Оцінка якості шліфованих дерев’яних поверхонь має велике значення в технології деревообробки, адже шліфування є важливим підготовчим етапом перед нанесенням на матеріал лакофарбових матеріалів. У цій статті йтиметься про те, як можна максимально точно визначити якість оброблених абразивами поверхонь.

Для визначення якості шліфованих поверхонь і для контролю за цим процесом давно розроблені різні способи перевірки, що тривалий час задовольняли деревообробників. Вони базувалися на візуальних (огляд) і тактильних (обмацування) відчуттях перевіряючого. Способи, що застосовують техніку виміру шорсткості (тактильно або нетактильно), переважно експериментаторські. Частково їх можна було б застосувати і на практиці, але вони поки що дорогі, і тому ними послуговуються зрідка. Тож ми зосередимося на традиційних, випробуваних методах відчуттєвого контролю, розкажемо, як впевнено застосовувати той або інший спосіб перевірки залежно від конкретної ситуації.

Тест за допомогою олівця

Тест за допомогою олівця є найрозповсюдженішим способом перевірки при шліфуванні дерева і деревних матеріалів. Перевіряється, повністю чи частково зникає маркування, що наноситься заздалегідь за допомогою графітового олівця. Таким чином можна дослідити рівномірність шліфування по всій поверхні деталі або в деяких спеціальних зонах заготовки (крайки). Досвідчений контролер при цьому може навіть визначити висоту знятого шару.

Для застосування цього тесту за допомогою не дуже твердого олівця (HB або 3B) на заготовку наносять маркування – лінії на крайках і впоперек поверхні деталі. Можна ще проводити маркування м’якими шматочками графіту або ж, що трапляється рідше, олійною крейдою. За допомогою отриманого зображення можна перевірити також, чи нема слідів дроблення, ударів на дерев’яній поверхні.

Тушування після шліфування

При так званому тушуванні заготовку старанно замальовують також м’якими шматочками графіту або олійною крейдою. Увага: не до, а після шліфування. Кольорові частки відкладаються при помірному притисканні на горбистих ділянках поверхні. Це робить видимими, наприклад, сліди від ножа, сліди дроблення й ударів; дефекти, що виникли під впливом матеріалів для зв’язування або збереження матеріалу, а також шорсткості й хвилястості обробки. Тушування значно полегшує фотографічне документування отриманих результатів. Як бачимо, доволі прості вимоги для такого контролю.

При виборі матеріалів для тушування варто звертати увагу на те, щоб можна було максимально тонко наносити матеріал. При використанні графіту застосовується твердість У, 2В і робота виконується з незначним натисканням.

Пробне фарбування

Не завжди можна прогнозувати поводження дерев’яної поверхні в майбутньому під час личкування відшліфованої, але більше ніяк не обробленої пробної деталі. За допомогою пробного фарбування можна досліджувати рівень сприйняття дерев’яною поверхнею розчинених барвників або пігментів, що здебільшого мають водну основу. В ушкоджених у результаті шліфування місцях розчини легше проникають в деревину і залишають на ній темніший слід. Отже, можна визначити, і як поверхня сприймає барвник, і наскільки рівномірно вона була відшліфована.

Аби проводити пробне фарбування рекомендується застосовувати спеціальний пристрій з губкою. Губка повинна вільно й рівномірно всмоктувати рідину з чашки. Натискувати губку на поверхню при нанесенні фарбника потрібно завжди з однаковою силою. Час усмоктування або час реакції повинен бути завжди однаковим, і витирання проводити треба завжди через однакові проміжки часу й у тому самому напрямку. Для досягнення максимальної контрастності рекомендується застосовувати тонкі барвники.

Сенсорна перевірка

При сенсорній перевірці вирішальними для оцінки якості шліфування є відчуття контролера – візуальні, дотикальні, нюхові, слухові. Зрозуміло, що в такому випадку досвід має неабияке значення. Важливий і рівень його індивідуальної чутливості. Майже завжди декількома органами одночасно вивчають кілька ознак, і якщо це традиційна перевірка, то отримані результати зводяться до одного висновку. Перевірка може бути проведена за кілька секунд навченими й досвідченими контролерами. Це суттєві переваги сенсорного методу.

Візуальна перевірка

У перевірках якості дерев’яних поверхонь «на око» застосовується світло, що падає з протилежного боку. В такий спосіб можна розпізнати чимало ознак матеріалу.

Кут між променем світла і поверхнею, як правило, невеликий і становить 0–10° (темне поле). Під час перевірки заготовку часто обертають у трьох вимірах у зустрічному до джерела світла напрямку, щоб максимально добре вивчити різні деталі заготовки. При цьому увага контролера плавно фокусується і переміщується від початку до кінця деталі. Штучне світло через низький рівень спрямованості не дуже придатне для такої перевірки.

Для ідентифікації недоліків деревини (сучкуватість, текстура, синява тощо), а також інших характеристик, які можна визначити за допомогою фарби та її інтенсивності (тріщини, сліди випалення тощо) застосовується також перевірка за допомогою падаючого світла (світлого поля). У цьому випадку джерело світла і точка, з якої проводиться перевірка, містяться майже вертикально над поверхнею деталі.

