Древесина с гладкой поверхностью обладает более востребованными потребительскими свойствами, чем древесина с шероховатой поверхностью. Ведь гладкая приятнее на ощупь, отчетливее проявляет текстуру материала, меньше пачкается и лучше сохраняется. А если предполагается нанести на древесину защитно-декоративное покрытие, например лаковое, то гладкая поверхность позволит сократить расход этого покрытия, поскольку потребуется наносить его более тонким слоем. как добиться гладкой поверхности? Шлифованием, а зачастую и последующим полированием. Сегодня мы расскажем про оборудование для шлифования и полирования древесины.

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА

С процессом шлифования в той или иной мере сталкивался почти каждый, но все же отметим пять основных его особенностей. Во-первых, этот процесс предусматривает одновременное воздействие на обрабатываемую поверхность огромного количества твердых, острых частиц (абразивных зерен), размер которых может составлять от единиц до сотен микрометров: при своем скольжении по поверхности они снимают с нее очень мелкие стружки (опилки). Рассмотрим далее обработку только связанным абразивом, то есть предполагающую, что частицы закреплены на основании (бумаге или материи), вместе с которым называются шлифовальной (абразивной, наждачной) бумагой, а проще – шкуркой. Процесс шлифования организуют таким образом, чтобы частицы равномерно воздействовали на всю поверхность, но при этом движение было бы хаотичным за счет постоянного изменения их траекторий и не оставляло бы заметных глазу направленных и глубоких царапин. Стоит особо подчеркнуть: чем хаотичнее движение частиц, тем однороднее получается поверхность. Вот почему в бытовых шлифмашинах механизмы перемещения шкурки по деревянной поверхности довольно разнообразны. Они образуют и орбитальные траектории с эксцентричным смещением, и разнообразные криволинейные траектории, и круговые траектории, на которые наложены колебания. Отметим, что шкурка обычно фиксируется своим основанием к какой-либо твердой поверхности (подошве) шлифмашины, через которую передается усилие на твердые частицы шкурки. В случае шкурки с упругим основанием (например, фетром) и очень мелкими частицами (0,5-1 мкм) острия этих частиц будут лишь слегка касаться поверхности древесины, и потому опилки станут совсем микроскопическими, в результате чего поверхность станет глянцевой (полированной).

Второй особенностью является то, что для отделения каждой мельчайшей стружки нужно приложить определенное усилие. Поскольку в снятии стружек одновременно со всей обрабатываемой поверхности принимает участие очень большое число частиц, суммарное вертикальное воздействие на шкурку должно быть значительным, но не настолько, чтобы разорвать ее основание. Обратим внимание и на такой момент: частицы настолько тверже древесины, что при чрезмерном усилии оператора могут оставить глубокие царапины на ее поверхности, и это также нужно учитывать в процессе шлифования. Третья особенность состоит в том, что трение при соприкосновении шкурки и поверхности древесины приводит к ощутимому нагреву и той и другой.

Четвертая особенность заключается в том, что процесс шлифования прекращается не только после того как твердые частицы останавливаются (например, когда пользователь выключает шлифмашину), но и по причине их постепенного разрушения, а также отрыва от основания. Поэтому необходимо своевременно менять износившуюся шкурку на новую, ведь отработанное изделие резко снижает производительность и качество шлифования. Наконец, пятая особенность: необходимо постоянно удалять с поверхности опилки, разрушенные частицы и прочие отходы (все это вместе называют шламом), иначе они будут снижать производительность и качество шлифования.

Итак, при шлифовании нужно правильно выбрать траектории движения шкурки, обеспечить постоянное удаление шлама с обрабатываемой поверхности и следить, чтобы прикладываемое усилие обеспечивало эффективное отделение стружки, но не приводило к образованию глубоких царапин на поверхности, не разрушало шкурку и не способствовало сильному нагреву древесины.

