CN104441185A - 一种单板弯曲木家具生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单板弯曲木家具生产工艺，包括：建立干燥车间、在生产前对单板进行干燥处理、使单板的含水率控制在4%-8%，如果不能立即投入生产，应存放在恒湿状态的材料仓库中，有效保证单板的各部分含水率均匀；对数控机床进行反向偏差的测定，并进行反向偏差的补偿；热压机加入PLC编程控制芯片，控制热压机温度进行实时控制，并与传动系统的电机转速联动，根据电机转速控制热压力问题，保证热压环节的工艺质量。本发明所述单板弯曲木家具生产工艺，可以克服现有技术中配比不合理、制备工艺复杂和环保性差等缺陷，以实现配比合理、制备工艺简单和环保性好的优点。

Description

一种单板弯曲木家具生产工艺

技术领域

本发明涉及家具加工技术领域，具体地，涉及一种单板弯曲木家具生产工艺。

背景技术

随着各类型材料在家具制造中的应用，家具用材的环保问题也日益突显出来。环保家具要求选择既有良好使用性能又与环境具有良好协调性的材料。材料与环境具有良好的协调性主要表现在两个方面：其一是材料在生命周期全过程（原材料获取、生产、加工、使用、废弃、再生等）中具有很低的环境负荷值；其二是材料具有生产制造过程的污染。钢材、塑料虽然在短时期内能缓解家具对木材的需求，但他们均不具有资源上的再生性和能源消耗的合理性。而各类型的人造板，由于胶粘剂、封边、制造工艺等方面的问题，其对环境的污染问题也一直没有能很好的解决。随着人们对环境越来越重视，家具用材的环保问题也日益重要。

单板胶合弯曲木家具是目前世界上较为流行的家具产品之一，与实木和板式家具相比弯曲木家具在很多方面具有优势。例如，可以使用三向或多向压机方便地生产多曲面异性构件；由于构件由多层单板层积而成，可以将最好的原材料用在表面，而把有缺陷的原材料放在芯层，这样就提高了产品的品质和木材利用率；由于单板顺向层积，构件的静曲强度和弹性模量也远远好于同等树种的实木和人造板，因此，它可以以较小尺寸作为家具的承重部件，而用它制作的家具在舒适性和耐疲劳性方面也同样具有优势。随着人民生活水平的日益提高，家具制造商品牌意识的不断增强，环保型家具必将成为市场的主流。弯曲木胶合时由于采用大量的脲醛树脂胶粘剂，所以游离甲醛问题一直是制约弯曲木家具发展的重要因素。

如何把新技术用于家具制造，改进家具生产工艺，在生产过程中减少脲醛树脂胶粘剂的用量或者用其他材料取代，解决游离甲醛问题，生产出环保型单板胶合弯曲木家具。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在配比不合理、制备工艺复杂和环保性差等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种单板弯曲木家具生产工艺，以实现配比合理、制备工艺简单和环保性好的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种单板弯曲木家具生产工艺，包括：

a、建立干燥车间、在生产前对单板进行干燥处理、使单板的含水率控制在4%-8%，如果不能立即投入生产，应存放在恒湿状态的材料仓库中，有效保证单板的各部分含水率均匀；

b、对数控机床进行反向偏差的测定，并进行反向偏差的补偿；

c、热压机加入PLC编程控制芯片，控制热压机温度进行实时控制，并与传动系统的电机转速联动，根据电机转速控制热压力问题，保证热压环节的工艺质量。

进一步地，所述步骤b，具体包括：

⑴检测方法如下：

 ①安装双频激光干涉仪；

 ②在需要测量的机床坐标轴方向上安装光学测量装置；

 ③调整激光头，使测量轴线与机床移动轴线共线或平行，即将光路预调准直；

 ④待激光预热后输入测量参数；

 ⑤按规定的测量程序运动机床进行测量；

⑥数据处理及结果输出；

⑵定位精度的补偿：

①备份CNC控制系统中的已有补偿参数；

②由计算机产生进行逐点定位精度测量的机床CNC程序，并传送给CNC系统；

③自动测量各点的定位误差；

④根据指定的补偿点产生一组新的补偿参数，并传送给CNC系统，螺距自动补偿完成；

 ⑤重复③进行精度验证，控制涂胶工艺过程中的用胶量及交合强度，涂胶量    110士10 g/m²；胶合强度≥0.70 MPa。

本发明各实施例的单板弯曲木家具生产工艺，由于包括：建立干燥车间、在生产前对单板进行干燥处理、使单板的含水率控制在4%-8%，如果不能立即投入生产，应存放在恒湿状态的材料仓库中，有效保证单板的各部分含水率均匀；对数控机床进行反向偏差的测定，并进行反向偏差的补偿；热压机加入PLC编程控制芯片，控制热压机温度进行实时控制，并与传动系统的电机转速联动，根据电机转速控制热压力问题，保证热压环节的工艺质量；从而可以克服现有技术中配比不合理、制备工艺复杂和环保性差的缺陷，以实现配比合理、制备工艺简单和环保性好的优点。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明单板弯曲木家具生产工艺的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

