Technologia ryflowania w celu poprawy jakości

 

Dzięki długoletniemu Know-how w dziedzinie techniki okiennej oraz skrawania drewna litego, firma Leitz z Oberkochen (Niemcy), producent precyzyjnych narzędzi i systemów narzędziowych, jeszcze bardziej poprawiła niezawodność procesów w obróbce skrawaniem kantówki okiennej. Ciemne i jasne meranti, sosna, modrzew, sosna promienista, eukaliptus gałkowy („drzewo gumowe”) i świerk, wszystkie te gatunki stanowią tylko niektóre z najważniejszych gatunków drewna dla okien. Wszystkie one podlegają skrawaniu takimi samymi ostrzami. Wymagania jakościowe dotyczące powierzchni okna drewnianego sięgają wymagań stawianym elementowi meblowemu.  

 

Jedną z  pierwszych operacji w łańcuchu tworzenia wartości rynkowej produktów w  budowie okien jest struganie czterostronne po przycinaniu na długość. Tutaj zaczyna się już pierwszy stopień tworzenia jakości. Wykonana powierzchnia struganej kantówki okiennej stanowi podstawę dla wysokowartościowego ukształtowania późniejszej widocznej powierzchni okna drewnianego.

Uszkodzenia powierzchni, określane również jako wyrwania i naderwania, są powodowane głównie przez wyprzedzające (powstające przed ostrzem, w momencie jego wchodzenia w materiał) wyrwania (pękanie) włókien drewna podczas procesu skrawania. Za pomocą różnych produkcyjnych i technicznych zabiegów w zakresie narzędzi, trwają nieustanne poszukiwania utrzymania tego problemu pod kontrolą. Jednak wysokie prędkości obrotowe, „ciągnące” cięcie, dzielone (segmentowe) ostrza, żeby tylko wymienić tylko niektóre czynniki, nie zawsze doprowadzały do spodziewanej poprawy jakości.

Jeśli ostrze narzędzia pracuje w kierunku przeciwnym do kierunku usłojenia drewna, to wyprzedzające wyrwania są prawie nieuniknione. Ze względu na dużą pracochłonność i koszty, sortowanie kantówki  według kierunku przyrostów rocznych jest w praktyce nie do zrealizowania. Do tego dochodzą naturalne cechy drewna, jak skręt włókien i ślady od sęków powodujące z reguły chropowatość struganej powierzchni.

Wyprzedzające wyrwania, powstałe w wyniku strugania wstępnego są przeważnie tak głębokie, że przy naddatku tylko 0,5 do 1,0 mm na obróbkę wykańczającą („gładzenie”) nie mogą być usunięte. Natomiast zwiększanie tego naddatku przy „struganiu wygładzającym” kryje niebezpieczeństwo dalszych wyrwań wyprzedzających na gotowej powierzchni struganej. Poza tym, w wypadku drewna pochodzącego z plantacji, charakteryzującego się dużą szerokością słojów rocznych, dochodzi tu do złuszczania w obszarze miękkich stref tych słojów.

  

Najlepiej jest wybierać drewno o równomiernych przyrostach rocznych.  Ale skąd je wziąć ? Drewno jest produktem naturalnym i aktualny rozwój rynku wymaga zwiększonych kompromisów przy jego pozyskiwaniu, również dla produktów wysokowartościowych, jak kantówka okienna i drzwi. Trendy w zakresie wykorzystywania drewna z plantacji prowadzą także do stosowania gatunków szybko rosnących, jak przykładowo eukaliptus i sosna promienista, które odznaczają się dużymi przyrostami rocznymi. Braki powstałe w wyniku złej jakości powierzchni są rozpoznawane dopiero po kilku fazach przerobu w łańcuchu tworzenia wartości rynkowej produktów, co prowadzi do wysokich kosztów wywołanych przez te braki.

Pozytywny wynik frezowania z kątem ustawienia głównej krawędzi tnącej, jaki występuje przy frezowaniu „spłaszczającym” (frezowanie brzegów płycin), jest wystarczająco znany. Ten rodzaj obróbki wymaga skośnych ustawień wrzeciona i w wypadku istniejących obrabiarek do profili oraz strugania nie daje się zrealizować.

Firma Leitz pracowała wspólnie z użytkownikami nad dającym się zastosować rozwiązaniem. Po co odchylać wrzeciono, jeśli kąt ustawienia głównej krawędzi skrawającej można uwzględnić już w narzędziu? Trzeba tylko tak krótko ukształtować odcinki ostrza, żeby potem dało się dalej uzyskiwać płaską i gładką powierzchnię.     

  

Skutecznie zastosowane rozwiązanie pod nazwą „Riffelprofil” („profil ryflowany”) jest w firmie Leitz oferowany w formie narzędzia profilowego do strugania wstępnego o budowie modułowej, dla najczęściej występujących szerokości obróbki. Dzięki lekko „ciągnącemu” wnikaniu ostrzy w materiał, w wysokim stopniu unika się wyprzedzających wyrwań, są one skierowane bardziej bocznie do profilu ryfli, niż na głębokość materiału. Przy następnym struganiu wygładzającym są praktycznie usuwane tyko ryfle, a więc tutaj także unika się wyprzedzających wyrwań. Warunkiem skutecznego zastosowania tej metody jest oczywiście posiadanie wystarczającej liczby wrzecion w maszynie i możliwość precyzyjnej regulacji różnicy wysokości stołów.

 

Narzędzie do ryflowania jest oczywiście trochę bardziej złożone, niż zwykła głowica strugarska. Profil i żądana dokładność przy wbudowywaniu ostrzy wymagają wysokiej precyzji osiowo pozycjonowanego mocowania noży. Szczególną ekonomicznością wykazały się systemy narzędziowe, w których noże mogą być ostrzone na nie profilowej powierzchni natarcia, żeby skomplikowany profil musiał być tworzony tylko jeden raz. Za pomocą swojego systemu głowic nożowych „ProFix” Leitz oferuje optymalne dla tego zastosowania rozwiązanie narzędzia. Zarówno przez niezmienność profilu i średnicy głowicy nożowej aż do ostatniego ostrzenia, jak i przez dużą liczbę możliwych dalszych ostrzeń, ale także dzięki bardzo trwałym ostrzom z węglika spiekanego, niskim kosztom eksploatacyjnym i krótkim czasom nastawczym oraz czasom wymiany noży, inwestycje początkowe szybko stają się opłacalne. Ponadto, ekonomiczność rozwiązania „ProFix” jest przy tym zastosowaniu zdecydowanie udokumentowana dzięki zredukowaniu liczby braków.

 

 

 

 

 

Przedstawione sukcesy przy struganiu i profilowaniu poprzecznym w powiązaniu z technologią ryflowania, nakazały innowatorom z Firmy Leitz zastosować tę technikę skrawania także przy profilowaniu. Uzyskane wyniki są w wysokim stopniu obiecujące i dzięki specjalnie do tego celu wypracowanej konstrukcji narzędzi, pozwalają na znaczne podwyższenie ich trwałości przy obróbce profilowej, ale przede wszystkim przynoszą istotną poprawę jakości powierzchni.