Формованная фанера — это термин для двух- или трехмерных изделий из нескольких слоев шпона , которые склеиваются вместе посредством нагрева и давления в прессовальном инструменте. Слои шпона расположены крест-накрест под углом 90 градусов. Формованная древесина используется для плоских компонентов мебели, таких как сиденья, спинки и каркасы сидений. Когда слои шпона расположены в одном направлении, это называется ламинированной древесиной. Она используется для подлокотников и каркасов стульев. После прессования заготовки обрабатываются механически. Особенностью является возможность производить различные вариации форм из заготовок. Благодаря своей огромной прочности и малому весу формованная древесина особенно подходит для внутренней отделки, мебели для сидения, планок кроватей, скейтбордов и строительства транспортных средств.
Американец по имени Айзек Коул первым получил патент на процесс производства формованной древесины в 1874 году. Он спроектировал стул из склеенных клееных деревянных полос. Однако в 1830 году известный дизайнер мебели Михаэль Тонет уже начал экспериментировать со склеиванием слоев шпона. Однако ему удалось создать только двухмерные деформации. Он прекратил эти эксперименты и разработал процесс гнутой древесины для производства трехмерных формованных деревянных компонентов из цельного дерева. С моделью S43 компания « Gebrüder Thonet » выпустила первый консольный стул в 1931 году. Чтобы сделать стул очень удобным без набивки и придать ему легкий вид, дизайнер Март Стам использовал трехмерные фанерные детали для сиденья и спинки. Финн Алвар Аалто был первым, кто намеренно реализовал естественный пружинящий эффект материала, когда он создал свою модель «Piamio» в 1930-х годах. Марсель Брейер создал Long Chair в 1935-1936 годах (см. изображение). Пять лет спустя архитекторы и дизайнеры Чарльз Имс и Ээро Сааринен выиграли конкурс дизайна мебели в Нью-Йорке с трехмерной формой корпуса. После этого Чарльз Имс и его жена Рэй разработали впечатляющую коллекцию мебели из фанеры для компании Herman Miller (США). В Европе Арне Якобсен представил в 1952 году стул с необычным названием « Ant (стул) », который впоследствии должен был иметь большой успех. Сиденье и спинка являются самонесущими и соединены узкой талией. Эти миллионные продажи классических изделий производятся и сегодня.
Термин для формованных деталей, изготовленных как минимум из трех тонких слоев шпона, которые склеены вместе с волокнами каждого слоя, идущими под углом 90° к волокнам следующего слоя. Этот рисунок переплетения значительно уменьшает разбухание и усадку и создает большее сопротивление поверхности. Эти свойства используются в двухмерных формованных изделиях, таких как сиденья, спинки и оболочки. Качества шпона можно объединить для видимых или обитых формованных фанерных деталей. Внутренние слои изготавливаются из менее дорогого лущеного шпона. Верхние слои можно выбрать из лущеного шпона, тонкого древесного нарезанного шпона или ламината.
Ламинированная древесина — это термин для молдингов, где волокна во всех слоях идут параллельно. Для повышения прочности на изгиб и снижения разбухания и усадки ламинированная древесина скрепляется с некоторыми поперечными шпонами для определенных применений. Ламинированная древесина используется для каркасов стульев, боковых частей консольных балок и подлокотников.
Используя ламинированные деревянные косынки (треугольные), деревянные соединения могут быть сжаты одновременно (см. рисунок). Толщину формованных деталей можно варьировать, используя частично шлифованный внутренний шпон. По сравнению с формованной фанерой прочность на разрыв значительно выше.
Процесс производства делится на три этапа. Сначала производится лущеный шпон, затем он прессуется в формованные фанерные или ламинированные заготовки, которые затем обрабатываются. В результате получается готовая к установке мебель или элементы дизайна интерьера.
В Европе используется древесина бука. Она доступна в больших количествах из устойчиво управляемых лесов. В Северной и Восточной Европе часто используется древесина березы . В Северной Америке используется твердый клен . Стволы деревьев заготавливаются только зимой, вне периода сокодвижения, и их необходимо опрыскивать водой в месте хранения или хранить под водой.
Для производства шпона бревна пропариваются горячим водяным паром в паровых ямах при температуре 85 градусов по Цельсию. Это делает древесину высоковлажной и податливой. Следующие этапы — разделение бревен и окорка. Длина секций бревен основана на размерах шпона, необходимых для заказов. На линии лущения лезвие лущения под высоким давлением направляется против вращающейся секции бревен.
