实木板式家具生产工艺

实木板式家具生产工艺内容摘要：

33/4。 锯口深度与弯曲半径有关，并影响到锯口的间距，弯曲半径越小，锯口深度就越要深些。 间距小，深度也需加大，以免弯曲后在外侧表面显现出弯折的痕迹。 增加锯口数目和锯口宽度，可以使弯曲半径减小，但是锯口过大会形成空隙，使零件强度降低；如果锯口过窄，则在曲率半径小时，内表面产生挤压现象，也会降低产品质量。 锯口形状有长方形和楔形两种，楔形锯口弯曲后在部件内表面没有缝隙。 为了增进美观，可在弯曲部件内部贴一层单板或薄木。 弯曲顺序最好先从中间开始，向两侧逐 渐弯曲。 覆面板（如细木工板）在弯曲部位锯山横向锯口，用一对硬模加压弯曲的情况。 为了进一步提高出材率 ， 降低成本、简化工艺 ， 实现曲木家具的工业化生产。 十九世纪二十年代 ， 芬兰人首先推出了多层胶合弯曲成型技术 ， 它是将木材首先制成薄木 ，涂胶后在高温高压下弯曲成型。 这种工艺方法 ， 降低了对木材材质的要求 ， 提高了出材率，增加了弯曲部件的强度，降低了生产成本，使木家具的生产工艺出现了一个根本性的变化，可以说是木质家具生产的一次革命性的飞跃。 多层胶合弯曲成型技术是在实木弯曲工艺和胶合板生产工艺 的基础上发展起来的，它起源于北欧，其中芬兰、丹麦、瑞典和挪威等国家发展较早，技术比较成熟，设计水平较高，创作出了一批优秀的曲木家具流传世界。 我国从二十世纪 50 年代初期就开始了多层胶合弯曲成型家具的研究，当时这种研究仅限于土法和做几件样品； 70 年代后期，又兴起了该类家具的研究，但仍然采用一些简易模具和设备，且受当时技术等多种因素的制约，在成型机和加热方式上没有大的突破，所以在当时没有形成规模性生产；直至 90年代韧，多层胶合弯曲成型技术在我国才得以快速发展。 这一段时期，在多层胶合弯曲成型技术上取得突破性进展：第 一，引入高频介质加热技术，研制出高频加热三向曲木压机，可压制出 U型和 V型部件，具有热压周期短、效率高等特点；第二，以落叶松旋切单板为基材，试制出中、高档曲木家具部件，实现了劣材优用，扩大了原材料的范围；第三，在模具设计上采用组合模的形式，弯曲成型工艺更趋合理。 近年来，我国多层胶合弯曲成型技术发展迅速，加工的曲木部件除单向弯曲、 U 型、V型外，还可以模压出全封闭圈、一次曲木复合等曲木复杂造型，极大地丰富了曲木家具的品种，由此带动了我国曲木家具的快速发展，短短几年间，全国专业化弯曲家具厂已发展到 100 多家。 14 多层胶合弯曲木成型技术是一种现代的木家具生产工艺，它不同于传统的木家具生产工艺，但是由于人们多年来的欣赏习惯和文化积淀，传统木家具生产工艺对曲木家具的设计，又产生了深远的影响。 多层胶合弯曲家具与实木家具相比，在工艺技术和质量上有明显的优势： 改变了木材的纹理结构，使承力部件的承载能力提高 3—4 倍； 产品造型更加符合人体工程学要求； 产品更容易达到设计效果，通过对部件表面薄木复合，可达到不同的外观效果，适合不同的消费层次； 造型独特、美观耐用、线条流畅； 多层胶合弯曲木既是加工后的实木，又达到原 始实木所达不到的工艺造型，更富有弹性和艺术性，不易翘曲、开裂和变形； 简化了家具的生产工艺，并能加工大面积弯曲木部件，突破了传统木家具的造型； 使用木模具生产成本低、投资少、见效快，可做到小批量、多品种、多变化； 多层胶合弯曲木家具适合采用部件包装、现场装配的销售方式，运输方便，符合现代市场营销观念。 