根据本发明实施例，如图1所示，提供了一种单板弯曲木家具生产工艺。

在单板弯曲木家具生产工艺中，对单板的厚度进行精确控制，使误差控制在±0.1mm；单板的含水率控制在4-8%的范围以内；涂胶量控制为110士10 g/m2；采取闭合陈化方式，陈化时间小于15min；控制好热压生产中关键环节，是产品达到环保家具标准；项目规模达标年，生产环保型中高端档次家具5000套/年，平均每套售价为5000元，预计年销售收入为2500万元，实现利税236万元。

本发明的技术方案，具体如下：

1、单板弯曲木家具生产工艺流程，见图1。 

2、影响产品质量（与胶合有关）的主要因素 

2.1单板 

实木单板是构成弯曲木的基本原料，单板要求厚度均匀，误差一般控制在±0.1mm。 

原料进厂时应及时测定单板含水率，单板含水率过高，会造成树脂固化不完全、产品开胶、甲醛释放量上升、产品尺寸不稳定等问题。 含水率对于采用高频压机的生产影响更为明显，除引起上述缺陷外，还会使胶粘剂的固化速度降低，严重时还会使产品鼓泡或被击穿，从而使工厂的废品率急剧上升。本项目生产过程中，单板含水率的控制在4-8%的范围以内。 

2.2胶粘剂的选择 

单板胶合弯曲木家具采用的胶粘剂绝大部分为脲醛树脂胶粘剂。脲醛树脂胶粘剂具有胶接力好、固化速度快、没有颜色、易于调制、成本低廉等优点。胶粘剂的性能是关系到弯曲木家具内在质量的重要因素之一。胶的性能包括强度等级、耐水性、耐老化性、活性期、固化速度、可操作性等。由于尿素与甲醛反应合成脲醛树脂的过程十分复杂，不同胶的性能和品质有极大的差别，因此选择高品质的胶粘剂是保证单板胶合弯曲木质量的关键。在选择胶粘剂时首先要清楚产品的最终用途、要求的检测标准及运输、贮存、使用条件等，经过严格的测试，比较各项性能后方能确定适用的胶粘剂。 

2.3涂胶量 

涂胶量过高会使产品游离甲醛释放超标，同时也会使产品发脆，生产成本提高。涂胶量过低会导致胶合强度达不到要求。 经过多次试验测试，在弯曲木的生产中的涂胶量控制为110士10 g/m2，产品质量最佳且达到环保。对于生产线的要求是:每班生产开始时测定涂胶量一次，四个小时后再测一次，如发现涂胶量和胶层均匀性变异较大，应及时调整涂胶机，恢复正确涂胶量。

2.4陈化时间 

采取闭合陈化方式，陈化时间小于15min，避免内胶层变干造成胶合强度大大下降。

2.5热压 

热压是弯曲木生产中的关键环节。下面根据加热方式的不同介绍有关普通热压板热压与高频热压的生产工艺及参数。 

2.5.1热压压力 

热压之前首先要确定热压压力，热压压力取决于被粘物的密度、表面光滑度、混合胶液的粘度、厚度公差以及铺装时间。低密度的树种(密度小于0.4g/cm³)压力在0.6一1.0MPa左右，而密度高的树种(密度大于0.4g/cm3)压力在1.0一1.6MPa左右，但过高的压力会使生产难度加大(热压时排气困难)，同时也会降低木材的利用率，造成产品生产成本提高；相反，如果压力不足，则难以保证胶合时充足的压力使粘接面紧密接触，易造成产品开胶。特别是密度高的材种应采用较高的压力；胶的粘度较大时也应适当提高压力。

2.5.2热压温度和热压时间 

热压温度根据胶的热压参数决定，相反，也可根据热压机的参数调整胶粘剂的配方来适应热压机的工作参数。 

 (1)热压板热压 

热压板热压的热压温度不低于75°C，否则会降低生产效率。每次变更热压参数或调整压机后需检测温度的均匀性，在出板后应立即检测产品表面不同位置的温度。温度过低或不均匀会造成胶层开胶。加压时间取决于温度、胶液的固化速度、被粘物的密度等因素。热压胶合时，加压时间与胶线上的温度有关，要留出时间让热量从热压板上传递过来，热穿透时间根据木材的密度和湿度，随最远胶线的距离而变化。 

(2)高频加热热压高频加热取决于许多因素，诸如压机频率、电压、板坯含水率、涂胶量、环境温度和被粘物的电学性能及尺寸。弯曲木的生产中高频热压一般分为两个阶段，第一阶段为高频加热阶段，第二阶段为保压冷却阶段。高频加热一般时间较短，而保压则需较长的时间并取决于被粘体的面积和环境温度。 

