CNC-ОБРОБКА HUNDEGGER/WEINMANN

Клеєний брус (Glulam) є одним з найсучасніших та найбільш надійних матеріалів для дерев’яного будівництва. Його властивості – висока міцність, стабільність розмірів та естетична привабливість – роблять його ідеальним вибором для складних архітектурних рішень. Однак потенціал цього матеріалу повністю розкривається лише за умови максимально точної обробки. Тут на сцену виходить CNC-технологія, зокрема верстати від Hundegger та Weinmann, які забезпечують виконання будь-яких, навіть найскладніших, рішень з мікронною точністю.

Недостатня точність у виготовленні елементів клеєного бруса призводить не тільки до проблем з монтажем, але й до структурних недоліків, які можуть знизити загальну міцність конструкції. Наприклад, неправильно фрезеровані пази для вузлів кріплення можуть створити зазори, що стануть містками холоду або точками проникнення вологи, негативно впливаючи на будівництва з клеєного бруса та енергоефективність будівлі. Точна CAD/CAM підготовка є фундаментальною, дозволяючи уникнути цих проблем вже на етапі виробництва. Це включає в себе не тільки геометрію деталей, але й розташування всіх отворів, пазів, замків та зрізів згідно з проєктною документацією. Інтеграція CAD-моделі безпосередньо в CAM-систему верстата мінімізує людські помилки, забезпечуючи високу повторюваність та ідентичність деталей, що є критичним для великомасштабних проєктів.

Сучасні верстати з числовим програмним керуванням (ЧПУ), такі як Hundegger K2i або Weinmann WMP, є серцем виробничого процесу дерев’яних конструкцій. Ці машини здатні виконувати широкий спектр операцій: розпил, фрезерування, свердління, маркування – з дивовижною точністю та швидкістю. Процес починається з тривимірної моделі в CAD-системі (наприклад, Dietrich’s, Cadwork, SEMA), де кожна деталь будівлі детально опрацьовується. Після цього модель експортується у формат BTL або інший сумісний з CAM-системою верстата.

CAM-система перетворює геометричні дані на послідовність команд для ЧПУ-верстата. Тут враховуються такі параметри, як тип інструмента, швидкість обертання, подача матеріалу, траєкторія руху фрези чи пили. Верстати Hundegger, наприклад, оснащені різноманітними інструментами, включаючи фрези, пили, свердла, маркувальні головки, що дозволяє обробляти деревину з п’яти сторін за один прохід, без потреби у переналаштуванні. Це значно прискорює виробництво та підвищує точність, особливо для деталей з клеєного бруса класів міцності від GL24h до GL30h, які вимагають максимальної обробки без дефектів. Така технологія дозволяє виготовляти елементи стін, перекриттів, кроквяних систем та складних вузлів кріплення з допуском до ±0.5 мм, що є стандартом для високоякісного дерев’яного будівництва.

Допуски в CNC-обробці дерев’яних конструкцій є критично важливими, особливо для забезпечення повітронепроникності будівлі, що вимірюється показником n50. Європейський стандарт EN 1995-1-1 ‘Проєктування дерев’яних конструкцій – Частина 1-1: Загальні правила та правила для будівель’ встановлює загальні принципи проєктування, які включають вимоги до точності виготовлення елементів. Відповідність цим вимогам дозволяє уникнути зазорів у з’єднаннях, що є головною причиною неконтрольованих тепловтрат та зниження повітронепроникності.

Показник n50, що вимірює кратність повітрообміну за годину при різниці тиску в 50 Па, має бути мінімізований для досягнення високих стандартів енергоефективності. Для пасивних будинків, наприклад, типові вимоги до n50 становлять менше 0.6 h-1. Досягти такого рівня без точної CNC-обробки практично неможливо. Кожен вузол кріплення – від ‘ластівчиного хвоста’ до з’єднань на шпильках – має бути виготовлений з мінімальними зазорами. Допуски на обробку деталей клеєного бруса на рівні ±0.5 мм дозволяють створювати щільні з’єднання. Наприклад, для шпунтових з’єднань, де допускається відхилення не більше 0.2 мм для пазів і шипів, CNC-технологія гарантує ідеальне прилягання, що прямо впливає на герметичність стін і перекриттів. DIN 4108-7 додатково деталізує вимоги до повітронепроникності, підкреслюючи важливість точності з’єднань.

Ефективна нумерація та маркування є ключовими для логістики та швидкого монтажу конструкцій з клеєного бруса. На виробництві Hundegger та Weinmann застосовуються автоматизовані системи маркування, які інтегровані безпосередньо в ЧПУ-процес. Це дозволяє наносити унікальний ідентифікатор на кожну деталь одразу після її обробки, виключаючи ручні помилки.

