ujemny  wpływ  wymienionych  czynników  na  wytrzymałość  spoiny  jest
tym  mniejszy,  im  cieńsza  jest  warstwa  utwardzonego  kleju.  Wpływ  grubości  spoiny  na  jej
wytrzymałość przedstawia tabela 8.

Tabela 8. Wpływ grubości spoiny klejowej na jej wytrzymałość [8, s. 53]

Grubość spoiny
w mm

Średnia wytrzymałość na
ściskanie w MPa

Stosunek

próbek

zniszczonych w spoinie
do ogólnej liczby próbek.
w %

0,05

10,6

0,10

10,2

0,15

9,4

0,20

8,4

0,25

7,7

0,30

6,6

0,35

5,9

0,40

4,7

0,45

3,4

0,50

3,7

Spoiny klejowe użytkuje się w zmiennych warunkach, w związku z czym działają na nie

różne czynniki. Odporność spoiny klejowej na działanie tych czynników określa wzór

Q = 100 [%]

W którym:
Q – odporność spoiny klejowej, to jest zdolność spoiny do przeciwstawiania się działaniu

czynnika niszczącego w ciągu określonego czasu,

– wytrzymałość pierwotna w MPa, uzyskiwana po zakończeniu klejenia i dojrzewania

spoiny klejowej,

– wytrzymałość wtórna w MPa, uzyskana po działaniu na spoinę czynnika niszczącego

w ciągu określonego czasu.

Zasady doboru złączy

Nośność graniczna i sztywność połączeń zależą od następujących czynników:

–

warunków użytkowania, a więc kierunku działania siły (zginająca ściskająca, rozciągająca)
i charakteru jej działania (dynamiczna, statyczna długotrwała),

–

konstrukcji złącza. Wybór rodzaju złącza dla konkretnego połączenia zależy od wartości
i charakteru obciążenia, łatwości wykonania, łatwości montażu i demontażu oraz
wymagań estetycznych,

–

materiałów. Na nośność i sztywność połączeń wpływa rodzaj materiału, a w przypadku
drewna ważny jest kąt nachylenia włókien drzewnych, zwłaszcza w elementach klejonych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

dokładność wykonania złączy. Dokładność obróbki powierzchni (niepłaskość, falistość,
chropowatość), tolerancje i pasowania złącza (luz, wcisk) wpływają na jakość połączeń,
zwłaszcza klejowych,

–

technologiczne  parametry  wykonania  połączenia.  Istotny  wpływ  na  wytrzymałość  ma
dobór  parametrów  łączenia  elementów. W  przypadku połączeń klejowych  ciśnienie, ilość
naniesienia  kleju  oraz  lepkość  kleju,  a  w  przypadku  połączeń  z  użyciem  łączników
mechanicznych np. średnica łącznika i średnica nawiercenia

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie znasz ogólne kryteria podziału połączeń elementów drewnianych?
2.  Jak dzieli się połączenia pod względem układu łączonych elementów?
3.  Jak klasyfikuje się połączenia klejowe?
4.  Jakie znasz zasady stosowania złączy w konstrukcjach z drewna i tworzyw drzewnych?
5.  W jakim celu przeprowadza się badania wytrzymałości spoin klejowych?
6.  Jak dokonuje się oceny jakości wykonanych połączeń?
7.  Jaki wpływ na wytrzymałość spoiny ma jej grubość?
8.  Od czego zależy wytrzymałość spoiny klejowej?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Scharakteryzuj wszystkie połączenia znajdujące się w obudowie pianina stojącego w sali

lekcyjnej.  Dokonaj  pomiarów  grubości  i szerokości  elementów  obudowy  (dotyczy  pianina
w naturze),  narysuj  w  podziałce  1:2  jedno  z  połączeń  według  zależności  wymiarowych
znajdujących  się  w  literaturze.  Narysuj  je  zgodnie  z  zasadami  rysunku  technicznego.
Zaproponuj alternatywne łącze.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z elementami obudowy pianina,
2)  zapoznać się z kryteriami podziału połączeń elementów z drewna i tworzyw drzewnych,
3)  dokonać charakterystyki wybranych połączeń obudowy pianina,
4)  dokonać pomiarów elementów pianina zawierających wybrane łącze,
5)  narysować wybrane łącze w skali 1:2,
6)  przedstawić propozycję alternatywnych połączeń,
7)  Przedstawić swoją pracę nauczycielowi.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

obudowa pianina w naturze,

−

literatura dotycząca połączeń i łączników występujących w złączach,

−

przyrządy pomiarowe,

−

notatnik,

−

przybory kreślarskie,

−

arkusz rysunkowy formatu A3.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Zaprojektuj połączenie boku z drzwiami górnymi pianina. Projekt połączenia należy

wykonać w podziałce 1:1 na arkuszu rysunkowym formatu A-3, według zasad rysunku
technicznego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z kryteriami podziału połączeń klejonych,
2)  zapoznać się z konstrukcją modelu pianina lub pianinem w naturze,
3)  dokonać pomiarów przekroju elementów pianina,
4)  zaprojektować połączenie ( dokonać wyboru),
5)  narysować w podziałce 1:1 połączenie boku z drzwiami górnymi,
6)  zaprezentować swoją pracę nauczycielowi.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

obudowa pianina w naturze,

−

literatura dotycząca połączeń i łączników występujących w złączach,

−

przyrządy pomiarowe,

−

notatnik,

−

przybory kreślarskie,

−

arkusz rysunkowy formatu A3.

Ćwiczenie 3

Wykonaj badanie wytrzymałości spoiny klejowej na ścianie przy obciążeniu rozciągającym

za pomocą próbki trzywarstwowej typu IBL oraz przy obciążeniu ściskającym za pomocą
próbki blokowej. Oblicz wytrzymałość złączy klejowych i oceń ich jakość.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z literaturą na ten temat,
2)  zapoznać się z instrukcją wykonania ćwiczenia,
3)  przygotować  próbki  trzywarstwowe  i  blokowe  do  badania  wytrzymałości  spoin

klejowych,

4)  sprawdzić sprawność maszyny wytrzymałościowej,
5)  wykonać pomiary wytrzymałości spoin klejowych,
6)  odczytać na siłomierzu maszyny wytrzymałościowej wartości sił niszczących,
7)  zanotować wyniki pomiaru,
8)  obliczyć  wytrzymałości  spoin  klejowych  na  ścinanie  przy  obciążeniu  rozciągającym

i ściskającym,

9) korzystając z otrzymanych wyników i zestawienia tabelarycznego ocenić jakość badanych

połączeń,

10) dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

próbki IBL do oznaczania wytrzymałości na ścinanie przy obciążeniu rozciągającym

i ściskającym,

instrukcja do wykonania ćwiczenia,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

maszyny wytrzymałościowe,

suwmiarka o dokładności do 0,1 mm,

zestaw aparatury i sprzętu laboratoryjnego do oznaczenia wilgotności drewna metodą

suszarkowo-wagową lub wilgotnościomierz elektryczny,

komora klimatyzacyjna,

prasa laboratoryjna lub ściski śrubowe,

Klasyfikacja ocen wytrzymałości spoin klejowych,

przybory do pisania,

literatura z rozdziału 6.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) dokonać podziału połączeń klejowych?



2) zaklasyfikować połączenie klejowe ?



3) wyjaśnić od czego zależy wytrzymałość spoiny klejowej?



4) przeprowadzić badanie wytrzymałości połączenia klejowego?



5) obliczyć wytrzymałość połączenia klejowego?



6) ocenić jakość połączeń klejowych?



7) scharakteryzować podział wytrzymałości spoin klejowych w zależności

od różnych kryteriów?



8) wymienić czynniki wywołujące obniżenie odporności spoiny klejowej?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Przygotowanie klejów i roztworów klejowych

4.3.1. Materiał nauczania

Praca przy przygotowywaniu klejów wymaga zachowania czystości i dokładności.

Pomieszczenie  powinno  być  przestronne  i  widne,  a  podłoga  i  ściany  wykonane  z  materiału
umożliwiającego częste spłukiwanie wodą (np. podłoga betonowa, a ściany pomalowane farbą
olejną lub wyłożone białymi kafelkami, na których łatwo dostrzec zanieczyszczenia i zmyć je).
Podłoga powinna  mieć  lekki  spadek  ku  otworowi kanalizacyjnemu  odprowadzającemu wodę.
Wskazane  jest  ułożenie  na  podłodze  kratownicy  drewnianej  o wysokości  5–10  cm.  Przy
przygotowywaniu  kleju  wydzielają  się  wyziewy o  niemiłej woni; ich  szkodliwość  dla  zdrowia
obsługi  zależy  od  rodzaju  kleju.  Z  tego  powodu  wentylacja  naturalna  na  ogół  nie  wystarcza
i konieczne  jest  zainstalowanie  wentylatorów  mechanicznych.  Wyziewy  należy  w  miarę
możliwości  wychwytywać  bezpośrednio  nad  miejscem  ich  powstawania, instalując okapy  nad
otwartymi mieszadłami i wannami.

Każde rozlanie kleju lub surowców należy natychmiast spłukać nie tylko ze względów

higienicznych,  lecz  również  ze  względu  na  bezpieczeństwo  pracy,  gdyż  grozi  pośliźnięciem
i upadkiem.  Przed  przerwą  w  pracy  należy  mieszadło  wymyć,  a  po  zakończeniu  pracy
w każdym  tygodniu  należy  mieszadło  oraz  cały  sprzęt,  jak  wanny,  wiadra  itp.  wymyć  ciepłą
wodą.  W  pomieszczeniach  powinna  być  bieżąca  woda  zimna  i  ciepła,  konieczna  do  celów
produkcyjnych,  porządkowych  i  higienicznych.  Potrzebna  jest  również  umywalnia,  gdyż
pracownicy  narażeni  są  stale  na  zabrudzenie  klejem,  który  przez  swoją  przyczepność
uniemożliwia dalszą pracę, a nawet może działać szkodliwie.

Nad mieszadłami przeznaczonymi do wypełniania lub spieniania kleju mocznikowego

powinny  znajdować  się  kominy  wentylacyjne  usytuowane  w  taki  sposób,  aby  głowa
obsługującego  nie  znajdowała się pod wyciągiem, lecz obok niego. Włączenie mieszania kleju
mocznikowo-formaldehydowego  może  nastąpić  jedynie  wówczas,  gdy  zbiornik  mieszadła
wypełniony  jest  w  części  lub  całkowicie  składnikami  masy  klejowej,  a  przykrywy
uniemożliwiające rozbryzg kleju na zewnątrz, są zamknięte. Przed otwarciem przykryw należy
mieszadło  bezwzględnie  wyłączyć  z  pracy.  Po  jej  zakończeniu  i  opróżnieniu  pojemnika
mieszadła  z  kleju  należy  przystąpić  do  oczyszczania  wszystkich  zewnętrznych  powierzchni
oraz  wewnętrznych  płaszczyzn  stykających  się  z  klejem  w  czasie  mieszania.  Powyższą
czynność wykonuje się ciepłą wodą przy unieruchomionym mieszadle.

W celu przygotowania klejów do użycia należy dokładnie wymieszać kleje i substancje

dodatkowe zachowując przewidziane proporcje ilościowe, tak aby umożliwić nakładanie
klejów na powierzchnie sklejane. Konieczne jest również dokonanie pomiarów lepkości,
stężenia i odczynu (kwasowości) gotowego kleju.

W zależności od potrzeb, rodzaje substancji dodatkowych oraz ich ilość mogą być

w pewnych  granicach  zmienne.  Dla  praktyki  produkcyjnej  opracowano  recepty  klejarskie,
w których  są  podane  ilości  i  rodzaje  substancji  klejowej  oraz  wszystkich  substancji
dodatkowych.  Ilości składników klejów podawana jest w częściach wagowych. Przyrządzając
potrzebną  ilość  kleju,  można  podstawiać  pod  ilości  podane  w częściach  wagowych,  dowolne
jednostki wagowe, tj. gramy lub kilogramy. Kolejność dodawania składników i warunki, jakie
trzeba  przy  tym  stworzyć,  podawana  jest  w  instrukcjach  sporządzania  klejów.  Jednym
z warunków  uzyskania  dobrego  kleju  jest  dokładne  wymieszanie  substancji  dodatkowych
z klejem.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przygotowywanie klejów glutynowych do użycia
W kleju glutynowym substancją dodatkową jest woda, która pełni rolę rozpuszczalnika.

