Технология электронно-лучевой сварки

Электронно-лучевая сварка

Содержание:

1. Краткая информация
2. Достоинства и недостатки
3. Особенности оборудования
4. Технология
5. Параметры
6. Интересное видео

Электронно-лучевая сварка – новый метод сваривания, который характеризуется быстрым развитием. Его уж достаточно давно используют в разных сферах промышленности, и популярность этого метода только возрастает. Востребованность связано с тем, что с помощью ЭЛС можно соединить любые типы материалов – высокопрочные сплавы, металлы с сильной химической активностью, тугоплавкие основы. Но все же, несмотря на его высокую популярность, стоит изучить главные особенности и принципы проведения.

Краткая информация

Электронно-лучевая сварка – способ сваривания, в основе которого лежит использование луча. При проведении данной технологии луч вырабатывает тепло, которое образует при столкновении пучка из заряженных частиц. Механизм не простой, но все же перед тем как приступать к работам, стоит в нем внимательно разобраться.

Сварка ЭЛС часто используется для сваривания и обработки тугоплавких металлов, легко окисляемых сплавов, которые не получается варить другими методами. При ее проведении тепло концентрируется в одной точке, а сварочная зона остается под надежной защитой. Она нашла широкое применение в разных областях промышленности, начиная от микроэлектроники и заканчивая оптикой.

Достоинства и недостатки

Технология электронно-лучевой сварки имеет преимущества и недостатки, которые стоит предварительно рассмотреть. Но сначала стоит изучить положительные особенности данного метода:

1. При помощи сварки можно сваривать компоненты с размером толщины от 0,2 мм.
2. При расплавлении металла происходит перемещение ванны расплава в нижнюю зону, а стыковая область наполняется до краев, после основа кристаллизуется.
3. Сварка имеет высокую производительность.
4. Генерирование пучка из электронов происходит в постоянном и импульсивном режиме. При обрабатывании сплавов из магния и алюминия используется импульсивное воздействие.
5. Благодаря тому, что во время сварочного процесса используется вакуумизация, происходит улучшение качества сварного соединения. Металлическая основа не вступает в реакцию с элементами воздуха.
6. Сила тока луча имеет огромный потенциал, это делает оборудование более многофункциональным.

Но не стоит забывать про то, что электро-лучевая сварка имеет негативные качества:

• технологическое оборудование, которое применяется во время сварочного процесса, имеет сложное применение. Чтобы с ним работать, необходима дополнительная подготовка;
• наблюдается быстрое изнашивание катода. В связи с тем, что при сварке используется электрическое поле, наблюдается разогревание тугоплавкой проволоки до 2400 градусов;
• во время генерации электронов проявляется рентгеновское излучение. По этой причине должна быть обеспечена защита для сварщиков.

Важно! При проведении сварки металлов с высокими теплопроводными свойствами наблюдается высокая вероятность образования отверстий в корне шва. Это оказывает негативное влияние на качество сварного соединения.

Особенности оборудования

Электронная лучевая сварка является технологически сложным процессом, который предъявляет повышенные требования к оборудованию. Для работы с ним требуется иметь специальные навыки, опыт и знания. Желательно предварительно пройти обучение.

Установка электронно-лучевой сварки имеет массу положительных качеств. Она отличается высокой производительностью, мощностью, многофункциональностью, объемом. Устройство сварочного оборудования имеет следующие компоненты:

• пушка электронного вида. В устройстве может быть 2-3 пушки;
• камера с вакуумным устройством;
• блок управления;
• смотрового окна, которое применяют для контролирования работ.

Все работы производятся в вакуумной камере. Среда без воздуха способствует следующим положительным условиям:

• снижает расход энергии электронов, которые могут возникать от ударов об молекулы воздуха;
• понижает вероятность появления оксидной пленки на изделиях, которые применяются для сваривания;
• противостоит появлению дугового разряда.

Технология

Для проведения сварочного процесса обязательным условием является соблюдение вакуумизации. Необходимая глубина разряжения в пушке способствует беспрепятственному передвижению электронов. Из области камеры полностью удаляется воздушные массы, в них имеет кислород, который может вызывать окисление металлической структуры. Действие вакуума похоже на действие флюса – он защищает от коррозийного поражения.

В основе данной технологии лежит способность электронов перемещать энергию. Когда для движения нет препятствий, частицы в прямолинейном направлении перемещаются к сварной поверхности. Именно расплавление металла производится под их воздействием.

Параметры

Электронная сварка с использованием луча должна производиться с соблюдением важных параметров, от этого зависят прочностные характеристики сварного шва. К ним относятся:

1. Степень вакуумизации. Это означает, что при сварочном процессе в вакууме происходит сильное повышение эффективности работ.
2. Объемы подаваемого тока в луче могут изменяться в широком диапазоне. Чем больше будет толщина свариваемой детали, тем выше должны быть показатели силы тока.
3. Скоростные показатели передвижения луча на поверхности определяют степень производительности сварочных работ. Помимо этого повышение скорости передвижения предотвращает прожигание металлической основы.
4. Точная фокусировка луча оказывает влияние на эффективность сварки. Но это зависит от того, какое оборудование используется для электронно-лучевой сварки.
5. Длительность пауз. В некоторых технологиях может наблюдаться прерывистое влияние импульса.

Стоит отметить! Основные требования и принципы проведения данной сварочной технологии можно найти в специальной документации и ГОСТах. А используемое оборудование позволяет вводить основные параметры.

Электронная сварочная технология с использование луча – уникальный метод соединения металлических элементов, который не имеет аналогов. За счет высокой производительности и больших возможностей сварку используют практически во всех областях промышленности. При помощи этого способа производят различные конструкции с высокой важностью.

