傢具生產中薄木貼面工藝加工設備選擇及方法

傢具生產過程中的薄木貼面工藝複雜繁瑣，本文以薄木貼面工藝流程為主線，對薄木貼面關鍵設備的加工性能進行論述［1-2］。

1 薄木裁切設備

薄木裁切是根據各拼合單元及最終規格要求，將薄木原料裁切成所需的尺寸規格和形狀。

1.1 單板剪切機

薄木裁切時，通常先橫紋裁長，再順紋裁寬。裁切加工的主要設備是薄木（單板）剪切機，如圖1所示。常見的剪切機有橫切及縱切兩種，其是利用油壓系統帶動重型鍘刀將薄木剪斷。剪切機的刀片要始終保持鋒利，剪切後的薄木邊緣必須保持平直，不得有裂縫、毛刺等缺陷。使用單板剪切機一次可剪切厚度達50 mm的成摞薄木，生產效率高，剪切質量好。

圖1 薄木剪切機

1.2 沖床

對於帶有曲邊的薄木，使用普通的剪切機無法完成裁切作業，必須使用專用的剪切模板和沖切設備。油壓沖模機（俗稱沖床）的結構及其示意圖如圖2所示，其主要是利用四個油缸帶動上壓板將待沖切薄木壓向剪切刀模完成剪切，剪切機的關鍵部位是上壓板下面的橡膠緩衝層，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質的多層夾板作為基材，按照拼花大樣圖形狀製成槽，然後將薄刀片彎曲嵌入，使刀刃突出板面2 mm左右，並在必要的位置製作定位靠點。剪切時將事先準備好的薄木以靠點為基準放入刀模進行沖切，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複雜形狀，而且可以保證每張形狀一致。

圖2 薄木油壓沖模機及其結構示意圖

1.3 激光切割機

裁切複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拼花）時，採用常規的沖切方法容易導致拼合單元破碎，這時可採用激光切割技術來實現。激光切割的關鍵設備是激光切割機，如圖3所示。該機可以精確地切割薄木，還可以通過調整激光強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量好，可精確控制切割圖案，而且操作方便，非常適合精細的拼花薄木切割,但設備價格高、能耗高、薄木邊緣有燒焦邊，且加工範圍小，目前這項技術主要用於藝術拼花製作［3-5］。

圖3 激光切割機

2 薄木拼合設備及拼合方法

拼合是指將已裁切好的薄木單元，按設計要求拼合成相應的寬度。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 熱熔膠線拼接設備

膠線拼接是最普遍的方法，其是利用擺動的熱熔膠線將兩片薄木拼合起來。常見的有線木皮（單板）拼縫機分為自動式及手提式兩種，如圖4所示。其中自動拼縫機效率高（速度可高達50 m/min），拼合質量好，但只能對薄木進行縱向拼合，適合於大批量生產；手提式拼縫機操作方便，且對薄木的厚度要求較低，除縱向拼合外，還可用於拼花薄木的拼合，適合於小型工廠或木皮拼花時使用。

圖4 有線木皮拼縫機

2.2 熱固型膠水拼接設備

膠水拼接法通常是將快速固化的熱固性脲醛樹脂膠塗於薄木側邊，並在擠壓輥和加熱墊板作用下快速固化進行側向膠拼。圖5所示為德國Kuper公司生產的熱固型膠水木皮拼縫機。縱向木皮拼縫機配有預塗膠裝置，可將裁切後的木皮直接進行拼接作業，進料速度為20～50 m/min；橫木紋進料高速拼縫機要另配塗膠機，即將裁切好的整疊木皮塗膠後再放到工作台上，可實現自動連續拼接成無限寬的大張木皮，還能根據設定尺寸自動將拼接後的木皮裁成所需的寬度，該機生產效率更高且對薄木寬度無特殊要求，有利於提高薄木材料的利用率。

圖5 熱固型膠水木皮拼縫機

2.3 紙膠帶拼接法

利用紙膠帶進行薄木拼接操作靈活，特別是在薄木拼花方面應用廣泛。手工拼花用紙膠帶是以牛皮紙為基材，用水溶性膠黏劑塗布烘乾而成，只需要在膠層表面塗適量的水即可產生良好的粘結強度。

