Подготовка основы под фанерование

Мозаичный набор, выполненный из тонких однослойных фанерок, очень хрупок, поэтому его наклеивают на прочную деревянную основу. Этот процесс называется фанерованием. Лучшей основой для наборов служат древесностружечные и столярные плиты, многослойная клееная фанера, мебельные щиты, заготовки из пиломатериалов хвойных и лиственных пород.

Древесностружечные плиты изготовляются из стружек, пропитанных связующими карбомидными синтетическими смолами и высушенных под прессом. Столярные плиты имеют реечную основу, зафанерованную с обеих сторон в один или два слоя лущеным шпоном.

Фанера, применяемая в качестве основы под мозаику, может быть толщиной от 6 мм и выше. Если предполагается осуществлять фанерование в горячем прессе, нужно вначале запрессовать пробную фанерку, чтобы посмотреть, как она будет вести себя. Дело в том, что отдельные марки фанеры изготовляются на белковых клеях и под воздействием тепла в плитах пресса расслаиваются.

Мебельные щиты могут употребляться только стандартного размера, без пиления на мелкие заготовки, так как представляют собой легкие конструкции с сотовым или древесностружечным заполнением внутреннего пространства, ограниченного рамкой, и облицованы двойным слоем шпона.

Заготовки из пиломатериалов должны быть высушенными, выдержанными. Имеющиеся сучки необходимо высверлить и в эти углубления вклеить деревянные пробки той же породы. Причем направление волокон в пробке и в основе должно совпадать.

Поверхность под приклеивание (фанерование) должна быть совершенно ровной. Если не заделать неровности на основе, они приведут к дефектам фанерования, отчего может быть испорчена мозаика. Все мелкие неровности, вырванные волокна, трещины, задиры, заколы необходимо аккуратно зашпаклевать.

Шпаклевку делают так: в клей, которым будет производиться фанерование, засыпают 20—30% перетертого древесного угля (можно использовать рисовальный уголь) или древесной муки. Быстро, но тщательно перемешивают и затирают этой замазкой замеченные дефекты. Наносят замазку металлической лопаткой-шпателем. Дают массе затвердеть, а затем прошлифовывают поверхность.

Так как многие виды клея, применяемые в деревообработке, быстро застудневают, схватываются, рекомендуется готовить и использовать замазку энергично и небольшими порциями. Если после высыхания клеевая масса несколько просядет в углублении, шпаклевание повторяют вновь. После замазывания шпаклевка засыхает, а поверхность вновь зачищается.

На поверхности древесностружечных плит часто встречаются пятна от смолы, масла, парафина, образовавшиеся при их изготовлении. Поэтому, чтобы моваика надежно приклеилась, плиту нужно хорошо прошлифовать или откалибровать, т. е. выстрогать вручную или на фуговальном, рейсмусном, фрезерно-шлифовальном станках.

Чтобы клей лучше «схватился» с основой, ее делают шершавой с помощью инструмента под названием цинубель. Он похож на рубанок, только железка расположена у него более вертикально, причем ее лезвие напоминает мелкозубную неразведенную пилу. Когда цинубель ведут по поверхности, за ним остаются мелкие частые царапины. Зубцы перерывают волокна древесины и делают ее шероховатой. Древесностружечные плиты цинубить нет необходимости. Иногда вместо цинубления основу обклеивают марлей. Это тоже способствует лучшему сцеплению. Цинубить и обклеивать марлей рекомендуется, если используется жидкий клей. При нормальном или густом клее это делать не обязательно. На одну из сторон основы наклеивается мозаичный набор, а на другую готовится «рубашка» из шпона.

Подготовка шпона

У фанеры (шпона) различают правую и левую стороны. На левой стороне есть мелкие трещинки и разрывы волокон, получаемые при строгании шпона на станке. Поскольку основным фактором мозаичного изображения является декоративная выразительность узорного рисунка фанеры, мозаичисты, как правило, не обращают внимания на эти почти невидимые разрывы волокон. К тому же в процессе отделки они затираются и становятся невидимыми. Но при подборе однородного шпона к наклейке на щиты эта особенность фанеры учитывается и левая сторона идет к основе.

Нужно следить за тем, чтобы на эту оборотную сторону приклеивалась фанера той же породы, что и на лицевой, мозаичной стороне. Причем направление волокон в них должно совпадать. Если мозаика склеивается из фанерок разных пород, где направление волокон нередко перекрещивается, оборотная сторона должна заклеиваться шпоном такой породы, которая доминирует в мозаике.