Типові стратегії маркування включають використання: 1. Струменевих принтерів (inkjet), які наносять текстову інформацію та штрих-коди; 2. Лазерного гравірування, що забезпечує незмивне та дуже чітке маркування, ідеальне для складних деталей; 3. Фрезерування неглибоких канавок, що також є стійким до погодних умов. Кожен елемент отримує унікальний код, який може містити інформацію про проєкт, секцію, поверх, номер деталі, орієнтацію та навіть тип деревини. Наприклад, для складної конструкції стін дерев’яного будинку з клеєного бруса, яка включає сотні різних елементів, система маркування може використовувати наступний формат: ‘P-03-S-02-B-145’, що означає ‘Проєкт P, Поверх 03, Секція 02, Брус номер 145’. Це дозволяє монтажникам на будівельному майданчику легко ідентифікувати та правильно позиціонувати кожну деталь, що значно скорочує час збирання і мінімізує ризик помилок. Крім того, на деталях можуть наноситись схематичні зображення для візуальної допомоги при складанні.

Проєктування дерев’яних конструкцій для Німеччини вимагає суворого дотримання європейських норм, зокрема EN 1991-1-3 для снігових навантажень та EN 1991-1-4 для вітрових навантажень. Ці стандарти деталізують методи розрахунку навантажень залежно від географічного розташування та висоти будівлі над рівнем моря. Німеччина поділена на кілька снігових зон (від 1 до 3) та вітрових зон (від 1 до 4), кожна з яких має свої нормативні значення.

Наприклад, для снігових навантажень, у Баварських Альпах (снігова зона 2a) нормативне значення може досягати 0.85 кН/м², а для окремих високогірних регіонів – до 1.25 кН/м². Вітрові навантаження також значно варіюються: на узбережжі Північного моря (вітрова зона 4) тиск вітру може перевищувати 1.0 кН/м², тоді як у внутрішніх районах (вітрова зона 1) він буде нижчим, близько 0.5 кН/м². Точна CNC-обробка відіграє критичну роль у забезпеченні здатності конструкцій витримувати ці навантаження. Ідеально підігнані вузли кріплення з клеєного бруса мінімізують концентрації напружень та дозволяють рівномірно розподіляти зовнішні впливи по всій конструкції, як того вимагає EN 1995-1-1. Це забезпечує стабільність кроквяних систем та несучих стін, навіть при екстремальних погодних умовах, характерних для окремих регіонів Німеччини.

Забезпечення найвищої якості дерев’яних конструкцій починається з ретельного контролю на всіх етапах – від підготовки CAD/CAM файлів до фінального огляду готових елементів. Нижче наведено чек-лист, який допоможе перевірити відповідність деталей проєктним вимогам та стандартам якості.

Чек-лист контролю якості:

1. Перевірка CAD-моделі: Забезпечте повну відповідність 3D-моделі архітектурним та інженерним кресленням.
2. Експорт у BTL/CAM: Переконайтеся, що всі деталі коректно експортовані у формат BTL або інший, сумісний з верстатом Hundegger/Weinmann.
3. Допуски обробки: Перевірте налаштування допусків у CAM-системі (наприклад, ±0.5 мм для фрезерування пазів).
4. Траєкторія інструменту: Візуально перевірте симуляцію обробки для уникнення зіткнень інструменту або зайвих надрізів.
5. Система нумерації: Переконайтеся, що система нумерації та маркування відповідає логіці монтажу та інтегрована у CAM-процес.
6. Розміри деталей: Вибірково виміряйте кілька готових елементів клеєного бруса для підтвердження розмірних допусків.
7. Якість поверхні: Оцініть якість фрезерованих та пиляних поверхонь – відсутність сколів, задирок, обпалених ділянок.
8. Вузли кріплення: Перевірте точність виконання пазів, отворів та замків для надійного фундаменту та вузлів кріплення.
9. Маркування: Перевірте чіткість та стійкість нанесеного маркування (номер деталі, орієнтація).
10. Звірка з монтажною схемою: Порівняйте маркування готових деталей зі схемою збирання, щоб уникнути помилок на майданчику.

Дотримання цього чек-листа дозволяє мінімізувати ризики та забезпечити швидкий і безпроблемний монтаж конструкцій.

CNC-обробка дерев’яних конструкцій, особливо за допомогою систем Hundegger та Weinmann, є не просто технологічним трендом, а фундаментальним підходом до будівництва, що забезпечує неперевершену точність, ефективність та якість. Від ретельної підготовки CAD/CAM файлів до автоматизованого маркування – кожен етап оптимізовано для створення міцних, довговічних та енергоефективних будівель з клеєного бруса. Вимоги до допусків, відповідність європейським стандартам, таким як EN 1995-1-1 для структурних елементів та DIN 4108-7 для повітронепроникності (показник n50), підкреслюють технічну досконалість цього методу.

Інтеграція цих технологій дозволяє архітекторам та будівельникам реалізовувати найсміливіші проєкти, адаптуючись до складних кліматичних умов, як-от снігові та вітрові навантаження в Німеччині за EN 1991-1-3/1-4. Майбутнє дерев’яного будівництва нерозривно пов’язане з подальшим розвитком ЧПУ-технологій та автоматизації. Це дозволить не тільки збільшити швидкість та якість будівництва, а й оптимізувати використання ресурсів, зменшуючи відходи та вплив на довкілля. Зрештою, це сприятиме створенню більш стійких та комфортних житлових просторів, оснащених передовими інженерними системами.