Sahatavaran valmistus

• Tukkien lajittelu ja kuorinta

• Tukkien sahaus; sahalinjat ja särmäys

• Dimensiolajittelu, rimoitus ja kuivaus

• Tasaus ja laatulajittelu

• Paketointi ja varastointi

Tukkien lajittelu ja kuorinta
 

Tyvisievistys
Tyvisievistyksessä jyrsitään tukkien tyviosan kartiokkuus haluttuun läpimittaan, jolloin tukista tulee lieriömäinen. Tyvilaajennuksen poisto tehdään joko kuorimakoneen roottoriin yhdistetyllä sievistäjällä tai erillisellä pitkällä kutterilla, joka työstää halutun rajan ylittävän kartiokkuuden.

Kääntäminen
Tukit käännetään yleensä latva edelle jo ennen kuorintaa, koska suuntaus sahaan ja kuorimakoneeseen tapahtuu keskittämällä tukin latvan mukaan. Sahatavaran käsittely koko sahalinjassa pohjautuu siihen, että tukit asettuvat samoin päin prosessin eri vaiheissa. Kääntölaitteita ohjaa latvan tunnistusmittaus, ja laiteratkaisut toimivat kuljettimeen yhdistettävillä potkaisijoilla tai ketjuilla, joilla tukit pyöräytetään latva edelle.

Mittaus
Tukeista mitataan latvaläpimitta, pituus, kartiokkuus, lenkous, tilavuus ja mahdollisesti myös laatuominaisuuksia, kuten kyhmyisyyttä. Mittauksen perusteella tukit lajitellaan sahausta varten suunniteltuihin luokkiin. Mittatietojen perusteella maksetaan puun myyjille ja myös kuljetusorganisaatiolle ns. tehdasmittausjärjestelmän mukaan. Mittaustekniikat perustuvat erilaisiin optisiin laser-, infrapuna- ja kameratekniikoihin, jossa tukin halkaisija mitataan noin + 1,0 mm:n tarkkuudella eri suunnista tukkien kulkiessa mittakehikon läpi.

Laadutus
Tukkien laatulajittelu tapahtuu visuaalisesti niin sanottuna ABC-lajitteluna.

Lajitteluohjeet yksinkertaistettuina
Paras oksaton tyvitukki on A-laatua, terveoksainen latva B-laatua ja välitukki C-laatua. Lajittelun kriteerit on normitettu, ja laatujakauma voi toimia myös hinnoittelun perusteena.

 

Varastointi
Lajittelulokerot tyhjennetään joko maa- tai vesivarastoon odottamaan sahausvuoroa kukin luokka omaan pinoonsa. Tukkien käsittelyssä käytetään pyörökuormaajia ja siltanostureita. Tukkien varastoinnin aikana on huolehdittava puutavaran säilymisestä esimerkiksi ylimääräisellä kastelulla kesäaikana.

PC-ohjaus ja linjan valvonta
Lajittelua ja mittausta ohjataan PC-ohjauksella. Ohjelmaan syötetään oikeat perusparametrit ja valitaan tai syötetään haluttu lajitteluohje. Mittarilta tuleva tieto menee suoraan ohjelmaan ja esimerkiksi laatu-, puulaji- ja niin sanottu yli- tai alituumaustieto annetaan ohjauspulpetista. Logiikan kautta tieto menee lajittelijan potkaisijoille, jotka pudottavat tukit haluttuihin lokeroihin. Linjaa valvotaan keskitetysti monitorien välityksellä ja kuormaajiin pidetään yhteyttä sisäisellä viestintäjärjestelmällä.

Tukkien sahaus; sahalinjat ja särmäys

Sahalinjat Sahauksessa käytettävät sahalinjat ovat sahakohtaisiin tarpeisiin räätälöityjä, puhtaasti yhteen tekniikkaan perustuvia linjoja tai eri tekniikoiden yhdistelmälinjoja. Sahalinjan valinta perustuu sahan toimintastrategiaan ja haluttuun kapasiteettiin taloudellisten tekijöiden ohella. Sahalinjan suunnittelussa oleellista on linjan tasapainotus eli niin sanottujen pullonkaulakohtien välttäminen. Linja voidaan rakentaa myös kiertolinjaksi, jolloin samalla koneyksiköllä tehdään useita eri tukin sahaus- ja jakovaiheita.

