家具生產(chǎn)中薄木貼面工藝加工設(shè)備選擇及方法
家具生產(chǎn)過(guò)程中的薄木貼面工藝復(fù)雜繁瑣,本文以薄木貼面工藝流程為主線,對(duì)薄木貼面關(guān)鍵設(shè)備的加工性能進(jìn)行論述。
1 薄木裁切設(shè)備
薄木裁切是根據(jù)各拼合單元及最終規(guī)格要求,將薄木原料裁切成所需的尺寸規(guī)格和形狀。
1.1 單板剪切機(jī)
薄木裁切時(shí),通常先橫紋裁長(zhǎng),再順紋裁寬。裁切加工的主要設(shè)備是薄木(單板)剪切機(jī),如圖1所示。常見(jiàn)的剪切機(jī)有橫切及縱切兩種,其是利用油壓系統(tǒng)帶動(dòng)重型鍘刀將薄木剪斷。剪切機(jī)的刀片要始終保持鋒利,剪切后的薄木邊緣必須保持平直,不得有裂縫、毛刺等缺陷。使用單板剪切機(jī)一次可剪切厚度達(dá)50 mm的成摞薄木,生產(chǎn)效率高,剪切質(zhì)量好。
1.2 沖床
對(duì)于帶有曲邊的薄木,使用普通的剪切機(jī)無(wú)法完成裁切作業(yè),必須使用專用的剪切模板和沖切設(shè)備。油壓沖模機(jī)(俗稱沖床)的結(jié)構(gòu)及其示意圖如圖2所示,其主要是利用四個(gè)油缸帶動(dòng)上壓板將待沖切薄木壓向剪切刀模完成剪切,剪切機(jī)的關(guān)鍵部位是上壓板下面的橡膠緩沖層,其既能將薄木壓下,又能防止刀片受損。拼花刀模通常是用優(yōu)質(zhì)的多層夾板作為基材,按照拼花大樣圖形狀制成槽,然后將薄刀片彎曲嵌入,使刀刃突出板面2 mm左右,并在必要的位置制作定位靠點(diǎn)。剪切時(shí)將事先準(zhǔn)備好的薄木以靠點(diǎn)為基準(zhǔn)放入刀模進(jìn)行沖切,每次只能沖切2~4層,以將薄木恰好完全沖斷為原則。利用沖床可將薄木沖切成各種復(fù)雜形狀,而且可以保證每張形狀一致。
1.3 激光切割機(jī)
裁切復(fù)雜的薄木拼花或小型的鑲嵌拼花圖案(如花草圖案等各種藝術(shù)拼花)時(shí),采用常規(guī)的沖切方法容易導(dǎo)致拼合單元破碎,這時(shí)可采用激光切割技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。激光切割的關(guān)鍵設(shè)備是激光切割機(jī),如圖3所示。該機(jī)可以精確地切割薄木,還可以通過(guò)調(diào)整激光強(qiáng)度及光斑大小控制薄木邊緣的切割效果(如燒焦等特殊效果)。激光切割的薄木邊緣質(zhì)量好,可精確控制切割圖案,而且操作方便,非常適合精細(xì)的拼花薄木切割,但設(shè)備價(jià)格高、能耗高、薄木邊緣有燒焦邊,且加工范圍小,目前這項(xiàng)技術(shù)主要用于藝術(shù)拼花制作。
2 薄木拼合設(shè)備及拼合方法
拼合是指將已裁切好的薄木單元,按設(shè)計(jì)要求拼合成相應(yīng)的寬度。常用的薄木拼寬方法有熱熔膠線拼接法、膠水拼接法、紙膠帶拼接法三種。
2.1 熱熔膠線拼接設(shè)備
膠線拼接是最普遍的方法,其是利用擺動(dòng)的熱熔膠線將兩片薄木拼合起來(lái)。常見(jiàn)的有線木皮(單板)拼縫機(jī)分為自動(dòng)式及手提式兩種,如圖4所示。其中自動(dòng)拼縫機(jī)效率高(速度可高達(dá)50 m/min),拼合質(zhì)量好,但只能對(duì)薄木進(jìn)行縱向拼合,適合于大批量生產(chǎn);手提式拼縫機(jī)操作方便,且對(duì)薄木的厚度要求較低,除縱向拼合外,還可用于拼花薄木的拼合,適合于小型工廠或木皮拼花時(shí)使用。
2.2 熱固型膠水拼接設(shè)備