Jako  wypełniacze  mogą  być  dodawane:  kreda  pławiona,  kaolin  lub  mączka  drzewna.
Aby zlikwidować nieprzyjemny zapach kleju glutynowego, dodaje się do niego 0,8÷1% fenolu
lub  kwasu  salicylowego.  Specjalne  dodatki  chemiczne  do  klejów  glutynowych  stwarzają
możliwość utwardzania kleju w podwyższonej temperaturze (klej staje się termoutwardzalny).
Kleje z wypełniaczem znajdują zastosowanie do okleinowania drewna.

Przykładowe recepty:

I.

Klej do łączenia złączy stolarskich ,

1.  Klej glutynowy l cz.w. (część wagowa).
2.  Woda 3÷7 cz.w. (ilość rozpuszczalnika zależy od jakości kleju).

II.  Klej glutynowy zmodyfikowany, termoutwardzalny i częściowo wodoodporny.

Na 100 cz.w. kleju sporządzonego wg recepty I należy dodać:

1. Paraformaldehydu 10 cz.w.
2. Kwasu szczawiowego 5,5 cz.w.

Przygotowanie do użytku kleju glutynowego polega na moczeniu i rozpuszczaniu go oraz

na dodaniu pozostałych składników. Moczenie przeprowadza się w wodzie o temperaturze nie
przekraczającej 20°C, pozbawionej przez gotowanie niepożądanych składników. Ilość wody
użytej do moczenia zależy od żądanego stopnia stężenia kleju.

Czas moczenia kleju:

–

w postaci łusek – 20 minut,

–

w postaci perełek – l godzinę,

–

w tabliczkach – ponad 12 godzin.
Klej moczy się w naczyniach nieżelaznych, aby zapobiec jego czernieniu. Rozpuszcza

się go  w  specjalnych  naczyniach,  częściowo  zanurzonych  w  wodzie,  która  jednocześnie
podgrzewa  cały  układ  (  na  łaźni  wodnej).  Temperatura  kleju  podczas  rozpuszczania  nie
powinna przekraczać 60°C. Długotrwałe podgrzewanie i przekraczanie tej temperatury obniża
wytrzymałość  spoiny  klejowej.  Po  całkowitym  rozpuszczeniu  kleju  można  dodawać  inne
składniki przewidziane w recepcie.

Przygotowując klej zmodyfikowany wg recepty II – po rozpuszczeniu i dodaniu

przewidzianych składników należy obniżyć temperaturę kleju do 40°C. Ponowne podgrzanie
tak przygotowanego kleju powoduje jego utwardzanie.

Ilość suchej substancji klejowej niezbędnej do uzyskania określonej ilości kleju

glutynowego o wymaganym stężeniu można obliczyć wg wzoru:

85 ∙K ∙ Q

= ––––––

(100 – w) ∙ 100

w którym:
Q

– ilość substancji klejowej w stanie powietrzno-suchym w kg,

K – przewidziane stężenie kleju w %,
Q

– zamierzona ilość gotowego kleju do użycia w kg,

w – wilgotność powietrzno-suchego kleju w %.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Prawidłowe stężenie klejów glutenowych, w zależności od ich przeznaczenia, podano

w tabeli 9. Pozostałe właściwości kleju glutenowego do użycia zastawiono w tabeli 11. Kleje
glutynowe stosuje się do sklejania złączy stolarskich.

Tabela 9. Prawidłowe stężenie klejów glutynowych dotyczące różnych sposobów klejenia i różnych rodzajów

drewna [8, s 59]

Rodzaj spoin

Sposób klejenia i rodzaj drewna

Rodzaj kleju

skórny

kostny

ilość powietrzno-suchego kleju
w % masy roztworu

Równoległe

drewno miękkie
drewno twarde

30÷45
35÷40

40÷45
45÷50

Czołowe

uprzednie nasycenie sklejanej powierzchni
klejenie właściwe

10÷15
45÷50

15÷20
55

Okleinowanie

klej bez wypełniacza
klej z wypełniaczem

35÷40
35

45÷50
45

Przygotowywanie klejów kazeinowych do użycia

Skład kleju kazeinowego sprzedawanego w handlu: sproszkowana kazeina i wapno

gaszone  oraz  niewielkie  ilości  fluorku,  chlorku  lub  siarczanu  miedziowego.  Klej  ten  jest
przeznaczony  do  klejenia  w  temperaturze  pokojowej,  tj.  „na  zimno”  oraz  po  podgrzaniu  „na
ciepło”  i  „na  gorąco”.  Koniecznym  składnikiem  kleju  jest  woda.  Inne  substancje  dodatkowe:
kalafonia, nafta oraz kaolin lub kreda pławiona.

Przykładowe recepty:

I.

Klej do klejenia drewna twardego

1.  Proszek klejowy l cz.w.
2.  Woda 1,6–1,9 cz.w.

II.  Klej do klejenia drewna miękkiego
1.  Proszek klejowy l cz.w.
2.  Woda 1,8–2,2 cz.w.

Należy wymieszać proszek klejowy z wodą o temperaturze 15÷20°C. Po godzinie od

czasu wymieszania składników roztwór kleju jest gotowy do użycia. Klej kazeinowy jest silnie
alkaliczny i działa niszcząco na metale, dlatego do sporządzania kleju należy używać naczyń
emaliowanych, glinianych lub drewnianych. Z powodu dużej alkaliczności kleje kazeinowe nie
są obecnie stosowane. Wchodząc w reakcje chemiczne z garbnikami zawartymi w drewnie
zmieniają one jego barwę, co obniża wygląd estetyczny wyrobów.

Przygotowywanie klejów fenolowych do użycia

Klejów fenolowych nie stosuje się na szerszą skalę do klejenia drewna. Kleje utwardzane

w temperaturach (10÷20

C) należy przygotować do użycia przez dodanie utwardzacza

(aktywatora). Utwardzaczami najczęściej są kwasy sulfonowe, które obniżając odczyn kleju
powodują skrócenie czasu utwardzania. Można również dodać wypełniaczy: jak albuminę,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

skrobię,  białka  roślinne  lub  mączkę  z  mielonych  łupin  orzechów.Mieszanie składników należy
przeprowadzać  w  naczyniach  odpornych  na  korozję.  Ze  względu  na  dodatek  silnego  kwasu
trzeba  zachować  szczególną  ostrożność  podczas  przyrządzania  i  używania  tego  kleju.  Kleje
utwardzane na gorąco są dostępne w handlu w stanie gotowym do użycia.

Przykładowa recepta

I.

Klej fenolowy do klejenia na zimno (10÷20

1.  Żywica fenolowa (polskiej produkcji AG) 100 cz.w.
2.  Kwas sulfonowy 15÷20 cz.w.
3.  Wypełniacz (mielone łupiny z orzechów) 20 cz.w.
4.  Woda (do mieszania z wypełniaczem) 20 cz.w.

Przygotowanie kleju fenolowego do użycia polega na wymieszaniu wyżej wymienionych

składników.

Przygotowywanie klejów mocznikowych do użycia

Kleje mocznikowe są obecnie powszechnie stosowane do klejenia drewna, a najczęściej do

oklejania  drewna  i  tworzyw  drzewnych  okleinami  i  foliami.  Substancja  klejowa  występuje
w handlu  w  postaci  lepkiego  roztworu  i  jest  żywicą  mocznikowo-formaldehydową  powstałą
w wyniku  polikondensacji  mocznika  z  formaldehydem.  Żywica  może  również  występować
w postaci proszku. Utwardzanie kleju polega na obniżeniu odczynu do wartości:
pH = 5÷3 w razie klejenia w temperaturze do 20°C
pH = 6÷5,5 podczas klejenia w temperaturze ponad 20°C.

Zmiana odczynu jest wywoływana dodatkiem utwardzacza. Mieszania składników kleju

dokonuje się w mieszadłach, to jest zbiornikach zaopatrzonych w jeden lub kilka wirników
obracających się mechanicznie. Podczas spienienia kleju liczba obrotów wirnika powinna
wynosić 150÷200 na minutę.

Przykładowe receptury.

I.

Klej mocznikowy stosowany na zimno (spoina klejowa otrzymywana w temperaturze około

20°C).
1.  Żywica mocznikowa (symbol handlowy MC) – 60÷100 cz.w.
2.  Mąka żytnia (wypełniacz) – 30 cz.w,
3.  Woda – 30 cz.w.
4.  Utwardzacz UZP w płynie (chlorek amonu) – 10 cz.w.

II.  Klej  mocznikowy  stosowany  na  gorąco  (spoina  klejowa  otrzymywana  w  temperaturze
95÷105°C).
1.  Żywica mocznikowa BZ o stężeniu 60% – 100 cz.w.
2.  Mąka żytnia – 50 cz.w.
3.  Woda – 50 cz.w.
5.  Utwardzacz BZ w płynie – 10 cz.w.

Stosuje się środek spieniający w ilości 3÷5 cz.w. na 100 cz.w. żywicy mocznikowej. Przed

przyrządzeniem kleju należy przygotować utwardzacze. Znajdują się one w handlu w stanie
stężonym i przygotowanie ich polega na rozcieńczeniu wodą w stosunkach ilościowych
podanych poniżej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1.  Szybko działający utwardzacz UZP (czysty chlorek amonu – salmiak)
utwardzacz – 15 cz.w.
woda – 85 cz.w.
2.  Wolno działający utwardzacz UGW-1
utwardzacz – 25 cz.w.
woda – 75 cz.w.
3.  Utwardzacz BZ
chlorek amonu – 5 cz.w.
25% woda amoniakalna – 5 cz.w.
woda – 90 cz.w.

Sposoby przygotowywania klejów mocznikowych.

Należy rozpuścić klej w wodzie w następujących stosunkach ilościowych:

1. Klej o stężeniu 40% - kleju w postaci proszku – 100 cz.w. oraz wody 150 cz.w. wody
2. Klej o stężeniu 60% - kleju w postaci proszku – 100 cz.w. oraz 67 cz.w. wody

Po wymieszaniu składników roztwór kleju należy pozostawić na kilka godzin, a przed

dalszą obróbką surowca klejowego poddać go ponownemu mieszaniu.

Znane są cztery sposoby przyrządzania kleju z płynnej żywicy mocznikowej. Wszystkie

zalecają  ochładzanie  kleju  podczas  mieszania  z  utwardzaczem.  Egzotermiczna  reakcja
chemiczna powoduje wzrost temperatury kleju, która przyspiesza utwardzanie kleju.

Sposób I
1.  Do mieszadła nalać żywicę kleju mocznikowego w ściśle określonej ilości.
2.  Przesiać  mąkę  żytnią  (  lub  inny  wypełniacz  )  przez  gęste  sito  i  dodać  powoli  do  kleju

powoli do mieszadła tak aby nie powstały grudki i mieszać klej przez 15÷60 min.

3. Dodać wody, jeśli jest to zgodne z receptą.
4. Do kleju dodaje się uprzednio przygotowany utwardzacz i całość dobrze miesza.

Sposób II (z dekstrynowaniem wypełniacza).
1. Do mieszadła nalać żywicę kleju mocznikowego w ściśle określonej ilości.
2. Przesiać mąkę żytnią przez gęste sito. 70% ilości mąki wsypać powolisię do żywicy

klejowej podczas nieprzerwanego ruchu mieszadła.

3. Temperaturę masy klejowej podnieść do 80÷90°C w czasie 10 minut, a następnie

ochłodzić do 20°C i dodać pozostałą ilość mąki. Całość dobrze mieszać w czasie 15÷60
minut.