Интересное видео

Электронно-лучевая сварка

Электронно-лучевая сварка (она же электроннолучевая, электронно лучевая сварка, ЭЛС) — это довольно быстро развивающийся вид сварки. С его помощью можно сварить практически все: и сплавы высокой прочности, и химически активные металлы, и тугоплавкие материалы. Словом, сфера применения очень большая.

В этой статье мы подробно расскажем, что такое ЭЛС сварка, какие есть достоинства и недостатки у такой технологии, и какие особенности нужно учитывать.

Общая информация

Электронно-лучевая сварка — метод сварки, в основе которого лежит применение луча. Луч выделяет тепло, которое формируется в результате столкновения пучка заряженных частиц. Технология непростая, но в ней все же лучше разобраться. Поскольку ЭЛС сварка получила широкое распространение во многих сферах, начиная от микроэлектроники заканчивая оптикой.

Данная технология просто не могла ни появиться. Существовала потребность сварки тугоплавких металлов, а добиться хорошего качества швов просто не получалось. Классические сварочные технологии просто не могли обеспечить должный уровень качества. Для решения этой проблемы была изобретена электронно-лучевая сварка, которая концентрирует тепло в одной точке, при этом сварочная зона остается защищенной.

Технология

Перейдем к описанию технологии ЭЛС сварки. Итак, ключевой элемент — это луч, который генерирует электронная пушка. Плотность энергии в таком луче высока, но ее недостаточно для качественной сварки.

Чтобы исправить эту проблему электроны нужно сконцентрировать в магнитной линзе. На рисунке ниже линза обозначена цифрой 6. Далее электроны, находясь в подвижном состоянии, фокусируются в плотный световой пучок и ударяются о деталь (на картинке обозначена цифрой 1). За счет столкновения электроны тормозятся, и их энергия превращается в тепло. Тепло, в свою очередь, настолько мощное, что быстро нагревает металл до высокой температуры.

В конструкции предусмотрена магнитная отклоняющая система (обозначена цифрой 7). С ее помощью удается контролировать перемещение электронного луча по детали. Таким образом удается добиться точного положения луча, а значит сформировать шов в том месте, где это необходимо.

Когда электроны сталкиваются с молекулами кислорода, теряется огромное количество кинетической энергии. К тому же катод нуждается в дополнительной тепловой защите. Чтобы решить эти задачи в пушке создают вакуум. В результате энергия луча концентрируется строго в одной точке, а площадь нагрева минимальная. Из-за этого металл не деформируется при сварке. Это очень важно при сварке тонких металлов, особенно если деталь маленького размера.

Технология электронно лучевой сварки не простая, но важно понимать ее сущность. Чтобы четко осознавать, какой результат вы хотите получить. Ведь вам придется самому настраивать оборудование, фокусировку и мощность луча.

Особенности

Поскольку технология не самая простая, ее сопровождают некоторые нюансы, которые нужно учесть для полного понимания сути. Первый нюанс заключается в том, что вся сварка происходит в среде вакуума. От этого поверхность деталей идеально чистая. И второй нюанс — детали нагреваются до крайне высоких температур. В итоге мы получаем шов минимальной толщины, который при этом еще и быстро формируется. Это очень хорошо.

Благодаря этим особенностям ЭЛС сварку можно применять при сварке самых разнообразных металлов. У двух деталей может быть разная толщина, состав и даже температура плавления. Шов все равно получится качественным. Минимальная толщина для сварки составляет 0,02 миллиметра. А максимальная — 100 миллиметров. Диапазон очень большой, можно варить большинство деталей. Это все, что вам нужно учесть.

Достоинства и недостатки

Сварка электронная с применением луча имеет несколько весомых плюсов, благодаря которым она и получила свое широкое распространение. Прежде всего, детали при сварке не коробятся, поскольку на деталь воздействует малое количество тепла. В среднем оно в 5 раз меньше, чем при других технологиях сварки.

Второе достоинство — это большие возможности. Вы можете сварить любые металлы и даже не металлы. Сварка керамики с вольфрамом? Пожалуйста! К тому же, можно настроить фокусировку луча и нагреть зону диаметром менее 1 миллиметра. Это впечатляет. Можно сварить детали практически любого размера.

Еще один плюс — это высокое качество шва. И не важно, что вы варите: обычную сталь или химически активные металлы вроде титана. В любом случае, качество соединения вас приятно удивит. А порой благодаря ЭЛС сварке удается достичь и улучшения характеристик металла. Вы также можете сварить любые сплавы, в том числе стойкие к коррозии. Возможности безграничны!

ЭЛС очень экономичная, поскольку потребляется мало электроэнергии. К тому же, технология универсальна и позволяет варить любые металлы. Вы также можете не разделывать кромки, если у вас нет такой возможности.

Что ж, достоинства весомые. Но что насчет недостатков? И без них не обошлось. Например, при сварке металлов с высокими теплопроводными свойствами велика вероятность образования отверстий в корне шва. Это влияет на прочность сварного соединения. И влияет негативно.

Также применение электро-лучевой сварки не всегда оправдано. Она незаменима при работе в труднодоступных местах, но если говорить о сварке в заводских условиях, то достоиснтва не всегда оправдывают себя.

Оборудование

На сегодняшний день электронно-лучевое оборудование производится как у нас, так и за рубежом. Практически все модели оснащены пушками с косвенным или прямым каналом катодов. В целом, отечественная продукция мало в чем уступает зарубежной, при этом стоит дешевле. Да, у нее не такой футуристичный дизайн, но она справляется со всеми задачами. А это самое главное.

Существуют модели, у которых лучевые пушки располагаются в камере. С помощью таких установок можно выполнять сварку лучом со сложной траекторией движения. Во всех современных моделях используются компьютерные технологии, так что вероятность человеческого фактора крайне мала. Многие процессы вообще проходят в автоматическом режиме, оператор может не присутствовать на рабочем месте.