При этом оборотная сторона может быть набрана фигурно «в шашку» из делянок с перпендикулярным расположением волокон в них друг относительно друга. Делянки стягиваются в общую рубашку клеевой лентой. Если рубашка набирается из делянок, расположенных в рост и соединяющихся по продольной стороне, то эти кромки предварительно фугуют, чтобы при соединении не было щелей между ними. Фуговка кромок шпона может быть ручной (мы об этом рассказывали в третьей главе) и механической. Например, механическая прифуговка кромок осуществляется на деревообрабатывающих предприятиях с помощью специальных ребросклеивающих станков, соединяющих делянки гуммированной лентой или без нее.

Существует и еще более совершенное оборудование — станки для склеивания делянок с помощью термопластичной смоляной нити, перебегающей змейкой через шов с делянки на делянку. Эта нить расплющивается горячим валиком и прочно соединяет фанерки в общую плоскость. В таком виде, нитью вниз, шпон приклеивается на основу. В зависимости от способа фанерования применяются различные виды клея. Клей может быть животного или синтетического происхождения.

Клей животного происхождения

Из животных клеев для фанерования издавна применялись столярно-желатиновые или глютиновые: костный, мездровый, рыбий.

Костный клей изготовляется из костей животных, мездровый — из подкожной клетчатки — нижнего слоя шкуры животных. Эти виды клея проверены и испытаны многовековой практикой. Ими пользовались для скрепления деревянных деталей еще мастера Древнего Египта. Мездровый клей более качественный, чем костный. 'Он быстрее застывает, и скрепление бывает более крепкое. Рыбий клей получается из плавательных пузырей осетров, белуг и других рыб семейства хрящевых, а также из рыбной чешуи и хрящей. В поэме Н. В. Гоголя «Мертвые души» есть интересные строчки по поводу изготовления рыбьего клея: рассказывая Чичикову о ведении своего хозяйства, помещик Костанжогло упомянул и такой случай: «Рыбью шелуху сбрасывали на мой берег в продолжение шести лет сряду промышленники, — ну, куды ее девать? Я начал из нее варить клей, да сорок тысяч и взял».

Рыбий клей был в большом почете, когда Петр I вел грандиозное строительство новой столицы. Например, сохранился указ Петра I от 3 октября 1721 года, по которому в городовую канцелярию было передано пятьдесят восемь пудов двадцать фунтов рыбьего клея.

Для надежного склеивания необходимо применять жидкий раствор клея или расплавлять его до такого состояния, чтобы он проник в открытые полости клеток и в межклеточные пространства древесины, а затем затвердел.

Клеевой рабочий раствор приготовляют в специальных сосудах-клееварках. Клееварка представляет собой двойной металлический сосуд, наружняя часть которого по форме напоминает усеченный конус. В этот срез вставляется цилиндрический стакан. Его края отбортованы и ложатся на край среза внешнего сосуда так, чтобы одно дно не соприкасалось с другим. В конический сосуд наливают воду, погружают в нее цилиндрический стакан и в нем приготовляют клеевой состав. При нагревании клей не подгорает, так как сосуд, в котором он находится, не касается огня. Прогрев клея идет благодаря паровой и водяной бане, образуемой при кипении воды в наружном сосуде.

Клеевой рабочий раствор глютиновых клеев приготавливают следующим образом.

Плитки клея разбивают на мелкие кусочки, кладут в клееварку, заливают холодной водой и оставляют мокнуть на 6—12 часов. Клей получается лучше, если вода будет холодной, но кипяченой. Он набухает до тех пор, пока не превратится в серую слизистую однообразную массу. Невпитавшуюся воду сливают, а набухший клей варят на медленном огне до полного растворения. Чтобы не образовалась жесткая корка при варке и в процессе работы, сосуд с клеем прикрывается крышкой. Клей считается готовым, если он полностью растворился в воде и в нем не осталось твердых кусочков. Держать клей на огне более двух часов не рекомендуется. Нельзя также варить его без водяной рубашки: повышается температура и он теряет свои связующие качества.

Температура рабочего раствора глютиновых клеев должна быть в пределах 40—80°.
Если требуется сделать много наборов, то клей следует время от времени подогревать, но не держать непрерывно на огне. Когда клей загустеет и пересохнет, его разогревают в клеянке, добавив кипяченой воды.