В результате получается непрерывная полоса шпона, которая разрезается на требуемые ширины. Вы можете создавать шпон толщиной от 0,6 мм до 2,3 мм. Шпон еще влажный, когда он выходит и проходит через зону сушки . Сразу после этого очищенный шпон автоматически сортируется по его визуальным качествам. Он делится на две категории: одна для видимого использования и одна с сучками и трещинами, которая используется для молдингов, которые позже будут полностью обиты.
Когда шпон готовится к заказу, в пресс встраивается прессовочный инструмент. Прессовочные инструменты могут быть изготовлены из двух частей (для сидений, спинок и корпусов) или из нескольких частей, например, для U-образных молдингов, которые также требуют давления сбоку. Прессование начинается с нанесения клея на шпон. Клей изготавливается из карбамидоформальдегидной смолы с отвердителем, который становится термореактивным в процессе прессования.
Так называемый пакет шпона затем вставляется в пресс-форму, которая находится при температуре 100 градусов по Цельсию. Пресс подается. Давление прессования составляет приблизительно 25 Н/см². Время прессования зависит от толщины формованных деталей. Чем толще деталь, тем дольше она прессуется. Корпусам требуется около 5 минут, более толстым боковым панелям может потребоваться до 20 минут.
Исключением является высокочастотная склейка, при которой склеиваемое соединение нагревается конденсаторным полем/полем конденсатора, что значительно сокращает время прессования. Поэтому этот метод подходит для очень толстых молдингов. Поскольку шпон является натуральным продуктом, необходимо соблюдать определенные ограничения в процессе прессования. Наименьший радиус зависит от толщины используемого шпона и составляет 12 мм под углом 90 градусов. Возможна конусность формованных деталей.
Возможности трехмерной деформации обитых деталей практически не имеют границ. Декоративная древесина допускает легкие деформации вплоть до появления трещин или коробления шпона. То, что можно сделать из плотного картона, можно сделать и из формованной фанеры, поскольку оба ведут себя схожим образом. Эти пределы можно преодолеть, используя специальные 3D-шпоны, которые дороги в производстве и, следовательно, влекут за собой дополнительные расходы.
Трехмерные фанерные заготовки для сидений, корпусов и спинок фрезеруются по контуру на многокоординатных фрезерных станках с ЧПУ и при необходимости сверлятся. Разнообразие здесь очень велико, поскольку для другого контура достаточно написать новую программу фрезерования. После шлифовки кромок и сборки крепежных узлов детали готовы к отделке.
Заготовки из формованной фанеры для каркасов стульев и компонентов автоматически режутся, шлифуются и обрабатываются на фрезерных станках с ЧПУ без крепления. Могут использоваться специальные методы соединения, такие как винтовые, штифтовые, пружинные или врезные и шиповые соединения для производства предварительно обработанных компонентов или полных стоек.
Поверхности шпонированной поперечно-клееной фанеры и клееного шпона могут быть оформлены различными способами путем прессования верхних слоев тонкослойного шпона из ценных пород дерева, таких как дуб , клен , вишня , ясень , орех и другие породы дерева. Дополнительные возможности дизайна предлагают цветные меламиновые пленки; декоративные пленки, цифровые отпечатки и декоративные ламинаты (HPL/CPL) и, конечно, травление и покраска, как прозрачная, так и непрозрачная. Для этого используются современные системы окраски на водной основе.
По сравнению с другими древесными плитами, такими как МДФ или ДСП , формованная фанера и ламинированная древесина очень надежны. Поэтому они подходят для широкого спектра применений.
Прочность на разрыв составляет 110-135 Н/см² в зависимости от породы древесины . Это обеспечивает высокую грузоподъемность и приятные вибрации консольных стульев , например, из ламинированной древесины.
У тех пород древесины , которые используются для формованной древесины, прочность на сжатие составляет от 50 до 62 Н/см². Это гарантирует долговечность мебели, которая выдерживает даже частое использование, например, в школах.
Буковая древесина на самом деле не подходит для использования на открытом воздухе, поскольку она очень быстро разрушается грибками, разрушающими древесину. Но с помощью химических или термических изменений можно производить устойчивую к атмосферным воздействиям формованную фанеру и ламинированную древесину.
Введение солей в производственный процесс делает формованную древесину огнестойкой. Это важный аспект для дизайна интерьера и создания сидений поездов.