Несмотря на всю технологичность, сварочное оборудование для ЭЛС сварки довольно просто обслуживается и не требует долгого обучения сотрудников. Нужно один раз запрограммировать установку и проследить, чтобы луч фокусировался в нужном месте. Единственное, что затем придется делать каждый раз — это регулировать фокусировку или изменять мощность самого луча. Больше не нужно никаких настроек.

Вместо заключения

Установка электронно лучевой сварки хоть и стоит недешево, но с ее помощью можно сварить даже металл с керамикой, не говоря уже о простой сварке двух металлических деталей. Да и сама ЭЛС сварка очень технологична и шагает в ногу со временем. При этом сварочный процесс очень экономичный, не требует больших затрат.

Вы когда-нибудь сталкивались с электронно-лучевой сваркой? Может быть вы мастер высокого уровня и готовы поделиться своим опытом? Добро пожаловать в комментарии.

Электронно-лучевая сварка

Электронно-лучевая сварка использует кинетическую энергию потока электронов, движущихся с высокими скоростями в вакууме. Чтобы уменьшить потери кинетической энергии электронов при соударении с молекулами газов воздуха и обеспечить химическую и тепловую защиту катода, в электронной пушке создают вакуум порядка 10-4… 10-6 мм рт. ст.

Техника сварки

При сварке электронным лучом проплавление принимает форму конуса (рис. 1). Плавление металла происходит на передней стенке кратера, а расплавляемый металл перемещается по боковым стенкам к задней стенке, где и кристаллизуется.

Рис. 1. Схема переноса жидкого металла при электронно-лучевой сварке: 1 — электронный луч; 2 — передняя стенка кратера; 3 — зона кристаллизации; 4 — путь движения жидкого металла ​

Проплавление во время электронно-лучевой сварке в основном обусловлено четырьмя факторами:

• давлением потока электронов;
• характером выделения теплоты в объеме твердого металла;
• реактивным давлением испаряющегося металла, вторичных и тепловых электронов;
• излучением.

Также можно проводить сварку непрерывным электронным лучом. Но при сварке легкоиспаряющихся металлов — например, алюминия или магния — эффективность электронного потока и количество выделяющейся в изделии теплоты уменьшаются из-за потери энергии на ионизацию паров металлов. Тогда лучше вести сварку импульсным электронным лучом с большой плотностью энергии и частотой импульсов 100… 500 Гц.

В результате глубина проплавления повышается. Правильная установка соотношения времени паузы и импульса позволяет сваривать очень тонкие листы. Теплоотвод во время пауз уменьшает протяженность зоны термического влияния. Однако при этом возможно образование подрезов, которые можно устранить сваркой колеблющимся или расфокусированным лучом.

Основные параметры режима сварки

• сила тока в луче;
• ускоряющее напряжение;
• скорость перемещения луча по поверхности изделия;
• продолжительность импульсов и пауз;
• точность фокусировки луча;
• степень вакуумизации.

Таблица 1. Режимы сварки:

Металл	Толщина, мм	Режим сварки			Ширина шва, мм
		ускоряющее напряжение, кВ	сила тока луча, мА	скорость сварки, м/ч
Вольфрам	0,5	18…20	40…50	60	1,0
	1,0	20…22	75…80	50	1,5
Тантал	1,0	20…22	50	50	1,5
Сталь типа 18–8	1,5	18…20	50…60	60…70	2,0
	20,0	20…22	270	50	7,0
	35,0	20…22	500	20	–
Молибден + вольфрам	0,5 + 0,5	18…20	45…50	35…50	1,0

Чтобы перемещать луч по поверхности изделия, можно либо передвигать изделие, либо сам луч с помощью отклоняющей системы. Отклоняющая система позволяет осуществлять колебания луча вдоль и поперек шва или по более сложной траектории. Низковольтные установки используют при сварке металла толщиной свыше 0,5 мм для получения швов с отношением глубины к ширине до 8:1. Высоковольтные установки применяют при сварке более толстого металла с отношением глубины к ширине шва до 25:1.

Основные типы сварных соединений, рекомендуемые для электронно-лучевой сварки, приведены на рисунке 2. Перед сваркой нужно провести точную сборку деталей — при толщине металла до 5 мм зазор не более 0,07 мм, при толщине до 20 мм зазор до 0,1 мм. Также важно поддерживать точное направление луча по оси стыка — отклонение не больше 0,2… 0,3 мм.

Рис. 2. Типы сварных соединений при сварке электронным лучом: а — стыковое (может быть с бортиком для получения выпуклости шва); б — замковое; в — стыковое деталей разной толщины; г — угловые; д и е — стыковые при сварке шестерен; ж — стыковые с отбортовкой кромок

Чтобы предупредить подрезы при увеличенных зазорах, нужен дополнительный металл в виде технологических буртиков или присадочной проволоки. В последнем случае появляется возможность металлургического воздействия на металл шва. Изменения зазора и количества дополнительного металла могут довести долю присадочного металла в шве до 50%.

Преимущества сварки электронным лучом

Высокая концентрация ввода теплоты в изделие. Теплота выделяется не только на поверхности изделия, но и на некоторой глубине в объеме основного металла. Фокусировка электронного луча может создать пятно нагрева диаметром 0,0002… 5 мм — это позволяет за один проход сваривать металлы толщиной от десятых долей миллиметра до 200 мм. Так можно получить швы, в которых соотношение глубины провара к ширине до 20:1 и более. Появляется возможность сварки тугоплавких металлов (вольфрама, тантала и др.), керамики и т.д. Уменьшение протяженности зоны термического влияния снижает вероятность рекристаллизации основного металла в этой зоне.

Малое количество вводимой теплоты. Обычно для равной глубины проплавления при электронно-лучевой сварке нужно вводить теплоты в 4… 5 раз меньше, чем при дуговой. В результате резко снижаются коробления изделия.