Tehtävät

Pyörösahaus
Pyörösahatekniikassa terä voi olla joka kiinteästi asetettu tai muuttuva-asetteinen. Teriä voi olla samalla akselilla useita ja teräakseleita voi olla samassa laiteyksikössä peräkkäin ja myös päällekkäin. Pyörösahan eteen voi myös yhdistää pelkkahakkurin. Pyörösahojen läpimitan perusteella määräytyy sahattavan tukin tai pelkan maksimileikkuukorkeus.

Kehäsahaus
Kehäsahassa terät on kiinnitetty teräkehykseen välipaloilla eroteltuina. Terien liike on edestakainen ylös alas isku, jolloin terän hampaat työstävät puuta alaspäin suuntautuvan liikkeen aikana ja paluuiskun aikana syntyy kehäsahalle tyypillinen repivä jälki. Vaikka Suomessa toimivat sahat ovat perinteisiä kiinteäasetteisiä sahoja, kehäsahatekniikkaa on kehitetty myös muuttuva-asetteiseksi. Kehäsahalinjat ovat keskenään samanlaisia: ensimmäisellä sahalla sahataan tukki, minkä jälkeen pelkka käännetään 90 astetta ja jakosahataan. Linja vaatii erilliset särmät, eikä niihin ole yhdistetty pelkkahakkureita.

Kehäsahoilla on mahdollista tehdä myös yksinkertaisesti läpisahausta, jota käytetään usein lehtipuilla. Tällöin käytetään vain yhtä kehää, jolla halutut saheet sahataan tukista kerralla.
 

Profilointisahaus
Uusimmat sahainvestoinnit ovat nykyisin profilointilinjoja. Pyörösahayksiköihin on yhdistetty pelkkahakkurit pintojen haketusta varten ja niitä ennen tai niiden jälkeen pyöröterien kursoavat teräpäät. Ne profiloivat halutun levyisen ja paksuisen laudan särmän ja syrjän kappaleeseen, jonka pyöröterän leikkuu irrottaa. Tällöin ei tarvita erillistä särmää. Laiteratkaisusta riippuen voidaan ottaa yhdet tai kahdet sivulaudat. Koneyksiköiden eteen on yhdistetty kameratekniikkaa asetevalinnan ohjausta varten. Linjat säästävät tilaa varsinkin sivuttaissiirtojen puuttuessa.

 

Dimensiolajittelu Sahatavarat eli laudat särmäyksestä ja sydäntavarat sahalinjoilta lajitellaan dimensiolajittelussa ulottuvuuksiensa (paksuuden ja leveyden) mukaan lokeroihin, jotta myöhemmin rimoitettaessa saadaan kuivauskuormaan aina yhtä dimensiota kerrallaan. Sahatavaran paksuus ja leveys mitataan mekaanisilla tai optisilla tunnistimilla poikittaisella kuljettimella, jonka yhteydessä suoritetaan usein myös "latvaroikan" esitasaus. Tämän jälkeen kappaleet siirtyvät koukkukuljettimelle ja putoavat kukin haluttuun lokeroonsa. Dimensiolajittelun yhteydessä voidaan tehdä myös tuorelajittelua, jolloin tarvittavien lokeroiden lukumäärä kasvaa.

Dimensiolajittelun yhteydessä sahatavara voidaan myös suojata sinistymänestokemikaalilla. Käsittely suoritetaan sumuttamalla kappaleet poikittaiskuljettimella tai upottamalla ne dimensiolajittelun jälkeen nippuina kastelualtaaseen.

Tehtävät

Rimoitus
Kuivauskuorma tehdään asettamalla rimat jokaisen sahatavarakerroksen
väliin kohtisuorasti kappaleisiin nähden. Tavoitteena on mahdollistaa hyvä ilmankierto kuorman eri osissa. Kappaleet ladotaan kerroksessa joka toinen toiseen päähän ja joka toinen toiseen.

Kuormien koko on tehty kuivaamokuormaan sopivaksi: pituus noin 6,0 metriä, leveys 1,5 – 2,0 metriä ja korkeus 1,5 – 6,0 metriä, rimoja kerroksessa on 5 – 7 kpl.