ВИДЫ ШЛИФМАШИН

Для высокопроизводительного шлифования используют шлифовальные машины с различными приводами, наиболее распространенный из них – электрический. Далее рассмотрим инструмент именно с таким приводом. На нашем рынке он представлен такими брендами, как Festool, Mirka, Mafell, Fein, Milwaukee, Bosch, Makita, Metabo, DeWALT, AEG, Skil, Sparky, «ИНТЕРСКОЛ» и др.

По принципу действия различают следующие шлифмашины: ленточную, эксцентриковую (орбитальную), плоскошлифовальную (вибрационную), дисковую валиковую и осциллирующую. Последнюю в рамках этой статьи рассматривать не будем, поскольку основная ее функция – работа в качестве стамески. Сразу отметим единую особенность конструкции всех шлифмашин обусловленную выделением большого количества мелких опилок, которые образуют в рабочей зоне облако пыли, вредное для здоровья пользователя. Для автоматического сбора этих опилок каждую машину обычно комплектуют матерчатым или пластиковым пылесборником, надеваемым на патрубок (чаще всего диаметром 27 мм), предусмотренный на инструменте: опилки поступают в патрубок за счет крыльчатки электродвигателя. Чтобы опустошить пылесборник, его либо снимают с патрубка, либо расстегивают (при наличии такой возможности). Патрубок расположен в верхней или боковой части корпуса шлифмашины, и на него вместо пылесборника можно надеть через адаптер шланг строительного пылесоса. Обратите внимание: система пылеудаления не отменяет требование техники безопасности – необходимость использовать респиратор при работе со шлифмашиной.

Другой общий для шлифмашин различного типа момент – наличие на некоторых моделях специального выключателя с фиксацией пусковой клавиши в нажатом положении, что удобно при их продолжительной непрерывной работе. Отметим, что уровень шума, создаваемого шлифмашиной любой модели во время работы, зависит от типа двигателя, породы (точнее – твердости) древесины, формы обрабатываемой поверхности, степени износа шлифлиста и других факторов. Уровень шума самых тихих бытовых шлифмашин – от 65 дБА, что сравнимо с громкой речью на расстоянии 1 м, а наиболее громких – до 107 дБА, то есть сопоставимый с шумом в станочном цехе завода. При выборе машины пользователю не стоит ориентироваться лишь на данные по шуму, указываемые изготовителем инструмента (разные производители могут пользоваться разными методиками измерения). Желательно включить ее в магазине и оценить, насколько она комфортна в работе и не потребуется ли пользователю специальная защита от шума. Кроме специализированных машин процесс шлифования можно осуществлять с помощью универсального инструмента, снабженного особыми шлифовально-полировальными насадками. Расскажем о возможностях обработки древесины всем перечисленным оборудованием.

ЛЕНТОЧНАЯ ШЛИФМАШИНА

Она предназначена для грубого шлифования древесины и снятия с нее старого лакокрасочного покрытия. Эффективно выполнять эти операции она способна благодаря тому, что траектории ее твердых частиц представляют собой эквидистантные кривые линии, которые не обладают достаточной хаотичностью, поскольку несколько упорядочены. Рабочая часть такой машины представляет собой два параллельно расположенных вращающихся ролика одинакового или разного диаметров, между которыми натянута шлифовальная лента длиной 457, 533 или 610 мм, замкнутая в кольцо. Внутри этого кольца предусмотрена подошва, на которую опирается шкурка обратной стороной. Такие агрегаты отличаются довольно простой и надежной конструкцией (угловой редуктор и ременная передача), низким положением центра тяжести, большой скоростью движения кольцеобразной шкурки. Сила натяжения ленты может регулироваться за счет изменения расстояния между роликами, осуществляемого смещением одного из них, что достигается обычно с помощью специального поворотного рычажка. В некоторых моделях частота вращения ленты может регулироваться – ступенчато или плавно. Есть модели, снабженные электроникой, поддерживающей на постоянном уровне выбранную величину частоты вращения даже при изменении нагрузки. Существуют машины с плавным пуском двигателя, который исключает рывки, обусловленные скачкообразными изменениями пускового тока. Ряд моделей снабжен защитой от перегрева.