Отсутствие насыщения расплавленного и нагретого металла газами. Наоборот, в ряде случаев наблюдается дегазация металла шва и повышение его пластических свойств. Это приводит к высокому качеству сварных соединений на таких химически активных металлах и сплавах, как ниобий, цирконий, титан, молибден и др. Можно также достичь хорошего качества электронно-лучевой сварки на низкоуглеродистых, коррозионностойких сталях, меди и медных, никелевых, алюминиевых сплавах.

Недостатки сварки:

Возможность образования несплавлений и полостей. В корне шва на металлах с большой теплопроводностью и швах с большим отношением глубины к ширине.

Продолжительность приготовлений. Для создания вакуума в рабочей камере после загрузки изделий требуется длительное время.

Электронно-лучевая сварка

Автор: Игорь

Дата: 26.02.2017

• Статья
• Фото
• Видео

Для узкоспециализированных отраслей промышленности, где используются высокоактивные металлы, часто применяются нестандартные технологии. Это обусловлено тем, что обыкновенными методами очень сложно добиться поставленных результатов требуемого качества. Электронно-лучевая сварка является методом соединения металлических изделий, в котором в качестве основного источника энергии для расплавления и достижения нужной температуры выступает кинетическая энергия электронов. Она появляется в пучке, который выпускается соответствующей установкой, в качестве которой выступает электронная пушка. Также тут нужно обеспечивать защиту при помощи изоляции от внешних факторов путем их устранения, а не замещения, как это происходит в других методиках.

Электронно лучевая сварка

Данная методика далеко не так широко распространена, как остальные. Здесь множество сложностей в использовании самого оборудования, обслуживания и так далее. Тем не менее, это относительно безопасный и экологически чистый метод, почти не подвергающий опасности здоровье сварщика. Данная техника выпускается на протяжении более полувека.

Область применения

Основной сферой применения является сварка тугоплавких металлов, которые применяются в авиационной и космической отраслях. Благодаря своей тонкости работы установки электроннолучевой сварки находят применение в приборостроении. Также ведется работа с активными металлами, сложно переносящими контакт с газами и прочими элементами. Если требуется сварить шов, в котором нужна большая глубина проплавления, то следует использовать именно такой способ.

Крупные металлоконструкции, в которых металл обладает высокими качествами износостойкости и трудно поддается температурной обработке, может быть легко сварен таким методом. Электронно-лучевая сварка справляется со многими сложными работами. Для нее практически нет проблемных металлов, так что все сложные варианты сварки проводятся с ее помощью.

Преимущества

Технология электронно-лучевой сварки обладает рядом существенных преимуществ, если сравнивать ее с другими методиками соединения металла. Среди основных плюсов стоит отметить:

• Здесь очень высокий коэффициент полезного действия, что позволяет тратить в 10, а то и в 15 раз меньше энергии, чем это требуется для ручной электродуговой сварки;
• Благодаря высокой концентрации энергии, здесь можно всего за один проход сварить металл толщиной до 20 см, тогда как при использовании других методов потребовалась бы многослойная сварка;
• Это весьма безопасный способ применения сварки, который не подвергает жизнь человека сильно большой опасности;
• Здесь отсутствует процесс насыщения расплавленного металла сварочными газами, а также теми, которые находятся в атмосфере.

Недостатки

Несмотря на ряд явных преимуществ, которые существенно выделяют методику среди остальных, здесь есть и свои недостатки:

• Процесс в рабочей камере невозможен без создания вакуума вокруг места сварки;
• В корне шва могут образовываться полости и не провары, который приводят к ухудшению эксплуатационных характеристик;
• Оборудование обладает высокой стоимостью и для многих сфер является недоступным;
• Настройка происходит очень долго, так что далеко не всегда удобно создавать швы таким способом.

Режимы

Для проведения качественного процесса сваривания, следует учитывать все особенности настроек, а также металла, с которым ведется работа. К основным параметрам, которые определяют режим, относятся:

• Ускоряющее напряжение;
• Величина тока в выпускаемом луче;
• Скорость передвижения пучка по поверхности свариваемой заготовки;
• Точность фокусирования луча;
• Продолжительность пауз и импульсов;
• Степень вакуумизации.

Сами режимы для каждого типа свариваемого металла выглядят следующим образом:

Стоит ли заниматься утеплением стен опилками?

Человеку свойственно стремление к совершенству. И это стремление помогает нам развиваться дальше. Проявляется оно во всех сферах, в том числе и в строительстве. Сколько уже было создано специальных материалов для утепления – не счесть, есть даже пена для утепления стен.

Минеральная вата, пенополистирол, пеноизол, вспененный полиэтилен – это лишь малый перечень того огромного разнообразия, что представлено на рынке.

Дом утепленный опилками с цементным раствором

Однако не стоит забывать и про проверенные временем методы. Например, про утепление каркасных зданий опилками. Об этом процессе сейчас и пойдет речь.

1 Почему именно опилки?

Казалось бы, зачем пользоваться опилками? Ведь это устаревший материал, что использовался еще нашими дедами. Опилки конечно очень широко применялись в строительстве, но пик этого применения припадал на довольно удаленный по временному промежутку период.

В те времена минеральной ватой на утепление изнутри деревянных стен, пенополистиролом и всеми остальными утеплителями не пользовались. Их вообще не существовало. В такой ситуации действительно выход находился в утеплении опилками.

Ведь с их помощью можно было отделать поверхность стен дома, бани, их половых конструкций и потолков. Использовались опилки даже для отделки кровли. Сейчас же они часто применяются для утепления мансарды.

Но стоит понимать, что далеко не всегда у нас есть возможности по покупке той же минеральной ваты или экструдированного пенополистирола. Упаковка ваты стоит дорого, пенопласт дешевле, но разница там не столь существенна.

