СПОСОБ ПОКРЫТИЯ ПОВЕРХНОСТИ ТРЕХМЕРНОГО ИЗДЕЛИЯ СЛОЕМ НАТУРАЛЬНОЙ ДРЕВЕСИНЫ
METHOD OF 3D ARTICLE SURFACE COATING WITH NATURAL WOOD PLY

Изобретение относится к способам производства слоя деревянного покрытия на декоративной поверхности предварительно сформированного трехмерного изделия.
Покрытия из натуральной древесины благодаря своим орнаментальным свойствам широко используют в целях декоративного покрытия различных трехмерных изделий. Например, в ЕР 1392481 описан способ производства подвергаемого трехмерной деформации плоского элемента из древесины для покрытия трехмерных фасонных деталей. Полученный таким способом плоский элемент можно сгибать в трех пространственных направлениях. Однако таким способом можно покрывать изделия только определенной конфигурации, которые не имеют остроугольных ребер или очень маленьких радиусов кривизны (загиба), поскольку в указанных местах покрытие может разрушиться, потрескаться или подвергнуться неравномерной деформации, искажая структуру и текстуру древесины.
Декоративное деревянное покрытие может подвергаться трехмерной деформации вместе с покрываемой основой в процессе производства изделия определенной формы. Например, известный способ производства поддона (подноса, лотка) (JP 2001287721), в соответствии с которым на лист термопластичного материала с одной или двух сторон наклеивают лущеный шпон, и путем прессования получается поддон с древесным покрытием соответствующей текстуры. При прессовании поддона в местах сгибов радиусы кривизны большие, поэтому получить покрытие без трещин не сложно. Однако такой способ не пригоден в том случае, если требуется произвести покрытие уже сформированной трехмерной прямоугольной основы.
Известен способ производства продолговатого декоративного элемента (ЕР 0292367), в соответствии с которым на внешней стороне предварительно произведенного желобкового металлического профиля клеится легко сгибаемый древесный шпон толщиной от 0,5 до 2,0 мм. Таким способом можно получить качественное декоративное древесное покрытие, так как шпон сгибается вдоль древесных волокон на основе с несложной конфигурацией, и радиусы изгиба достаточны для того, чтобы древесина в местах изгиба не трескалась (не лопалась).
Ближайшим аналогом является способ покрытия поверхности трехмерного изделия - металлической трубы - слоем натуральной древесины (JP 8072192), в соответствии с которым сначала изготавливается покрываемая основа - алюминиевая труба, близкая по форме к прямоугольной, с закругленными углами или круглая, затем формируется жесткое, соответствующее внешней поверхности основы древесное покрытие, получаемое из листового древесного материала путем выпрессовки из него двух профилей U-образной или дугообразной формы, которые приклеиваются к основе и склеиваются между собой. Листовой древесный материал перед выпрессовкой прогревается и размягчается в паровой среде под высоким давлением.
Однако последний способ лишь частично способствует расширению ассортимента трехмерных изделий с декоративным древесным покрытием, так как данный способ можно применять только для изделий с несложной конфигурацией, у которых не имеется остроугольных ребер или очень маленьких радиусов кривизны (загиба), поскольку при прессовке в таких местах покрытие может разрушиться, потрескаться или деформироваться, искажая структуру и текстуру древесины. В силу неодинаковых радиусов кривизны в местах загиба структура древесины уплотняется или разрежается, тем самым изменяя внешний вид натуральной древесины, а в местах склеивания двух древесных профилей, изготовленных из шпона, не совпадет природная текстура древесины, из-за чего будет четко видно место соединения.
Основная задача изобретения - создать такой способ покрытия трехмерной поверхности изделия слоем натуральной древесины, путем применения которого можно произвести покрытие предварительно сформированной декоративной поверхности трехмерного изделия, например угловатой или с очень маленькими радиусами кривизны (загиба), не нарушая структуры и текстуры дерева, а также расширить ассортимент покрытых натуральной древесиной изделий посредством применения данного способа.
Другая задача изобретения - создание такого способа покрытия трехмерной поверхности изделия слоем натуральной древесины, который позволит получить неравномерную толщину покрытия в отдельных его местах.
Третья задача изобретения - снизить требования к качеству покрываемой декоративной поверхности трехмерного изделия.
Основную задачу изобретения решают посредством способа покрытия поверхности трехмерного изделия слоем натуральной древесины, который включает изготовление трехмерного покрытия, соответствующего форме декоративной поверхности изделия, указанное покрытие выполняют из трехмерной деревянной заготовки, в которой формируют соответствующую декоративной поверхности изделия обратную (зеркальную) копию, неподвижно крепят к декоративной поверхности изделия и затем, путем удаления с деревянной заготовки лишнего слоя древесины, получают слой древесины предусмотренной толщины, превышающей минимально допустимую толщину обработки для конкретной породы древесины.