4. Jeżeli przewiduje to recepta, należy dodać wody.
5. Przed użyciem kleju dodać utwardzacza.

Sposób III

Nie dodaje się utwardzacza do kleju, co znacznie przedłuża jego żywotność.

Na jedne elementy sklejane nanosi się oddzielnie utwardzacz w ilości 80÷100 g/m

(naniesiony

na powierzchnię utwardzacz należy przed klejeniem wysuszyć), a na drugie elementy nanosi się
klej bez utwardzacza. Po złożeniu elementów powierzchniami sklejanymi następuje
wymieszanie utwardzacza z klejem.

Sposób IV.

Przygotowanie kleju mocznikowego spienionego

1. Do kleju przygotowanego wg sposobów I lub II nie dodawać utwardzacza,
2. Sprawdzić lepkość kleju. Powinna ona wynosić 150 mPa∙s (milipaskalosekund).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. Nekalinę S ( środek spieniający) występującą w postaci pasty rozprowadzić w niewielkiej

ilości żywicy lub wody letniej.

4. Po dolaniu do kleju środka spieniającego miesza się całość przez 5÷60 minut. (Przyrost

masy klejowej nie powinien przekraczać 80%. Za duże spienienie kleju powoduje bardzo
szybkie jego zasychanie na powierzchniach sklejanych - osłabienie spoiny klejowej).

5. Pod koniec spieniania dodaje się utwardzacza. (Czas utrzymywania się piany wynosi

do 4 godzin).
Do klejów mocznikowych stosowanych podczas okleinowania należy dodać barwnika

w ilości podanej w tabeli 10.

Tabela 10. Ilości barwników dodawanych do klejów mocznikowych używanych do okleinowania w zależności

od gatunku drewna okleiny [8, s. 65]

Gatunek drewna okleiny

brzoza

buk

dąb

mahoń

Rodzaj barwnika

Stężenie roztworu

barwnika w g/l

Ilość barwnika w g na 100 g

masy klejowej bez utwardzacza

brunat orzechowy

wodny GS,RS

10
15

3
6

12
24

0,40
0,60
0,10
0,20
0,35
0,70

0,40
0,60
0,09
0,18
0,35
0,70

0.50
0,65
0,12
0,30
0,35
0,70

–
–
–
–
–
–

Brunat dębowy wodny
GR

15
25

0,40
0,90

0,30
0,90

0,60
1,10

–
–

Brunat

mahoniowy

wodny B

20
40

1,00
2,00

–
–

1,00
2,00

Przygotowywanie klejów melaminowych do użycia

Żywice melaminowe występują w handlu w postaci proszku lub w postaci błon klejowych.

Przygotowanie do użytku kleju sproszkowanego polega na wymieszaniu żywicy z wodą.
Niekiedy dodaje się wypełniacza i utwardzacza.

Przykładowe recepty:

Klej do klejenia w temperaturze około 100°C bez wypełniacza i utwardzacza.

1. Żywica melaminowa w proszku – 100 części wagowych.
2. Woda – 150÷200 cz.w.

II.  Klej przeznaczony do klejenia w temperaturze poniżej 50°C z wypełniaczem.
1.  Żywica melaminowa w proszku – 100 cz.w.
2.  Woda – 150÷200 cz.w.
3.  Kwas szczawiowy (utwardzacz).

III.  Klej stosowany w temperaturze około100°C z dodatkiem wypełniacza.
1.  Żywica melaminowa w proszku – 100 cz.w.
2.  Woda –150÷300 cz.w.
3.  Mąka żytnia (wypełniacz) – 30 cz.w.

Wodę, w której rozpuszcza się żywicę melaminowa, podgrzewa się do temperatury

30÷40°C. Dodatek utwardzacza powoduje osłabienie spoiny klejowej, lecz umożliwia klejenie
w niższych temperaturach. Kleje melaminowe mają podobne zastosowanie jak kleje
mocznikowe.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przygotowywanie kleju mocznikowo-melaminowego do użycia

Dodatek żywicy melaminowej do kleju mocznikowego przyspiesza utwardzanie kleju oraz

podnosi  wytrzymałość  spoiny  klejowej.  Klej  ten znajduje  zastosowanie  do  klejenia  okleiny na
styk.
Przykładowa recepta

1.  Klej mocznikowy gotowy do użycia – 100 cz.w.
2.  Sproszkowana żywica melaminowa – 20 cz.w.
3.  Woda– 10 cz.w.
Wymieszać ze sobą składniki podane w recepcie.

Przygotowywanie kleju poliwinylowego (wikolu) do użycia

Klej ten jest obecnie powszechnie stosowany do sklejania złączy drewnianych. Znajduje się

on  w handlu  w  postaci  gotowej do użycia. Można do kleju dodać wypełniacza (szkło wodne,
kreda,  mąka  żytnia  i  mączka  drzewna  lub  mączka  z  gipsu  nie  palonego)  w  celu  zmniejszenia
przenikania  kleju  przez  cienkie  warstwy  porowatego  drewna.  W  razie  dużego  stężenia  kleju,
spowodowanego  wyparowaniem  rozpuszczalnika, można przed użyciem kleju dodać 10÷20%
wody.

Przykładowa recepta
1.  Klej poliwinylowy – 100 cz.w.
2.  Kreda lub mączka drzewna – 25÷30 cz.w.
3.  Woda– 15÷25 cz.w.
Wymieszać wypełniacz z wodą, a następnie dodanić tej mieszaniny do kleju.

Przygotowywanie innych klejów do użycia

Na rynek trafiają coraz nowsze rodzaje klejów. Na specjalną uwagę zasługują te, które

wykazują  zdolność  łączenia  drewna  z  innymi  tworzywami,  jak  laminaty  czy  folie  oraz  kleje
o niezmiernie  krótkim  czasie  utwardzania,  nazywane  klejami  kontaktowymi.  Należy  tu
wymienić  kleje  poliuretanowe,  neoprenowe  (chloroprenowe)  należące  do  klejów
kontaktowych  i  kleje  celulozowe  oraz  klej  topliwy.  Wszystkie  te  kleje  znajdują  się  w  handlu
w stanie  gotowym  do  użycia.  Na  ich  opakowaniach  znajdują  się  instrukcje  dotyczące
warunków  przechowywania  klejów,  sposobu  przygotowania  ich  do użycia  oraz  podawane  są
najważniejsze  parametry  klejenia.  Przestrzeganie  podanych  zasad  jest  obowiązkiem
użytkownika. Właściwości wszystkich omówionych wyżej klejów przedstawiono w tabeli 11.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 11. Niektóre właściwości klejów najczęściej używanych do klejenia i oklejania drewna i tworzyw

drzewnych [8, s. 67]

Rodzaje klejów

Właściwości

glutynowy

kazeinowy

mocznikowy

melaminowy poliwinylowy

neoprenowy

Postać handlowa

perełki łuski
tabliczki

proszek

roztwór
proszek błona

proszek błona płynna

płynna

Postać użytkowa

płynna

płynna błona

płynna błona płynna

płynna

Żywotność
w stanie gotowym
do użycia

nieograni-
czona

10÷12
godzin

3÷8 godzin w
temperaturze
20° C

24÷48 godzin 6÷12 mies.

5 miesięcy od
daty produkcji

Barwa

jasno-żółta
do brązowej

jasno-żółta

bezbarwny

biały

bezbarwny

Lepkość

20÷50°E

60÷130

4000÷6000
mPa∙s

10000 cP

400÷7000 mPa∙s

Stężenie w %

20÷50

30÷45

60÷70

35÷60

Wytrzymałość
spoiny w MPa na
sucho

6,0÷9,0

7,0÷9,0

4,0÷13,0

12,5÷15,0

2,5÷3,0

Na mokro

–

9,0

1,5÷3,0

4,0÷12,0

0,9÷1,3

1,0÷1,5

Wytrzymałość
spoiny w
wilgotnym
powietrzu

zła

dobra

b. dobra

zła

dobra

Odporność na dzia-
łanie pleśni

zła

dobra

b. dobra

dobra

Odporność na
warunki
atmosferyczne

zła

dobra

b. dobra

dobra

Odporność na
wyższe temp. do
50°C
od 50 do 100°C

zła
zła

średnia
średnia

b. dobra
dobra

b. dobra
b. dobra

dobra dobra

dobra
zła

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Co decyduje o jakości i przydatności kleju do klejenia.?
2.  Co to są receptury klejarskie?
3.  Jakie  kolejne  czynności  należy  wykonać  podczas  przygotowania  roztworu  kleju

glutynowego?

4.  Jakie są sposoby przyrządzania klejów mocznikowych?
5.  Co to są kleje kontaktowe?
6.  Dlaczego  z  klejami  glutynowymi  i  kazeinowymi  należy  pracować  w  naczyniach

nieżelaznych?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz, ile gramów kleju glutynowego w postaci łusek należy użyć do sporządzenia 200g

30 procentowego roztworu kleju do sklejenia połączenia równoległego z drewna miękkiego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przeczytać literaturę traktującą o przygotowywaniu roztworów klejowych o żądanym

stężeniu,

2) wyliczyć ilość rozpuszczanego kleju korzystając ze wzoru,
3) zapisać obliczenia w notatniku i przedstawić nauczycielowi.

Wyposażenie stanowiska pracy:

tabela ze stężeniami kleju glutynowego (tabela 9),

notatnik,

materiały piśmienne,

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Przygotuj roztwór kleju glutynowego do łącznia złączy stolarskich.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z recepturami przyrządzenia roztworów kleju glutynowego,
2)  przygotować składniki do sporządzenia roztworu kleju glutynowego,
3)  odważyć  poszczególne  składniki  roztworu  klejowego  w  odpowiednich  częściach

wagowych,

4)  przygotować naczynie do rozpuszczenia kleju glutynowego,
5)  wykonywać klejone czynności związane z przygotowaniem roztworu kleju glutynowego,
6)  dokonać oceny poprawności wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

klej glutynowy w postaci handlowej,

woda,

waga laboratoryjna,

naczynie do rozpuszczenia kleju glutynowego,

literatura z rozdziału 6.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) omówić, jakim kryteriom podlega ocena właściwie przygotowanego

stanowiska pracy z klejami?



2) posługiwać się recepturami klejarskimi?



3) dokonywać obliczenia ilości masowych składników roztworów

klejowych?



4) przygotować roztwór kleju glutynowego?



5) dokonać porównania właściwości klejów pod kątem możliwości jego

zastosowań?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Nakładanie klejów na łączone powierzchnie

4.4.1. Materiał nauczania

Przygotowanie powierzchni łączonych elementów do klejenia.

Niewielkie pęknięcia oraz drobne wady lub uszkodzenia, powstałe podczas obróbki drewna

i czynności montażowych, można zaprawiać kitem. Najczęściej są stosowane kity klejowe
sporządzane wg następujących recept:

Kit z kleju kazeinowego:

1.  Klej kazeinowy – 180 cz.w.
2.  Woda amoniakalna– 125 cz.w.
3.  Woda zimna – 1000 cz.w.
4.  Trociny  lub  pył  drzewny  w  ilości  niezbędnej  do  uzyskania  masy  o  odpowiedniej

konsystencji.

II.  Kit z kleju glutynowego:
1.  Klej glutynowy 25% gotowy do użytku – 450 cz.w.
2.  Kreda pławiona – 500 cz.w.
3.  Węgiel drzewny sproszkowany – 500 cz.w.
4.  Olej lniany – 50 cz.w.

Sporządzanie kitów polega na dokładnym wymieszaniu podanych wyżej składników.

Zamiast, kleju można również używać lakieru nitrocelulozowego, który z kredą i mączką
drzewną daje również dobry, szybkoschnący kit.