薄板胶合弯曲 材料的选用 胶合弯曲部件多用的材料有基本材料、饰面材料和辅助材料三部分。 胶合弯曲部件所选用材料见表 31。 表 31 胶合弯曲部件所用材料表 Tab. 31 gums match the bent the material that parts use form 要求 基本材料 饰面材料 辅助材料 薄板 旋切单板 刨切单板 其他 胶粘剂 涂料 树种与材种 不受限制根据部件要求而定 水曲柳、柞木、桦木、椴木、杨木、柳安、马尾松 水曲柳、柚木等质优、花纹美观的较珍贵树种 塑料贴面板、浸渍纸等 脲醛树脂胶、酚醛树脂胶、三聚氰胺胶 中高级家具使用的涂料 厚度 5mm 13mm 材质 无影响产品质量的缺陷 脱落结巴应进行挖补、需错开 无影响产品 表面质量的缺陷 含水率 8%12% 6%12% 6%12% 表面加工 质量 刨削光洁 薄板胶合弯曲 流程概述 薄板胶合弯曲就是将一叠涂过胶的薄板加压弯曲、胶合和定型制得的弯曲零部件的一系列加工过程。 胶合弯曲部件的生产工艺包括薄板准备、涂胶配坯、加压成型、联件锯解及部件的陈 15 放、部件的加工等工序。 上面介绍的工艺流程是用单板来制造胶合弯曲部件。 如不用单板，采用竹板或其他薄板，则工艺需作相应的变更。 薄板准备 胶合 弯曲的薄板需根据制品要求的形状、尺寸来合理挑选和配置。 使用的薄板有两种：一种是将已干燥的锯材用锯机锯成薄板。 这种薄板因锯口和加工余量耗用大量材料，因此木材利用率低，除特殊需要外一般很少使用。 另一种是目前广泛使用的旋切单板。 旋切单板是将木段经蒸煮处理后旋切加工成的单板，也可利用胶合板车间或胶合板企业提供的已经干燥的碎小单板，裁截成要求的规格尺寸。 作为芯层的旋切单板，可以预先拼接后涂胶组坯，也可在排坯同时对齐拼接。 表层的刨切单板要求具有一定的材质和花纹，可以向有关企业订货，或本厂用木方蒸煮后自己刨切加工。 碎 小单板应剪切成整齐边缘，以便于配坯对齐。 刨切单板可成摞剪切成要求的规格尺寸，然后用拼缝机或胶纸带将其连接成整张板，以便于排坯胶压。 字形拼缝机是采用尼龙胶线将两张窄单板拼接成一定的宽度，胶压时不需将胶线磨去，直接压于胶层内，不影响胶接质量。 此外，也可采用 厚的有孔胶纸带拼接，但在排坯时，须注意纸带互相错开位置，以免使用多层纸带重叠，引起该处厚度的加大，造成部件厚度上不均匀。 涂胶配坯 涂胶 选择胶种时应根据胶合弯曲部件的使用要求和工艺条件进行考虑。 如果是室内使用的家具，胶合弯曲部件 从装饰性和耐湿性出发，要求无色透明且具有中等耐水性能，故宜采用脲醛树脂胶和三聚氰胺改性脲醛树脂胶。 如果是室外使用的家具，则需用耐水、耐气候的酚醛树脂胶。 涂胶量取决于单板的树种、厚度及所使用的胶粘剂种类，一般为150200g/m178。 （单面），涂胶方法有手工刷胶或采用双辊、四辊涂胶机涂胶。 配坯 单板涂胶以后，根据部件的受力情况和使用要求，对各层的纤维方向作适当的配置，组成板坯后进行胶压成型。 厚度一致的板坯，按单板的厚度和弯曲件厚度以及弯曲胶合板坯的压缩率 y 来确定。 