Раскрой пиловочника на пиломатериалы

Некоторые нюансы раскроя бревна на пиломатериалы

Этап разделения пиловочника на заготовки можно считать основным в лесопильном производстве. Данная статья будет из серии «как это сделано», мы одним глазком заглянем на пилораму, попробуем растолковать некоторые актуальные термины, которые периодически попадаются рядовому потребителю.

Именно на этой стадии получают доску и брус, погонажные изделия, которые потом становятся заготовками или деталями, которые мы используем в быту или на стройплощадке. От того, какую схему раскроя выбрал производитель, каким оборудованием он воспользовался - зависит качество и рабочие характеристики пилопродукции, а также сортность изделий, процент ценностного выхода изделий и полученных неделовых отходов. Рациональность распиловки кругляка во многом определяет экономическую эффективность лесопильного производства в целом.

Сырьё

Круглые лесоматериалы (пиловочник, кругляк) – это и есть сырьё для производства пиломатериалов. На пилораму для последующего раскроя привозят брёвна и кряжи из хвойных или лиственных пород. Бревном называют верхнюю и среднюю часть хлыста, а кряжем – нижнюю комлевую его часть. Кряжи идут в основном на создание специальных изделий (типа: шпона и стружки, бочек, обувных колодок, лыж, деталей судов и самолётов, ружейных элементов…). Брёвна используют для создания пиломатериалов общего назначения – доски, бруса/бруска, строительных погонажей.

Что касается понятия «хлыст» – то в лесозаготовке так называют весь ствол дерева, которое было повалено, без корня и веток.

Интересно, что к качеству и техническим характеристикам пиловочника предъявляются требования государственных стандартов. Например, ГОСТ 9463 — 88 «Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия») содержит информацию по разделению пиловочника на сорта - выделено 1, 2 и 3 сорт. Нормативный документ указывает нам оптимальную толщину и длину кругляка для конкретных сфер использования. Также в нём даны оптимальные припуски и дефекты, которые могут быть допущены в пиловочнике каждого из трёх сортов. По размеру кругляк разделяется ГОСТом на мелкий (6-13 см в диаметре), средний (14-24 см), крупный (24 и больше сантиметров). Аналогичные данные по другим породам собраны в ГОСТ 9462 — 88 (Лесоматериалы круглые лиственных пород).

Чтобы получить качественный брус или доску, ответственные производители применяют исключительно живой и здоровый лес, который по всем критериям соответствует положениям актуальных гостов. Как показывает практика, получить долговечные и надёжные конструкции из сухостоя и горельника не получается, так как подобная древесина очень часто сильно повреждена насекомыми, склонна к гниению, обладает низкими прочностными характеристиками.

Методы раскроя бревна

Принципиально можно выделить два подхода к раскрою кругляка. Это – распиловка и фрезерование. В некоторых случаях данные технологии комбинируются. Фрезерование происходит на брусующих станках, которые обычно обрабатывают кругляк со всех сторон одновременно, выдавая брусья с заданным профильным сечением или четырёхкантный (когда все четыре стороны плоские). Довольно часто фрезерование комбинируется с пилением.

Раскрой пилением выполняется на линиях и станках нескольких типов – вертикальными рамами, ленточными станками, дисковыми установками с одним или несколькими кругами. В зависимости от того, сколько оснасток используется в каждом проходе, раскрой классифицируют на:

• Групповой,
• Индивидуальный.

При групповом раскрое используется несколько пил/дисков, которые распускают бревно сразу на несколько изделий, что имеют сечение, соответствующее выставленным оператором дистанциям между ножами. При индивидуальной распиловке, единичная оснастка последовательно вырезает из кругляка отдельные заготовки.

Выделяют несколько видов раскроя кругляка в зависимости от направления продольных пропилов и количества проходов.

1. Метод «вразвал» заключается в параллельном расположении пропилов, которые выполняются несколькими пилами (рамы, несколько кругов) или одной пилой - соответственно выполняться может за один проход или за несколько. Таким способом обычно получают необрезную доску с разным направлением волокон, её края с острым обзолом могут затем быть срезаны для получения обрезной доски. Метод вразвал считается оптимальным при работе с пиловочником диаметром до 180 мм или если бревно имеет искривление.

