تیغه برش چوب MDF

 

جابجایی و نگهداری

کنترل غبار

غبار حاصل از ماشین کاری MDF ریزتر یا اصطلاحا نرم تر از غبار حاصل از چوب ماسیو یا تخته خرده چوب بوده و با سهولت بیشتری نیز در هوا پراکنده می­شود. از این منظر، غبار حاصل از ماشین کاری MDF شبیه غبار ناشی از چوب پهن برگانی است که دارای بافت ریزی هستند و از طرفی نیز هر دوی اینها نیاز به قدرت مکش هوای بیشتری به منظور خروج غبار از محل دارند. در حقیقت در مورد MDF، به شدت جذب و کششی در حدود 20 تا 30 متر بر ثانیه و در محل ایجاد غبار نیاز است که در مقایسه با چوب معمولی این رقم 10 تا 20 متر بر ثانیه است. سرعت هوا در داخل لوله هادی نیز باید در محدوده 15 تا 20 متر بر ثانیه باشد تا از تجمع و انباشت ذرات غبار جلوگیری کند. در غیر این صورت خطر آتش سوزی افزایش می­یابد.

اما توجه به این نکته ضروری است که برای رعایت این موارد لازم نیست تا تجهیزات جدیدی برای مکش غبار در کارخانه هایی که تولیدشان از تخته خرده چوب یا چوب ماسیو به MDF تغییر می­کند، نصب شود. تجربه نشان داده است که برای دستیابی به مکش و استخراج موثر ذرات غبار MDF از قسمت های مختلف، تنها کاهش ابعاد دهانه لوله مکش و نزدیک تر کردن آن تا حد امکان به محل تولید غبار، کارساز خواهد بود. افزایش کارایی مکش غبار تا حدی با کاستن از طول لوله های فرعی مکش متصل به ماشین ها نیز قابل دستیابی است. با این کار حداقل سرعت هوای پیشنهاد شده در باقی لوله ها نیز حفظ می­شود. در کارخانه های کوچک و متوسط، واحدهای مکش مستقلی که برای هر ماشین در نظر گرفته شده اند را هزینه بر می دانند. ماشین های CNC که طبیعتا حجم زیادی از غبار را تولید می­کنند، معمولا در سر مکش به ابزار برس مانندی مجهزند تا پراکنده شدن غبار در هوا را به حداقل برسانند. همچنین سیستم مکش موثری نیز برای این دستگاه ها در نظر گرفته می­شود.

از آنجایی که غبار حاصل از MDF بسیار ریز و نرم می­باشد، به طوریکه می توان آن را در ردیف غبار ناشی از سنباده زنی قرار داد، به فرایندهای ویژه ای جهت حفظ استانداردهای ایمنی کافی نیاز دارد، به خصوص زمانی که حجم غبار ناشی از MDF بیش از 20 درصد از حجم کل غبار باشد. واحد مکش غبار که معمولا در داخل کارخانه و در محلی کنار خط اصلی تعبیه می شود، باید به گونه ای ساخته شود که خطر آتش سوزی یا انفجار در آنجا وجود نداشته باشد. همچنین باید توجه ویژه ای به تجهیزات اعلام آتش سوزی و اطفای حریق اتوماتیک و نصب صحیح آنها در سیستم های بزرگ مکش، صورت گیرد.

با توجه به قرار گرفتن افراد در معرض این گونه غبارات حاصل از کارکرد ماشین آلات، برخی کشورهای اروپایی مقررات محدود کننده میزان گرد و غبار در هوای محیط های کاری را تنظیم کرده اند. حد قرار گرفتن در معرض غبارات محیط های کاری[1] (OEL) را 5 میلی گرم در هر متر مکعب هوا عنوان کرده­اند. این مقررات و پیشنهادات به کارایی بهتر و عملکرد بهتر مکنده ها و ایمنی بیشتر کمک خواهد کرد و در نتیجه شرایط کاری را رضایت بخش تر خواهد کرد. هنگامی که مشکلی در این زمینه بروز کند، تولیدکنندگان باید با متخصصین شرکت­های سازنده مکنده های غبار همفکری و مشورت کنند.

کارخانه هایی که از ضایعات چوبی برای سوخت بویلرهای خود استفاده می کنند می­توانند به شرط رعایت احتیاط های لازم، از غبار MDF نیز استفاده کنند. تا 20 درصد غبار MDF را می­توان با دیگر ضایعات مخصوص مخلوط کرده و مخلوط مناسبی از این ضایعات را سوزاند. کارخانجاتی که علاقه مند به استفاده بیشتر از غبار MDF برای این منظور می­باشند، می­توانند از آن در کنار سوخت­های فسیلی مانند نفت یا گاز استفاده کنند. پیشنهاداتی در این خصوص باید از سوی متخصصین این رشته ارائه شود.