Во время работы ленточную шлифмашину удерживают двумя руками за рукоятки – заднюю скобообразную и переднюю, которая может иметь разнообразную форму, причем у некоторых моделей даже с регулируемым наклоном. Для широких заготовок используют машины мощностью, как правило, до 600-1200 Вт с шириной ленты 70-110 мм. Их вес может быть от 2,6 до 6,4 кг. Для обработки узких участков и торцов можно использовать так называемый ленточный шлифнапильник – агрегат мощностью 300-400 Вт и с лентой шириной 13-30 мм. Форма и расположение рукояток у него отличаются от традиционной ленточной шлифмашины и позаимствованы у болгарки – основная расположена в задней части прибора перпендикулярно оси роликов, а дополнительная – сбоку и перпендикулярно основной. Шлифование древесины производят на рабочей скорости ленты примерно 1000 м/мин и более, при этом скорость послойного съема древесины может достигать 1 мм/с.

ЭКСЦЕНТРИКОВАЯ (ОРБИТАЛЬНАЯ) ШЛИФМАШИНА

Ее применяют для чистового (финишного) шлифования и полирования поверхностей. Она оснащена подошвой в виде круглого диска диаметром от 80 до 225 мм (чаще всего 125 или 150 мм), который совершает одновременно вращательное и возвратно-поступательное движения: их сложение приводит к сложным траекториям перемещения подошвы по обрабатываемой поверхности, схожим по форме с орбитами планет. Когда пользователь передвигает инструмент по заготовке, траектория движения шкурки становится еще более хаотичной. Максимальная частота вращения подошвы обычно составляет 8000-12000 мин, а амплитуда возвратно-поступательных колебаний – чаще всего от 2,4 до 6,2 мм (хотя также может быть 8, 10 и 12 мм) при их частоте до 400 с. У большинства моделей для удобства работы число оборотов можно менять, притом некоторые агрегаты снабжены системами плавного пуска и постепенного набора числа оборотов.

Эксцентриковая шлифмашина имеет одну или две рукоятки (первую, прямую, позади корпуса, а вторую, фасонную, – спереди). При отсутствии второй рукоятки усилие прикладывают к корпусу сверху. Круглый шлифлист крепится к подошве с помощью зажима или на липучке, что обеспечивает достаточную его жесткость и вместе с тем возможность его быстрой замены. Основой листа может быть бумага, флис, фетр, войлок, мех, губка. Чтобы быстро удалять мелкие опилки из рабочей зоны, а также эффективно охлаждать инструмент во время работы, в бумажном шлифлисте нередко предусматривают отверстия. Машиной, на подошву которой установлен мягкий шлифлист, можно шлифовать и полировать не только плоскости, но и фасонные поверхности. Мощность двигателя у таких агрегатов обычно составляет от 250 до 450 Вт, хотя есть и более мощные (вплоть до 1000 Вт), но ими труднее управлять. Вес оборудования мощностью до 450 Вт с диаметром подошвы 125 мм составляет 1,3-2,4 кг. Древесину шлифуют и полируют с частотой вращения 6000-8000 мин, чтобы исключить «прижигание» материала.

