МНМ панели завоевывают рынок

Смежные слои досок закрепляются взаимно перпендикулярно алюминиевыми гвоздями, поскольку при дальнейшей механической обработке алюминиевые гвозди не представляют угрозы для дереворежущего инструмента. Причем каждый фрагмент доски, контактирующий с другой, взаимно перпендикулярной доской, прибивается к ней двумя гвоздями на возможно большем расстоянии. Для производства стен могут использоваться доски разной ширины. Особых требований к качеству пиломатериалов не предъявляется. Для панелей подбирается древесина, как правило, 3–4 сорта тангенциального распила без сортировки. Размеры выпускаемых по технологии MHM панелей по высоте – 3,25 м, по длине – до 6 м. В зависимости от климатической зоны, толщина наружных панелей стен может составлять от 340 мм (15 слоев досок) до 160 мм (7 слоев). По технологии, число слоев досок должно быть нечетным. Толщина панелей внутренних стен составляет 160 или 115 мм.

Технологические свойства MHM панелей

Производимые по технологии MHM стены являются экологически чистыми, абсолютно безвредными как для человека, так и окружающей среды, поскольку в них используется только древесина без применения каких-либо клеевых композиций. После достижения конечной влажности древесина становится структурно прочной и устойчивой к насекомым-вредителям. При создании технологии MHM конструкции стен были подвергнуты в исследовательской лаборатории испытаниям по целому ряду параметров: шумо- и теплоизоляции, устойчивости к огню, радиации. Согласно технологии, после сборки дома деревянные стены отделываются как снаружи, так и внутри. Наружная и внутренняя облицовка позволяет достичь уровня шумоизоляции, соответствующего 48 дБ. Теплоизоляция стены MHM толщиной 340 мм с внешней и внутренней облицовкой на 17% лучше теплоизоляции оштукатуренной с двух сторон кирпичной стены толщиной 365 мм.

За счет многослойности технология MHM имеет преимущество по противопожарным свойствам перед каркасно-панельной технологии. Минимально допустимое время потери стенами несущей способности при пожаре составляет 30 мин, чтобы люди успели покинуть помещение. Дома, построенные по технологии МНМ, обеспечивают превышение этого времени в три и более раз. В процессе горения на поверхности древесины появляется белесый угольно-пиролитический слой древесины, препятствующий проникновению огня и защищающий внутренние слои древесины, которые не повреждаются огнем и остаются достаточно холодными. Скорость обугливания древесины хвойных пород составляет порядка 0,7 мм в минуту. Проникновение радиации и уровень электромагнитных полей в таких домах заметно ниже.

Сборка домов по технологии MHM происходит быстро, так как панели поступают непосредственно на стройплощадку покупателя на автотранспорте. Дом площадью около 150–200 м2 бригада монтажников собирает на заранее подготовленном фундаменте менее чем за неделю. На заводе в стенах выполняются необходимые врезки для монтажа элементов конструкции, выбираются каналы и отверстия под прокладку электропроводки, водопроводных и канализационных труб, вентиляции. Это также упрощает и ускоряет процесс сдачи дома в эксплуатацию. Монтаж дома осуществляется с помощью подъемного крана, поскольку панели достаточно габаритные и тяжелые.

Производство стен

Для серийного производства стен по технологии MHM требуется оригинальное оборудование, позволяющее автоматизировать процесс и увеличить производительность. Производство элементов стен начинается с сушки обрезных досок толщиной 24 мм различной ширины до влажности 12+2%. Поскольку в дальнейшем для сборки панели стены требуются доски двух длин, соответствующих ее длине и высоте, доски торцуются по длине на два типоразмера. После сушки и торцовки на заданные длины доски подаются на технологическую производственную линию, разработанную и изготовленную немецкой компанией Hundegger. Линия состоит из комбинированного станка проходного типа NFA, на котором доскам для стен придается заданный профиль по сечению, сборочного станка Wandmaster, на котором происходит послойная сборка пакета досок алюминиевыми гвоздями, и портального обрабатывающего центра РВА, где осуществляется окончательная механическая обработка стеновой панели по габаритам.