Если клей жидковат, он просачивается насквозь через поры некоторых пород на лицевую сторону, образуя на мозаике грязные пятна. Этим страдают клен, лиственница и в особенности бук. Чтобы уменьшить просачиваемость, в рабочий раствор клея добавляют до 10—15% измельченного, просеянного мела.

Рыбий клей готовится так же, как и костный с мездровым. Но в отличие от них рыбий клей хорош своей прозрачностью, бесцветностью и при просачивании сквозь шпон не портит мозаику. Глютиновые клеи сохраняют жизнеспособность сотни лет.

Синтетический клей для мозаичных работ

Сравнительно недавно стали применяться для фанерования синтетические смоляные клеи. В основе их лежат мочевиноформальдегидные (карбамидные) смолы. Для ускорения затвердевания синтетических клеев к ним примешивают небольшое количество специальных отвердителей: хлористый аммоний, щавелевая кислота и 40% молочная кислота.

Под воздействием тепла прессовых плит клей с отвердителем быстро схватывается (от 25—45 сек. до нескольких минут). Рабочий раствор клея с отвердителем сохраняет жизнеспособность 2—8 часов. Потом он затвердевает в светлое необратимое вещество.

Без добавления отвердителя мочевиноформальдегидный клей сохраняется по нескольку месяцев, особенно при хранении в холодных условиях (до — 20°С).

Синтетическая смола требует чистоты в работе. Не рекомендуется пользоваться посудой и кистями, на которых остались следы других клеев. Для работы с ними требуется эмалированная, металлическая, фарфоровая или стеклянная посуда.

При подогреве из синтетических клеев выделяется бесцветный газ с удушливым запахом — формальдегид. Он опасен для слизистых оболочек глаз, рта, носа. Поэтому в мастерских над участком горячего фанерования должна быть вытяжная вентиляция для отсоса газа.

Фанерование

Фанерование — очень ответственная операция. Небрежность в этом деле может вконец испортить работу.

Качество фанерования зависит от многих причин: от применяемых пород, от характера основы, от особенностей клея, от температуры клеевого состава, плит пресса, а также помещения. Если в помещении холодно, глютиновые клеи не затвердеют, а превратятся в массу, напоминающую студень.

Схема фанерирования в притирку больших плоскостей:а-притирка второй полосы шпона; б-прирезка кромок, в-удаление срезков

Рабочий раствор мездрового, костного или рыбьего клея быстро наносят на основу тонким, ровным слоем врастирку, не дав ему остыть, сразу накладывают мозаичный набор (бумагой кверху) и начинают фанерование.

В работе с синтетическими клеями есть больше времени для подготовительных операций. Есть даже время на разравнивание клеевого раствора и выдержку его перед фанерованием. Разравнивают этот клей кусочком клееной фанеры с ровной кромкой. Водя ее ребром по поверхности основы, очищают лишний клей.

Клеевая пленка должна быть тонкой, но достаточно жизнеспособной и сильной, чтобы не давать «голодного» склеивания. Практически, чтобы получить хорошее клеевое покрытие основы, можно воспользоваться весовой дозировкой клея на определенную площадь поверхности. Считается нормальным слой клея при следующих дозах его расхода на 1 кв. м поверхности: для глютиновых клеев 300—400 г, для синтетических 100—180 г. Столь широкий диапазон объясняется тем, что поверхность основы может быть различной по степени шероховатости.

Бытуют два способа приклеивания набора к основе: притиркой и запрессовкой.

а) Фанерование способом притирки.
Для фанерования наборов способом притирки чаще всего применяют два вида столярно-желатинового клея — костный и мездровый.

Фанерование способом притирки осуществляется с помощью притирочного молотка в следующем порядке.

1. Подготовленную выравненную основу укрепляют неподвижно.
2. Быстро намазывают ее тонким ровным слоем горячего клея.
3. Накладывают набор на основу (бумагой кверху) и плотно прижимают руками; чтобы у набора не закручивались края кверху (от увлажнения снизу клеем), его слегка протирают мокрой тканью. Сильно поверхность набора увлажнять нельзя, так как клеевая лента может отстать и при фанеровании будут сдвинуты детали мозаики.
4. Берут левой рукой молоток за головку, а правой — за конец ручки и, начиная от середины набора, с нажимом притирают его к основе, выдавливая к краям лишний клей. При этом клей под шпоном движется упругим валиком. Нажимать надо сильно, но осторожно, чтобы не порвать тонкую фанеру, на которой выполнен набор. В процессе приклеивания периодически проводят пальцами по поверхности набора. Пальцы чутко улавливают, в каком месте остался сгусток клея. Его нужно разогреть утюгом и немедленно удалить. Только когда пальцы не ощущают вздутий над набором, можно прекратить фанерование.