В соответствии с изобретением, минимальная жесткость покрываемого трехмерного изделия, произведенного, например, из металла, стекла, пластика или других материалов, должна быть такой, чтобы при обработке прикрепленной к изделию целостной или склеенной трехмерной деревянной заготовки изделие не деформировалось, так как практически невозможно во время обработки пространственно сформировать тонкий, например 0,3-1,5 мм, слой древесины сложной конфигурации и сложного объема без использования жесткости поверхности покрываемого изделия, поскольку вследствие силы воздействия деревообрабатывающих инструментов и направления древесных слоев слой древесины, не приклеенный к покрываемому изделию, просто бы рассыпался (распался). Минимальная толщина слоя древесины выбирается с учетом физических, биологических и механических свойств древесины, а именно с учетом плотности, мягкости, твердости, рыхлости, пористости, раскалываемости и т.п.
Способ покрытия поверхности трехмерного изделия слоем натуральной древесины позволяет получать на декоративной поверхности изделия древесный слой неодинаковой толщины, если это требуется или упрощает процесс получения покрытия. Кроме того, толщина слоя древесины зависит еще и от формы, назначения изделия и условий его эксплуатации, а также от требований в отношении обработки покрытой поверхности (протравливание, покрытие лаком, вощение, гравирование, маркировка, разметка и др.). Обычно толщина получаемого слоя древесины составляет от 0,3 мм до 3,0 мм.
Крепление деревянной заготовки к декоративной поверхности трехмерного изделия расширяющимся клеем позволяет снизить требования к качеству покрываемой декоративной поверхности, поскольку расширяющийся клей распределяется неравномерным слоем и заполняет образовавшиеся полости, благодаря чему после затвердевания клея обрабатываемая поверхность становится более жесткой, что облегчает удаление лишней древесины с заготовки.
Настоящее изобретение позволяет промышленным методом покрывать древесным покрытием трехмерные изделия сложной формы из металла, пластика, стекла и иных материалов, которые нельзя покрыть путем применения других известных способов, и таким образом расширить удовлетворяющий различные потребности людей ассортимент покрытых древесным покрытием изделий. Данное изобретение можно использовать в косметике и парфюмерии, в мебельной и электротехнической промышленности, для оконной и дверной фурнитуры, для отделки элементов управления в транспортных средствах и для их внутренней отделки, для закрытия соединительных мест конструктивных элементов розетками, крышками, накладками и т.п. Кроме того, данное изобретение позволяет производить из значительно более дешевого сырья трехмерные изделия, поверхность которых или требуемая часть поверхности которых будет покрываться предлагаемым способом. Например, латунь можно заменить алюминием или простым металлом, стекло - алюминием или пластиком, нержавеющую сталь - обычным металлом и т.п.
Воплощения изобретения раскрыты путем описания отдельных примеров его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг.1 изображено сечение деревянной заготовки, предназначенной для получения слоя натуральной древесины для покрытия декоративной поверхности накладки на пластину фиксации дверной ручки и цилиндра замка.
Фиг.2 - сечение деревянной заготовки в соответствии с фиг.1 со вставленной накладкой для фиксирующей пластины.
Фиг.3 - сечение накладки в соответствии с фиг.2 с окончательно обработанным слоем древесины.
Фиг.4 - вид сверху накладки с окончательно обработанным слоем древесины в соответствии с фиг.3.
На фиг.5 изображено сечение деревянной заготовки, предназначенной для получения слоя натуральной древесины на внутренней стороне декоративной тарелки.
Фиг.6 - сечение покрываемой декоративной тарелки.
Фиг.7 - сечение декоративной тарелки, покрытой слоем древесины в соответствии с фиг.6 после завершающей обработки.
Фиг.8 - вид сверху декоративной тарелки, покрытой слоем древесины в соответствии с фиг.7.
На фиг.9 изображена в аксонометрии целостная трехмерная деревянная заготовка, предназначенная для получения слоя натуральной древесины на декоративной поверхности флакона для духов.
Фиг.10 - вид спереди флакона для духов, который предназначен для покрытия слоем натуральной древесины, полученным из деревянной заготовки в соответствии с фиг.9.
Фиг.11 - сечение разделенной деревянной заготовки в соответствии с фиг.9 А-А со сформированной внутренней поверхностью для вставления флакона для духов в соответствии с фиг.10.
Фиг.12 - сечение деревянной части В-В флакона для духов, покрытого слоем древесины в соответствии с фиг.11, после обработки.
Фиг.13 - вид спереди покрытого слоем древесины флакона для духов в соответствии с фиг.10.
