单板拼接机有哪几种类型?
把窄条或短小的单板(或薄木)拼接成整幅的或长的单板(或薄木)的机械。
单板拼接机按进板方向和粘接的方式,分为下列几种类型:
纵向纸带式拼接机
单板纵向进给,拼缝处粘贴胶纸带,在对成品、板材作最后加工时,其表面上的胶纸带可被刮去或砂去。如果用胶纸带拼接中板,则拼接用的胶纸带必须用打孔纸带,否则会影响胶着力。这种拼接机拼缝严密,质量好,一般用于拼接表板,每次只能拼一道缝。工作时将两块长单板条拼缝侧面靠紧定向尺,由一对带沟槽的进料辊压住单板往前送料,经过湿润的胶纸带附着在单板拼缝处随单板一起前进,有一加热辊对胶纸带加热加压,使胶纸带的水分蒸发,并把纸带和单板胶拼在一起。在加热辊对应的位置上有一对装成倾斜的锥形辊,工作时在单板下面滚动产生横向挤力,使两单板条紧密靠拢,达到拼接缝没有缝隙的目的。通常进料速度11~33米/分。
横向纸带式拼接机
单板横向进给,在两单板接缝处用多段压敏胶纸带胶牢。不同类型的这种设备,分别用于拼接芯板或拼接表板和背板。机器的操作过程,除手工进料外,均为程序控制,能自动检测单板厚度、切除毛边、对缝、胶粘、规格剪切和堆垛。如使用压敏胶,胶合时只需加正压力,不需加湿和加热。由于用纸带拼接芯板、中板,胶纸带对胶着力有一定影响,因此已逐渐被带热熔性树脂的玻璃纤维胶线(或尼龙胶线)的拼接机代替。
纵向无带式拼接机
单板纵向进给,经过齐边的单板拼缝侧面顺着定向尺,由导入辊送入拼接机,经涂胶辊在单板的拼接处涂上脲醛树脂胶后,送至传送履带上,前进过程中两块单板紧密拼合,并通过上下电热器,使胶层固化,达到牢固拼合的目的。上履带和上电热器位置的高低可分别由手轮调整,以便拼接不同厚度的单板。拼接不同树种、不同厚度的单板,应根据胶液固化速度,确定履带速度和合适的加热温度,以获得较好的拼接质量。这种拼接机进料速度较纵向纸带式拼接机速度低,单板侧边的直线度要求较高,操作要求也较严,接缝处强度较低,其优点是胶拼成本较低,缝隙严密,可用于拼接背板和表板。
横向无带式拼接机
经过齐边和拼接边涂上脲醛树脂胶的单板横向送入拼接机,由于进料辊的推力使它在加热板下通过,并依靠板边与板边间产生的压力使拼缝严密,胶固化而胶合。该机后面一般有自动剪切机,按所需规格剪切和自动堆垛。横向无带式拼接机胶拼质量好,但要求单板较平整,两拼缝边平行,否则胶拼后易出现扇形板。因此在拼接表板或薄木时,应配置用于单板叠的纵向剪切机和横向剪切机。
横向有线拼接机
单板横向进料,用多根包覆有热熔性树脂的玻璃纤维线或尼龙线连续粘附于板面,使板条拼接成带状。这种有线拼接机,一种是直接用已包覆有热熔性树脂的玻璃纤维线或尼龙胶线进行拼接,此时只需对胶线进行加热、加压和冷却即可将单板拼接牢固。另一种是用玻璃纤维线或尼龙线通过安装在该设备上的热熔性树脂胶槽(有加热装置)涂上胶后,经冷却辊加压、冷却粘附在单板面上。单板进料、传送、厚度检测、切除毛边、对缝、规格剪切和堆垛等均按程序自动控制,自动化程度高,一般用于拼接芯板、中板。
另一种横向有线拼接机,其胶线在单板正反面交织拼接(图1a),可避免板条重叠,拼好的整幅单板强度高,能拼接厚度达4毫米的单板,并能拼接不平整的单板,整机性能优异,特别适合在大型胶合板厂拼接芯板。在发达国家已得到广泛应用。为了适应拼接薄的单板,如表、背板和刨切薄木的需要,已研制出“Z”形胶线拼接机,它也有纵向和横向两种型式。其特点是胶线的运动呈连续的“Z”字形而与拼接缝形成一个波浪形(图1b)。由于这种拼接机的胶线集中粘结在拼接缝的附近,所以拼接强度也较高,而且胶线亦较节省,适宜拼接0.4~2.5毫米厚的单板和刨切薄木。对拼接单板与单板之间的厚度公差较大的单板也能较好的拼接,适应性较强,目前应用较广泛。
图1上述拼接机均属把窄条单板(或薄木)拼接成整幅的装置。为了充分利用木材,也可将短木段旋出的单板或短小的薄木加以接长。短单板接长有两种形式:一种为搭接式。如图2a,将单板板端锯成斜面并涂上胶,在单板端接压机上,按顺纹方向拼接起来,剪切成要求的尺寸。另一种为指接式。如图2 b,在单板指接机上进行接长。
图2
目前木皮加长一般是通过指接和无缝拼接两种。直接是专业机器通过背贴无纺布的方式无限延长。一般最薄可以做到0.3MM厚度加工无限延长。无缝拼接是通过热熔胶机器操作的,这个需要木皮的规格比较统一,出材料高!