ВИБРАЦИОННАЯ (ПЛОСКОШЛИФОВАЛЬНАЯ) ШЛИФМАШИНА

Такую машину используют преимущественно для финишного шлифования – подготовки поверхности древесины к нанесению защитно-декоративного покрытия. Это устройство обрабатывает поверхность за счет колебаний плоской прямоугольной подошвы со шлифлистом, которую приводит в движение эксцентрик, совершающий возвратно-поступательные движения с амплитудой от 1,5 до 5 мм и частотой колебаний до 28000 мин. Двигатель в машине расположен вертикально, что дает возможность с помощью пары эксцентрик – противовес преобразовать вращение вала в возвратно-поступательные движения подошвы. Фактически агрегат является упрощенным вариантом эксцентриковой шлифмашины, только там сложение двух движений осуществляется с помощью привода, а здесь вращательные движения агрегата по поверхности древесины должен производить сам пользователь. Разновидностью такого агрегата является дельташлифовальная машина, которая отличается треугольной формой подошвы, более удобной для обработки углов и труднодоступных мест. Производительность вибрационной шлифмашины зависит от размера подошвы, амплитуды и частоты колебаний. Наиболее функциональны модели с диапазоном регулировки от 8000 до 20000 мин, при этом машины с амплитудой 5 мм и небольшой частотой колебаний предназначены для предварительной обработки, а с амплитудой 2-2,5 мм и частотой колебаний около 20000 мин – для окончательной.

ВАЛИКОВАЯ ШЛИФМАШИНА

Обработка древесины осуществляется в ней с помощью специальной насадки, которая надевается на вращающийся валик, перемещаемый в процессе обработки вручную параллельно поверхности заготовки. Насадка может быть в виде шкурки на цилиндрическом основании или расходящейся от оси такого основания веером, а также в виде диска с радиально расположенной щетиной из металла или нейлона. Диск со щетиной еще называют щеточным, поэтому и шлифмашинки зачастую тоже называют щеточными. Строго говоря, процесс обработки древесины щеточным диском отличается от шлифования и называется брашированием.

Главное отличие валиковой от других шлифмашин состоит в том, что толстое упругое основание насадки позволяет обрабатывать в том числе и фасонные элементы, поскольку может принимать в процессе работы их форму. Инструмент может комплектоваться насадками для текстурирования или состаривания поверхностей, которые популярны при изготовлении мебели из массива древесины. Такой агрегат с одинаковым успехом используют как для зачистки и обдирки, так и для придания определенной текстуры поверхности древесины. Для шлифования и браширования материала частоту вращения валика с любой насадкой выбирают из диапазона 3000-8000 мин.

ШЛИФОВАНИЕ УНИВЕРСАЛЬНЫМ ИНСТРУМЕНТОМ

При необходимости шлифовать древесину можно с помощью обычной дрели или угловой шлифмашины, используя специальные насадки и боковую рукоятку. Эксперты рекомендуют выполнять эту операцию со скоростью вращения двигателя в диапазоне 5000-6000 мин. и потому советуют применять для данной цели инструмент (особенно УШМ) с электронной регулировкой частоты вращения. При большей частоте возможно появление «прижогов» на древесине. Для шлифования используют разнообразные насадки: тарелочные (пластиковые, резиновые), чашечные (в виде щеток или с мягким наполнением), дисковые (с металлической или с мягкой набивкой), барабанные (с абразивной лентой), веерные (с закрепленными лентой), веерные (с закрепленными элементами шлифовальной бумаги), мягкие (в виде полировальных дисков) и торцевые (барабаны, конусы и шайбы из твердых и мягких материалов). Наиболее распространены тарелочные пластиковые и резиновые насадки, которые удобнее и проще в эксплуатации. Круглые шлифлисты диаметром 80-125 мм крепятся к насадке на липучке. При шлифовании болгаркой довольно популярны лепестковые круги, но работать ими следует с особой осторожностью (особенно на начальной стадии использования круга) ввиду высокой производительности. Недостатком шлифования универсальным инструментом является более низкое качество обработки из-за ограниченных возможностей управления им по сравнению со шлифмашинами. Его целесообразно использовать либо при единичных случаях шлифования в небольших объемах, например для восстановления блеска затертого участка первоначально гладкой поверхности, либо при черновой обработке пиломатериала, такой как удаление следов плесени или грязи на стене, отделанной вагонкой. Впрочем, есть умельцы, которые шлифуют универсальным инструментом стены деревянных домов как изнутри, так и снаружи.