Przygotowywanie drewna do klejenia

Przygotowanie drewna do okleinowania polega na wycięciu elementów o przewidzianych

kształtach i wymiarach. Następnie drewno szlifuje się w celu wyrównania grubości i usunięcia
ewentualnych nierówności. Boki wyrównuje się, a w razie stosowania doklejek profilowych
z tworzyw sztucznych czy metalu, wykonuje się w nich wpusty na wypusty doklejek. Drewno
przygotowane do klejenia musi być czyste i odpylone.

Przygotowywanie oklein

Przygotowanie oklein zależy od wymiarów elementów przeznaczonych do okleinowania

oraz sposobu  ułożenia  okleiny  na  ich  powierzchniach.  W  razie  okleinowania  drobnych
elementów,  których  wymiary  mieszczą  się  w  wymiarach  arkuszy  okleiny,  przygotowanie
sprowadza  się  do  jej  doboru  i  wybraniu  sposobu  ułożenia  słojów  okleiny  na  oklejanym
elemencie  (manipulacji).  Podczas  okleinowania  dużych  powierzchni,  przygotowanie  okleiny
polega  na  doborze,  manipulacji,  wyrównywaniu  boków,  składaniu  i  sklejaniu  jej  w  formatki
okleinowe potrzebnej wielkości. Arkusze okleiny znajdujące się w jednej paczce mają zbliżony
rysunek. W jednym arkuszu układ słoi i barw może tworzyć w poszczególnych jego częściach
różne  wzory.  Dlatego,  obok  znajomości  wymiarów  oklejanych  elementów  i wyglądu  wyrobu
jako całości, konieczne jest duże wyczucie estetyki. Zwykle na jeden wyrób wybiera się okleinę
o  zbliżonym  rysunku  i  zabarwieniu  -  pochodzącą  z  jednej  paczki.  Na  strony  zewnętrzne
wybiera  się  okleinę  wyższych  klas  jakości  oraz  najczęściej  innych  gatunków,  niż  na  strony
wewnętrzne.  Również  w  zakresie  jednego  wyrobu  na  elementy  mniej  widoczne  dobiera  się
okleinę o gorszym rysunku i barwie. O doborze okleiny decyduje również sposób ułożenia jej
na elemencie (rys. 18).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

a) b) c) d)

Rys. 18. Sposoby układania okleiny: a) równoległy b) w jodełkę, c) na krzyż, d) w szachownicę, e) sposób

przyklejania taśm klejących podczas łączenia kawałków okleiny, f) łączenie okleiny za pomocą nitki
klejowej [8, s. 76]

Składanie i sklejanie oklein ma na celu wykonanie z kawałków okleiny formatek

odpowiadających  wielkością  i  kształtem  elementom  przeznaczonym  do  okleinowania.
W niewielkich  warsztatach  sklejanie  odbywa  się  ręcznie  za  pomocą  papierowej  taśmy
podgumowanej.  W  tym  wypadku  należy  dokładnie  dociskać  kawałki  krawędziami  sklejanymi
tak, aby nie powstawały szczeliny widoczne po okleinowaniu elementu.

Do sklejania mechanicznego używa się spajarek na styk i na papierową taśmę

podgumowaną. Maszyny te mają samoczynnie działające urządzenia, które dociskają do siebie
krawędzie sklejane. Kawałki okleiny przeznaczone do sklejania spajarką stykową układa się w
paczki,  a  krawędzie  przeznaczone  do  sklejania  powleka  się  klejem  glutynowym.  Klej  na
krawędziach  okleiny  powinien  zaschnąć.  W  czasie  przesuwania  kawałków  okleiny  przez
maszynę, krawędzie z klejem są zwilżane formaliną i nagrzewane. Pod wpływem ciepła klej się
uplastycznia,.  a  dociśnięte  do  siebie  krawędzie  sklejanej  okleiny  zostają  połączone  na  skutek
działania  formaliny,  powodującej  bardzo  szybkie  krzepnięcie  kleju.  Uzyskana  w  ten  sposób
spoina  klejowa  jest  widoczna,  co  nie  zawsze  jest  dopuszczalne.  Dlatego  sklejanie  okleiny  za
pomocą papieru podgumowanego jest częściej stosowane. Szybkość posuwu okleiny waha się
w  granicach  10÷20  m/min.  Niedogodność  tego  sposobu  polega  na  tym,  że  po  naklejeniu
okleiny  papier  należy  zeszlifować.  Może się  zdarzyć, że klej z papieru pozostawia na okleinie
trudno ścieralne ślady. Wady te nie występują podczas stosowania spajarki do okleiny na nitkę
klejową.  Odwijana  ze  szpuli  nitka  klejowa  przechodzi  przez  dysze  i prowadnik,  które
wykonują  w poziomie  szybkie  ruchy  wahliwe.  W  prowadniku,  pod wpływem  podwyższonej
temperatury,  następuje  częściowe  uplastycznienie  nitki  klejowej,  wyrzucanej  przez  dyszę
wylotową  na  przesuwające  się  pod  nią  kawałki  okleiny.  Walec  dociskowy  wprasowuje
w okleinę  naniesioną  nitkę  klejową,  która  zestala  się  tworząc  silne  połączenie  okleiny.  Nitkę
klejową  nanosi  się  na  lewe  strony  okleiny,  tak  że  po  naklejeniu  okleiny  na  elementy  miejsce
spojenia nie wymaga specjalnego szlifowania.

Dobór i nanoszenie kleju na powierzchnie sklejane

Przed przystąpieniem do klejenia należy dobrać klej, biorąc pod uwagę następujące

czynniki:
–

rodzaj sklejanych materiałów,

–

warunki użytkowania spoiny klejowej,

–

wymaganą wytrzymałość i trwałość spoiny,

–

posiadane urządzenia stwarzające planowane warunki klejenia,

–

wymagany czas pozyskania spoiny,

–

możliwość zakupu wybranego kleju,

–

opłacalność klejenia wybranym klejem.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Stopień porowatości sklejanych materiałów wpływa na wnikanie kleju w głąb materiału

sklejanego, co ma bezpośredni wpływ na wytrzymałość spoiny i ilość nanoszonego kleju.

Szczególną uwagę należy zwracać na grubość klejonego drewna, ze względu na

możliwość  powstawania  przebić  klejowych.  Mogą  one  w  znacznym  stopniu  obniżyć  wygląd
estetyczny  gotowego  wyrobu.  Dostosowanie  barwy  kleju  do  barwy  okleiny  powoduje,  że
przebicia klejowe są znacznie mniej widoczne. Powstawaniu przebić można w pewnym stopniu
zapobiegać  przez  dobranie  odpowiedniej  lepkości  i  stężenia  kleju,  a  jednocześnie  stosowanie
specjalnej technologii klejenia..

Prawidłowe nanoszenie kleju na powierzchnie sklejane wpływa na grubość spoiny klejowej

i jej wytrzymałość. Na prawidłowość nałożenia kleju wpływają:
–

stan powierzchni sklejanych,

–

rodzaj i stan kleju,

–

sposoby nanoszenia kleju,

–

jakość stosowanych urządzeń,

–

technologia klejenia.
Powierzchnie drewna cechuje chropowatość wynikająca z jego budowy oraz falistość,

spowodowana najczęściej obrotowym ruchem narzędzi skrawających. Czynniki te nie sprzyjają
nałożeniu  równomiernie  cienkiej  warstwy  kleju.  Zbyt  duża  lepkość  kleju  utrudnia
rozprowadzenie  kleju  na powierzchni. Zbyt mała powoduje wnikanie kleju w głąb drewna, co
może  mieć  wpływ  na  wytrzymałość  spoiny  klejowej.  Lepkość  w  dużej  mierze  zależy  od
temperatury  kleju  i  od  stężenia.  Wzrost  temperatury  klejów  termoutwardzalnych  powoduje
przyspieszenie  reakcji  utwardzania  kleju  co  jest  połączone  z  utratą  ich  płynności  (np.  kleje
mocznikowe).  Podobne  zjawisko  w  klejach  termoplastycznych  jest  spowodowane
ochładzaniem kleju (np. kleje glutynowe).

Przygotowany klej nanosi się na sklejaną powierzchnię możliwie jak najrówniejszą, cienką

warstwą. Istnieją następujące sposoby nakładania kleju:

−

pędzlem,

−

za pomocą walców klejarskich (nakładarki kleju),

−

natryskiwanie się rozpylaczem,

−

przez zanurzenie,

−

przeznaczone do sklejania elementy przekłada się błonami klejowymi.
Kleje mogą być nanoszone na powierzchnie w stanie płynnym, stałym (błony lub filmy

klejowe) oraz w postaci piany. Grubość warstwy kleju nanoszonego w stanie cieczy zależy od
stężenia,  tj. od ilości  substancji  stałych,  znajdujących  się  w  kleju.  Rozpuszczalniki  częściowo
wsiąkają  w  drewno,  częściowo  wyparowują  ze  spoiny  klejowej  i  dlatego nie mają wpływu na
jej grubość. Z tych powodów w literaturze fachowej są często podawane ilości kleju w stanie
suchym,  to  jest  bez rozpuszczalnika.  W  jednostce  powierzchni  błony  klejowej  jest  zawarta
ściśle  określona  ilość  kleju,  gwarantująca  wytworzenie  optymalnej  spoiny  klejowej.  Klej
w postaci piany, naniesiony na sklejany materiał, po opadnięciu piany wytwarza na powierzchni
materiału cienką warstwę.

Optymalne ilości kleju, przypadające na 1m

powierzchni, podano w tabeli 12.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 12. Ilość nanoszonych na drewno klejów w zależności od sposobów klejenia, rodzaju kleju i rodzaju

drewna [8, s. 80]

Rodzaj kleju

syntetyczne

naturalne

rodzaj drewna

twarde

miękkie

twarde

miękkie

Sposób
klejenia

ilości nanoszonego kleju w g/m

Na zimno

175÷250

300÷350

350÷400

400÷450

Na gorąco

120÷175

150÷200

250÷300

250÷350

Zastosowanie określonego sposobu nanoszenia kleju na powierzchnie sklejaną zależy od

wymiarów i kształtów powierzchni, na którą klej się nakłada oraz od jej umiejscowienia
w elemencie. Kleje można nanosić za pomocą ręcznych narzędzi takich jak:
–

pędzle,

–

szczotki,

–

szpachle klejarskie,

–

nakładarki ręczne wałkowe,

–

pistolety tłokowe.
W produkcji przemysłowej stosuje się mechaniczne urządzenia: nakładarki walcowe,

korytkowe czy natryskowe.

Nakładanie ręczne jest mało wydajne i nie gwarantuje równomiernego naniesienia kleju.

Nakładanie kleju pędzlem stosuje się w wypadku małych powierzchni, jak np. złącza czy
wąskie powierzchnie płyt. Szczotki, o długości włosia 15÷20 mm, służą do nakładania kleju na
duże elementy. Klej nalewa się na powierzchnie czerpakiem, a następnie rozprowadza
szczotką. Sposób ten jest stosowany jedynie w małych warsztatach produkcyjnych.

Utrzymanie w czystości pędzli i szczotek jest trudne, zwłaszcza w razie usuwania klejów

syntetycznych, szybko twardniejących na włosiu. Niedogodność tę usuwa stosowanie szpachli
klejarskich. Wkładki mogą być wykonane z twardej gumy lub ze sprężystego tworzywa
sztucznego.