Опилки же почти ничего не стоят. Даже более того, на некоторых лесопилках опилки считаются расходным материалом. Из них нельзя ничего создать, а заказывать полноценный грузовик с опилками для их дальнейшей переработки никто не будет.

Слишком дорого обойдется транспортировка до ближайшего центра переработки, если такие в ваших краях вообще имеются.

В итоге владельцам приходится в прямом смысле слова избавляться от мелкой древесной стружки, да еще и тратить на это время. Поэтому вы можете договориться с начальством предприятия и забрать опилки себе совершенно бесплатно.

Останется заплатить только за доставку. Но согласитесь, платить за доставку вам придется в любом случае, а вот возможность заполучить большое количество утеплителя бесплатно остается заманчивой.

1.1 Особенности утепления опилками

Помимо дешевизны, есть у опилок на утепление стен квартиры изнутри и множество других полезных свойств. Мы сейчас постараемся отметить все их плюсы, чтобы точнее разобраться в ситуации с пользой опилок при утеплении жилых зданий, бани и т.д.

Обычная древесная стружка, что пригодна для утепления стен

• Исключительная дешевизна;
• Приемлемый показатель теплопроводности;
• Легкость;
• Возможность использовать для утепления любых конструкций;
• Функциональность;
• Экологичность как у утеплителя для защиты стен дома;
• Возможность сэкономить на изоляции.

Как видите, полезных свойств действительно много. Однако стоит внести ясность в некоторые из них.

Что касается теплопроводности, то она, конечно же, уступает теплопроводности минваты или пенополистирола. Такие показатели, думается, очевидны. Так как минвата – специально придуманный и произведенный утеплитель, а опилки являются всего лишь отходами деревообрабатывающей промышленности.

Впрочем, разница там не столь существенна. Просто слой опилок придется увеличивать в толщине.

В некоторых ситуациях, например при отделке каркасных наружных стен, толщина может почти в 2 раза превышать толщину эффективного утепления минватой, но стоит только вспомнить про цену опилок, как все встает на свои места.

Однако нельзя не вспомнить и про тот факт, что утепление опилками тех же потолков может серьезно сказаться на итоговой высоте помещения. И если для бани подобные показатели не столь важны, то для жилого дома они могут стать критическими.

Легкость тоже играет серьезную роль. В особенности, когда отделывать приходится легкую конструкцию каркасного дома или мансарды. Мансарды это касается в первую очередь, потому как для утепления мансарды очень важно подобрать максимально легкий материал, чтобы снизить давление на несущие конструкции.

Впрочем, любого каркасного дома или бани с жидкими утеплителями Астратек это тоже касается. Для каркасного деревянного дома нагрузка на конструкции должна быть минимальной. Не стоит думать, что у каркасного строения слабая прочность. Это не так.

Просто древесина для стен или потолков каркасного дома под давлением может немного искривляться. Находясь под воздействием разных температур, дом постоянно подсыхает (у древесины этот процесс может проходить годами). В итоге все это приводит к ситуации, когда доски, выражаясь на строительном жаргоне «повело».

Опилками можно утеплять не только стены, но и полы или чердак

То есть конструкции каркасного дома немного искривились, а затем просохли и зафиксировались в этом состоянии. Ничего страшного в этом нет, но таких ситуаций лучше избегать.

Еще один важный момент – экономия на изоляции. В первую очередь это касается бани. Для бани изоляция – первоочередная вещь. И во многом изоляции там нужна для защиты утеплителя.

Но утепление опилками создает конструкцию, что вообще не реагирует на влагу или пар, а потому и изоляция здесь не требуется. Что же касается каркасного дома, то тут тоже все намного проще. Изоляция вам потребуется, но только наружная, да и то, в куда меньших количествах.

• Опилки легко возгораются;
• При утеплении опилками есть большая вероятность, что внутри конструкции каркасного дома или бани поселится семья грызунов или насекомых.

Как видите, минусы у таких решений тоже есть. И их надо учитывать.

Наибольшее влияние оказывает горючесть опилок. От нее можно избавиться, но только используя опилки, в качестве основы для теплоизоляционного раствора.

2 Технология утепления

Процесс утепления стен опилками на самом деле довольно прост и даже тривиален. Если речь идет об утеплении опилками стен, мансарды или пола, то тут от вас только требуется засыпать опилки в уже готовую конструкцию.

То есть изначальная цель заключается в сборке каркаса нужных размеров. Вот тут как раз и могут начаться некоторые недопонимания.

Дело в том, что создание каркаса должно четко отвечать размерам и количеству утеплительного материала.

При отделке стен опилками их можно собирать в полиэтиленовые пакеты

То есть первым делом вы должны просчитать толщину несущей конструкции (в нашем случае стен), а также ее теплопроводность.

В ГОСТах имеются формулы по расчету необходимого утеплительного слоя изоляции. Для этого надо просчитать толщину стены, умножить на теплопроводность ее материала, затем полученный показатель разделить на климатические условия в вашем регионе.

В итоге вы получите определенное число. Это номинальный показатель тепловой способности стен. Теперь вы смотрите на нормы по регионам и разницу между нормой и вашим числом пытаетесь нивелировать.

Именно эта разница и влияет на подбор утеплителя. Вернее, его количества. Только после проведения расчетов можно точно знать, сколько опилок вам потребуется.

Как правило, для нормальной отделки стен из кирпича хватает толщины утеплительного слоя от 15 см.

Затем уже приступают к сборке каркаса. Тут есть еще один интересный момент. Каркас надо собирать так, чтобы заполнить его полностью. Никаких пустот, проемов, недосыпанных участков быть не может. Ведь таким образом, вы просто оголите часть поверхности стен.