Шпон наклеивается с двух сторон: сверху мозаика, а снизу простая фанерка. Это дает возможность сохранить первоначальную, исходную форму заготовки. Иначе она изогнется горбом или пропеллером. Широкие плоскости фанеруют по частям). По частям наносят и клей, чтобы он не затвердевал раньше времени. Сначала накладывают одну полоску шпона, закрывающую намазанную клеем часть поверхности, и притирают ее. Чтобы не было щелей, второй лист накладывают на первый несколько внахлест и притирают молотком. Затем, прорезав по середине нахлеста, удаляют перекрывающиеся полоски шпона, а шов тщательно проглаживают утюгом и притирают молотком.

Как видно из этой технологии, мозаичные плоскости более или менее крупного размера нельзя фанеровать способом притирки, иначе мозаику придется резать на куски и удалять нахлестнувшиеся участки.

Притирка довольно примитивный, очень трудоемкий способ фанерования, имеющий ряд недостатков. И все же его знать необходимо, так как иногда наборы приклеивают на готовое изделие, которое невозможно зажать в пресс. В этом случае притирочный молоток незаменим.

б) Фанерование способом запрессовки.

Значительно более прогрессивным является способ запрессовки. Качество работы при этом повышается, а риск испортить набор снижается до минимума.

Прессовать наборы можно различного рода механизмами и приспособлениями гидравлического, винтового, пневматического характера. Наиболее совершенными в настоящее время являются многопролетные (многоэтажные) гидравлические прессы с плитами, обогреваемыми перегретым паром или электричеством. Такими механизмами оснащены мебельные предприятия.

В условиях кружка или студии, а также в домашней обстановке можно работать и на холодном прессующем устройстве, так как объем работ невелик и сроки исполнения мастера устанавливают себе сами. (Конструкция этих приспособлений может быть довольно простой. Например, для фанерования небольших работ нередко используют различного рода струбцины.

Наиболее просто фанеровать наборы глютиновыми клеями способом запрессовки в хомутовых струбцинах.

Запрессовка осуществляется следующим образом: основу покрывают с одной стороны горячим раствором жидкого клея. На нее набор накладывают вверх бумажными лентами.

Все это накрывают листом бумаги, например газетой, и переворачивают на обратную сторону, которую также намазывают клеем. На клеевой раствор накладывают лист шпона, равный по размеру набору. При этом направление волокна на этой фанере и основное направление волокон на древесине набора должны совпадать. Затем и эту сторону накрывают бумагой.

Двухпролетный гидравлический пресс	Схема фанерования в хомутовых струбцинах: 1 — деревянные поперечные бруски; 2 — деревянные плиты; 3 — металлические прокладки; 4 — прослойки бумаги; 5 — шпон; 6 — основа для мозаики

К этому моменту должен быть готов пресс: хомутовые струбцины разведены на соответствующее расстояние. В них вложена прочная ровная плита по размерам несколько шире фанеруемой детали. На плиту кладут нагретую до 70—80°С металлическую прокладку (из цинка, меди, дюралюминия). При чрезмерном перегреве прокладки клей под набором пересыхает, крошится, и фанера начинает отслаиваться. Слабо нагретая пластина не растопит клей, и он застынет неравномерными сгустками, поэтому температура прогрева металлических пластин до 70—80°С наиболее подходит для нормального процесса фанерования.

На прокладку кладут подготовленный к фанерованию набор. Бумага при этом касается металла, она оберегает набор от загрязнения и в то же время предотвращает приклеивание пластины к набору. На него кладут другую нагретую металлическую прокладку, а на нее толстую прочную ровную плиту, а затем зажимают до предела винтами, чтобы клей мог выходить в стороны. Такой «слоеный пирог» должен пролежать в прессе 1,5—2 часа.