Rys. 19. Szpachla klejarska 1– uchwyt drewniany, 2 – guma [8, s. 81]

Ręczna nakładarka wałkowa (rys.20) jest zaopatrzona w niewielki zbiornik na klej i wałek

narowkowany umożliwiający względnie równomierne nałożenie kleju. Wymienione wyżej
sposoby są jednak mało wydajne podczas nakładania kleju na duże powierzchnie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 20. Ręczna nakładarka wałkowa 1 – wałek rowkowy, 2 – obudowa wałka, 3 – zbiornik z klejem [8, s. 82]

W produkcji masowej najczęściej znajdują zastosowanie nakładarki walcowe. Element

powlekany  klejem  przesuwany  jest  między  obracającymi  się  walcami,  które  z  przylegających
do  nich  zbiorników  zabierają  klej  i  nanoszą  go  na  powierzchnie.  Ilość  nanoszonego  kleju
reguluje  się  listwą  lub  dodatkowymi  walcami  dozującymi,  zbierającymi  nadmiar  kleju.  Walce
nakładarek  do  nanoszenia  klejów  mocznikowych  są  powlekane  gumą  spiralnie  rowkowaną.
Głębokość rowków wynosi 0,7 mm, a ich szerokość 2 mm. Do nakładania klejów fenolowych
stosuje  się  walce  metalowe  gładkie.  Szybkość  posuwu  elementu  przez  walce  waha  się
w granicach  9,5÷19  m/min.  Omawiane  urządzenia  mogą  być  używane  jedynie  do  nakładania
kleju  na  elementy  płaskie.  Na  wąskie  płaszczyzny  elementów  kleje  można  nanosić
nakładarkami  korytkowymi.  Sposób  ten  jest  jednak  mało  wydajny.  Nowocześniejsze
urządzenia  służące  do  sklejania  elementów  wąskimi  powierzchniami  oraz  oklejania  wąskich
powierzchni składają się z nakładarek i pras sprzężonych ze sobą w całość. Najczęściej w tych
wypadkach stosuje się kleje termoutwardzalne, topliwe lub neoprenowe.

Kleje można również nakładać za pomocą natrysku. Sposób ten, choć umożliwia nałożenie

równomiernie cienkiej warstwy kleju, nie jest stosowany w produkcji.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Do czego służą kity klejowe?
2.  Jak należy przygotować drewno do klejenia?
3.  Jakie  czynniki  powinno  się  brać  pod  uwagę,  dobierając  klej  do  klejenia  określonych

połączeń?

4.  Jak przygotowuje się okleiny do klejenia?
5.  W jaki sposób ręcznie nanosi się klej?
6.  Jakie urządzenia służą do sklejania forniru i oklejania fornirem?
7.  W jaki sposób nanosi się ręcznie klej na małe i duże powierzchnie?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Scharakteryzuj sposoby nanoszenia klejów i wskaż ich wady i zalety.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się ze sposobami ręcznego nanoszenia kleju,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2)  zapoznać się ze sposobami mechanicznego nanoszenia kleju,
3)  zapoznać się z zasadami nanoszenia kleju,
4)  wskazać wady i zalety ręcznego i mechanicznego nanoszenia kleju,
5)  z wynikami swojej pracy zapoznaj nauczyciela.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

przybory do pisania,

–

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Przygotuj, do zaprawiania pęknięć w drewnie, kity klejowe na bazie kleju kazeinowego

i glutynowego.

Sposób wykonywania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się z literaturą na temat przygotowania receptur do sporządzania kitów

klejowych,

2)  przygotować roztwory kleju kazeinowego i glutynowego do sporządzenia kitów,
3)  przygotować pozostałe składniki niezbędne do przygotowania kitu,
4)  sporządzić kit na bazie kleju kazeinowego,
5)  sporządzić kit na bazie kleju glutynowego,
6)  przedstawić swoją prace nauczycielowi.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

klej kazeinowy,

–

klej glutynowy,

–

pozostałe składniki do wykonania kitu klejowego (wg receptury),

–

receptury sporządzania kitów klejowych,

–

naczynia do przyrządzania roztworów klejowych,

–

płytka szklana do sporządzania kitu klejowego,

–

nóż,

–

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 3

Dokonaj sklejenia formatki okleiny przeznaczonej do okleinowania dużych powierzchni

sposobem ręcznym.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z literaturą na temat przygotowania oklein,
2)  dobrać okleinę uwzględniając sposób układania okleiny,
3)  dokonać manipulacji i wyrównania boków okleiny,
4)  wykonać składanie i sklejenie oklein w formatkę o potrzebnej wielkości,
5)  przedstawić swoją prace nauczycielowi.

Wyposażenie stanowiska pracy:

okleina przeznaczona na formatkę,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

nożyce do cięcia okleiny,

papierowa taśma podgumowana,

gąbka zwilżona wodą,

klocek dociskowy,

stół do sklejenia okleiny,

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 4

Przygotuj do okleinowania wąską płaszczyznę o wymiarach 900 mm x 350 mm.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zapoznać się z literaturą na temat przygotowania powierzchni pod okleinę,
2)  przeszlifować powierzchnię pod okleinę,
3)  zaszpachlować ubytki kitem klejowy,
4)  odpylić powierzchnię wilgotną gąbką.

Wyposażenie stanowiska pracy:

płyta drewnopodobna pod okleinę,

gąbka zwilżona wodą,

stół do przeszlifowania płyty,

materiały ścierne,

kit klejowy z poprzedniego ćwiczenia,

szpachelka, pędzel,

literatura z rozdziału 6.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić, do czego służą kity klejowe?



2) Przygotować kity klejowe wg instrukcji?



3) zaszpachlować drobne usterki drewna?



4) przedstawić sposoby nanoszenia klejów na powierzchnie sklejone?



5) wymienić czynniki które wpływają na prawidłowość nałożenia kleju na

powierzchnie sklejone?



6) sklasyfikować metody nanoszenia kleju na klejone powierzchnie?



7) omówić, jakie czynniki wpływają na grubość i wytrzymałość spoiny

klejowej?



8) przygotować łączone powierzchnie do sklejenia?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Klejenie i okleinowanie

4.5.1. Materiał nauczania

Poważną rolę podczas klejenia odgrywa ciśnienie na sklejane powierzchnie. Ciśnienie

wywierane  na  drewno  powoduje  sprasowanie  jego  wierzchnich  warstw.  Następuje
zmniejszenie  nierówności,  a  więc  wzrasta  powierzchnia  rzeczywista  styku  sklejanych
elementów. Drewno jest również materiałem sprężystym. Po ustaniu działania siły dociskającej
powstają  w  drewnie  naprężenia  zmierzające  do  przywrócenia  stanu  pierwotnego.  Naprężenia
te  przenoszą  się  na  spoinę  klejową,  powodując  jej  osłabienie,  a nawet  mogą  spowodować  jej
zniszczenie.  Nie  jest  więc  wskazane  stosowanie  zbyt  dużego  ciśnienia  w  celu  zbliżenia
powierzchni o dużych nierównościach.

Docisk może być wytwarzany mechanicznie (za pomocą klinów, śrub lub mimośrodów),

pneumatycznie  lub  hydraulicznie.  Wartość  ciśnienia  wywołanego  siłami  mięśni  człowieka  jest
bardzo  różna  i  trudno  jest  określić  jego  wielkość  w  czasie  normalnej  pracy  produkcyjnej.
Stosowanie  docisku  pneumatycznego  lub  hydraulicznego  jest  więc  korzystniejsze  ze  względu
na możliwość  kontroli ciśnienia podczas procesu sklejania. Wartość ciśnienia można odczytać
z  manometru,  a nacisk  wywierany  na  jednostkę  powierzchni  spoiny  klejowej  obliczyć
wg wzoru:

pּF = Aּb

stąd

p ּ F

b = [Pa]

gdzie:
p – ciśnienie robocze cieczy odczytane z manometru w Pa,
F – suma powierzchni przekrojów wszystkich tłoków prasy w m

; podana jest

w dokumentacji prasy,

A – powierzchnia sklejonego lub okleinowanego elementu w m

b – ciśnienie jednostkowe wywierane na sklejany arkusz w Pa.

Ciśnienie wywierane podczas klejenia podaje tabela 13.

Tabela 13. Ciśnienie wywierane podczas sklejania drewna i tworzyw drzewnych [8, s. 85]

Rodzaj kleju

Ciśnienie w MPa

klejenie na zimno klejenie na gorąco

Klej glutynowy
Klej kazeinowy
Klej mocznikowy
Klej polioctanowinylowy
Klej neoprenowy

0,5
0,3÷0,5
0,2÷0,6
0,8÷1,5
0,5÷4,4

–
1,5÷1,8
1,2÷1,5
–
–

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ciśnienie podczas prasowania stosowane w klejeniu i okleinowaniu drewna podaje tabela 14.

Tabela 14. Ciśnienie prasowania stosowane w klejeniu drewna [8, s. 85]

Rodzaj klejenia drewna

Ciśnienie prasowania

w MPa

Sklejanie drewna miękkiego bocznymi płaszczyznami
Sklejanie drewna twardego bocznymi płaszczyznami
Obłogowanie płyt stolarskich drewnem miękkim
Obłogowanie płyt stolarskich drewnem twardym
Okleinowanie płyt stolarskich
Klejenie  montażowe  drewna nie  naprężonego miękkiego
twardego
Klejenie elementów profilowych z forniru o krzywiźnie
zwykłej
przestrzennej

0,2÷1,0
0,4÷1,2
0,2÷0,4
0,8÷1,0
0,6÷1,0

0,3÷0,5
0,4÷0,6

0,4÷1,0
1,0÷4,0

Znając wymagane ciśnienie jednostkowe oraz wymiary powierzchni sklejanych, na które

jest wywierane ciśnienie, można po przekształceniu tego wzoru obliczyć ciśnienie robocze,
jakie trzeba osiągnąć na manometrze podczas klejenia.

W trakcie klejenia można wyróżnić:

klejenie złączy,

okleinowanie,

klejenie z równoczesnym gięciem.

W klejeniu złączy, ze względu na miejsce położenia spoin klejowych oraz kształt klejonych

elementów, rozróżnia się klejenie narożnikowe (rys. 21), klejenie płaszczyznowe (rys. 22),
i klejenie krawędziowe (rys. 23).

Rys. 21. Klejenie narożnikowe [8, s. 88]

Oklejanie polega na pokrywaniu drewna lub tworzyw drzewnych okleinami. Jeżeli stosuje

się okleiny (forniry), to oklejanie nazywa się okleinowaniem.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 22. Klejenie płaszczyznowe [8, s. 89]

Rys. 23. Klejenie krawędziowe [8, s. 89]

Wszystkie wymienione sposoby klejenia przeprowadza się za pomocą różnych narzędzi

i urządzeń.  Ich  zasadniczą  cechą  jest  wywieranie  ciśnienia  na  sklejane  elementy  oraz
dostarczanie  do  spoiny  ciepła,  w  razie  klejenia  na  ciepło  lub  na  gorąco.  Konstrukcja  tych
urządzeń  i  zasady  działania  zależą  od  sposobu  klejenia  oraz  od  stopnia  mechanizacji  tej
czynności technologicznej. Spotykane są bardzo prymitywne narzędzia stosowane niezmiennie
od tysięcy  lat  oraz  nowoczesne,  w  pełni zautomatyzowane, urządzenia zastępujące człowieka
w ciężkiej  pracy.  Wszystkie  narzędzia  i  urządzenia  umożliwiają  wtedy  osiągnięcie  wysokiej
jakości klejenia, jeżeli istnieje:
–

możliwość wywierania nacisku równomiernie rozłożonego na sklejane płaszczyzny,

–

łatwość regulowania docisku w zależności od potrzeb,

–

możliwość zapewnienia równomiernego i wystarczającego dopływu ciepła do spoiny
klejowej oraz regulacji jego ilości w zależności od używanych klejów; dotyczy to
szczególnie klejów termoutwardzalnych,

–

łatwość załadunku elementów i wyjęcia ich z urządzenia, co umożliwia skrócenie czasu
wykonywania tych czynności.

Całkowity czas klejenia można podzielić na okresy charakteryzujące się zmianami

zachodzącymi w spoinie klejowej.

Czas otwarty – od naniesienia kleju na sklejane powierzchnie, do chwili zakrycia

nałożonego kleju drugim sklejanym elementem. Z warstwy kleju wyparowuje w tym czasie
rozpuszczalnik i następuje jego dyfuzja w głąb drewna oraz zagęszczanie roztworu klejowego.
Długość czasu otwartego zależy od rodzaju kleju, a w klejach termoutwardzalnych również od
temperatury otoczenia.