y=(1h₁ /h₂ )100% 16 式中 h₁ —— 胶合弯曲后板坯厚度； h₂ —— 胶合弯曲前板坯厚度。 胶合弯曲的板坯压缩率要比平面胶压时大，通常 y 为 8%30%。 对于厚度不一致的板坯则需配置不同长度（或宽度）的薄板。 配置板坯时，各层单板纤维的配置方向与弯曲胶合零件使用时受力方向有关，有如下三种配置方法： （ 1）平行配置各层单板的纤维方向一致，其性能和实木构成的部件相似，顺纹抗压强度大，适用于顺纹纤维方 向受力的零件，如椅腿扶手等部件。 侧面纤维一致，但可见胶层，横纹理抗拉强度低。 （ 2）交叉配置相邻层单板的纤维方向互相垂直配置，平面上各方向强度较均匀，并具有较高的刚度，适用于承受垂直板面压力的部件，如椅背、椅座等。 但侧面露出多层端头纤维，装饰质量差。 （ 3）混合配置一个部件中既有平行配置又有交叉配置，适合于形状复杂的部件，如椅背、座、腿一体的部件。 在椅腿部位用平行配置方式，椅背和椅座中间受力部位采用交叉配置。 配置板坯时，单板背面最好处于凸面方向，正面处于凹面方向，这样弯曲性能较好。 单板涂胶后至胶压前需陈放 515min，以使板坯内的含水率均匀，表面防止透胶。 对于预先未胶拼成整张的单板，零片单板更应陈放一定时间，以免使胶压成部件坯料的芯层中产生叠层或离缝，影响部件表面的平整度。 胶合弯曲部件的厚度根据用途而异，如家具的弯曲骨架部件，通常厚度为 2 2 2 2 30mm，而起支衬作用的部件厚度为 115mm。 胶合弯曲是制造胶合弯曲零件的关键工序，本工序是在各类压机上按胶合弯曲部件的形状、尺寸，采用相应的模具加压胶合成型的。 胶合弯曲部件的形状有圆弧形、半圆形、1 形、 2 形、 3 形、圆环 形及梯形等多种。 形状不同，所用的胶合弯曲设备也必须有相应形状的模具和加压机构。 单板厚度 单板层数 单板长度 1000 27 22 15 450 13 10 7 180 1 1 17 胶合弯曲设备 生产中所使用的胶合弯曲设备主要有两类：一种是硬模胶合弯曲，另一种是软膜胶合弯曲。 根据部件的形状不同，又有一次加压和分段加压之分。 （ 1）硬模胶合弯曲类 硬模胶合弯曲是用一个阴模和一个阳模组成的一对硬模进行加压胶合弯曲的。 在硬模加压过程中，约有 70%的压力用于压缩单板坯和克服单板间的摩擦力，只有 30%左右用于胶合弯曲板坯。 因此，胶合弯曲所需压力应比平压部件大得多。 对于弯曲凹面深度大的和多向弯曲的部件，最好用 分段加压的方法。 阳模的表面形状与零件的凹面相吻合，阴模的表面形状和零件的凸面相配合，阴、阳模之间距离等于零件的厚度。 加压的方法有机械、压缩空气或液压等。 硬模可用金属、木材或水泥制成，大批生产时采用金属模，内通蒸汽。 木材硬模及水泥硬模用于小批生产，用低压电或高频加热。 硬模一次加压胶合弯曲的优点是结构简单、加压方便、使用寿命长。 但由于硬模加压全靠上下两个模子挤压作用，压力作用方向与受压面不垂直，压力不够均匀。 因此，制造深度大的胶合弯曲部件时需采用分段加压的设备。 阳模仍为整体，阴模则由底板、右压板和左压板三 部分组成。 弯曲前，底板升高，把板坯放于底板上，此时开动液压泵或压缩空气泵，把板坯压紧在底板上。 继续下降阳模，使其与板坯和底板一同下降，开动左右两侧压板，将板坯弯曲成 U形零件。 