高频加热时间的确定一般是根据压机参数确定胶粘剂配方后压制若干同等规格试件，在其它参数不变的情况下根据不同的高频加热时间来检测试件的性能，合格试件中高频加热时间较短的即为该规格试件的高频加热时间。高频加热时间与试件的面积和涂胶量成正比，高频功率、电压、板坯含水率、环境温度和树种发生变化时高频加热时间也应发生变化。

2.6甲醛释放量 

使用脲醛胶粘剂的产品甲醛释放量取决于许多因素。最重要的因素为胶液的配方、树种、涂胶量、被胶粘物的湿度、铺装时间及加压条件。另外，改性剂可以有效地减少甲醛释放量。所以选择高品质的胶粘剂和先进的生产工艺是生产环保型弯曲木家具的关键。 

在选择胶粘剂时必须注意一些问题。为了降低游离甲醛和生产成本，一些胶粘剂的供应商通常提供一些低摩尔比的脲醛树脂，摩尔比过低会使胶粘剂的强度、耐水性和耐老化性降低，使产品的使用寿命下降；同时，由于胶粘剂耐老化性降低，胶粘剂中的甲醛会从产品中逐步释放出来，使消费者利益受损；同种胶粘剂多添加改性剂虽然能使游离甲醛降低，但产品的胶合强度和耐水性也会下降，添加改性剂的原则是必须在保证产品物理力学性能的前提下进行。

拟解产品决脲醛树脂胶粘剂用量大、甲醛释放量大的问题。

本发明的技术方案，主要包括：

1、建立干燥车间、在生产前对单板进行干燥处理、使单板的含水率控制在4%-8%左右，如果不能立即投入生产，应存放在恒湿状态的材料仓库中，有效保证单板的各部分含水率均匀。

2、对数控机床进行反向偏差的测定，并进行反向偏差的补偿；

检测方法如下：

 ①安装双频激光干涉仪；

 ②在需要测量的机床坐标轴方向上安装光学测量装置；

 ③调整激光头，使测量轴线与机床移动轴线共线或平行，即将光路预调准直；

 ④待激光预热后输入测量参数；

 ⑤按规定的测量程序运动机床进行测量；

⑥数据处理及结果输出。

定位精度的补偿：

①备份CNC控制系统中的已有补偿参数；

②由计算机产生进行逐点定位精度测量的机床CNC程序，并传送给CNC系统；

③自动测量各点的定位误差；

④根据指定的补偿点产生一组新的补偿参数，并传送给CNC系统，螺距自动补偿完成；

 ⑤重复③进行精度验证。

使单板厚度误差±0.1mm，从而有效控制涂胶工艺过程中的用胶量及交合强度。

3、热压机加入PLC编程控制芯片，控制热压机温度进行实时控制，并与传动系统的电机转速联动，根据电机转速控制热压力问题，保证热压环节的工艺质量。

考核指标

主要技术指标：

单板厚度误差   ±0.1mm；

涂胶量    110士10 g/m2；

胶合强度    ≥0.70 MPa；

甲醛释放量  ≤5mg/100g。

经济指标：

预计项目达标年，生产环保型中高端档次家具5000套/年，平均每套售价为5000元，预计年销售收入为2500万元，实现利税280.5万元。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种单板弯曲木家具生产工艺，其特征在于，包括：

a、建立干燥车间、在生产前对单板进行干燥处理、使单板的含水率控制在4%-8%，如果不能立即投入生产，应存放在恒湿状态的材料仓库中，有效保证单板的各部分含水率均匀；

b、对数控机床进行反向偏差的测定，并进行反向偏差的补偿；

c、热压机加入PLC编程控制芯片，控制热压机温度进行实时控制，并与传动系统的电机转速联动，根据电机转速控制热压力问题，保证热压环节的工艺质量。

2.根据权利要求1所述的单板弯曲木家具生产工艺，其特征在于，所述步骤b，具体包括：

⑴检测方法如下：

 ①安装双频激光干涉仪；

 ②在需要测量的机床坐标轴方向上安装光学测量装置；

 ③调整激光头，使测量轴线与机床移动轴线共线或平行，即将光路预调准直；

 ④待激光预热后输入测量参数；

 ⑤按规定的测量程序运动机床进行测量；

⑥数据处理及结果输出；

⑵定位精度的补偿：

①备份CNC控制系统中的已有补偿参数；

②由计算机产生进行逐点定位精度测量的机床CNC程序，并传送给CNC系统；

③自动测量各点的定位误差；

④根据指定的补偿点产生一组新的补偿参数，并传送给CNC系统，螺距自动补偿完成；

 ⑤重复③进行精度验证，控制涂胶工艺过程中的用胶量及交合强度，涂胶量    110士10 g/m²；胶合强度≥0.70 MPa。