Czas załadunku – po zakończenia czasu otwartego. Przygotowane do klejenia elementy

umieszcza  się  w  urządzeniach,  których  zadaniem  jest  wytworzenie  przewidzianego  ciśnienia.
Najczęściej  stosuje  się  kleje  utwardzane  w  podwyższonych  temperaturach.  Wtedy  materiał
sklejany styka się z nagrzanymi elementami urządzeń dociskających (np. z płytami pras) jeszcze
przed  osiągnięciem  optymalnego  ciśnienia.  Jest  to  zjawisko  wpływające  bardzo  niekorzystnie
na wytrzymałość  spoiny  klejowej.  Dlatego  czas  załadunku  dla  klejów  termoutwardzalnych
musi być krótki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Czas zasadniczego klejenia rozpoczyna się z chwilą dojścia ciśnienia do wymaganej

wartości.  Podczas  klejenia  w  podwyższonej  temperaturze  z  elementów  grzejnych  urządzenia,
w  którym  odbywa  się  klejenie,  ciepło  przechodzi  przez  drewno  do  spoiny  klejowej.
W praktyce przyjmuje się, że czas przejścia ciepła przez drewno wynosi jedną minutę na jeden
milimetr  jego  grubości.  Czas  utwardzania  klejów  w  spoinie  liczy  się  od  chwili,  gdy  ciepło
zacznie  działać  na  klej.  Wzrost  temperatury  klejenia  ma  znaczny  wpływ  na  długość  czasu
utwardzania

klejów

termoutwardzalnych.

Czas

zasadniczego

klejenia

klejów

termoplastycznych  składa  się  z  czasu  nagrzewania  i  czasu  ochładzania.  Można  to  prześledzić
podczas  klejenia  klejem  glutynowym.  Nałożony  w  postaci  płynnej  klej  podczas  czasu
otwartego  i  zamkniętego  może  ulec  zżelowaniu.  W  czasie  nagrzewania  następuje
uplastycznienie i wyciskanie jego nadmiaru. Na skutek ochładzania klej przechodzi w stan żelu
i  spoina  klejowa  zostaje  utwardzona.  Przetrzymywanie  sklejanych  elementów  pod  działaniem
ciśnienia  i  wysokiej  lub  niskiej  temperatury,  zależnie  od  rodzaju  kleju,  nie  musi  trwać  aż  do
czasu  osiągnięcia  przez  spoinę  największej  wytrzymałości.  Wystarczy,  gdy  wytrzymałość
spoiny  klejowej  osiągnie  poziom  50÷80%  wytrzymałości  maksymalnej.  Dalsze  utwardzanie
kleju  następuje  w  czasie  dojrzewania  spoiny  klejowej.  Okres  ten  nazywamy  również  czasem
sezonowania  po  klejeniu.  Rozpoczyna  się  on  z  chwilą  zwolnienia  ciśnienia  i wyjęcia
elementów  sklejanych  z  urządzeń  dociskowych.  Teraz  następuje  ochłodzenie,  zanikają
istniejące  naprężenia  w  materiale  klejonym  i  w  spoinie,  odparowuje  z  nich  rozpuszczalnik
i inne substancje lotne. W ten sposób spoina klejowa zostaje ostatecznie utwardzona.
Całkowity czas klejenia wynosi:

= t

+ t

w którym
T

– czas klejenia,

– czas otwarty,

– czas załadunku,

– zasadniczy czas klejenia,

– czas zwalniania ciśnienia i wyładunku,

– czas sezonowania.

Temperatura klejenia dla rozmaitych klejów jest różna i nawet w ramach jednego kleju

waha się w szerokich granicach. W klejach termoutwardzalnych wzrost temperatury
przyspiesza reakcje chemiczne powodujące utwardzanie kleju. Jednak nadmierne przegrzanie
spoiny powoduje spadek jej wytrzymałości.

Parametry technologiczne i przebieg klejenia

Klejenie klejem glutynowym

Na elementy nagrzane do temperatury 40°C nanosi się klej o temperaturze 50÷60°C, czas

otwarty  należy  przedłużyć  do  okresu,  gdy  nałożony  klej  po  dotknięciu  wyciąga  się  w  nitki.
W temperaturze  otoczenia  czas  ten  wynosi  2,5  minuty.  Dopiero  wtedy  można  składać
elementy  sklejanymi  płaszczyznami  i  stosować  docisk.  Czas  przetrzymywania  pod  naciskiem
trwa  1÷4  godzin.  Przedłużenie  czasu  przetrzymywania  materiałów  sklejanych  pod  ciśnieniem
zwiększa  wytrzymałość  spoiny  i  skraca  czas  dojrzewania.  Czas  dojrzewania  spoiny  wynosi
16÷50  godzin.  Ciśnienie  klejenia  wynosi  0,5  MPa.  Okleinowanie  roztworem  kleju
glutynowego,  jako  sposób  mało  wydajny,  jest  obecnie  stosowane  jedynie  w małych
warsztatach. Okleinowania boków lub wklejania kawałków okleiny na dużych powierzchniach
w  celach  dekoracyjnych  można  dokonywać  za  pomocą  kleju  glutynowego,  docierając
młotkiem wstawiany kawałek okleiny.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Klejenie klejem kazeinowym

Czas otwarty dla tego kleju wynosi 5÷10 minut. Klejem tym można kleić na gorąco

i wtedy ciśnienie wynosi l,5÷1,8 MPa, a czas klejenia 10 minut w temperaturze 90÷100°C.
Klejenie na zimno trwa od 2

÷28 godzin w temperaturze + 10°C i ciśnieniu 0,3÷0,4 MPa.

Wpływ  niedoboru  ciśnienia  na  wytrzymałość  spoiny  jest  bardzo  mały.  Wraz  z  przedłużeniem
czasu  przetrzymywania  materiału  sklejanego  pod  ciśnieniem  wytrzymałość  spoiny  wzrasta,
a maleje  czas  dojrzewania  spoiny  klejowej.  Kleje  kazeinowe  można  stosować  do  sklejania
złączy  elementów  nie  okleinowanych  i  przeznaczonych  do  malowania  lakierami  kryjącymi.
Kleje  te  mają  odczyn  zasadowy  i  łączą  się  łatwo  z  garbnikami  zawartymi  w  drewnie,
zabarwiając  jego  powierzchnie.  Znajdują  zastosowanie  w  przyklejaniu  do  płyt  i  drewna
laminatów.

Klejenie klejem poliwinylowym

Czas otwarty w klejeniu na zimno wynosi 6÷30 minut, a na ciepło czas ten jest

nieograniczony. Czas klejenia zależy od wysokości temperatury, a mianowicie: dla temperatury
12°C  czas  klejenia  wynosi  2÷3  godzin,  dla  temperatury  25°C  wynosi  20÷90  minut,  a  dla
temperatury  80÷100°C  czas  klejenia  wynosi  5÷8  minut.  Ciśnienie  klejenia  –  0,8÷1,5  MPa.
Kleje te w handlu występują w postaci gotowej do użycia. Wadą ich jest szkodliwe działanie na
powłoki  lakiernicze  nitrocelulozowe,  co  wymaga  ostrożności  podczas  sklejania  elementów  o
powierzchniach  wykończonych  tymi  lakierami.  Znajdują  zastosowanie  w  klejeniu  złączy  oraz
w przyklejaniu laminatów.

Klejenie klejami mocznikowymi

Zależność czasu klejenia od temperatury przedstawiono w tabeli 15

Tabela 15. Czas i temperatura klejenia roztworem kleju mocznikowego [8, s. 91]

Oznaczenie czasu

w minutach

Klej MC-60 na zimno utwardzacz UZP

Klej KMC-40 na gorąco

utwardzacz U G P

temperatura klejenia w °C

70 80

105 15 20 30 80

95 105

blachy grzejne

płyty
grzejne

płyty grzejne

Czas otwarty

–

40 30 10 –

–

Czas

załadunku

elementów

–

2,5 2

1,5

0,75 0,5 –

–

1,75 1

0,75

Czas

zasadniczy

klejenia

180

–

Klej mocznikowy jest dobrym klejem do klejenia złączy oraz okleinowania. Jest to klej

półwodoodporny. Wadą jego jest konieczność podnoszenia temperatury w celu przyspieszenia
reakcji utwardzania kleju. Podniesienie temperatury złączy ze względu na ich konstrukcje nie
zawsze jest możliwe. Niemniej jednak konstrukcja nowoczesnych urządzeń montażowych
uwzględnia w wielu wypadkach konieczność nagrzewania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Klejenie klejami neoprenowymi

Temperatura drewna nie powinna być niższa od 15°C. Na powierzchnię jednego elementu

nakładamy  klej  i  poddajemy  suszeniu  w  ciągu  15÷45  minut.  Następnie  na  powierzchnię
drugiego  elementu  nakłada  się  klej  i  składa  obydwa  elementy  powierzchniami  pokrytymi
klejem.  Elementy  należy  przepuścić  przez  specjalne  walce  dociskowe,  wywierając  nacisk
0,5÷4,4  MPa.  Po  przejściu  przez  walce  spoina  jest  dostatecznie  utwardzona  i  klejenie
zakończone. Taki sposób nazywa się klejeniem kontaktowym. Wzrost nacisku podczas klejenia
zwiększa  wytrzymałość  spoiny  klejowej.  Spoiny  klejowe  z  tych  klejów  wykazują  dużą
elastyczność i dlatego mogą być stosowane do przyklejania laminatów, które cechują się dużą
elastycznością i kurczliwością.

Ze względu na technologię klejenia można wyróżnić:

–

okleinowanie płaszczyzn,

–

okleinowanie powierzchni profilowych,

–

okleinowanie boków płaskich i profilowych.

Okleinowanie powierzchni płyt

Elementy płytowe są okleinowane dwustronnie, przy czym ważne jest, aby z każdej strony

płyty  przyklejony  był  ten  sam  rodzaj  materiału  równej  grubości  i  wilgotności,  o jednakowym
przebiegu włókien drzewnych. Nieprzestrzeganie tej zasady powoduje zmianę kształtów płyty.
Okleinowanie  tych  powierzchni  odbywa  się  najczęściej  w  prasach  hydraulicznych
wielopłytowych. Stosowane są przede wszystkim kleje mocznikowe na gorąco. W niewielkich
wytwórniach są jeszcze w użyciu kozły stolarskie lub prasy śrubowe, w których jest stosowany
docisk  mechaniczny.  W  razie  stosowania  tych  urządzeń  używa  się  klejów  glutynowych  lub
mocznikowych na ciepło i na zimno. Są to jednak metody mało wydajne. Ciśnienie w prasach
podczas okleinowania  wynosi  0,4÷0,5 MPa.

W zależności od rodzaju, jakości i przeznaczenia

okleinowanego  elementu,  w praktyce  stosuje  się  okleinowanie:  jednowarstwowe  jedno-
i dwustronne. W praktyce amatorskiej zwykle stosowany jest pierwszy sposób okleinowania.

Okleinowanie  powierzchni  profilowych  o  dużych  wymiarach  można  przeprowadzać
równocześnie  z  wykonywaniem  profilu,  czyli  z  wygięciem  płyty.  Można  również  okleinować
płytę wygiętą, o profilu już ustalonym. W pierwszym wypadku stosuje się prasy hydrauliczne o
płytach profilowych, w drugim wypadku – częściej prasy pneumatyczne.

Okleinowanie  boków  płyt  można  przeprowadzać  ręcznie  lub  za  pomocą  specjalnych
urządzeń.  Ręczne  okleinowanie  ma  następujący  przebieg.  Paski  okleiny  przeznaczone  do
okleinowania należy nawilżyć jednostronnie wodą. Na bok elementu nanosi się klej glutynowy
i nakłada okleinę nie nawilżoną powierzchnią. Krawędzią młotka lub klocka mocno dociska się
okleinę, zwracając uwagę, aby nadmiar kleju został wyciśnięty spod okleiny. Najlepsze wyniki
uzyskuje  się wtedy, gdy klej przed przykryciem go okleiną, po dotknięciu palcem wyciąga się
w  nitki  klejowe.  Podczas  okleinowania  wszystkich  czterech  boków  elementu  należy
okleinować  je  parami,  po  dwa  przeciwległe  boki.  Szerokość  pasków  okleiny  jest  większa  od
szerokości  okleinowanych  boków  o  2÷4mm.  Czołowe  powierzchnie  płyt  stolarskich
listewkowych należy okleinować podwójną warstwą okleiny.

