Szlifowanie drewna (część VI) Technika szlifowania drewna i materiałów drewnopochodnych
Drewno ma specyficzną włóknistą strukturę oraz różne właściwości fizyczne w zależności od gatunku. Z tego powodu wymaga specjalnych metod obróbki kształtującej i powierzchniowej. Spośród metod tej obróbki szlifowanie ma szczególne znaczenie.
Narzędzia ścierne nasypowe wykorzystuje się zarówno do usuwania błędów kształtu, jak i do przygotowania powierzchni wyrobów przed innymi metodami jej wykończenia (fornirowanie, lakierowanie, drukowanie). Obróbce szlifowaniem podlegają praktycznie wszystkie rodzaje drewna litego oraz materiały drewnopochodne, takie jak: płyty wiórowe, meblowe, sklejki itp. Aby uzyskać najlepszą jakość powierzchni, należy odpowiednio skorelować technologię obróbki (granulacja materiału ściernego i parametry procesu) z właściwościami fizycznymi i mechanicznymi obrabianego surowca:
Podobnie jak podczas obróbki innych materiałów na przebieg szlifowania drewna wpływ mają: prędkość szlifowania, właściwości narzędzia, siła docisku materiału ściernego do obrabianego przedmiotu, pole powierzchni styku. Zasadniczym kryterium oceny metody szlifowania i doboru narzędzia obróbkowego jest efektywność ekonomiczna (ilość sztuk na jednostkę czasu) i jakość (chropowatość) uzyskanej powierzchni. Analizując wpływ czasu szlifowania na wydajność obróbki i chropowatość powierzchni, można wyróżnić trzy zasadnicze fazy zużycia ziarna ściernego. Pierwszy okres można określić jako stan ostrości początkowej. Wydajność objętościowa obróbki jest wówczas największa, ale jednocześnie nasyp ścierny w narzędziu obróbkowym ulega szybkiemu tępieniu się. W drugiej fazie narzędzie ścierne pracuje w stanie ostrości roboczej. Szybkość tępienia się nasypu ściernego zmniejsza się, ale również powoli zmniejsza się wydajność obróbki. Następuje powolne zalepianie się czynnej powierzchni narzędzia ściernego pyłem i drobnymi cząsteczkami materiału obrabianego.
Z upływem czasu proces zużycia ziarna ściernego przechodzi w fazę trzecią. Następuje przyspieszone tępienie się narzędzia i zalepianie jego powierzchni roboczej przy jednoczesnym zmniejszaniu się wydajności obróbki. Ponadto wydajność objętościowa obróbki, czyli ilość zeszlifowanego materiału w jednostce czasu, zależy w dużym stopniu od gatunku obrabianego drewna. Najmniejszą wydajność uzyskuje się podczas obróbki drewna sosnowego i świerkowego, wysoko zażywiczonego. Z kolei największą wydajność można osiągnąć wtedy, gdy szlifuje się takie gatunki drewna jak: olcha, buk czerwony, topola. Na wydajność obróbki szlifowaniem mocno wpływa siła docisku. Wraz ze wzrostem tej siły proporcjonalnie wzrasta wydajność, niezależnie od wielkości i rodzaju ziarna ściernego. Na szlifowanym elemencie mogą występować wady powierzchniowe spowodowane różnymi przyczynami. Do najczęściej występujących wad należy zaliczyć ślady drgań elementu obrabianego lub obrabiarki, rysy, smugi, błyszczące plamy. Wady te często spowodowane są złym stanem technicznym maszyny, zabrudzonymi bądź uszkodzonymi elementami kontaktowymi, zanieczyszczoną lub mało wydajną instalacją odciągową powodującą zalepianie się powierzchni narzędzia. Zdecydowanie rzadziej zdarza się nierównomierność nasypu ziarna ściernego, zmienna sztywność podłoża.
Do obróbki drewna, najczęściej ze względów ekonomicznych, używa się materiałów ściernych z nasypem z elektrokorundu, którym można szlifować drewno lite, płyty wiórowe, forniry, powłoki podkładowe i powierzchnie lakierowane. Obróbkę drewna twardego, w niektórych przypadkach przygotowanie do lakierowania zaleca się wykonywać pasami z ziarnem węglika krzemu.
Duży wpływ na wydajność i efektywność obróbki ma gęstość nasypu ściernego (% pokrycia powierzchni podłoża ziarnami). Gdy nie zachodzi obawa zalepienia nasypu, np. przy szlifowaniu wykańczającym twardego drewna, można stosować nasyp pełny. Natomiast narzędzia ścierne z nasypem otwartym (50 – 75% pokrycia powierzchni podłoża i półotwartym (75 – 90% pokrycia powierzchni) stosuje się zwykle do obróbki zgrubnej i kształtującej wtedy, gdy istnieje ryzyko zaklejenia się taśmy produktami szlifowania (np. drewno zawierające żywicę).
Zależnie od formy obrabianych elementów należy odpowiednio dobrać podłoże. Jeśli zamierzamy szlifować duże powierzchnie płaskie, najlepszym rozwiązaniem będzie zastosowanie pasów z podłożami sztywnymi, papierowymi bądź w przypadku znacznych obciążeń płóciennymi. W przypadku obróbki nieregularnych kształtów zalecane jest użycie elastycznych podłóż płóciennych.
Do obróbki ręcznej można stosować, bez ryzyka zniszczenia, mniej trwałe podłoża papierowe, oczywiście podłożami płóciennymi będzie się lepiej pracowało w
* W artykule wykorzystano materiały zawarte w poradniku firmy Klingspor „Szlifowanie drewna” oraz w podręczniku: W. Pszczołowski, P. Rosienkiewicz „Obróbka ścierna narzędziami nasypowymi”, WNT, Warszawa1995.