具体内容为:两根木材的端部做成齿形,中间用胶接合,叫指接。拼接是指在木板的侧面进行胶合。一般情况下,拼接是用来接宽,指接是用来接长。需要拼接的木板不需要特殊加工,而指接的木板需要在板的端部进行加工成齿形。
将短的板(薄板、厚板)方材顺纤维方向铣削成指状齿,用胶合剂胶接成的长材。其特点是:①可将短小材料加工成大尺寸的净料;②可消除素材的扭曲、弯曲、节子等天然缺陷;③与其他纵接方法相比,适于机械作业,加工效率高,尤其是微型指接,材料损耗小、木材利用率高、感观好、强度大。
指接成材始于20世纪60年代初期,80年代有了长足发展。欧洲共同体、北美、东欧各国年总产量为140万~150万立方米。其中联邦德国、美国、波兰等国年产量均为10万~23万立方米。日本70%的层积材(近30万立方米)是用指接材制作的,规格有几十种。指接成材生产系统已成为木材工业的一个重要组成部分。
中国指接成材的工业化生产始于80年代初,到1990年已有11个省、直辖市、自治区进行生产,有生产厂家16个,年总产量约4万立方米,其中1万立方米左右用于出口。其产品主要用于枕木、车厢板、门窗、家具及活动房屋。使用的树种主要有红松、白松、马尾松、落叶松和一些阔叶树等。产品原材料尺寸40×40×150毫米以上的约占95%。胶种有脲醛树脂胶、酚醛树脂胶、聚醋酸乙烯酯乳液胶等。
图1指齿形状及特点
①齿型:按齿长可分为N型齿和微型齿两种。N型齿,齿长大于20毫米;微型齿,齿长小于或等于15毫米(图1)。按加工方向可分为水平型(H型)和垂直型(V型)两种(图2)。水平型(H型),平行于木纹方向,即沿被加工材宽度方向加工的指齿;垂直型(V型),垂直于木纹方向,即沿被加工材厚度方向加工的指齿。②特点:在同样条件下,N型齿的强度高于微型齿的强度;在N型齿中,V型强度略高于H型5~8%,但随着齿长减少,两者性能接近。H型加工所用刀具数目较V型少,而且刀较薄,动力消耗小。在加工时,H型所用工卡具及安装要求比V型严格得多。否则,在厚度方向上易产生尺寸与形状误差。尤其在加工针叶树材时容易产生劈裂,造成废品。V型加工较H型容易、精度高、合格率品高、木材浪费小、生产率高。
图2生产工艺及其设备
指接成材生产工艺与被加工材料的性状(原木、间伐材、短小材等)有关,其设备也略有不同。尤其在胶合工艺及设备方面,差异较大。在胶合工艺方面有冷压、热压、高频胶合、射频胶合等方法,但常用的是冷压法,其工艺流程如下:
图3所用木材的含水率一般为6~15%。相接两木材含水率之差不得大于5%。而且应为同一树种,至少应密度相近。对于承重结构材,除进行外观分等外,还需依据测定的指接成材的胶合强度、弹性模量等进行物理力学分等。指接成材均用合成树脂胶,胶的粘度在20℃时为0.8~8帕秒,干物质含量55~75%。采用双面涂胶,涂胶量为200~250克/平方米。
中国指接成材生产主要设备有:纵锯或多片圆锯机、横截锯、平面加工设备如平压刨、四面刨等;指齿加工机如专用铣齿机、改造的单头直榫机或单轴木工铣床;涂胶机;胶压设备(专用指齿胶合机、气压或丝杠加压装置)等。
刀具有装配式、整体式两种(图4)。均需在专用机床上研磨。中国多用装配式。
指接性能指标
衡量指接成材质量的重要指标有:①产品终含水率,应不高于使用地域的平衡含水率或略低些。②剥离率,是指指接成材在水浸(装饰材)、煮沸(承重材)、定温干燥状态下,检测胶缝的裂纹程度的一项指标。因材料用途不同,试验方法不同,指标亦不相同,一般应控制在10%以下。③静曲强度与指接有效率是只限于衡量承重构件的一项指标。强度合格指标与树种、载荷大小与方式有关。指接有效率是指指接成材的静曲强度与素材强度之比的百分率。
图4影响指接性能因素
主要因素除木材含水率、胶合剂和材料加工精度外,还有指齿形状和胶合压力。①指齿形状(图1)。试验表明,指齿参数选择下述范围值为宜:指接斜率α为1/7~1/10;齿长1=3p(p为齿距),一般采用6~20毫米,而欧美一些国家采用4~60毫米;齿顶宽t1,N型齿t1=(0.2~0.4)p,微型齿t1=(0.1~0.15)p;嵌合度t1~t2为0.13~0.27。②胶合压力如下表:
此外,影响指接性能因素还有加工工艺及涂胶方式等。
指接成材用途
主要用做集成材的层板,也可单独使用。①按胶层的耐水性、耐久性,有室内用材及室外用材。前者可用作地板、壁板、家具材料等,有时需经二次加工;后者制作车厢板、枕木等,有时需经防腐处理。②按受力情况,有承重结构材,如梁、汽车车底架、承重柱等和非承重构件如做室内装饰材用的柱、楼梯扶手、门窗等。此外,还有特殊场合用的指接成材或以此为原料的集成材如车辆材、木结构船舶。但此类材应具有耐水、耐气候、耐冲击、耐震动的性能。
指接材具有锯材不可比拟的优点,经胶拼、层积后的集成材许用应力比素材高30~50%,生产投入比人造板(尤其是刨花板)少得多,工艺简单,效益高,投资回收快,因此受到各国普遍重视,并得到迅速发展。中国在木材资源短缺的情况下,利用短小材、间伐材等低质材料生产指接成材,是提高木材利用率,解决木材供需矛盾的一个重要途径。
橡木指接木皮制造工艺:首先把橡木指接板用水蒸煮,然后用胶粘剂把锯好规格的板子涂胶,组成50cm后的木方,冷压成型。最后刨切就可以了。
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