Каркас собирают преимущественно из обработанной древесины. Если работать предстоит с гипсокартоном, то можно крепить его с помощью алюминиевых профилей. При отделке мансарды так действовать даже предпочтительнее.

Ведь алюминий не проедается грызунами как минеральная вата для утепления стен, а гипсокартон в качестве стен мансарды применяется практически повсеместно.

Сам процесс засыпки опилок еще проще. Тут желательно акцентировать внимание только на их трамбовке. Без трамбовки утеплитель плохо заполнит каркас стен, а так действовать нельзя.

2.1 Создание утеплительного раствора

Помимо засыпки опилок в сухом виде из них также можно создать раствор. В народе этот раствор называют опилкобетоном.

При создании опилкобетона пользуются цементом, известью и непосредственно опилками. Иногда также пользуются глиной.

Блоки опилкобетона, пригодны для работы

Глиной пользовались еще наши предки, даже тогда, когда цементом укрепляли только дорогущие здания. С известью ситуация аналогичная.

Глиной можно связать опилки в сухом виде, образуя из них плиты нужных размеров. Однако глиняный материал не имеет достаточной прочности. При серьезном давлении он может крошиться, да и насекомые в нем селятся с большой охотой.

С цементом ситуация обстоит проще. Он связывает материал очень качественно, образуя действительно надежные блоки. В сочетании с известью, получается мощный крепкий блок с наполнением из опилок и хорошими теплоизоляционными свойствами.

Его уже можно укладывать по стандартной схеме, как это делают с той же минеральной ватой или пенополистиролом. Перед замешиванием раствора желательно окропить опилки борной кислотой или специальными антисептиками. Таким образом, вы снизите вероятность разрушения материала и повысите его долговечность.

По сути, полученный материал будет во многом напоминать современный арболит, только изготовленный кустарным способом и с более простой структурой.

2.2 Отзывы

Также рекомендуем оценить вам отзывы об использовании утеплителя из опилок

Владимир, 24 года, г. Сочи:

Утеплял дачу опилками. Вернее, опилками утеплялись только стены, кровлю все же предпочел отделывать минватой. И что интересно, опилки со своей задачей справляются почти так же хорошо, как и вата. А обошлись они мне ну очень дешево.

Петр, 36 лет, г. Екатеринбург:

Друг посоветовал купить грузовик опилок и утеплить стены дома ими. Мол, так выйдет быстрее и дешевле. Я согласился, хотя и не без опасений. Где-то за неделю завершили работу.

И знаете, я поражен. Никогда не думал, что опилками можно так хорошо обустраивать изоляцию. Да, их нужно больше, да, нужен хороший каркас.

Но я просто подсчитал и понял, что они обошлись мне в 6 раз дешевле. Это ли не показатель?

2.3 Создание универсального утеплителя из опилок и цемента (видео)

Опилки и известь как утеплитель

Опилки и известь могут использоваться как утеплитель дома, эти материалы способны качественно сохранять тепло. Основными преимуществами такого материала является доступность, небольшая стоимость, и высокие свойства термоизоляции. Также опилки с известью в качестве утеплителя, обладают высокой звуковой изоляцией, теплоизоляцией, и экологической чистотой.

Технология утепления дома с помощью опилок и извести

Утепление дома с помощью опилок и извести поможет значительно сэкономить на расходах, и повысить теплоизоляционные свойства.

Способ № 1

Для проведения работ, необходимо подготовить такие материалы:

• опилки, известь, цемент, антисептик для обработки дерева;
• емкость для смешивания ингредиентов;
• лопата, мешалка, и лейка.

Толщина утеплительного слоя будет зависеть от местности, погодных условий, и эксплуатации здания. Если постройка используется как дача, только в летний период, то слой утеплителя для чердака должен быть до 25 сантиметров, а для стен – 15. Но при постоянном жительстве в доме, наносят слой утеплителя до 30 сантиметров.

Для обеспечения безопасности дома от пожара, всю проводку необходимо закрыть металлическими рукавами.

После этого приступают к приготовлению смеси для утепления. Чтобы состав получился правильный, необходимо взять 10 частей опилок, одну – извести, и одну – цемента или гипса. Все компоненты смешиваются, и обрабатываются борной кислотой или любым антисептиком для дерева. Затем добавляют около 10 ведер воды (на 10 ведер опилок). После замешивания, смесь нужно крепко сжать в руке, а затем посмотреть, чтобы она не рассыпалась.

Затем состав наносят на участки, которые нуждаются в утеплении, утрамбовывают её, и оставляют на две недели. По истечении этого времени, проверяют пустоты, если таковые имеются, то их необходимо засыпать опилками. При отсутствии пустот, можно приступать к дальнейшей отделке.

Способ № 2

Для того чтобы приготовить состав вторым способом понадобиться:

• опилки, глина, известь, вода;
• емкость для замешивания;
• лопата, мешалка, и лейка.

Чтобы сделать утеплительную смесь, нужно взять опилок 10 частей, глины – 5, извести – 1, воды от 7. Глина заливается двумя частями воды, она должна полностью раскиснуть, раствор должен напоминать густую сметану, и не содержать комки. Затем опилки размешивают с известью, и добавляют в разведенную глину. Все компоненты хорошо размешивают, и постепенно добавляют остальную часть опилок. Затем в раствор помещают обычную палку, если она остается стоять, и не падает, то смесь уже готова к использованию. Если состав получится жидкий, то его необходимо отстоять в течение суток, чтобы влага испарилась.

Как утеплить потолок с помощью опилок и извести?

Через верхнюю часть помещения выходит основное тепло, поэтому именно потолок требует утепления. Утеплять потолок лучше сухой смесью извести и опилок. Для этого опилки вначале обрабатывают с помощью антисептика, затем оставляют на просушку, и добавляют известь-пушенку. 10 частей опилок хорошо перемешивают с одной известью, это поможет избавиться от грызунов. После тщательного перемешивания, смесь выкладывают со стороны чердака толщиной до 30 сантиметров, а затем её уплотняют.

