Особенности работы с твердой древесиной (дуб, ясень) на ленточной пиле: выбор полотна и скорости
При распиле плотных пород с волокнами повышенной упругости требуется строгий подбор оборудования и режущих параметров. Если используется ленточная пила, основное внимание направляется на полотно, его ширину, шаг зубьев, материал и развод.
Для дуба и ясеня подходит сталь HSS или биметалл с твердостью на уровне 62–64 HRC. Такое полотно устойчиво к перегреву и длительному воздействию напряжений в зоне реза.
Стандартная ширина режущей ленты при работе по этим материалам — от 20 до 35 мм, в зависимости от толщины заготовки. Если предполагается прямолинейное продольное пиление, ширина 30 мм обеспечивает достаточную стабильность полотна.
При криволинейных проходах предпочтительнее брать полосу 12–16 мм. Слишком широкое полотно на изгибе провоцирует застревание и искривление траектории.
Шаг зуба играет роль в отводе стружки. При работе по дубу применяют шаг 4 TPI (зубьев на дюйм) при толщине более 50 мм. В случае с яснем, если заготовка до 30 мм, можно использовать шаг 6 TPI.
При меньшем числе зубьев снижается нагрев, а зубья лучше справляются с плотной текстурой. Однако это требует увеличения подачи и более мощного привода. Избыточный шаг приводит к вибрации и выкрашиванию при выходе зуба.
Угол заточки важен не меньше, чем геометрия ленты. При угле наклона режущей кромки 10–12° удаётся снизить сопротивление. Для твёрдых пород используют заточку с поперечной фаской, которая уменьшает зажим волокон и увеличивает срок эксплуатации.
В случае прямой режущей кромки зубья быстрее тупятся, особенно на сучках или участках с разнонаправленными волокнами.
Рабочее натяжение ленты задаётся исходя из параметров станка. Среднее значение — 15–20 Н/мм², но при распиле дуба целесообразно повышать до 22 Н/мм², особенно если длина пропила превышает 600 мм. Избыточное усилие приводит к преждевременному растяжению и разрушению ленты. Недостаточное натяжение — к уходу полотна с траектории. Регулировку желательно производить по индикатору давления на станке.
Скорость движения полотна определяет как чистоту поверхности, так и уровень нагрузки. Для дуба и ясеня используют диапазон от 600 до 1000 м/мин. На малых скоростях (до 700 м/мин) выше стабильность при криволинейной траектории. При прямом резе по массиву без сучков можно поднимать до 900 м/мин.
Если на торцах появляются следы перегрева, скорость нужно снижать. При переходе на более рыхлые участки — допустимо ускорение до 1100 м/мин при условии достаточного отвода стружки.
Частота подачи задаётся в зависимости от толщины и степени влажности. На заготовках из дуба длиной 1 м при толщине 40 мм подача 2 м/мин считается сбалансированной. Ясень допускает более интенсивное движение — до 2,5 м/мин, при сухом материале. При этом требуется синхронизация с частотой зубьев — иначе образуются задиры. Пониженная подача создаёт зону перегрева в основании зубьев.
Перед началом пиления обязательно выполняется настройка направления зубьев и контроль на биение. Отклонение полотна более 0,3 мм на 1 м ведёт к уводам и неравномерной геометрии пропила.
Ось зубьев должна строго соответствовать вектору перемещения, особенно при многопроходной обработке. Для исключения разрыва материала по краям заготовку закрепляют с прижимом не менее 2 кН. Недостаточное давление увеличивает вибрацию.
Температура зубьев во время распила — параметр, на который редко обращают внимание. Однако при плотных породах перегрев выше 250 °C провоцирует потерю твердости и появление микротрещин.
Оптимальный режим резания предусматривает кратковременное повышение до 180–200 °C. Для охлаждения применяют воздушный обдув с расходом не ниже 150 л/мин, направленный на линию реза.
При работе с дубом и ясенем нередко возникает склеивание волокон стружки на поверхности зубьев. В таких случаях используют антифрикционные пасты на основе стеаратов. Их наносят на холодное полотно перед включением.
При этом снижается трение и увеличивается длительность непрерывной работы. Альтернативой служит парафинирование, особенно при влажности материала выше 14%.
После каждых 200 погонных метров реза желательно выполнять визуальную проверку зубьев. При появлении следов обгорания или асимметрии кромки — требуется заточка. В производственных условиях оптимальный цикл заточки составляет 3–4 раза до полной замены.
Если полотно имеет более 10% замятий на зубьях, дальнейшее использование снижает точность и вызывает искривление линии распила.
При изготовлении лент учитывают направление волокон в заготовке. Если предполагается распил вдоль, угол наклона полотна к плоскости минимизируют, обеспечивая чистоту и предотвращая сколы. При поперечном движении вероятность сколов увеличивается. Для компенсации применяют предварительное надрезание с глубиной 1–2 мм.
В условиях малосерийной распиловки дуба с влажностью 10–12% и толщиной заготовки до 60 мм, используется полотно шириной 25 мм, шагом 4 TPI, на скорости 850 м/мин. Подключён принудительный воздушный обдув с расходом 180 л/мин. Подача 2,2 м/мин при плотности материала 0,75 г/см³ обеспечивает ровную поверхность без заминов и углублений по краям.
Для ясеня при тех же условиях, но с плотностью 0,68 г/см³, допускается шаг 6 TPI, скорость движения 950 м/мин и подача до 2,7 м/мин. Волокнистая структура требует более частой смены полотна — на каждые 300 погонных метров, особенно если в структуре имеются светлые прожилки. В этих зонах полотно перегревается быстрее, и абразивное воздействие увеличивает износ.
Учитывая переменную плотность, характерную для массива дуба, при переходе между участками с разной твердостью рекомендуется плавная корректировка подачи. При фиксированной подаче происходят скачки давления, вызывающие микротрещины на зубьях. Это особенно критично при работе на высокой скорости.
Стружка, образующаяся в процессе, должна свободно отводиться. Накопление пыли между зубьями ведёт к прижогу.
Удаление возможно воздушным потоком или механическим стряхиванием, которое активируется при каждом обороте вала. Давление воздуха на выходе должно составлять не менее 0,3 МПа.
Итоговое качество реза на этих породах определяется комплексом факторов: равномерность волокон, влажность, угол наклона полотна, геометрия зуба, скорость движения и подача. Их корректное сочетание позволяет добиться ровной линии, чистой поверхности и избежать сколов на кромке.