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分析封边机功能及封边技术特点
分析封边机功能及封边技术特点
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摘要:本文介绍了封边的常用方法和材料,主要以直线封边机为例,详细介绍了封边工艺的基本操作流程及其技术参数,分析影响封边质量和强度的主要因素,最后探讨了封边技术的发展趋势。
关键词:封边材料、封边工艺、质量
引言:
一直以来,实木家具以天然纯实的材质和更为环保的特质深受消费者的喜爱。但随着森林资源的逐年匮乏、木材价格等原材料价格成本压力增大,板式家具逐渐符合大众消费者的口味,板式家具以款式新颖、拆装方便、节省木材,色彩鲜艳、木纹清晰以及不易变形、防蛀、价格适中等优点,在家具市场中日趋升温,尤其是深受年轻人追求个***的品味,更是办公家具中的宠儿。目前其在市场上的占有率高达70%以上,远高于,占据着绝对优势。
是否符合健康标准、是否环保、是否耐用都是购买家具时的核标准。封边质量是消费者在购买板式家具所最关注的因素之一,因为封边质量的好坏直接影响板式家具的质量和环保性能。在板式家具的生产中,封边是最重要也是使用最频繁的一道工序,同时也是产品质量问题最多的工序。判断一件板式家具的质量如何,最先也最容易看到的就是封边的质量。本文旨在通过介绍封边机功能及其技术特点,分析基材,胶黏剂、封边材料及设备等对封边质量和强度的影响,提出解决封边中较易出现问题的措施,希望对实际生产具有一定的指导意义。
封边概述
封边就是用木条、薄板条、单板条、薄木条、三聚******树脂装饰板条、塑料薄膜PVC条、ABS条、预油漆装饰纸条等条状封边材料,经涂胶、压贴在板件边部,是板件周边封闭起来。基材可以是刨花板、中密度纤维板、细木工板、双包镶板等。
人造板封边处理是人造板两次加工的重要环节,通过封边,可以很好地改善家具的外观质量,避免家具在运输和使用过程中边角部损坏、贴面层被掀起或剥落,同时可起到防水、封闭有害气体的释放和减少变形、开裂作用,而且还能美化家具、愉悦心情。
封边材料
板式家具所用基材主要是刨花板和密度板,其板材中的甲醛释放量国家标准均有规定。其中刨花板规定甲醛释放量每百克小于等于50毫克、中密度纤维板甲醛释放量每百克小于等于40毫米。
采购的板材厚度偏差不能过大,不能超过公差允许范围(),否则很难掌握压紧轮到履带表面的距离,距离过小容易造成压得过紧,应力增大,产生开胶;距离过大压不紧板,封边条不能保证与板端牢固结合,还会造成板件上下边的修边加工出现偏差,在修边时将铣掉零部件面层材料,使基材裸露出来,由此影响封边的强度和美观。
在开料和精裁过程中要应尽量降低板材的加工误差,在实际生产中,由于设备系统误差和工人操作水平的原因,使得工件端面不能达到水平,与相邻面不能保持垂直,因此封边时封边条不能与板的端面完全接触,
封完边后出现缝隙或露出基材而影响美观。更有甚者,由于设备及***的原因,基材在加工过程中出现崩口,最终影响的是产品的质量。
用作封边机封边条的封边材料只要符合:片条或卷带状,具有可被粘贴的表面,能够用木工***进行修整或铣形加工的都可采用。如木质的、纸质的、塑料的、纤维质地的以及某些复合材料等。常用的有实木条、单板条、带有背衬纸的单板连续卷带、封边用浸渍纸卷带以及PVC卷带等。任何材料的封边材料宽度均应比要封边的基材厚度大3-5mm左右。
目前封边条的质量参差不齐,在封边条选择时,应注意以下几个方面:
(1)选用的封边条具有一定的光洁度和装饰性,表面必须平滑,无起泡或很少起泡,无拉纹或很少拉纹,光泽度适中,不能太亮光或太哑光(除非有特殊要求)。
(2)封边条保证面平整,底部平整,厚度均匀,尺寸稳定性好,不会因为温差大而出
现过度收缩或膨胀。
(3)选用的封边条要具有一定的耐热、耐化学药品,耐腐蚀性,
(4)封边条表面有一定合理硬度和耐磨性,且不易褪色,抗清洁剂
(5)使用的封边条与封边的板面部件表面颜色、纹理应相一致或接近,否则修边容易
发白,无光泽度,导致家具成品整体颜色不协调。
(6)不同批次封边条颜色尽量一致,不同批次颜色色差越低,质量越好。
(热熔胶)
封边用胶粘剂的种类多种多样,主要有:热熔胶、皮胶、脲醛树脂胶(UF)、聚醋酸乙烯酯乳液胶(PVAc)、合成橡胶类胶粘剂等,其中,热熔胶的使用最为广泛。
热熔胶即乙烯-醋酸乙烯共聚树脂胶(EVA),热熔胶是一种无溶剂的高固体分的胶粘剂,封边时,将固体热熔胶加热熔化成液态,涂在胶合表面上,胶合后冷却数秒钟立即恢复到固体状态,使封边条牢牢地与板件胶合在一起。对封边机热熔胶的选择和使用,必须注意下列几个方面:
(1)封边机热熔胶的基料
封边机热熔胶按基料的不同可分为三类:
①EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚树脂)基料热熔胶,这种热熔胶又可分为有填料和无填料两类。采用EVA作为基料是最普通的封边机热熔胶生产技术,它主要的局限是耐热性能较差。用EVA热熔胶封边机的家具的使用环境温度不能高于120°C。