Также крышу и чердачную часть можно утеплить влажным составом, для её приготовления используют: 85 процентов опилок, 5 – гипса, 10 – извести. При таком приготовлении опилки не просушивают после обработки антисептическим средством. Состав быстро схватывается, поэтому его необходимо приготавливать небольшими порциями, и укладывать сразу. Опилки являются легкими, их разбавляют с более тяжелыми материалами для хорошей усадки.

Как утеплить стены с помощью опилок и извести?

Чтобы сделать утеплитель для перегородок и стен, нужно правильно приготовить состав. Высушенные и чистые опилки 10 частей, тщательно размешивают с одной известью, в этот состав добавляют антисептик. Затем приготовленную смесь засыпают в стены и утрамбовывают. При этом опилки не дают усадку, а антисептик помогает предотвратить появление вредителей и гнили в древесине.

Из опилок можно сделать утеплительные блоки, для этого понадобятся такие дополнительные материалы, как медный купорос и цемент. Вначале опилки обрабатывают медным купоросом, а затем соединяют с цементом. После тщательного перемешивания, добавляют воду так, чтобы в итоге сжатый раствор не распадался. Такой состав закладывают в стены, и места, которые нуждаются в утеплении. Каждый слой необходимо подвергать качественной утрамбовке. Цемент соприкасается с опилками, напитанными влажностью, и быстрее застывает. После высыхания поверхность является твердой и устойчивой, не деформируется от нагрузки.

Использование опилок для утепления пола

Опилки не используются в чистом виде, без добавления каких-либо примесей, так как они имеют высокую способность к возгоранию. Но опилки используются в составе таких материалов, как эковата или арболит, которые отлично подходят для утепления пола.

Если температура зимой достигает 20 градусов, то утеплитель наносится толщиной от 15 сантиметров.

Использование опилок как утеплитель

Опилки являются экономным материалом, так как имеют невысокую стоимость, их используют в качестве утеплителя крыш, междуэтажных перекрытий, полов, и потолков. Состав из опилок и извести является экологически чистым материалом, без включения синтетических добавок, он обладает высокими свойствами звукоизоляции и теплоизоляции.

В состав добавляют известь для качественной утрамбовки и усадки материала, а также она предотвращает появление грызунов. Опилки активно используют в качестве утеплителя для потолка. Благодаря опилкам и извести можно получить качественное утепление стен и потолка.

Особенности применения опилок и извести в качестве утеплителя

Вначале опилки тщательно размешивают с другими ингредиентами, затем наносят на участки, которые требуют утепления, и утрамбовывают. В итоге получается блок из древесины, который не поддается гниению и разрушению. Опилки необходимо обработать антисептиком, а затем тщательно высушить, после чего перемешивать с известью, она защищает поверхность от различных грызунов.

На участках, куда трудно подобраться, применяют опилки без всякого рода примесей. Чистые опилки, без обработки специальным средством, имеют недостатки, они являются огнеопасными, а также в таком материалы могут завестись грызуны. При правильной обработке, и добавлении примесей, этих проблем можно избежать.

Как правильно выбрать опилки?

При выборе материала, качество опилок зависит от их стоимости. То есть опилки могут быть выполнены из токсических деревьев, а их цена значительно ниже. При приобретении опилок, необходимо потребовать у фирмы документацию на материал, так можно убедиться в его экологической чистоте.

Чтобы утеплить дом, необходимо выбирать опилки фракции среднего вида. Если опилки будут крупными, то они теряют часть теплоизоляционных свойств, а при слишком мелком материале возникает неудобство в работе, так как издают много пыли, и могут разлетаться.

Если приобретены материалы с естественной влажностью, то их необходимо предварительно просушить. Для утепления жилого помещения лучше использовать опилки от хвойного дерева, они содержат смолу, и отталкивают грызунов и вредителей. Для того чтобы утеплить баню, можно использовать опилки лиственных деревьев, их перемешивают с золой или известью, в противном случае они будут подвергаться гниению.

Перед использованием, материал выдерживают от полугода до года, чтобы в опилках снизились вещества, которые способствуют гниению. Опилки не должны содержать мусор и другие включения, поэтому их можно просеять через строительное сито.

Использование опилок и извести в качестве утеплителя экономит расходы, так как стоимость материалов не является высокой. Опилки обладают высокими теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами, но их нельзя использовать в чистом виде, без примесей, так как они склонны к быстрому возгоранию. Благодаря использованию опилок и извести во влажном виде, получаются качественные утеплительные блоки, которые не подвергаются горению, гниению, и повреждению грызунами. Такими материалами можно утеплять потолок, стены, полы, крышу и чердачное помещение.

Как используют опилки для термоизоляции

В результате обработки древесины образуется стружка, именуемая опилками. Этот материал хорошо себя зарекомендовал в качестве утеплителя полов, стен и крыш в хозяйственных и жилых постройках. Используя опилки как утеплитель, можно добиться достойных показателей теплоизоляции при небольших финансовых затратах. Производственные формы выпуска древесной стружки для утепления — гранулы, арболитные плиты, древесные блоки, опилкобетон.

Необходимо понимать, что утепление опилками в необработанном виде не производится. Теоретическая опасность возгорания и появления грызунов делает это невозможным. Поэтому для создания качественного слоя термоизоляции опилки соединяют с цементом, известью и гипсом, обрабатывают борной кислотой, как вариант — раствором медного купороса. Нормативная толщина и пропорции слоя изоляции зависят от температурных условий среды и назначения здания. Дома для постоянного проживания требуют 30-сантиметрового слоя утеплителя, для сезонного пребывания достаточно 25 см. Пропорции смеси можно описать как 10:1:1, где соответственно расположены части опилок, цемента и извести.