2. Метод «с брусовкой» используют для нарезки пиломатериалов с разными размерами сечения и разной ориентацией волокон в изделиях. В качестве сырья тут в основном используются крупные пиломатериалы (от 24 см). Суть способа заключается в минимум двух проходах, когда изначально из бревна производят двухкантный брус (только 2 стороны опилены), а затем уже его кроят на необрезные доски с одинаковой или разной толщиной. В толстом кругляке диаметром от 300 мм брусьев может быть выпилено несколько.

3. Метод «брусо-развальный» похож на раскрой вразвал, только тут кроме краевых необрезных досок, получается также крупная средняя часть бревна в виде двухкантного бруса, что потом нарезается по методу «с брусовкой».  

4. Секторный и сегментный способ, как правило, применяют для деления кряжей, чтобы получить изделия специального назначения с тангенциальным или радиальным расположением. Эти два метода характеризуются предварительной нарезкой кругляка на сегменты или сектора, которые затем распускаются на доски или брусья методом вразвал или с брусовкой.

5. Круговой способ чаще всего используется, когда используется крупный пиловочник диаметром более 32 сантиметров, сердцевина которого поражена внутри гнилью, или если он имеет ложное ядро. Применяя такой подход, мастерам удаётся выпилить качественные пиломатериалы, оставляя дефекты в отходах. Делают круговой распил индивидуальным способом – одной оснасткой. Сначала отделяют один горбыль, бревно укладывается на полученную плоскость, и перпендикулярно ей выполняется следующий проход. Потом заготовка переворачивается, производится продольный пропил под 90 градусов к предыдущей плоскости.

Существует ещё несколько десятков способов распиловки, которые применяются не так часто. Особняком среди них стоят варианты, разработанные для создания пиломатериалов, склеенных из разной формы отрезных участков.

Планирование раскроя

При делении пиловочника на доску и брус неизбежно появляются отходы в виде стружки, обрезков торцевых участков, горбылей и реек с обзолом, вырезанных пороков и дефектов… При грамотном подходе к планированию работ производитель может повысить выход деловой продукции, более рационально используя ценное сырьё.

Для достижения оптимального раскроя в соответствие с техническими условиями, прежде всего, необходимо также правильно оценить исходные характеристики кругляка. В целом важным фактором может оказаться:

• Диаметр и длина бревна.
• Сбежистость, размер сердцевины бревна.
• Искривления пиловочника.
• Наличие критичных пороков и дефектов.
• Порода древесины.
• Влажность сырья.
• Необходимые характеристики продукции на выходе - спецификация (расположение волокон, форма сечения, длина…).
• Технологичность производственных мощностей.

На основании анализа имеющегося сырья принимается решение о выборе метода распиловки, чтобы как можно более полно использовать бревно, в том числе его сбеговую часть. Данные работы сейчас всё чаще выполняют при помощи специальных программ, которые учитывают поставленные задачи и приоритетность сечений, на выходе выдают карты оптимального раскроя, подходящего для конкретного типа используемого оборудования. По таким картам оператор пилорамы собирает постав и производит раскрой.

Поставом называется комбинация пильной оснастки и дистанционных прокладок, которая обеспечивает получение пиломатериалов заданных сечений. По сути, постав - это план-схема для последующего деления.

Чаще всего характеристики постава проще отобразить рядом цифр. Например, возможен такой вариант пиления вразвал: 20-20-40-40-20-20 – где в центре имеем две доски толщиной 40 мм, а по краям – по две доски толщиной 20 мм. А так выглядит постав пил для раскроя с брусовкой:

• 1-ый проход 20-20-150-20-20 (один брус двухкантный 150 мм и 4 доски).
• 2-ой проход 19-32-40-40-32-19 (шесть досок получится из центрального бруса).

Кстати, по данным примерам поставов, можно увидеть некую закономерность. Во-первых, из центра кругляка режут более массивные изделия, а краевые зоны идут на получение более тонких пиломатериалов. Во-вторых, в приоритете всегда должна быть симметрия постава, хотя иногда используются и несимметричные схемы. В-третьих, предпочтение обычно отдают распиловке с брусовкой, как методу наилучшим образом приспособленному под рациональное использование лесоматериалов.

Распиловка кругляка на доску и брус выполняется продольным способом, но в линию также может включаться оборудование для поперечного пиления. На некоторых производствах машинным способом производится вырезание дефектов, удаление/заделка сучков пробками на клею, склеивание заготовок из отрезков, освобождённых от дефектов. Для оптимизации процесса деления кривого пиловочника нередко применяются операции предварительной разметки и предварительного фрезерования.