膠水拼接法通常是將快速固化的熱固性脲醛樹(shù)脂膠涂于薄木側(cè)邊,并在擠壓輥和加熱墊板作用下快速固化進(jìn)行側(cè)向膠拼。圖5所示為德國(guó)Kuper公司生產(chǎn)的熱固型膠水木皮拼縫機(jī)?v向木皮拼縫機(jī)配有預(yù)涂膠裝置,可將裁切后的木皮直接進(jìn)行拼接作業(yè),進(jìn)料速度為20~50 m/min;橫木紋進(jìn)料高速拼縫機(jī)要另配涂膠機(jī),即將裁切好的整疊木皮涂膠后再放到工作臺(tái)上,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)拼接成無(wú)限寬的大張木皮,還能根據(jù)設(shè)定尺寸自動(dòng)將拼接后的木皮裁成所需的寬度,該機(jī)生產(chǎn)效率更高且對(duì)薄木寬度無(wú)特殊要求,有利于提高薄木材料的利用率。
2.3 紙膠帶拼接法
利用紙膠帶進(jìn)行薄木拼接操作靈活,特別是在薄木拼花方面應(yīng)用廣泛。手工拼花用紙膠帶是以牛皮紙為基材,用水溶性膠黏劑涂布烘干而成,只需要在膠層表面涂適量的水即可產(chǎn)生良好的粘結(jié)強(qiáng)度。
3 板件砂光設(shè)備
3.1 貼面前定厚砂光設(shè)備
人造板在貼面前通常要經(jīng)過(guò)定厚砂光處理,以消除厚薄不均和表面污漬,提高膠貼效果。定厚砂光采用的主要設(shè)備為寬帶砂光機(jī),其常用的砂光頭有輥筒式、砂光墊式及組合式三種。
輥筒式砂光頭是利用砂光輥筒(砂光輪)帶動(dòng)砂帶壓向板面進(jìn)行砂光加工,接觸輥與工件是線性接觸,所以砂削力強(qiáng),但會(huì)在工件表面留下波痕。輥筒式砂光機(jī)的砂光輪分為開(kāi)槽鋼輪和開(kāi)槽橡膠輪兩種,砂光機(jī)的用途主要取決于砂光輪的硬度,硬度越大,一次砂光量越大,砂光表面越平整,適合板料基材的定厚砂光;硬度越軟,砂光輪對(duì)板料厚薄差的容忍性也越大,不容易砂穿,適合于貼面后板料的表面拋光處理。
砂光墊式砂光頭是利用帶石墨布的壓板將砂帶壓向板面進(jìn)行砂光,其與工件接觸面大,壓力比較分散,砂光后工件表面光潔,但一次砂光量小,因此主要用于定厚砂光機(jī)的最后一道平砂或貼面板表面砂光處理。
組合式砂光頭具有輥筒式和砂光墊式的共同性能,輥筒和砂光墊可單獨(dú)調(diào)節(jié),以獲得理想的砂光效果,通常用于貼面板材的表面砂光。
3.2 貼面后表面砂光設(shè)備
經(jīng)薄木膠貼后的板面通常比較粗糙,需要進(jìn)行表面砂光處理,如果貼面薄木是用紙膠帶拼合的,這是一道必設(shè)的工序。
薄木貼面板表面砂光的常用設(shè)備也是寬帶砂光機(jī),通常為三砂架,且采用硬度較低的橡膠砂光輪或氣囊式砂光墊作為砂光頭,并安裝150~240#的細(xì)砂紙帶。為防止將貼面板表面薄木砂透,表面砂光的一次性砂光量應(yīng)控制在0.1~0.2 mm之間,將表面水膠紙砂掉80%~90%即可。
彎翹較嚴(yán)重的板件不能使用寬帶砂光機(jī)加工,通常使用窄帶式手壓砂光機(jī)或其他手動(dòng)砂光工具,這種砂光機(jī)操作方便靈活,適應(yīng)性強(qiáng),但砂光表面不夠平整,且勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)效率低,主要用于非平面板件的表面砂光。
4 涂膠設(shè)備
基材在定厚砂光后、正式貼面加工前還要進(jìn)行涂膠。板料涂膠設(shè)備有雙面涂膠機(jī)、單面涂膠機(jī)和手提式涂膠機(jī)。
4.1 雙面涂膠機(jī)
雙面涂膠機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖6所示,涂膠輪通常采用帶溝槽的橡膠輪,調(diào)節(jié)輪則采用光潔的鋼輪。涂膠量可通過(guò)調(diào)節(jié)輪與涂膠輪之間的間隙來(lái)控制,板料的厚度則通過(guò)兩個(gè)涂膠輪之間的距離來(lái)控制,上下調(diào)節(jié)輪和涂膠輪都有相應(yīng)的控制手柄。