Подготовка досок

На станке NFA выполняются три технологические операции: калибрование доски по толщине, фрезерование четвертей по обеим кромкам доски под последующую сборку и пропиливание продольных пазов – за один проход. Подача досок при обработке осуществляется вальцовым приводом. На станке установлен «следящий» вертикальный суппорт, контролирующий с помощью ролика ширину поступающей на обработку доски и осуществляющий выборку четверти на ее левой кромке, независимо от ширины доски, в диапазоне от 100 до 300 мм. Сверху над заготовкой установлена торцевая многоножевая фреза, обеспечивающая плоскостность лицевой поверхности доски и калибрующая ее в размер по толщине. Набор дисковых пил, установленных на шпинделе следом за торцевой фрезой, формирует гребенку пазов на нелицевой, нижней пласти доски. При наличии на предприятии свободного четырехстороннего продольно-фрезерного станка можно обойтись без приобретения станка NFA, выполняя эти операции на собственном оборудовании, тем более что при принятой у нас технологии сортировки обрезных досок они поставляются одинаковой ширины, поэтому необходимости в следящем шпинделе нет.

Сборка MHM панелей

Далее эти доски поступают на станок с компьютерным управлением Wandmaster, для сборки заготовки пакета стены. Название станка переводится с немецкого языка буквально как «стеновой мастер». Основой станка является горизонтальный подъемный стол с базирующими планками, загружаемый с двух взаимно перпендикулярных сторон досками, длина которых соответствует длине и ширине будущей стены. Доски вручную подаются на приводные конвейеры, с которых они поступают на загрузочные траверсы, перемещающиеся как вдоль, так и поперек стола. На траверсах доски базируются по одному торцу и затем послойно укладываются на поверхность стола. При этом на обе наружные поверхности панели оператор укладывает доски лицевой стороной (без пазов). Длина досок наружных (нечетных) слоев соответствует высоте стены. После формирования первого (нечетного) слоя оператор на втором конвейере загружает доски для второго слоя.

Во всех четных слоях панели доски располагаются вдоль длины стены. Доски в одном слое укладываются таким образом, чтобы каждая последующая доска своим фальцем входила бы под предыдущую доску. Вдоль стола слева направо по направляющим перемещается портал, несущий пневматический гвоздезабивной суппорт, оснащенный двумя гвоздезабивными головками, расположенными относительно сбиваемых кромок досок панели под углом 45 градусов, что позволяет за один проход суппорта вдоль портала одновременно по заданной программе прибить правую сторону предыдущей доски и левую – последней.

Суппорт оснащен следящим устройством, обеспечивающим условие, чтобы каждый фрагмент доски, контактирующий с другой, взаимно перпендикулярной доской, прибивался к ней диагонально двумя гвоздями на возможно большем расстоянии для обеспечения наиболее прочного соединения. На суппорте установлены также прижимные ролики, подпрессовывающие в зоне гвоздезабивной головки прибиваемую доску к предыдущей для создания плотного контакта двух смежных досок по фальцам. После крепления каждого слоя досок стол опускается на толщину доски, подготавливаясь к настилу следующего слоя. Затем собранная из нечетного числа слоев заготовка стеновой панели поднимается на исходный уровень стола и передается по приводному рольгангу на рабочий стол портального.