Rimoituskoneessa kerros muodostetaan kolakuljettimella, jossa ylivientirullasto vie kappaleet vuorotellen eri päihin. Tämän jälkeen siirtovarret siirtävät kokoajakuljettimelta kerroksen muodostettavan rimapaketin ylimmäiseksi. Rimat pudotetaan yleensä ns. kaseteista jokaisen kerroksen päälle. Purettavilta kuivauskuormilta rimat palautuvat takaisin rimoituskoneelle.

Kuljetin- ja ladontatekniikka vaihtelee laitoksittain. Samoin kuormia voidaan siirtää joko vaunuilla, trukeilla tai myös siltanostureilla.
 

Pc-ohjaus
Dimensiolajittelijalla lokeroiden valintaa ohjataan prosessinohjaus-PC:llä, johon syötetään haluttavat dimensio- tai laatu ja mahdollisesti myös pituuslajitelmat. Dimensiolajittelun lokerotiedot siirtyvät lokeroita tyhjennettäessä rimoituskoneen pc:lle. Rimoituskoneen pc:lle määritellään mm. halutut kerroslukumäärät ja kappaleluvut kerroksessa, jotka ovat dimensiokohtaisia. Suurimmissa sahalaitoksissa tiedot dimensiolajittelusta ja rimoituksesta siirtyvät myös sahan materiaalin valvontajärjestelmään, jolloin prosessin eri vaiheissa olevasta sahatavarasta on jatkuvasti ajan tasalla oleva tieto.

Kuivaus
Sahatavara kuivataan käyttötarkoituksen mukaiseen tai asiakkaan haluamaan kosteuteen. Sahatavaran säilyminen edellyttää karkeasti ottaen kuivausta vähintään 20 %:n kosteuteen.

Kuivauksessa sahatavarasta poistetaan vettä dimensio- ja puulajikohtaisesti suunnitellun kaavan avulla. Kuivauksen aikana säädetään kuivausilman lämpötilaa, suhteellista kosteutta ja ilman kiertonopeutta ja määrää. Kuivauskaavojen suunnittelu ja kuivauksen toteutus onnistuneesti vaatii sekä teoreettista pohjatietoa että kuivaamokohtaista kokemusta. Kuivauksessa pyritään välttämään kuivausvirheitä, kuten halkeamia, oksien irtoilua, värin tummumista, kieroutumista, epätasaista loppukosteutta jne. Puun kutistuminen alkaa puun syiden kyllästymispisteessä, jonka jälkeen halkeamien syntymisriski kuivauksessa kasvaa. Kuivausvoiman tulee olla sopiva kuivauksen eri vaiheissa.
 

Kuivaamoita on jatkuvatoimisia ja kamarikuivaamoita. Jatkuvatoimisissa kuivaamoissa kuormat siirtyvät vaiheittain kanavan märästä päästä kuivaan päähän; toisesta päästä syötetään märkä kuorma sisään ja toisesta päästä otetaan kuiva kuorma ulos. Kanavassa kuormat liikkuvat poikittain, ja niitä voi olla 10 – 15 peräkkäin. Ilma kiertää kuormien kulkusuuntaa vastaan. Kanavissa voi olla myös vyöhykkeisyyttä, jolla pyritään kaavan parempaan hallittavuuteen kosteuden poistumisen eri vaiheissa.

Kamarikuivaamoissa kuorma pysyy paikallaan ja kamarin olosuhteita muutetaan kuivauskaavan mukaan. Erikoiskuivausmenetelmiä ovat esimerkiksi alipainekuivaus, joka soveltuu vaaleille lehtipuille, sekä lauhdutinkuivaus, joka soveltuu hyvin pienille sahoille edullisen hintansa ja laadullisen kuivaustuloksensa ansiosta.

Puun kuivauksessa ilman lämpötila on yleisimmin noin 70°C, kun taas puun lämpökäsittelyssä, jossa kuivausilman lämpötila nostetaan yli 200 asteen, pyritään parantamaan puun kosteuden sietokykyä ja eliminoimaan puun elämistä.

