СПОСОБ ВОЗДУШНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕРЕВА "БЛЮЗОВОЕ ДЕРЕВО"
METHOD OF ABRASIVE AIR PROCESSING OF TIMBER OF "BLUES WOOD"

Предлагаемое изобретение относится к области обработки дерева воздушно-абразивной струей для образования на плоских поверхностях углублений или сквозных отверстий, а так же выполнение художественных изображений в виде декоративного художественного оформления деревянных мемориальных досок, панно, вывесок баров, багетов, журнальных столиков, светильников, напольных и настенных часов и других изделий из дерева.
Известен способ обработки дерева путем снятия слоя с поверхности заготовки воздушно-абразивной струей. В известном способе производится подготовка струи путем смешивания абразивных частиц с воздухом,, придание ей определенной скорости и направление струи через канал на обрабатываемую поверхность. После соударения струи с обрабатываемой поверхностью производят разделение струи на компоненты, воздушная часть которой удаляется в атмосферу, а частицы абразива улавливаются в фильтрах, собираются в контейнер и утилизируются. При этом поток струи, выходя из канала и попадание ее на поверхность обрабатываемой детали образует факел, в форме усеченного конуса, большее основание которого расположено на обрабатываемой детали. (См. патент на пм №11128 по кл. B24C 3/22 за 1999 г.)
Недостатком этого способа обработки деревянных поверхностей является то, что направление струи осуществляется в форме факела, образующегося из-за значительного расстояния расположения канала выпуска воздушно-абразивной струи. При этом резко падает сила давления струи на поверхность обрабатываемой детали, а рисунок от обработки получается нечетким. Кроме того часть абразива из струи попадает на соседние участки поверхности обрабатываемой детали, внедряются в нее и загрязняют ее, делая вид поверхности старого дерева. Еще одним недостатком является то, что резко увеличивается время обработки, увеличивается количество расходных материалов и невозможно получить сквозные отверстия в обрабатывамой детали.
Наиболее близким по технической сущности с предлагаемым является способ создания объемного изображения на деревянной заготовке воздушно-абразивной обработкой (см патент JP 2010155326 по кл. B24C 1/04 за 2010 г.) Известен способ воздушно-абразивной обработки дерева состоящий из следующих операций. Сначала производится сжатие воздуха до определенного значения и смешивание с ним абразивных частиц определенной крупности. Смесь под давлением подают в камеру, в которой закреплена обрабатываемая деталь, с предварительно закрепленным на ней экраном в виде маски-шаблона. После соударения струи с поверхностью детали производится съем части дерева и удаление струи вместе продуктами разрушения из камеры. После удаления струи из камеры производится разделение ее на составляющие и возврат абразива в технологический цикл.
Недостатком этого способа является невозможность получения объемного изображения сложных форм.
Технической задачей предлагаемого способа создания объемного изображения на деревянной заготовке воздушно-абразивно струей различной глубины вплоть до сквозных отверстий и полное исключение контакта абразива на необрабатываемые участки поверхности деревянной заготовки в процессе обработки.
Указанная задача достигается тем, что предлагаемый способ создания объемного изображения на деревянной заготовке воздушно-абразивной обработкой, включающий соединение заготовки с токопроводящим упором, одновременную подачу в смесительную камеру воздушную струю под давлением 1,5-5 атм и абразива для создания воздушно-абразивной струи, осуществление точечной подачи упомянутой воздушно-абразивной струи посредством сопла на поверхность заготовки, перемещение сопла по всей площади обрабатываемой поверхности заготовки осуществление удаления в пылеотсос воздушно-абразивной смеси после ее соударения с обработанной поверхностью заготовки, при этом точечную подачу воздушно-абразивной струи на поверхность заготовки осуществляют при неподвижном положении сопла и заготовки относительно друг друга с расстояния 0-40 мм и под углом 5-90 градусов к обрабатываемой поверхности заготовки
Предлагаемая совокупность обработки позволяет получить обьемное веерное проявления волокон в местах обработки, т.к. появляется возможность производить разделение и извлечения сначала более мягкой межволоконной ткани, а затем более твердого самого волокна.
Предлагаемый способ включает воздушный компрессор, который образуется воздушная струя с давлением P=1,5-5 атм. Полученная струя подается в смесительную камеру, в которую одновременно подается абразив определенной крупности и смешивается вместе с потоком воздушной среды. Подготовленная воздушно-абразивная струя подается в замкнутую камеру, в которой в средней части на жесткой поверхности установлена обрабатываемая поверхность, преимущественно деревянная доска. Поток воздушно-абразивной струи направляется на обрабатываемую поверхность и производится ее обработка. После соударения с обрабатываемой поверхностью воздушно-абразивная струя удаляется в пылеотсос, где происходит разделение воздушно-абразивной струи на компоненты. Воздух удаляется в атмосферу, а абразив вместе с крупными деревянными стружками скапливается в нижней части и возвращается в технологический цикл повторно.
Работа устройства, по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Внутри камеры на столе устанавливается обрабатываемая деталь и закрепляется на нем. Одновременно с обрабатываемой деталью соединяется токопроводящий упор, выполненный из материала с малым электрическим сопротивлением. Крышка камеры закрывается и сопло от ресивера направляется на обрабатываемую деталь. С помощью специального механизма сопло может перемещаться по всей площади обрабатываемой детали. Регулировка перемещения сопла может осуществляться как вручную, так и автоматически по программе. После установки сопла в нужное место открывается клапан и воздушно-абразивная струя подается на обрабатываемую деталь. После соударения струи с деталью, последняя с помощью абразива разрушает материал, захватывает его с собой и удаляется вместе со струей. Так как дерево является диэлектриком и сухая воздушно-абразивная струя создает разряды статического электричества, величина которого находится в широком диапазоне и может достигать нескольких сотен тысяч вольт. Поэтому, предусмотрено снятие напряжения с обрабатываемой поверхности за счет токопроводящего упора. В зависимости от величины углубления на детали сопло удерживается определенное время от секунды до нескольких минут неподвижно в месте обработки. За это время происходит снятие с поверхности детали материала от нескольких миллиметров до получения сквозных отверстий во всей толщине обрабатываемой детали. При этом, воздушно-абразивная струя, направленная к обрабатываемой поверхности под углом 5-90 градусов с расстояния 0-40 мм в первые 5 секунд интенсивно разрушает мягкую межволоконную древесную массу и не разрушается более твердые волокна и обеспечивается появление микрорельефных ступенчатых образований. Кроме того, за счет сопла абразив направляется в зону где нужно производить съем материала и не попадает на поверхность заготовки, которая не нуждается в обработке.
Использование данного изобретения при декоративной обработке деревянных поверхностей как художественного, так и других видов обработки без применения специальных режущих инструментов позволит получать на поверхности дерева различного вида изображений в виде углублений от небольших размеров до сквозных отверстий без специальных устройств и приспособлений, получить на поверхности дерева различного вида обьемные изображения в виде углублений, а по сравнению с известными конструкциями аналогичных устройств упростить конструкцию, снизить время обработки и не портить не обрабатываемую поверхность на детали из-за исключения воздействия абразива на не обрабатываемые участки и в целом получать обьемное изображение с внешним не шлифованном и не полированном виде и внутреннего структурно волокнистого вида. Кроме того, открывается возможность выполнения обьемных углублений с невообразимой линией кромки на поверхности и ступенчатой формы по глубине.