کنترل مقدار رطوبت MDF

الف- رطوبت تعادل

MDF به طور معمول با رطوبتی معادل 3±8 درصد ساخته می شود، اما رطوبت آن زمانی که به دست مصرف کننده می رسد ممکن است تحت تاثیر شرایط حمل و نقل و نگهداری قرار گرفته باشد. در حقیقت در مواردی، جذب رطوبت در تخته ها در یک دوره طولانی نگهداری در یک ساختمان یا محلی مرطوب اجتناب ناپذیر است و در مقابل در شرایط خشک آب و هوایی نیز شاهد دفع رطوبت در تخته ها خواهیم بود. در چنین شرایطی در لبه ها و سطح رویی تخته شاهد تغییراتی هستیم که در مواردی که تخته ها به صورت یک پالت بر روی هم چیده شده باشند ممکن است این عوارض به دیگر تخته های آن پالت نیز سرایت کند.

یک تخته مستقل MDF که به صورت جداگانه در معرض شرایط جوی قرار دارد با محیط اطراف خود ظرف چند روز به رطوبت تعادل خواهد رسید. در یک پالت و در تخته هایی که در ردیف های وسط قرار دارند، رطوبت تعادل ظرف چند هفته حاصل خواهد شد. با توجه به اختلاف رطوبتی بین تخته و هوای اطراف، ممکن است شاهد ایجاد قوس در تخته ها باشیم.

ب- ثبات ابعادی MDF

تمام انواع چوب و محصولات ورقه ای بر پایه چوب تحت تاثیر رطوبت همکشیده یا واکشیده می­شوند. اگرچه باید گفت که MDF ماده ای با ثبات ابعادی بالاتری نسبت به چوب ماسیو محسوب می­شود. MDF زمانی که رطوبت 1 درصد تغییر کند تنها 05/0 درصد در سطح واکشیده می­ شود، در حالیکه این رقم برای چوب ماسیو بیش از 5/0 درصد در جهت مماسی و بیش از 2/0 درصد در جهت شعاعی می­باشد. 1 درصد تغییر در میزان رطوبت تخته MDF ، 35/0 درصد تغییر در ضخامت تخته را به همراه خواهد داشت.

به عنوان یک مثال برای ذکر دوام بالای ابعادی MDF در محیط مصرف، یک درب با پهنای 600 میلی متر و ضخامت 15 میلی متر حدود 5/1 میلی متر در پهنا و 3/0 میلی متر در ضخامت، افزایش ابعاد خواهد داشت اگر رطوبت به میزان 5 درصد افزایش یابد یا به عبارتی دیگر رطوبت نسبی محیط از 35 درصد به 85 درصد افزایش یابد. اگر ثبات ابعادی بیش از آنچه گفته شد نیاز باشد باید از MDF های مخصوص که مقاومت زیادی در برابر رطوبت دارند و برای استفاده در محیط های خارجی ساخته شده اند، استفاده شود.

مشکلات ناشی از تغییر رطوبت که در تخته ایجاد می شود را می توان با ماشین کاری و جور کردن تخته ها و دیگر اجزا در هنگام ساخت محصولی از آن را کاهش داد و مقدار رطوبت تخته هم باید با رطوبت میانگین فصلی هر منطقه که قرار است تخته در آنجا استفاده شود مطابقت داشته باشد. در کشورهای اروپای شمالی، رطوبت تخته ها باید به طور معمول 2±9 درصد باشد. از طرفی رطوبت تعادل کمتر برای کشورهای اروپای جنوبی نیاز است. تغییرات جزئی کمتر یا بیشتر از این مقادیر به خاطر ثبات ابعادی بالای MDF قابل قبول است.

ج- اندازه گیری مقدار رطوبت MDF

رطوبت سنج هایی که بر اساس مقاومت الکتریکی برای تعیین مقدار رطوبت چوب ماسیو ساخته شده اند برای تخته های MDF نیز قابل استفاده اند و دقت اندازه گیری این ابزار در حدی است که مشکلی در مورد استفاده از آنها در مورد MDF ایجاد نمی کند.

با استفاده از جدول کالیبراسیون مخصوص MDF دقت اندازه گیری بالاتر نیز خواهد رفت، به شرطی که این جدول توسط سازنده دستگاه ارائه شده باشد.

روش استفاده از آون که در آن قطعات کوچکی از MDF در دمای 105 درجه سانتیگراد به مدت 4 ساعت یا بیشتر بسته به ابعاد نمونه قرار داده می­شوند نیز برای تعیین دقیق مقدار رطوبت به کار می رود. که در این حالت اختلاف وزن تر و خشک نمونه تقسیم بر وزن خشک نمونه می شود و سپس حاصل در عدد 100 ضرب می­شود که به آن مقدار رطوبت بر مبنای وزن خشک گفته می­شود.

برش کاری MDF

MDF به راحتی و بدون هیچ گونه اشکال، ترک یا شکافی در الیاف لایه های میانی تخته، توسط اره های دستی بریده می شود. بیشتر کارخانه ها برای برش کاری از اره های قابل حمل بزرگ گرفته تا میزهای برش قابل برنامه ریزی استفاده می­کنند.