Пример 1
В заготовке 1 (фиг.1) из натуральной древесины, например дуба, бука, красного дерева, ореха, тика, груши, яблони или из другой подходящей для декоративной отделки древесины, путем вытачивания, фрезеровки, сверления или другими известными способами деревообработки производят углубление 2, в которое вставляется накладка 3 (фиг.2) на пластину фиксации дверной ручки и цилиндра замка с отверстием 4 для вставления ручки, с отверстием 5 для вставления цилиндрового замка и пазами 6 для фиксации накладки 3 на пластине (на чертеже не отображено). Поверхность углубления 2 (фиг.1) является точной копией внешней поверхности накладки 3 с допуском на клей. Затем внешнюю поверхность 7 накладки 3 слоем клея крепят к поверхности углубления 2 деревянной заготовки 1 (фиг.2) и формируют единую жесткую конструкцию из деревянной заготовки 1 и накладки 3. Вслед за этим у полученной единой конструкции с помощью вытачивания, фрезеровки или другим известным способом деревообработки удаляют лишний слой древесины и получают покрытие 8 (фиг.3) толщиной 0,3-3,0 мм. На фиг.4 видны линии текстуры 9 на слое натуральной древесины, которой покрыта поверхность накладки на пластину фиксации дверной ручки и цилиндра замка 9.
Пример 2
В деревянной заготовке 10 (фиг.5) соответствующим способом деревообработки формируют поверхность 11, которая представляет собой обратную (зеркальную) копию внутренней поверхности покрываемой слоем натуральной древесины тарелки 12 (фиг.6). Затем на поверхность 11 накладывают жесткую тарелку 12 (фиг.6), которую поверхностью 13 при помощи клея крепят к деревянной заготовке 10 (фиг.5). Вслед за этим у полученной единой конструкции из древесины и тарелки с помощью токарного станка удаляют лишний слой древесины до линии 14 и получают, например, покрытие 15 толщиной 0,5-2,0 мм (фиг.7), внешнее ребро 16 которого имеет очень маленький радиус кривизны, а внутреннее ребро 17 расположено вертикально. На фиг.8 показан вид сверху покрытой слоем древесины тарелки, где на декоративном покрытии выделяются линии текстуры древесины 18.
Пример 3
На фиг.9 представлена целостная деревянная заготовка 19, в которую должен быть помещен флакон для духов 20 (фиг.10), на котором, в целях достижения нужного дизайна, предусмотрено покрытие шарообразной (сферической) части флакона тонким слоем древесины. Для того чтобы это сделать, заготовку 19 (фиг.9) по разрезу В-В делят на две части, в которых путем вытачивания, фрезеровки или другими способами формируют выемки 21 (фиг.11), показанные на сечении А-А и являющиеся копией кроющей поверхности флакона 20 (фиг.10) с допуском на слой клея. После покрытия клеем выемок внутрь вставляют флакон, и части склеиваются между собой. Затем путем точения или иным способом удаляют лишний слой древесины и на поверхности флакона 20 (фиг.10) формируют покрытие из натуральной древесины толщиной 0,5-3,0 мм. На фиг.12 показано сечение деревянной части В-В после обработки. На фиг.13 представлен вид спереди покрытого слоем древесины флакона, где видны линии текстуры 21.
Изобретение не ограничено представленными в виде примеров воплощениями, однако они остаются в объеме сферы изобретения. В частности, можно привести больше примеров, где для получения декоративного покрытия с вогнутой поверхностью в деревянной заготовке делается выпуклость, а для покрытия с выгнутой поверхностью - вогнутость. Деревянную заготовку, в которую намечено вставить изделие в форме тетраэдра, пирамиды, прямоугольника, конуса или изделие иной формы с вогнутыми или выгнутыми поверхностями, разделяют в нужном (требующемся) направлении на две или более частей, чтобы вставить туда нужное изделие, в том случае, когда иным путем вставить изделие в заготовку невозможно. Затем в каждой части разделенной заготовки путем фрезеровки, высверливания, вытачивания или иными известными способами деревообработки делают выемку, аналогичную той части поверхности изделия, которую должна покрыть заготовка, с допуском на слой клея. После этого в обработанные с одной стороны заготовки вставляют и приклеивают изделие и заготовки склеивают между собой или соединяют другими известными способами. Затем, после получения жесткой единой конструкции из изделия и древесины, соответствующими средствами деревообработки удаляют лишний слой древесины, в результате чего получают покрытие из древесины толщиной 0,3-3,0 мм.
Очевидно, что в том случае, когда покрываемой поверхности требуется придать больше исключительности (например, декоративной, цветовой или другой выразительности), заготовки из древесины различных пород склеивают между собой перед формированием обратной (зеркальной) копии поверхности покрываемого изделия. Из заготовки, склеенной из различных пород древесины, производят покрытие с полосами различной текстуры.