Nowoczesne przemysłowe metody polegają na stosowaniu urządzeń dociskających

mechanicznie okleinę do boków oraz podgrzewających spoinę klejową, co w razie stosowania
kleju termoutwardzalnego skraca czas trwania tej operacji. Wartość temperatury jest
utrzymywana na jednakowym poziomie za pomocą urządzenia zwanego termostatem.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sklejanie połączeń stolarskich składa się z czterech czynności:
-

naniesienia kleju,

złożenia połączenia,

ustawienia elementów względem siebie,

wywarcia docisku,

sezonowania.

W warsztatowych warunkach montażu wcisku złączy dokonuje się za pomocą młotka,

uderzając  nim  przez  drewniany  klocek  uprzednio  ustawione  złącze.  W  tych  wypadkach
ustawienie elementów względem siebie należy skontrolować kątownikiem. Stosowanie mecha-
nicznych lub pneumatycznych, czy hydraulicznych urządzeń montażowych skraca czas klejenia
złączy. Kontrola ustawienia elementów względem siebie nie jest tu potrzebna, ponieważ opory
urządzeń  nie  pozwalają  na  dowolne  przesuwanie  się  sklejanych  elementów.  Podczas
stosowania  docisku  następuje  wyciskanie  kleju  ze  złączy.  Wycieki  kleju  najlepiej  zbierać  po
częściowym  utwardzeniu  kleju.  Sezonowanie  sklejonych  elementów  umożliwia  stwardnienie
kleju i usztywnienie połączeń. Czas sezonowania zależy od rodzaju złączy i kleju oraz dalszych
operacji,  którym  ma  być  poddawany  sklejony  zespół.  Przeciętny  czas  sezonowania  nie
powinien być krótszy niż 24 godziny.

Wady klejenia

Najczęstszymi wadami występującymi podczas klejenia i okleinowania są

–

plamy,

–

przebicia kleju,

–

pęcherze powietrza,

–

pofałdowania okleiny,

–

wtłoczenia,

–

wypaczenia elementów,

–

uszkodzenia mechaniczne.
Plamy występują podczas okleinowania, gdy związki żelaza z kleju lub płyt dociskowych

wchodzą  w  reakcje  z  garbnikami  zawartymi  w  drewnie,  albo  gdy  następuje  synteza  silnie
zasadowych  roztworów  kleju  z  garbnikami.  Usuwanie  tych  plam  polega  na  zmyciu  całych
powierzchni  elementu  perhydrolem  (30%  woda  utleniona),  2÷6%  roztworem  kwasu
szczawiowego  lub  solą  szczawikową.  Po  wywabieniu  plam  elementy  zmywa  się  letnią  czystą
wodą.

Przebicia klejowe są następstwem okleinowania drewna fornirem o dużych porach

i prześwitach.  Usuwanie  przebić  klejów  termoutwardzalnych  jest  bardzo  trudne  i  polega  na
szlifowaniu  powierzchni.  Zapobiegać  przebiciom  można  stosując  odpowiednio  długi  czas
otwarty. Można również zabarwić roztwór kleju dostosowując jego barwę do koloru drewna.
Przebicia  klejów  termoplastycznych,  jak  np.  kleju  glutynowego,  można  usunąć  przez
intensywne  zmywanie  ciepłą  wodą  powierzchni  okleinowanych,  na  których  są  widoczne
przebicia  klejowe.  Zabiegu  tego  najlepiej  dokonać  szczotką  ryżową,  przy  czym  kierunki
ruchów szczotki powinny być równoległe do włókien drzewnych.

Pęcherze powietrzne są to miejsca, w których nie nastąpiło przyklejenie okleiny.

Przyczynami  powstawania  tej  wady  mogą  być:  niewłaściwy  roztwór  kleju,  jego
nierównomierne naniesienie, zbyt małe ciśnienie podczas klejenia, za duża wilgotność drewna,
zbyt  niska  lub  za  wysoka  temperatura  klejenia  oraz  szybkie  zwalnianie  ciśnienia.  Usuwanie
pęcherzy  polega  na  przycięciu  ich  wzdłuż  włókien  i  wprowadzeniu  kleju  termoplastycznego
pod  okleinę.  Po  tym  zabiegu  na  miejsce  wadliwe  należy  wywrzeć  nacisk  młotkiem  żelaznym
lub drewnianym klockiem, stosując docieranie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Pofałdowanie przyklejonej okleiny można usunąć jedynie w wypadku stosowania do

klejenia klejów termoplastycznych przez rozprowadzenie fałd gorącym żelazkiem, po
uprzednim ich nawilżeniu.

Wtłoczenia powstają w przypadku nie utrzymywania w czystości metalowych elementów

urządzeń, których zadaniem jest wywieranie ciśnienia podczas klejenia. Niewielkie wtłoczenia
można usuwać nawilżając letnią wodą miejsca wtłoczone. W zetknięciu z wodą drewno
pęcznieje, co zmniejsza widoczność wtłoczeń lub nawet je usuwa.

Wypaczenie elementów jest wywołane naprężeniami występującymi w sklejony drewnie.

Wady tej można uniknąć przez stosowanie symetrii okleinowania.

Uszkodzenia mechaniczne powstają podczas nieostrożnego manipulowania elementami

okleinowanymi. Usuwanie tych wad jest w zależności od stopnia i miejsca uszkodzenia
niekiedy bardzo trudne. Uszkodzoną okleinę należy wyciąć i zastąpić okleiną z podobną barwą
i usłojeniem.

Narzędzia do ręcznego łączenia sklejanych elementów

Na rysunkach 25–29 przedstawiono narzędzia do ręcznego łączenia sklejanych

elementów:

Rys. 25. Zacisk stalowy śrubowy nastawny [13] Rys. 26. Zacisk stalowy dźwigniowy [13]

Rys. 27. Ściski śrubowe na stojaku [14]

Rys. 28. Stojak typ SW ze ściskami [14]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 29. Ręczne ściski pneumatyczne [13]

Ręczne ściski pneumatyczne czynią pracę szybszą i wygodniejszą, a więc bardziej

wydajną, pozwalają zaoszczędzić nie tylko czas, ale również siłę mięśni i ręce. Wszystkie
wymienione typy ścisków mają bardzo wszechstronne zastosowanie.

Urządzenia specjalistyczne do klejenia oraz zakres ich stosowania
Maszyny wielooperacyjne i automatyzacja procesów obróbczych

Przykładem maszyny wielooperacyjnej jest dwustronna oklejarka do wąskich boków

elementów płytowych (jej schemat przedstawia rysunek 30). Jest to maszyna:
–

dwustronna, tzn. przystosowana do jednoczesnej obróbki dwu przeciwległych boków
w prostokątnych elementach płytowych;

–

wielozespołowa, ponieważ ma kilka różnych zespołów roboczych;

–

zespolona, gdyż pracuje więcej niż jednym narzędziem, przy czym różnego rodzaju
narzędzia są zamocowane w różnych zespołach roboczych i wykonują w różnych
miejscach obrabianego przedmiotu obróbkę różnymi sposobami;

–

wielooperacyjna, tzn. dostosowana do wykonania – przy jednym nastawieniu maszyny –
więcej niż jednej operacji technologicznej.

Rys.30. Schemat dwustronnej oklejarki wąskich boków elementów płytowych, 1) zbiornik kleju, 2) pakiet

pasków okleiny, 3) rolki dociskowe, 4) pilarka, 5 i 6) zespoły frezujące, 7) szlifierka taśmowa,
8) szlifierka tarczowa [7, s. 209]

Opisywana maszyna służy do oklejania wąskich płaszczyzn elementów płytowych okleiną,

listwami drewnianymi lub taśmą z tworzywa sztucznego, odwijaną z rolki. Może pracować
jako maszyna jednostronna.

Oklejarka ta ma budowę typową dla maszyn wielozespołowych. Poszczególne zespoły

robocze  są  usytuowane  wzdłuż  drogi,  którą  odbywa  oklejany  element.  W  zależności  od
zamówienia  odbiorcy  maszyna  jest  wyposażana  w  odpowiednie  dodatkowe  zespoły
i urządzenia. Korpus oklejarki, o charakterystycznej dla maszyn dwustronnych konstrukcji, ma
część  stałą,  na  której  są  zmontowane  zespoły  robocze  lewej  strony  maszyny  oraz  rurowe

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

prowadnice. W prowadnicach jest umieszczona część przesuwna z zespołami roboczymi
prawej strony.

Ustawianie części przesuwnej w zależności od szerokości oklejanych elementów odbywa

się za pośrednictwem przekładni zębatkowej. Dalszymi ważnymi zespołami oklejarki są:
–

zespół oklejający (1, 2, 3);

–

zespół odcinający naddatek długości paska (4);

–

zespół frezujący naddatek szerokości paska (5, 6);

–

zespół szlifujący (7);

–

zespół załamywania krawędzi (8) [2, s. 208].

Oklejarka jednostronna
Oklejarkę jednostronną przedstawia rysunek 31.

Rys. 31. Oklejerka jednostronna [11]

Obrabiarka ta przeznaczona jest do jednostronnego oklejania wąskich płaszczyzn

elementów drewnianych. Ponadto umożliwia wykonanie podstawowych operacji obróbczych,
takich jak:
–

frezowanie wstępne (wyrównanie) oklejanych powierzchni,

–

obcinanie naddatku obrzeża z przodu i z tyłu elementu,

–

frezowanie nadmiaru wysokości obrzeża,

–

frezowanie (zaokrąglanie) pionowych i poziomych krawędzi okleiny,

–

usuwanie falistej powierzchni powstałej przy frezowaniu (cyklinowanie) obrzeży PVC
i ABS,

–

wygładzanie (polerowanie) obrabianych krawędzi.

Spajarka do forniru na nitkę
Spajarkę do forniru przedstawia rysunek 32.

Rys. 32. Spajarka do forniru na nitkę [12]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Opis:
Wysięg stojaka 1000 mm
Posuw regulowany bezstopniowo ok.20–50 m/min.
Napięcie robocze 400V
Łączna moc przyłączowa9,3 kW
Grubości fornirów ok. 0,3–2,5 m
–

Napędzany układ wciągania za pomocą dysków posuwowych.

–

Wysokojakościowy przenośnik członowy ze stali szlachetnej.

–

Solidna przekładnia zębata czołowa z wałkami przegubowymi.

–

Sześć regulowanych indywidualnie elementów nagrzewania stref.

–

Zintegrowane zaklejanie w wykonaniu standardowym.

Forniry narażone w dalszym procesie produkcyjnym na wysokie temperatury i obciążenia

rozciągające,  jak  to  ma  miejsce  np.  w  technice  opłaszczowania  i  okleinowania  w  prasach
membranowych,  są  spajane  wyłącznie  za  pomocą  klejów  mocznikowych.  Stawianie
określonych  zadań  wymaga  jednak  szczególnego  sposobu  doprowadzania  ciepła  przy
jednoczesnym  docisku  na długim  odcinku  przemieszczania.  Podczas  przerobu  zaklejonych
fornirów uzyskuje się zwiększenie prędkości przelotu przez urządzenie. Dla małych zleceń lub
zastosowań  specjalnych  agregat  zaklejający  jest  zintegrowany  seryjnie.  Dostarczany
opcjonalnie układ chłodzenia kleju przedłuża znacznie jego żywotność.