胶液固化后，接相反顺序退回压板，卸下胶合弯曲部件，这种方法可用冷压或热压，压力为。 在硬模加压过程中，约有 70%的压力用于压缩单板坯和克服单板间的摩擦力，只有 30%左右用于胶合弯曲板坯。 因此，胶合弯曲所需压力应比平压部件大得多。 对于弯曲凹面深度大的和多向弯曲的部件，最好用分段加压的方法。 （ 2）软模胶合弯曲类 软模胶合弯 曲是用柔性材料如橡胶袋、橡胶管或尼龙带等制成软模代替一个硬模作压模，另一个硬模作样模来进行胶合弯曲，也可称为软、硬模胶合弯曲。 胶合弯曲时，往软模中通入加热和加压介质（如压缩空气、蒸汽、热水、热油等），在压力作用下，使板坯弯曲，贴向样模。 采用软模胶合弯曲的方法，各处受力均匀，但橡胶袋易磨损，设备较复杂，因此主要用于形状复杂、尺寸较大的胶合弯曲部件。 （ 3）环形部件胶合弯曲类 在家具中经常遇到环状的弯曲部件，如椅座圈，桌子望板等。 这类部件的特点就是弯 18 曲度为 360176。 ，因此加压方法和设备也就有所不同。 除了可用分段 加压法外，还可以用其他几种方法加工。 用压模内外加压的方法。 在胶合弯曲前先按部件的弯曲半径和厚度确定板坯的长度及层数，把板坯各层涂好胶放入内外压模间，拧紧外圈螺栓；再从内部向外加压，使板坯在压力下弯曲并紧贴外模的内表面，保持压力到定型为止；再松开外圈螺栓，取出零件。 这种方法可用于制造圆环形、椭圆形等零件。 另一种方法是连续卷缠法。 这种方法主要用于弯曲圆筒形部件，可以用预先接合好的薄板，连续卷缠而成。 加热方式 胶合弯曲时可采用冷压和热压两种方式。 冷压须在压紧状态下保持 1224h，使胶液充分固化后才 能卸出。 此方式生产效率低，因此，通常采用热压成型的方式。 采用热压成型，在加压的同时正确地进行加热，能加速胶液固化，较大地缩短胶合弯曲的时间，提高生产率，保证胶合弯曲部件的质量，提高压机的利用率。 采用热压成型时的加热方式可分类如下： （ 1）蒸汽加热蒸汽加热 采用金属压模或成型的金属压板，内有蒸汽孔道，蒸汽热能通过模具和压板传递给胶合弯曲部件的板坯。 热压温度应根据所使用胶粘剂的固化性能而定，脲醛树脂胶一般为100200176。 C ，酚醛树脂胶为 130150176。 C。 热压时间通常为每毫米厚加热 1min。 根据单板树种和热压 温度而有所变动。 蒸汽加热应用极为广泛，其操作方便、可靠。 一般采用铝合金压模，弯曲形状不受限制，胶合弯曲部件的尺寸、形状精度较高，模具使用寿命长，运行费用较低，适宜大批生产。 （ 2）低压电加热低压电加热 采用工业频率电流通入金属带，使金属带发热，并与被胶合弯曲部件的板坯接触，将热量传递给单板和胶层，以加速胶液的固化。 低压电加热温度通常保持在 100200176。 C ，部件厚度在 6mm 以下时，加热时间为每毫米 1min。 低压电加热适用于窄部件的胶合弯曲。 （ 3）高频电介质加热 高频电介质加热的热量由介质（木材或其他绝缘材 料）内部产生，因此加热速度快、效率高而均匀，一般只须几分钟就可以使胶固化，胶合质量好，通常与木模配合使用。 其热压温度为 100125176。 C。 由于木模成本低、强度较低、精度较差、易变形，因此，使用约1000 次后就需及时。