Для ідентифікації дефектів шліфування такий метод мало застосовується, однак він має велике значення при попередньому сортуванні деталей.

Для унаочнення окремих характеристик поверхні застосовуються різні лупи, макро- і мікроскопи. На практиці найчастіше використовують фокусувальні пристрої.

Перевірка дотиком

Дотик до будь-якої поверхні пучкою пальця передає подразнення більш ніж 2000 механорецепторами. Воно обробляється в мозку і викликає відчуття. За допомогою обмацування кінчиками пальців, цілою долонею або її тильним боком, а також проведенням нігтем по поверхні можна визначити різні характеристики того, до чого торкаєшся. Така перевірка проводиться, зазвичай, одночасно з візуальною і доповнює її результати. Досліджуваний предмет обмацують кінчиками пальців різними способами стосовно напрямку волокон деревини.

Розрізняють такі способи:

- за напрямком волокон. Такі маніпуляції можуть сприяти навіть незначному «поліпшенню» поверхні;

- проти напрямку волокон. Така перевірка може певним чином змінити рельєф поверхні не на краще;

- у поперечному до розташування волокон напрямку. Так можна добре ідентифікувати розходження між молодою і старішою деревиною, що спричиняють помітну хвилястість  – так званий «ефект пральної дошки». Він виникає в результаті ущільнення, а отже, різної м’якості молодої й старої деревини і пов’язаний з різними показниками пружності деревини;

- комбіновані рухи. Дуже поширені на практиці, бо дають змогу швидко здійснити сенсорний аналіз різних ділянок рельєфу поверхні. Для такої перевірки важливі чистота і температура поверхні та рук. Оскільки приблизно після 65 років чутливість людини значно знижується, то перевіряючий повинен бути молодим. Слід пам’ятати, що й мозолі, й крем для рук значно знижують чутливість.

Для підвищення чутливості до характеристик рельєфу поверхні, а також для запобігання подразненню, що може бути спричинене шорсткими волокнами й тертям, рекомендується також використовувати при перевірці целофан.

Методичні підходи до перевірки

Традиційні промислові перевірки якості дерев’яних поверхонь дають надійні результати. Однак вони значною мірою залежать від суб’єктивного сприйняття експерта. Методичні перевірки оптимізують окремі елементи процесу сприйняття при сенсорній перевірці і забезпечують більш точні результати перевірки з погляду статистичного відображення завдяки залученню декількох експертів.

Щоб зробити висновок про якість, експерт мусить порівняти отримане враження про поверхню з іншими поверхнями, рівень якості яких йому відомий. Методична сенсорна перевірка надає експертові такі зразки для порівняння або ж проводяться навчання для збагачення його досвіду і запам’ятовувальних здібностей. Навчання потрібне також для того, щоб підвищити чутливість органів завдяки тренуванню. У процесі навчання також перевіряється загальна здатність експерта (індивідуальна чутливість, психологічна конституція, психологічна схильність), щоб при методичній перевірці взяти до уваги результати лише тих експертів, які відповідають стандартам чутливості, пам’яті й уваги.

Методичні сенсорні перевірки були стандартизовані у нормі DIN 10950 ff. Оскільки ця норма стосується переважно нюхових і смакових відчуттів, то в директиві VDI 3414 дані рекомендації, як пристосувати цю методику для перевірки якості дерев’яних поверхонь.

Умови для перевірки, приміщення

Головні вимоги до приміщень, у яких проводяться сенсорні перевірки, зазначені в DIN 10962. Однак вони навряд чи можуть бути застосовані на деревообробному підприємстві.

Для поліпшення візуального розпізнавання певних ознак необхідно встановити різні засоби освітлення в окремому приміщенні або на відведеній ділянці технологічної лінії. При багаторазовому проведенні перевірок не рекомендується покладатися на сонячне світло.

Метою оснащення кімнати для перевірки є забезпечення постійних умов, що сприяли б концентрації уваги. Спрямований бокове світло, що рівномірно освітлює деталь, за темнопольним методом дає змогу виявити, в першу чергу, шорсткості, борозни і волокна.

Рівномірне зустрічне, але не сліпуче світло при темнопольному освітленні особливо ефективне для ідентифікації хвилястостей. Нерівність поверхні, ступінь блиску й інші макроскопічні характеристики рельєфу особливо добре помітні в розсіяному зустрічному світлі. Сконцентроване джерело світла під кутом 45° або менше годиться для візуального виявлення значних нерівностей поверхні, а також «апельсинової шкірки» на високоглянцевих поверхнях. У світловому полі при освітленні вертикально зверху на деталі можна розпізнати колірні відмінності.

Висновок

Традиційні застосовувані тепер сенсорні методи перевірки є досить надійними за умови залучення кваліфікованих експертів. Але вони не повністю відповідають вимогам, що ставляться сучасними системами забезпечення якості менеджменту. Для розробки й запровадження автоматизованих систем вимірювання якості дерев’яних поверхонь, очевидно, знадобиться певний час, тому подальший розвиток існуючих методик перевірки цілком доречний.

За матеріалами журналу меблеві технології
http://ua.infomebli.com/