Kuivausta ohjataan pc:llä, josta saadaan kuluvan kuivauksen trenditiedot päivitetysti esiin. Kuivaustapahtumaa ohjaavat parametrit ja kaavat sekä haluttu kuivausaika ladataan kuivauksen alussa logiikalle, joka ohjaa kuivaamon automaatiolaitteita.

Nykyiset päälaatuluokat ovat A1 – A4, B, C ja D. Tämän lisäksi määritellään pintalauta, kolmelta sivulta oksaton sivulauta, sekä puolipuhdas sivulauta/höylävajaasärmä. Ohjeet perustuvat pohjoismaisen sahaustavan mukaan sahatulle tavaralle eli niin sanottuun nelisahaukseen, jossa ensin sahataan tukista pelkka ja sitten se jaetaan. Lajittelussa vähintään 90 % erän kappaleista tulee olla kyseisen laatuluokan raja-arvojen sisällä. Laatuun vaikuttavat ominaisuuksien ja vikojen koko, laatu, määrä ja sijainti. Tärkeitä laadun kriteerejä ovat oksat, vajaasärmä, halkeamat, käsittelyvauriot ja epämittaisuus.

Sahatavara lajitellaan sahoilla visuaalisesti tai nykyään myös konenäköpohjaisesti.

Sahatavaran lajittelun yhteydessä lajittelija suorittaa myös sahatavaran katkaisun eli tasauksen modulimittaan tai muuhun pituuteen. Katkaisulla voidaan vaikuttaa kappaleen laatuun katkomalla vikoja pois sekä latvasta että tyvestä.

Lajitteluasemassa on useita lajittelijoita, jotka käsittelevät kappaleita noin 20 – 30 kappaletta minuutissa. Katkaisu suoritetaan ohjaamalla valojuovaa oikeaan kohtaan, jolloin moniteräkatkaisusaha eli trimmeri katkaisee kappaleen. Yksinkertaisissa tekniikoissa lajittelija vetää kappaletta halutun mitan verran kuljettimelta sivuun, jolloin kiinteästi asetettu pyörösaha katkaisee halutun pätkän kappaleen päästä.

Lajitteluaseman yhteydessä voi olla myös kappalekohtainen mittatarkkuusvalvonta ja kosteusmittaus, jonka tarkoituksena on estää epäkuranttien kappaleiden joutuminen paketointiin. Kappaleen päät leimataan laadun mukaisella laivausmerkillä joko lajittelun tai paketoinnin yhteydessä. Lajitellut kappaleet siirtyvät lajittelulokeroihin odottamaan tyhjennystä paketointiin.

Paketointi ja varastointi
Sahalta lähtevä asiakastuote on sahatavarapaketti. Sahatavaran paketoinnilla helpotetaan kuljetusta ja siirtelyä ja varastointia. Paketti sisältää yhtä sahatavaradimensiota, puulajia, laatua ja kuivausastetta. Niin sanotussa trukkipaketissa on eri pituuksia tasaisesti jakautuneena, mutta pituuspaketissa vain yhtä pituutta.

Sahatavara vanteitetaan ja peitetään kääreellä, joka voi olla kokomuovinen huppu tai erikoispinnoitettu paperi. Paketin tiedot liitetään pakettikorttiin, joka kiinnitetään paketin kylkeen. Laivaajan nimi ja logo näkyvät myös kääreessä.

Paketointi tapahtuu paketointikoneessa, jossa kappaleet ladotaan kerroksittain samoin kuin rimoituksessa, mutta välirimojen sijasta käytetään muutaman kerroksen välein vain ohuita tukilattoja. Vanteituskoneella paketti jäykistetään muotoonsa ja paketin ympäri kierretään 2 – 4 vannesidettä.

Sahatavara tulee säilyttää paketoitunakin kosteudelta suojattuna. Sahoilla ja satamissa on käytössä sahatavarakatoksia ja varastoja, jotka ovat asfaltoituja ja joissa pakettien siirtely tapahtuu joko siltanostureilla tai trukeilla. Puutavaraliikkeissä sahatavara tulee säilyttää suojakatoksessa tai erikoiskuiva sahatavara varastossa, jossa ilman kosteus ei nouse yli 50 %:n.