單面涂膠機(jī)工作原理與雙面相同,結(jié)構(gòu)上只有雙面涂膠機(jī)的上半部分。涂膠機(jī)寬度較大,常見(jiàn)的有兩英尺(涂膠板寬630 mm)和四英尺(涂膠板寬1 250 mm)等幾種規(guī)格。該機(jī)生產(chǎn)效率高,且涂膠表面均勻,涂膠量容易控制,是人造板貼面最常用的設(shè)備。
4.2 手提式涂膠機(jī)
手提式涂膠機(jī)的涂膠輪通常為海棉膠輪,調(diào)節(jié)輪為帶槽鋼輪,涂膠時(shí)通過(guò)涂膠輪壓向調(diào)節(jié)輪帶動(dòng)調(diào)節(jié)輪轉(zhuǎn)動(dòng)將上膠槽的膠液轉(zhuǎn)移到涂膠輪上。手提式涂膠機(jī)操作靈活,但寬度較。100~200 mm),生產(chǎn)效率低,且涂膠量不易控制,主要用于小批量加工或補(bǔ)充涂膠。
5 熱壓貼面設(shè)備
5.1 多層熱壓機(jī)
用于薄木貼面的多層熱壓機(jī)通常為3~5層,結(jié)構(gòu)如圖7所示,其通過(guò)底部的多個(gè)油壓缸對(duì)壓板進(jìn)行施力,壓板溫度通過(guò)導(dǎo)熱油控制,壓板幅面一般為2 500 mm×1 300 mm。
為使板面各部位受力均勻,多層壓機(jī)通常在壓板上包覆一層緩沖層,如圖8所示。緩沖層一般用羊毛氈、耐熱橡膠等彈性較好的材料,厚度為5~10 mm,為提高緩沖層的導(dǎo)熱性能,通常會(huì)在緩沖層中增加鋼絲網(wǎng)等導(dǎo)熱材料。與板面接觸的表層為不銹鋼薄板,厚度為2~3 mm,其既要保證板面平整,又要求有一定的柔韌性,保證緊貼板料,使板面受壓均勻。
由于多層熱壓機(jī)作業(yè)時(shí)需要人工上下料,因此生產(chǎn)效率相對(duì)較低,但設(shè)備價(jià)格低廉,便于小規(guī)格板件的貼面加工,適合于大多數(shù)中小型家具生產(chǎn)企業(yè)或大型企業(yè)的輔助貼面加工。
5.2 短周期壓機(jī)
短周期熱壓機(jī)為單層結(jié)構(gòu),加壓油缸分布在設(shè)備上部。目前使用的許多短周期壓機(jī)還配有板料自動(dòng)掃描裝置(光柵),可以自動(dòng)感應(yīng)板料的面積和在壓機(jī)內(nèi)的排列位置,從而自動(dòng)計(jì)算和控制每個(gè)液壓缸的壓力,以達(dá)到保護(hù)設(shè)備的目的。短周期熱壓機(jī)幅面大,可實(shí)現(xiàn)進(jìn)料、掃塵、涂膠、熱壓及出料的自動(dòng)控制,生產(chǎn)效率高,貼面質(zhì)量好,但成套設(shè)備價(jià)格昂貴,適合于大批量生產(chǎn)的企業(yè)。
6 結(jié)束語(yǔ)
家具生產(chǎn)企業(yè)的薄木貼面加工需要結(jié)合企業(yè)自身特點(diǎn)和產(chǎn)品的特征選擇設(shè)備的類型和加工性能。對(duì)于生產(chǎn)規(guī)模較大、產(chǎn)品種類較多、薄木貼面圖案花樣復(fù)雜的家具生產(chǎn)企業(yè),采用先進(jìn)的薄木貼面設(shè)備對(duì)改進(jìn)生產(chǎn)工藝、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、提升產(chǎn)品附加值、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量均有重要作用。
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