Jednym z przykładów automatyzacji w przemyśle drzewnym jest zastosowanie centrów

obróbczych  (rys.  33).  Pozwala  to  na  wykonywanie  kilku  operacji  przy  jednym
unieruchomieniu  elementu  na  stole  obrabiarki.  Pracą  poszczególnych  narzędzi  steruje
komputer  z  odpowiednim  oprogramowaniem.  Zastosowanie  centrów  obróbczych  pozwala
znacznie  skrócić  czas  wykonywanych  operacji,  zapewnia  powtarzalność  wykonywanych
elementów jak również zwiększa jakość wykonywanej pracy.

Rys. 33. Uniwersalne centrum obróbcze 5-osiowe

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  W jaki sposób można wytworzyć docisk na sklejanych powierzchniach?
2.  Na jakie okresy można podzielić całkowity czas klejenia?
3.  Na czym polega klejenie kontaktowe?
4.  Na jakie okresy można podzielić całkowity czas klejenia?
5.  Jakie są parametry technologiczne klejenia klejami mocznikowymi?
6.  Z jakich czynności składa się sklejanie połączeń stolarskich?
7.  Jakie czynności podczas okleinowania jednostronnego należy wykonać?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Oblicz ciśnienie robocze potrzebne do klejenia montażowego 3 m

powierzchni drewna

miękkiego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odczytać z tabeli ciśnienie jednostkowe potrzebne do klejenia montażowego drewna

miękkiego,

2) wyliczyć ciśnienie robocze,
3) wynik obliczeń zakomunikować nauczycielowi.

Wyposażenie stanowiska pracy:

tabela z ciśnieniami roboczymi różnych rodzajów drewna,

notatnik,

przybory do pisania,

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 2

Sklej ze sobą a) dwa elementy płaszczyznowo i b) dwa elementy narożnikowo używając

kleju mocznikowego oraz ścisków śrubowych i pneumatycznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przygotować stanowisko pracy i niezbędne narzędzia,
2)  wybrać dwa elementy do klejenia płaszczyznowego,
3)  wybrać dwa elementy do klejenia narożnikowego,
4)  przygotować wszystkie powierzchnie do klejenia,
5)  przygotować roztwór klejowy,
6)  nanieść klej na łączone powierzchnie,
7)  przy użyciu ścisków (śrubowego i pneumatycznego) połączyć klejone powierzchnie,
8)  usunąć nadmiar kleju,
9)  przedstawić gotowe połączenia nauczycielowi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

stół do montażu,

ścisk śrubowy,

ścisk pneumatyczny,

papier ścierny,

gąbka,

naczynie na klej,

pędzelek,

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 3

Wykonaj okleinowanie jednowarstwowe powierzchni płyty o wymiarach 800 x 600 x 20

mm oraz jej czterech boków używając kleju glutenowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  przygotować stanowisko pracy i niezbędne narzędzia,
2)  dociąć fornir,
3)  przygotować powierzchnię płyty do klejenia,
4)  przygotować roztwór kleju,
5)  nanieść klej na klejone powierzchnie,
6)  połączyć klejone powierzchnie nadmiar kleju wyciskając wałkiem,
7)  okleić boki płyty (po 2 przeciwległe pary boków jednocześnie),
8)  wykonaną pracę przedstawić nauczycielowi.

Wyposażenie stanowiska pracy:

stół do okleinowania,

nakładarka wałkowa,

szpachla klejarska,

nożyce do cięcia forniru,

gąbka,

papier ścierny,

młotek stolarski,

wałek do odciskania kleju,

literatura z rozdziału 6.

Ćwiczenie 4

Wykonaj okleinowanie jednowarstwowe powierzchni profilowej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7) okleić boki powierzchni (po 2 przeciwległe pary boków jednocześnie),
8) wykonaną pracę przedstawić nauczycielowi.

Wyposażenie stanowiska pracy:

stół do okleinowania,

nakładarka wałkowa,

szpachla klejarska,

nożyce do cięcia forniru,

gąbka,

papier ścierny,

młotek stolarski,

wałek do odciskania kleju,

literatura z rozdziału 6.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić, dlaczego ciśnienie odgrywa istotną rolę w klejeniu?



2) scharakteryzować poszczególne okresy całkowitego czasu klejenia?



3) omówić wady klejenia?



4) przedstawić parametry techniczne klejenia klejem glutynowym?



5) obsłużyć ściski montażowe ręczne i pneumatyczne?



6) wymienić urządzenia specjalistyczne do klejenia i przedstawić zakres

ich stosowania?



7) wykonać okleinowanie ręczne elementów prostych i profilowych?



8) wykonać operacje technologiczne z użyciem oklejarek i spajarek?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Test zawiera 20 zadań o różnym stopniu trudności. Z proponowanych czterech odpowiedzi

tylko jedna jest prawdziwa.

4.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
5.  Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi.
6.  W kratkę odpowiadającą dobrej odpowiedzi kratkę wstawiaj znak X.
7.  Jeśli się pomylisz błędną odpowiedź otocz kółkiem i zaznacz prawidłową wstawiając X.
8.  Test  składa  się  z  20  zadań  w  jego skład wchodzą zadania z poziomu podstawowego (15)

i z ponadpodstawowego (5).

9. Pracuj samodzielnie.
10. Po rozwiązaniu testu sprawdź, czy zaznaczyłeś wszystkie odpowiedzi na karcie

odpowiedzi.

11. Na rozwiązanie testu masz 45 minut.

Powodzenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. W połączeniach równoległych łączone elementy są układane

a) pod kątem 45

b)  w pewniej odległości równolegle.
c)  na sobie lub obok siebie.
d)  w dowolny sposób.

2. Połączenia klejowe to złącza

a)  łączne i rozłączne.
b)  tylko rozłączne.
c)  tylko łączne.
d)  wyłącznie kołkowe.

3. Rysunek przedstawia złącza

a)  wręgowe.
b)  krzyżowe.
c)  uciosowe.
d)  półkrzyżowe.

4. Połączenia klejowe są

a)  najsłabszym miejscem w konstrukcjach drewnianych.
b)  najmocniejszym miejscem w konstrukcjach drewnianych.
c)  jest to zależne od rodzaju połączenia.
d)  nie ma różnicy między miejscem z litego drewna, a połączeniem.

5. Miernikiem wytrzymałości spoiny jest

a)  wartość siły, która działając na powierzchnię spoiny powoduje jej zerwanie.
b)  wartość siły, która działając na powierzchnię nie powoduje jej zerwania.
c)  wartość siły działająca na ciało w pomieszczeniu klimatyzowanym.
d)  wartość siły działająca na ciało w pomieszczeniu o wilgotności względnej >90%.

6. Kleje pochodzenia naturalnego są

a)  biologicznie odporne w każdych warunkach.
b)  nieodporne biologicznie w niekorzystnych warunkach.
c)  odporne na niekorzystne czynniki atmosferyczne.
d)  odporne na wysokie zawilgocenie.

7. Wytrzymałość spoiny klejowej 4,903 -5,295 MPa jest

a)  Niedostateczna.
b)  bardzo dobra.
c)  mierna.
d)  dobra.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8. Wytrzymałość spoiny

a)  wzrasta wraz ze wzrostem jej grubości.
b)  maleje wraz ze wzrostem grubości.
c)  nie zależy od grubości.
d)  wzrasta w wysokiej temperaturze.

9. Nośność graniczna i sztywność połączeń zależą od

a) warunków użytkowania, a więc kierunku działania siły.

dokładności pomiarów.

c) estetycznego wykonania połączeń.
d) ciśnienia atmosferycznego.

10. W połączeniach czopowych prostopadłych

a) kąt ścięcia czopów wynosi 90

b) kąt ścięcia końców łączonych elementów wynosi 90

c) kąt ścięcia łączonych elementów wynosi równo 45

d) elementy łączy się za pomocą lamelek.

11. Połączenia narożnikowe płyt dzielą się na

a)  czopowe prostopadłe i uciosowe.
b)  wczepowe, wręgowe, wpustowe.
c)  równoległo-wzdłużne i równoległo-czołowe.
d)  profilowane, łącznikowe, bezprofilowe.

12. Łącznik

a)  to obcy element wprowadzony do złącza.
b)  to wycięty w łączonych elementach kształt (wypustka).
c)  to substancja dodawana do kleju.
d)  nie  ma  zastosowania  w  połączeniach  klejowych  gdyż  jest  to  element  metalowy

łączący (np. gwóźdź, śruba).

13. Rysunek przedstawia

a)  połączenie półkrzyżowe dwustronne.
b)  połączenie płyt.
c)  połączenie graniaków.
d)  połączenie krzyżowe zakładkowe.

14. Wytrzymałość połączeń klejowych

a)  jest mierzona za pomocą wibroprasy.
b)  badana w gotowym wyrobie, powoduje całkowite lub częściowe jego zniszczenie.
c)  może być ustalana na podstawie wzoru.

Ω-

= [MPa]

może być ustalana na podstawie wzoru.

100% cos α

= [MPa]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15. Na ocenę jakości klejenia wpływają

a)  tylko cechy techniczne spoiny.
b)  tylko cechy estetyczne.
c)  względy ekonomiczne.
d)  jej cechy techniczne i estetyczne.

16. Spoinę o powierzchni 0,1 m

poddawano wyznaczaniu wytrzymałości. Zanotowano

wartość siły niszczącej = 0,8 MN. Jej wytrzymałość wynosiła
a)  0,4 MPa.
b)  4 MPa.
c)  0,25 MPa.
d)  100 MPa.

17. Złącza uciosowe stykowe graniaków charakteryzuje

a)  duża wytrzymałość, ale niskie walory artystyczne.
b)  duża wytrzymałość i wysokie walory artystyczne.
c)  niska wytrzymałość i niskie walory artystyczne.
d)  niska wytrzymałość, ale wysokie walory artystyczne.

18. W zależności od kierunku działania siły niszczącej w stosunku do powierzchni wyróżnia

się wytrzymałość
a)  chemiczną.
b)  na ścinanie.
c)  dynamiczną zmęczeniową.
d)  ma sucho.

19. Oznaczanie wytrzymałości spoiny klejowej ma na celu

a)  sprawdzenie jakości kleju.
b)  sprawdzenie prawidłowości przyrządzania masy klejowej i sposobów klejenia.
c)  określenie przydatności danego kleju do konkretnego zastosowania.
d)  ocenienie walorów estetycznych spoiny.

20. W czasie utwardzania kleju

a)  wzrasta adhezja cząsteczek kleju.
b)  dodaje się rozpuszczalnika w celu przyspieszenia procesu.
c)  wzrasta objętość spoiny.
d)  maleje wytrzymałość spoiny klejowej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko..........................................................................................

Wykonywanie połączeń klejonych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Bajkowski J., Bieniek S., Duchnowski K.: Obrabiarki i urządzenia w stolarstwie. WSiP,

Warszawa 1996

2. Bieniek S., Duchnowski K.: Obrabiarki i urządzenia w stolarstwie. WSiP, Warszawa 1992
3. Bilczuk A., Lenik K., Malec M.: Podstawy konstrukcji drewnianych. Wydawnictwo

Uczelniane Politechniki Lubelskiej 1994

4.  Czaplicki J.: Klejenie tworzyw konstrukcyjnych. WKiŁ, Warszawa 1987
5.  Nowak H.: Stolarstwo cz.2. Technologia i materiałoznawstwo. WSiP, Warszawa 2000
6.  Paderewski K.: Obrabiarki. WSiP, Warszawa 1997
7.  Proszyk  S.:  Technologia  tworzyw  drzewnych.  Wykończanie  powierzchni,  cz.  2,  WSiP,

Warszawa 1999

8.  Prządka W., Szczuka J.: Technologia meblarstwa cz. II WSiP, Warszawa 1991
9.  Swaczyna I., Swaczyna M.: Konstrukcje mebli Cz.2. WSiP, Warszawa 1998
10.  Zenkteler M.: Kleje i klejenie drewna. WNT, Warszawa 1984
11.  www.meble.pl
12.  www.maszynydodrewna.com
13.  www.wutech.pl
14.  www.meblarstwo.pl