3 板件砂光設備

3.1 貼面前定厚砂光設備

人造板在貼面前通常要經過定厚砂光處理，以消除厚薄不均和表面污漬，提高膠貼效果。定厚砂光採用的主要設備為寬頻砂光機，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）帶動砂帶壓向板面進行砂光加工，接觸輥與工件是線性接觸，所以砂削力強，但會在工件表面留下波痕。輥筒式砂光機的砂光輪分為開槽鋼輪和開槽橡膠輪兩種，砂光機的用途主要取決於砂光輪的硬度，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，砂光輪對板料厚薄差的容忍性也越大，不容易砂穿，適合於貼面後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行砂光，其與工件接觸面大，壓力比較分散，砂光後工件表面光潔，但一次砂光量小，因此主要用於定厚砂光機的最後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調節，以獲得理想的砂光效果，通常用於貼面板材的表面砂光。

3.2 貼面後表面砂光設備

經薄木膠貼後的板面通常比較粗糙，需要進行表面砂光處理，如果貼面薄木是用紙膠帶拼合的，這是一道必設的工序。

薄木貼面板表面砂光的常用設備也是寬頻砂光機，通常為三砂架，且採用硬度較低的橡膠砂光輪或氣囊式砂光墊作為砂光頭，並安裝150～240#的細砂紙帶。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。

彎翹較嚴重的板件不能使用寬頻砂光機加工，通常使用窄帶式手壓砂光機或其他手動砂光工具，這種砂光機操作方便靈活，適應性強，但砂光表面不夠平整，且勞動強度大，生產效率低，主要用於非平面板件的表面砂光。

4 塗膠設備

基材在定厚砂光後、正式貼面加工前還要進行塗膠。板料塗膠設備有雙面塗膠機、單面塗膠機和手提式塗膠機。

4.1 雙面塗膠機

雙面塗膠機的結構及工作原理如圖6所示，塗膠輪通常採用帶溝槽的橡膠輪，調節輪則採用光潔的鋼輪。塗膠量可通過調節輪與塗膠輪之間的間隙來控制，板料的厚度則通過兩個塗膠輪之間的距離來控制，上下調節輪和塗膠輪都有相應的控制手柄。

圖6 雙面塗膠機及其工作原理

單面塗膠機工作原理與雙面相同，結構上只有雙面塗膠機的上半部分。塗膠機寬度較大，常見的有兩英尺（塗膠板寬630 mm）和四英尺（塗膠板寬1 250 mm）等幾種規格。該機生產效率高，且塗膠表面均勻，塗膠量容易控制，是人造板貼面最常用的設備。

4.2 手提式塗膠機

手提式塗膠機的塗膠輪通常為海棉膠輪，調節輪為帶槽鋼輪，塗膠時通過塗膠輪壓向調節輪帶動調節輪轉動將上膠槽的膠液轉移到塗膠輪上。手提式塗膠機操作靈活，但寬度較小（100～200 mm），生產效率低，且塗膠量不易控制，主要用於小批量加工或補充塗膠。

5 熱壓貼面設備

5.1 多層熱壓機

用於薄木貼面的多層熱壓機通常為3～5層，結構如圖7所示，其通過底部的多個油壓缸對壓板進行施力，壓板溫度通過導熱油控制，壓板幅面一般為2 500 mm×1 300 mm。

圖7 多層熱壓機

為使板面各部位受力均勻，多層壓機通常在壓板上包覆一層緩衝層，如圖8所示。緩衝層一般用羊毛氈、耐熱橡膠等彈性較好的材料，厚度為5～10 mm，為提高緩衝層的導熱性能，通常會在緩衝層中增加鋼絲網等導熱材料。與板面接觸的表層為不鏽鋼薄板，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。

圖8 多層壓機壓板結構

由於多層熱壓機作業時需要人工上下料，因此生產效率相對較低，但設備價格低廉，便於小規格板件的貼面加工，適合於大多數中小型傢具生產企業或大型企業的輔助貼面加工。

5.2 短周期壓機

短周期熱壓機為單層結構，加壓油缸分布在設備上部。目前使用的許多短周期壓機還配有板料自動掃描裝置（光柵），可以自動感應板料的面積和在壓機內的排列位置，從而自動計算和控制每個液壓缸的壓力，以達到保護設備的目的。短周期熱壓機幅面大，可實現進料、掃塵、塗膠、熱壓及出料的自動控制，生產效率高，貼面質量好，但成套設備價格昂貴，適合於大批量生產的企業。

6 結束語

傢具生產企業的薄木貼面加工需要結合企業自身特點和產品的特徵選擇設備的類型和加工性能。對於生產規模較大、產品種類較多、薄木貼面圖案花樣複雜的傢具生產企業，採用先進的薄木貼面設備對改進生產工藝、開發新產品、提升產品附加值、提高生產效率和產品質量均有重要作用。

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