ПРИСПОСОБЛЕНИЯ И ОСНАСТКА

Иногда гораздо удобнее закрепить ленточную шлифмашину на верстаке шкуркой вверх, а обрабатываемую деталь водить вдоль движущейся ленты, прижимая ее к ней руками сверху. Для этого некоторые модели машин устанавливают в специальные подставки, которые крепят к верстаку с помощью двух струбцин. Вместе с тем есть модели, в корпусе которых уже предусмотрены два отверстия для прижатия агрегата струбцинами к верстаку, и тогда подобную подставку приобретать не требуется.

Диаметр предусмотренного в инструменте патрубка для удаления опилок может не соответствовать диаметру всасывающего шланга пылесоса. Состыковать их в этом случае поможет специальный адаптер, имеющий два отверстия разного диаметра: одно для шланга пылесоса, а второе – для патрубка. Полезным приспособлением для мастера может стать дырокол: им пробивают отверстия при самостоятельном изготовлении шлифлиста из рулонной шкурки, что значительно сокращает расходы при частой замене изношенного абразивного материала. Также могут пригодиться шлифовальная рамка для предотвращения появления перекосов и защиты поверхности при шлифовании, продольный упор для точного шлифования кромок и фасок, штанга – удлинитель ручки шлифмашины для обработки деревянных поверхностей, расположенных на высоте больше человеческого роста.

ДЕСЯТЬ ПОЛЕЗНЫХ СОВЕТОВ

1. Выбирая модель шлимашины, не стоит гнаться за высокой мощностью: при использовании особо мощных моделей появляется риск «запороть» деревянную деталь в процессе обработки, случайно удалив нужную в дальнейшем часть материала. Лучше работать менее мощным инструментом и снимать материал медленнее, постепенно приближаясь к требуемому размеру детали.
2. Вертикальное усилие, прикладываемое к шлифмашине, следует подбирать индивидуально с учетом особенностей выполняемой работы, поскольку чрезмерное усилие перегружает двигатель, приводит к значительному тепловыделению, способствует образованию царапин на обрабатываемой поверхности, а также ухудшает отвод стружки.
3. Величина необходимого для шлифования усилия также обусловлена различием в твердости разных пород древесины. Так, дуб и бук более чем в 1,5 раза тверже сосны, но мягче ясеня и венге. поэтому для достижения одинаковой производительности при их шлифовании потребуется прикладывать разное усилие.
4. Чтобы добиться максимальной гладкости поверхности, следует чередовать шкурку в процессе работы, постепенно уменьшая размер ее абразивных частиц. Обычно шкурку меняют не менее трех раз (число проходов зависит от степени исходной и требуемой окончательной шероховатости поверхности).
5. Небольшой просвет между соседними частицами шкурки быстро забивается опилками, поэтому обычно рекомендуют при выполнении основных работ использовать шкурку не мельче Р 180 для мягких пород и не мельче Р 280 для твердых.
6. Если передний ролик ленточной шлифмашины имеет уменьшенный диаметр по сравнению с задним, это позволяет подвести шкурку ближе к обрабатываемой поверхности в углах и местах стыков.
7. При выборе ленточной шлифмашины подержите в руках каждую из предлагаемых моделей, чтобы определиться с наиболее удобной формой передней рукоятки. А при выборе эксцентриковой или вибрационной шлифмашины определитесь, нужна ли вам вторая рукоятка. Кстати, есть модели, у которых вторая рукоятка является съемной.
8. Не шлифуйте с помощью ленточной шлифмашины поперек волокон древесины, иначе на поверхности материала образуются царапины, от которых потом будет сложно избавиться.
9. Некоторые модели орбитальных шлифмашин комплектуются двумя съемными подошвами разного диаметра, чаще 125 и 150 мм, что удобно для выполнения одним инструментом как предварительного, так и окончательного шлифования.
10. При частых перемещениях пользователя с места на место в процессе шлифования, а также при небольших объемах работ весьма удобны аккумуляторные модели шлифмашин, которые хоть и дороже сетевых, но более автономны.