از آنجایی که چوبی که برای تولید MDF به کار می رود (که به شکل چیپس در می آید) فاقد هر گونه مواد اضافه مثل موم یا دیگر مواد ساینده اره می­باشد در نتیجه مساله سایش اره در اینجا به مراتب کمتر است. اما از طرفی هم بافت متراکم و چسب دار درMDF، آن را اندکی از چوب های معمول پهن برگان، سفت تر کرده و آن را برای تیغ اره ها خورنده تر می سازد. در نتیجه برای بیشتر کاربردها، تیغه های کربیدی پیشنهاد می شود.

اگر حجم بالای برش مورد نیاز باشد استفاده از تیغه های PCD[2] الزامی است، تا عمر بالای تیغه ها تضمین شود. برای کارهای پیچیده و مواردی که دقت بالای برش لازم است نیز استفاده از اشعه لیزر راهگشا خواهد بود که در این حالت سوختگی ناچیزی در سطح برش خورده ایجاد می­شود که با سنباده کاری برطرف می شود.

تیغ اره هایی که برای برش کاری نئوپان طراحی شده اند را می توان در مورد MDF نیز تا حدودی با موفقیت به کار برد اما این کار باید با زاویه شیب نوک تیغه 15 درجه و افزایش زاویه حمله تا 22-20 درجه صورت بگیرد تا فاصله زمانی بین تیز کردن تیغه ها افزایش یافته و عمر مفید تیغه نیز افزایش بیابد.

پیشنهادات کلی زیر که ماحصل تجارب و تحقیقات 20 ساله در زمینه کار با MDF است می تواند به بهبود کیفیت برش، حداقل میزان شکست و افزایش عمر تیغه منجر شود.

سرعت برش

سرعت برش (RPM) اره به صورت زیر محاسبه می­شود:

RPM = سرعت دوار (متر بر ثانیه) × 60 / قطر تیغه (متر) × 14/3

در نتیجه تیغه ای با قطر 400 میلی متر و با سرعت دوار پیشنهاد شده 70-60 متر بر ثانیه باید با سرعت برشی در محدوده 3300-2800 دور در دقیقه کار کند.

سرعت تغذیه

تراشه یا مقدار ماده ای که توسط هر دندانه از ماده اصلی جدا می شود باید در محدوده 15/0 تا 25/0 میلی متر باشد. سرعت تغذیه مورد نیاز برای تولید این مقدار تراشه به صورت زیر محاسبه می شود:

سرعت تغذیه (میلیمتر بر دقیقه) = RPM × تعداد دندانه ها × تراشه (میلیمتر)

هنگامی که از تیغه ای با 40 دندانه استفاده می شود، صرف نظر از قطر و سرعت برش 3000 دور در دقیقه، سرعت تغذیه باید در حدود 15 متر در دقیقه (تراشه، 15/0 میلیمتر) تا حدود 30 متر در دقیقه ( تراشه، 25/0 میلیمتر) باشد.

در سرعت های پائین تغذیه، تیغه بیش از آنکه باعث برش MDF شود، سبب ایجاد سایش و تنش در آن می شود و حرارت ایجاد شده در اثر این اصطکاک نیز باعث کاهش طول عمر مفید تیغه می­شود. در سرعت تغذیه بیش از حد نیز، کیفیت لبه برش خورده کاهش می یابد. تولید غبار خیلی نرم نشان دهنده پائین بودن سرعت تغذیه و غبار زبر یا درشت نشان دهنده بالا بودن سرعت تغذیه می باشد.

شکل هندسی تیغه

ریخت شناسی تیغه مهم است. کمی افزایش در زاویه آزاد تیغه در مصارف معمول اره برای خروج کامل و موثر غبار نرم تولید شده هنگام ماشین کاری MDF توصیه می شود و از سوی دیگر نیز باعث جلوگیری از تجمع چسب در سطح برش خورده خواهد شد.

اندازه های زیر نتایج رضایت بخشی را به وجود آورده اند:

2 – زاویه قلاب (Hook Angle)

برش MDF روکش شده

برای برش این تخته ها باید از تیغه های با زاویه شیب سطحی 5 درجه و  زاویه شیب نوک تیغه (یکی در میان) 15 درجه استفاده شود (شکل 2). به علاوه باید تیغه در زیر کار نصب شود تا از شکستن تخته جلوگیری شود.

شکل 2- شکل تیغه ها در حالت شیب یکی در میان

تیز کردن مجدد

تمام زوایای اصلی تیغه هنگام تیز کردن مجدد تیغه باید حفظ شود. کاهش این زوایا مقدار رزین تجمع یافته را افزایش خواهد داد و افزایش این زوایا مدت زمان کارکرد تیغه بین هر دو بار تیز کردن را کاهش خواهد داد. محل تجمع تراشه نیز باید به طور مرتب بازسازی و اصلاح شود. تولید تراشه های تمیز تر و مقاومت در برابر تجمع رزین می تواند با یک مرحله پولیش نهایی با فرز با گریت 600 و استفاده از اسپری PTFE در هنگام برش کاری بهبود یابد.

استحکام قطعه کار

MDF باید هنگام برش خوردن کاملا محکم بوده و اره نیز فاقد ارتعاش و لرزه باشد.