Как уже отмечалось, на оборотную сторону основы наклеивают лист шпона для того, чтобы он не позволял коробиться основе при высыхании клея и сильной усадке. Усадке подвергается и древесина при высыхании после ее увлажнения клеем. Эта двойная усадка может согнуть основу. Чтобы подобного не случилась, с обратной стороны основы приклеивается лист фанеры, в результате чего она остается ровной. Когда фанеруются заготовки из пиломатериалов (массив древесины), то волокна оборотной рубашки и основное направление волокон в деталях мозаики должны располагаться под углом в 45—90° к направлению волокон в основе. То же условие относится и к наклеиванию шпона на клееную фанеру. При работе с древесностружечными плитами оно отпадает.

Намазанная клеем основа должна быть несколько выдержана, чтобы влага впиталась в дерево, хорошо смочив клеевым раствором фанеруемую плоскость. Выдержка зависит от многих причин: от марки и густоты клея, от его состава, температуры помещения и древесины, применяемого прессующего устройства, температуры плит пресса и т. д. Например, открытая выдержка глютинового покрытия может колебаться от 2—3 минут до 2 часов.

Давление на мозаичный набор при фанеровании также зависит от многих причин. При нормальном клеевом составе давление колеблется от 4 до 10 килограммов на квадратный сантимер. Чтобы не ошибиться и не поставить под угрозу гибели мозаичный набор, лучше сделать 1—2 пробных запрессовки.

Не всегда удается подобрать в мозаике шпон одинаковой толщины. Поэтому при фанеровании, чтобы не было непршклееганых деталей и воздушных пузырей под набором, следует поступить так: между набором, накрытым бумагой, и металлической прокладкой помещают слой фетра или толстого сукна, который позволит равномерно распределить давление на все участки мозаики.

Фанеруемое изделие находится под давлением до тех пор, пока клей не отвердеет. Режимы фанерования, зависят от применяемого клея. Например, глютиновые клеи (костный, мездровый, рыбий) при холодных плитах требуют 6—8 часов, а при подогреве плит до 70—80° С время сокращается до 1,5—2 часов.

Чтобы клей не просачивался через тонкую фанерную рубашку или мозаичный набор, его раствор делают в достаточной мере концентрированным. Для глютиновых клеев концентрация должна быть в пределах 33—60%. Более густой клей делать не следует, иначе для хорошего, качественного фанерования потребуется дополнительный подогрев плит и повышенное давление. И даже при таких условиях густой клей не всегда равномерно расходится по поверхности, застывая под мозаичным покрытием буграми и сгустками. На этих местах элементы мозаики быстро выкрашиваются.

Вынутый из пресса щит, фанерованный мозаичным набором, должен быть выдержан определенное время для того, чтобы клеевой шов приобрел большую прочность, чтобы уравновесилось напряжение по всей плоскости щита, равномерно распределилась влага клея. Для этого глютиновые клеи выдерживают 1—2 суток при горячем прессовании и 3— 5 суток — при холодном.

Синтетические клеи годятся как для холодного, так и для горячего пресса. Рабочий состав клея представляет собой смесь: на 100 частей смолы добавляют от 0,5 до 1,5 части отвердителя.

В зажатом состоянии мозаичный набор с основой может находиться разное время. Все зависит от температуры плит. Если плиты горячие (100—120°), то клей отвердеет за 2—8 минут. Если температура плит ниже, то времени требуется больше. При холодном прессовании синтетическими клеями продолжительность выдержки под давлением составляет от 4—5 часов до одних суток.

Обычно мозаичный набор наклеивают бумагой кверху, но синтетический клей позволяет делать и иначе: в отдельных случаях, когда не требуется особая точность в подгонке деталей и на наборе мало клеевой ленты, допускается фанерование лентой вниз к основе. Только для этого требуется горячий пресс и хорошее давление.

Способ фанерования нужно продумывать заранее, еще до того как набирается мозаика. Если, например, набор будет приклеиваться бумагой вниз, к основе, то отпадает необходимость поворачивать рисунок на противоположную сторону при переводе его с кальки на фанерный фон.

Вынутые из пресса щиты, фанерованные синтетическими клеями, выдерживают от 2—3 часов до суток. После этого приступают к шлифовке набора и отделочным операциям.
Если приходится фанеровать криволинейные поверхности, применяются различные приспособления: контрпрофильные колодки, реечные, а также сыпучие цулаги, представляющие собой мешки с нагретым песком, приспособления с гибкими Сталиными лентами и т.д.

Следующий этап работы над набором — подготовка его под прозрачные покрытия. Для этого выполняется ряд операций.