Окончательная обработка

На столе центра РВА закреплены деревянные балки, позволяющие производить сквозную обработку панели по толщине для выхода режущего инструмента. Поскольку панель имеет значительную массу, дополнительного прижима ее к столу не требуется. На портале центра, перемещающемся вдоль стола по длине стены, установлен ряд суппортов, несущих соответствующий режущий инструмент для окончательного изготовления стеновой панели. Порядок выполнения технологических операций и соответствующие перемещения режущего инструмента выполняются по заданной системой ЧПУ станка программе. Первой операцией, выполняемой на центре, является обработка поверхности панели торцевой фрезой диаметром 320 мм, выведение в «плоскость» внутренней поверхности стены и калибрование ее в заданный размер по толщине. После калибрования панели осуществляется ее опиливание по требуемому формату с помощью пятиосевого пильного суппорта, несущего дисковую пилу диаметром 1000 мм. Далее осуществляется формирование сквозных проемов под двери и окна также с помощью пятиосевого суппорта, оснащенного специальной цепной пилой на усиленной шине.

Кроме сквозной обработки панели, этот суппорт позволяет выбирать, например, вдоль кромки стены четверть под последующую сборку угла дома. С помощью фрезерного суппорта, несущего концевую фрезу, осуществляется выборка несквозных пазов в панели под дальнейшую разводку электропроводки, водопроводных и сантехнических труб и т.д., что значительно облегчает в дальнейшем сборку дома и его сдачу в эксплуатацию. В базовой комплектации обрабатывающий центр оснащен еще и двумя вертикальными сверлильными головками, позволяющими выполнять в панели сквозные отверстия, в том числе и технологические: при формировании проемов под двери и окна образуются массивные отходы, которые удаляются кран-балкой с креплением тросов с помощью таких отверстий. Система удаления стружки и кусковых отходов из зоны обработки центра РВА – челночного типа, простая по конструкции и весьма эффективная в эксплуатации.

Дополнительное оснащение производства MHM панелей

В настоящее время в России технологию MHM уже используют шесть домостроительных предприятий. Если предприятие планирует выпускать широкую номенклатуру деталей для домов заводской готовности «под ключ», то целесообразно приобрести специализированные станки и центры с числовым программным управлением. Одним из них является станок К2i фирмы Hundegger. Фактически это многоцелевой деревообрабатывающий комплекс, предназначенный для продольной и поперечной обработки заготовок в широком диапазоне размеров, от 20х50 до 300х450 мм (как опция – до 625 и даже 900 мм), в том числе и круглого сечения. Станок достаточно компактен и универсален. Он позволяет наладить изготовление, например, стропильных балок и стенового бруса с различными видами соединений – на прямой, овальный или наклонный шип и паз, на ус, на «ласточкин хвост» – элементов конструкции лестниц и т.д.

Такой станок без проблем делает на брусьях и досках различного вида врезки, врубки, замки с различными шипами, пазами и отверстиями. Станок К2i может обрабатывать не только элементы простых угловых (венцовых) соединений на прямоугольных стеновых брусьях, но и на брусьях, поперечные сечения которых имеют форму, отличную от прямоугольной (например, «блокхаус» или оцилиндрованное бревно), либо если форма углового сопряжения брусьев выполняется по дуге окружности или овала (четырехсторонний замочный паз в «обло»). Для этого используется универсальный фрезерный суппорт. Станок позволяет кантовать в процессе обработки брус вокруг его продольной оси на 90 градусов. Подача бруса в процессе обработки и его позиционирование осуществляется в автоматическом режиме двумя специальными позиционирующими тележками.

Это достигается за счет обеспечения возможности режущему инструменту пильного и универсального фрезерного суппортов перемещаться по четырем управляемым координатам – Y, Z, B и C. Такая компоновка станка, наряду с управляемой координатой в направлении вектора подачи Х, позволяет изготавливать практически любые детали для домостроения, да и не только. Кроме перечисленных суппортов, станок имеет группу вертикальных и горизонтальных сверлильных шпинделей, позволяющих формировать отверстия под нагели, скрытую проводку и т.д. На станке, как правило, производится обработка на пиленых брусьях «обвязки» присоединительных мест и элементов, а затем на четырехстороннем станке осуществляется продольное фрезерование наружных поверхностей бруса для придания ему окончательных размеров по сечению и заданной шероховатости.

