Шлифование древесины чаще всего включает две стадии – предварительную и окончательную. назначение первой – удалить следы грубой обработки (распиловки, фрезерования) материала, видимые неровности или старое покрытие, а второй – добиться выровненной гладкой и чистой поверхности.
В качестве твердых частиц шкурки, предназначенной для предварительной обработки древесины шлифмашинами, в основном применяют частицы оксида алюминия (электрокорунда) с добавками (обычно с оксидом хрома). Такая шкурка имеет рыжевато-коричневый цвет. Используются также зерна более мягкого граната, которые быстрее изнашиваются, но при одинаковом с электрокорундом размере дают очень гладкую поверхность. Шкурка с гранатом окрашена в оранжевый цвет. Для окончательной шлифовки древесины лучше всего подходит шкурка с частицами карбида кремния, который обладает более высокой твердостью, чем два предыдущих материала. У такой шкурки серый или черный цвет. Стоит учесть, что при обработке карбидом кремния после шлифовки оксидом алюминия возможны небольшие изменения в опенке цвета поверхности древесины. Абразивные частицы приклеивают к основе, материалом которой чаще всего служат прочная бумага или хлопчатобумажная ткань с полиэфирной пропиткой, а также полиэстер или феноловая смола.
Размер зерна выбирают в соответствии с назначением шлифовки (см. табл. 1). Согласно Европейским требованиям FEPA, которые реализованы в стандарте IS0-6344, шкурку маркируют буквой Р и следующей за ней цифрой, равной числу ячеек сита, с помощью которого просеивают абразив при ее изготовлении, на квадратный дюйм. Чем больше цифра, тем мельче размер зерна. Кстати, у нас шкурку Р 400 чаще называют «нулевкой».
Для достижения качественной поверхности древесину последовательно шлифуют шкурками с разным размером частиц. Классическая схема: Р 80-Р 100-Р 120-Р 150-Р 180 (для мягких пород древесины) и Р 80-Р 120-Р 180-Р 240-Р 280 (для твердых пород древесины), причем рекомендуется переходить к соседнему или близкому значению размера частиц из таблицы 1. При шлифовании деревянных деталей с фасонным профилем рекомендуют подбирать эластичную основу, которая обеспечила бы более плотное прилегание зерен шкурки к обрабатываемой поверхности. Шкурку с такой основой производят такие компании, как Mirka, Dremel, Metabo, CIBO, Norton, Bosch, Inox и др.
Таблица 1. Классификация абразивной шкурки по размеру зерен
Конечный результат поверхности после шлифования зависит также от плотности расположения зерен на шкурке (плотности насыпки). По мере увеличения плотности насыпка бывает открытой, полуоткрытой и закрытой. Притом чем она плотнее, тем выше производительность шлифования и лучше качество обрабатываемой поверхности. Однако при шлифовании мягких пород древесины, опилки которых быстро забивают промежутки между зернами, оптимальными могут оказаться полуоткрытая и даже открытая насыпки, поскольку в этом случае опилки лучше удаляются со шкурки, тем самым продлевая срок ее службы. Довольно эффективна шкурка со стеаратовым покрытием, предохраняющим ее рабочую поверхность от быстрого забивания продуктами шлифовки. Недавно появился универсальный материал Abranet Асе Мах, который может применяться в различных шлифовальных операциях с древесиной.
Благодаря сетчатой структуре он практически не забивается при обработке смолистых пород дерева и не нагревает поверхность детали. Кроме того, предусмотренные в нем прочные зерна оксида алюминия обеспечивают высокую режущую способность при шлифовке твердых пород древесины. Эти особенности исключают необходимость сильно давить на абразивный материал во время работы, поэтому Abranet Асе Мах обладает чрезвычайно высоким сроком службы по сравнению с традиционной шкуркой на бумажной или матерчатой основе. При выборе скорости шлифования следует помнить важный момент: хотя ее увеличение и повышает производительность процесса, но при этом промежутки между частицами быстрее забиваются опилками. Забитые промежутки делают больше площадь трения, провоцируя пользователя сильнее давить на шлифмашину для получения ожидаемого результата, что. в свою очередь, приводит к росту тепловыделения и даже к появлению «прижогов» на древесине, а к тому же снижает срок службы шкурки. На основании многолетнего опыта производители абразивного материала подбирают оптимальные значения диапазонов скоростей шлифования для промышленного оборудования при обработке изделий из древесины. Что же касается пользователей бытового инструмента, то им приходится выбирать диапазон скоростей самостоятельно, методом проб и ошибок.
Оценить качество полученной после шлифования поверхности помогает прибор профиллограф-профилометр, по показаниям которого рассчитывают коэффициент ее шероховатости, например, среднее арифметическое значение глубины царапин Ra на определенной длине обработанной детали. Чем меньше полученное значение Ra, тем шероховатость ниже, а следовательно, качество поверхности выше.
Схожая со шлифованием операция – браширование. Это обработка древесины вращающейся насадкой с жесткой или эластичной щетиной, закрепленной на специальной машине. Волоски щетины удаляют более мягкие волокна с верхнего слоя древесины, и поверхность становится как бы трехмерной, поскольку твердые участки остаются неизменными. В зависимости от требуемого результата обработки волоски делают из фибры, синтетики, проволоки и других материалов. Помимо прочего такая машина позволяет быстро и производительно удалять поверхностные загрязнения, снимать старое лакокрасочное покрытие, брашировать мягкие годовые кольца на срезе дерева, создавать те или иные декоративные эффекты: делать поверхность древесины матовой, глянцевой, состаренной и проч. Особенно удобно обрабатывать с его помощью криволинейные поверхности большой площади или деревянные детали сложной формы: балясины, ножки резных стульев, резные наличники и др.