Технология укладки утеплителя из опилок на потолок

После перемешивания смеси полученную массу поливают сверху из лейки раствором медного купороса или борной кислоты. Воду для раствора берут из расчета от 5 до 10 литров. Тщательное перемешивание смеси и раствора должно привести к образованию плотного комка, который не разваливается и не выделяет жидкость при нажатии рукой. Перед укладкой по всей площади размещают картон или пергамин, далее распределяют цементно-опилочную смесь, раствор утрамбовывают в пустоты и другие труднодоступные места. В течение двух недель за утеплителем надо наблюдать: о хорошем качестве укладки свидетельствует хруст при ходьбе и устойчивость слоя.

Как утеплитель потолка опилки также могут смешиваться с глиной. Пять ведер глины заливают водой и перемешивают до получения однородной массы. В емкость с древесной стружкой добавляют глиняную смесь, пока состав не станет однородным, средним по густоте. Далее, как и в предыдущем варианте, поверхность потолка застилается пленочным покрытием, фиксируется строительным степлером, наносится глиняно-опилочный раствор слоем около 5 см для летних помещений, и для зимних — до 12 см. Для просушки достаточно нескольких дней, после чего трещины корректируются глиной.

Как утепляют стены опилками

Утепление стен опилками считается эффективным методом сохранения тепла и защиты от шума. Предлагаем поэтапное описание популярного метода теплоизоляции.

1. Для обеспечения пожарной безопасности все потенциально опасные места покрываются негорючим материалом. Речь идет о розетках, выключателях, дымовых трубах, разводках отопительной системы. Электропровода помещают в трубки из металла толщиной не менее 3 мм.
2. При утеплении стен необходимо сооружение каркаса для удержания утеплителя. Каркас представляет собой деревянные рейки с обрешеткой.
3. Мелкая стружка из дерева должна быть сухой, без плесени. Среди всех отходов распила и обработки древесины для утепления подойдут опилки крупной фракции. Теплоизоляционная смесь готовится по принципу, описанному в предыдущем разделе, там же приведены значения толщины и пропорций цемента, воды, извести и борной кислоты.
4. После перемешивания утеплитель засыпают в каркас до уровня обрешетки. Небольшой строительный секрет заключается в достаточном уплотнении и утрамбовке изоляционного материала для профилактики проседания слоя в будущем.

Если вас интересует утепление каркасного дома опилками в виде арболитных плит, расскажем, как их сделать и установить. Сначала следует замочить сухие опилки в медном купоросе. После — соединить с цементом в соотношении 10 к 1. Смешанные компоненты разбавляют водой, пока не получится плотная масса, не распадающаяся после сжатия в кулаке, влажная на ощупь, но влагу не выделяющая. Предварительно для правильного утепления стен монтируют слой гидроизоляции, поверх нее накладывают раствор с опилками.

Плюсы и минусы утепления опилками

Рассматривая вопрос актуальности опилок как утеплителя, отметим, что материал немного уступает в популярности другим, современным видам изоляции. Чтобы понять все за и против, на этапе выбора подходящего утеплителя сравним основные характеристики опилок с широко распространенной минеральной ватой. Итак, выбирайте утепление опилками, если ищете органический, пористый и натуральный продукт с высокими показателями экологичности, отличной термо- и звукоизоляцией. По результатам тестов и отзывам реальных людей, утепление каркасного дома опилками выдерживает от 30 до 40 лет эксплуатации. Материал является умеренно горючим.

Минеральная вата, в противовес опилкам, неорганическая по своей природе (однако включает органические компоненты), волокнистая, плавится при 100°C, выделяет пыль и не подлежит утилизации. Эксплуатировать минвату в качестве утеплителя можно около 30 лет. В своих отзывах поклонники утеплителя из минеральной ваты приводят аргументы о гниении опилок и нашествии грызунов в пространство утепляющего слоя. Однако опытные строители говорят, что утепление каркасных домов опилками, просушенными и обработанными по правильной технологии, сводит на нет все биологические факторы воздействия. Опилки как утеплитель являются одним из самых разумных и полезных способов утилизации отходов после работы с древесиной.

Какой тип утепления опилками выбрать

Чтобы исключить влияние биологических факторов на термоизоляцию дома, специалисты чаще всего обращаются к проверенным материалам — арболитным плитам и опилкобетону. Арболит, он же древоблок, является видом легкого бетона из древесной щепы, цемента и химической добавки-отвердителя. Арболитные плиты для теплоизоляции имеют среднюю плотность до 500 кг/м³. Показатели теплопроводности арболита зависят от марки и колеблются от 0,08 до 0,17 Вт/(м·°C), материал с рекомендуемой средней плотностью 550 кг/м³ имеет теплопроводность 0,105 Вт/(м·°C). По биостойкости материал относится к V группе, значение огнестойкости — от 0,75 до 1,5 ч. Коэффициент звукопоглощения в диапазоне 126-2000 Гц варьируется от 0,17 до 0,6.

Опилкобетон — это стройматериал на базе отходов древесной обработки хвойных пород (опилки, станочная стружка), цемента, песка, негашеной извести. Плотность опилкобетона начинается с 400 и заканчивается показателем 850 кг/м³, теплопроводность — от 0,08 до 0,17 Вт/(м·°C). На практике получается, что слой изоляции из опилкобетона должен быть толще арболитовой плиты в два раза.

Таким образом, если вы ищете легкий натуральный материал для утепления, экономичный и экологически чистый, с низким теплоусвоением и хорошей паропроницаемостью, выбирайте теплоизоляцию на основе опилок. Утеплитель быстро и сравнительно просто готовится своими силами в день проведения работ по изоляции стен, крыш, полов. Мы считаем, что не зря возвращается интерес к органическим утеплителям.