Станок К2i оснащен инструментальным магазином на 10 различных инструментов и может дополнительно комплектоваться широким набором опций. Станок может быть использован не только при работе по технологии МНМ, но и в других направлениях деревянного домостроения. В настоящее время появилась новая, более совершенная модель станка К3i, располагающая тремя позиционирующими тележками, что позволяет одновременно производить обработку двух заготовок. Пока заканчивается обработка конца первой детали, следующая деталь третьей тележкой позиционируется относительно пилы для выполнения пропилов на ее переднем конце, что позволяет сократить время цикла обработки за счет совмещения технологических операций.

В конструкции любого дома широко применяются брусковые детали, из которых изготавливаются стропила, обрешетка и т.д. Для изготовления этих служит автоматический четырехсторонний продольно-фрезерный станок HMD с дополнительной функцией снятия фасок по всем четырем ребрам бруска сечением от 15х30 до 300х400 мм. Станок оснащен загрузочным рольгангом с автоматическим центрированием заготовки, что позволяет ему распределять равномерно припуск на обработку как по толщине, так и ширине детали с отслеживанием (сканированием) поперечного сечения заготовки. Станок позволяет обрабатывать детали, уже имеющие конструктивные врубы для соединения путем определения контуров этих элементов и снятие фасок при автоматическом ощупывании профиля контура четырьмя фасочными агрегатами.

В ряде случаев требуется частичная обработка деталей по длине, например, концов стропил, выступающих на лицевую сторону дома за грань стен. Данный станок позволяет выполнять и такие операции. Мощные электродвигатели приводов механизмов резания позволяют снимать припуск по толщине до 12 мм на каждой стороне. Подача деталей осуществляется распределенным вальцовым механизмом подачи, состоящим из семи обрезиненных вальцов, каждый из которых имеет индивидуальный привод от собственного электродвигателя мощностью 0,37 кВт. Станок сам регулирует скорость подачи, в зависимости от загрузки двигателей. Оригинальная конструкция звукопоглощающей кабины станка позволяет снизить уровень шума при его работе до 76 дБ. Станок обслуживается одним оператором, поскольку процесс загрузки.выгрузки механизирован, а загрузочный и разгрузочный рольганги входят в базовую комплектацию.

Другим станком из этой серии, занимающим промежуточное положение между К2i и HMD, является станок SC3 (Speed-Cut – машина для скоростной резки). Он позволяет автоматически осуществлять с помощью пильного агрегата, поворачивающегося на 360 градусов, все поперечные, продольные и угловые пропилы под углами от 0 до 90 градусов, в том числе и при обработке пакета заготовок. Также с помощью пильного агрегата выполняются врубки, консоли и косые врезки, например на стропильных брусках. Фрезерный суппорт, несущий как цилиндрическую и концевую фрезы, так и фрезу «ласточкин хвост», позволяет выполнять пазы, фальцы, профили произвольной формы, отверстия, углы, гнезда под шипы. Цепная пила выполняет как глухие, так и сквозные пазы. Ряд сверлильных быстропереналаживаемых агрегатов обеспечивает сверление глухих и сквозных отверстий разного диаметра. Благодаря полной автоматизации выполнения технологических процессов станок SC3 обслуживается только одним оператором, который производит загрузку заготовок и штабелирование готовых деталей. В настоящее время на российском рынке имеется широкий выбор аналогичного оборудования компаний из Финляндии, Италии, Швейцарии, Франции, Чехии и др.

Однако прежде, чем остановить свой выбор на том или ином оборудовании, следует сформулировать основные требования к будущему производству: какая технология закладывается в основу, каков будет объем выпуска продукции, кто будет поставлять пиломатериалы, кому собираетесь сбывать дома, откуда взять специалистов и рабочих и др. Опыт показывает, что целесообразно у одного поставщика приобретать «под ключ» технологию производства вместе с оборудованием и обучением персонала.