②POLYAMIDE(聚酰***)基料热熔胶,这种热熔胶具有很好的耐热性能和快速固化的特点,主要缺点是价格昂贵。
③HMPU(聚氨脂)基料热熔胶,它是性能最好的一类热熔胶,是高质量板材封边机的保证。它价格昂贵,需要特殊的使用方法。
(2)封边机热熔胶的粘度
封边机热熔胶的粘度并不能直接反映胶的性能好坏。一般情况下,封边机热熔胶的粘度越高,它的初粘强度越好,但涂布性能越差。低粘度热熔胶的涂胶量较小,润湿性能更好。某些粘度低固化速度很快的热熔胶,也有可能具有高的初粘强度。
对于质量差的刨花板,封边机需要选用粘度较高的热熔胶,这是因为高粘度的热熔胶流动性差,涂胶时不像低粘度的热熔胶那样容易进入刨花板边部的孔隙中,从而使热熔胶能充分涂在板材边缘。
(3)封边机热熔胶的软化点和使用温度
软化点是表示封边机热熔胶耐热性能的指标,软化点越高,封边机热熔胶越不容易熔化。同时软化点也是衡量家具耐温性能的一个重要方面。例如厨房家具,对家具的耐热性要求比较高,所以封边机热熔胶的选择上最好采用高软化点的热熔胶。EVA热熔胶的软化点范围一般在90-135℃之间。
封边机热熔胶的使用温度是指封边机的涂胶辊上胶的温度,一般根据封边设备、所用热熔胶的开放时间以及生产环境温度的不同,将使用温度设置在在120℃-210℃之间,封边机温度过高,容易使胶出现炭化,冒烟现象;过低,又会使胶粘强度下降。
(4)封边机热熔胶的开放时间和封边机的进料速度
热熔胶的开放时间,其指的是当胶液涂抹在基材上后,封边条跟基材能黏结住的时间。开放时间随着胶种的不同而不同,一般开放时间为4-15秒。封边机的进料速度和开放时间紧密相关,进料快的封边机选择开放时间较短的热熔胶,反之,则选开放时间较长的热熔胶。
对于大多数手动封边机,由于工人手工操作,它要求所用热熔胶的开放时间足够长,一般选用中温热熔胶(使用温度:150-170℃)和低温热熔胶(使用温度:120-160℃)。
对于自动或半自动封边机,由于基材和封边机带经过涂胶和压贴后,很快要对封边机带进行端头截断、上下修边和抛光等机械加工,这些过程中封边机带要经受机械切削力,所以要求热熔胶具有较短的开放时间和很高的初粘强度。一般情况,国内使用自动封边机机的进料速度在8-32m/min之间,封边机热熔胶的使用温度在200℃左右。
随着板式家具的兴起与发展,板式家具生产技术也日趋成熟,封边工艺已由手工封边发展到机械化、连续化的生产。机械封边就是采用各种连续通过式封边机,将板件侧边用封边条快速封贴起来。它不仅加速封边胶合,提高生产效率,而且也保证了封边质量。封边机封边的物理性能好,胶层薄而均匀,可以在封边后不需要陈放立即进行后续工序加工。
封边机功能系统
通常,工件在封边机上的一次进给过程中能完成涂胶、封边胶合、前后截头、上下齐边、倒棱、刮胶、以及砂光等程序(如图2-1为常见直线封边机工作原理图)
图2-1常见直线封边机工作原理图
以下是其主要功能系统的介绍:
(1)涂胶系统:封边机的施胶方法有辊涂法和喷涂法两大类,辊涂法施胶是通过辊式涂胶装置,将胶液辊涂在运行的基材边缘。喷涂施胶是由专门的喷涂施胶装置进行施胶的,施胶时,热熔胶液在压力作用下将热熔胶液喷到运行的基材边缘,喷出的胶液宽度可调。现在一般的封边机上采用的是辊涂法施胶。
涂胶装置一般由胶箱、加热器和涂胶辊组成(如图2-2)。加热器将胶箱中颗粒状热溶胶加热至熔融状,涂胶辊再把热溶胶涂布在工件边部或封边条上。通过调整涂胶辊的靠山与板件的间隙,可控制胶层厚度。
图2-2涂胶辊及靠山相对位置
(2)压合系统:其作用主要是把工件涂胶的边缘和封边条压紧胶合,包括大压辊、小压辊,大压辊除了压合作用外,还有导向作用,即将封边条导向需封边的基材。一般的直线封边机有一个大压辊,三个小压辊,大压辊位于首位起导向作用,将封边条引向板件侧边,三个小压辊将封边条向板边压紧,压力为。
(3)前后截头刀架:装有由高频点击带动截头锯片,并设有同步跟踪装置,可使截头锯片和工件在纵向保持相同的运动速度,以保持正确地截去工件两端多余的封边材料。
(4)上下粗精修边刀架:设有高频电机带动的铣刀,用以铣去上下边多余的封边材料。
通常,封边条在胶贴之后,比工件表面高出~2mm,需要通过***修成与工件表面一致。上下粗修铣刀依靠滚轮靠贴在工件表面,对封边条进行预切削;,;最后经刮刀刮平。
(5)砂光机构:用于对封边表面砂光。当工件进入砂磨区时,为避免将工件两端砂圆,压带器会缩回。为了改善砂光质量和提高砂光效率,砂带还可作上下窜动。
封边设备
封边机按板件形式和侧边型边的不同,主要有直线封边机、曲直线封边机、软成型封边机、后成型封边机。
(1)直线封边机
直线封边机根据同时封边的边数不同,封边机主要有单边直线封边机和双边直线封边机。其中单边直线封边机是目前国内外应用最广泛的封边设备。
单边直线封边机:图2-3所示为常见进口的单边自动直线封边机。根据直线封边机使用的封边条的不同,又有轻型直线封边机和中型直线封边机。轻型直线封边机适用于-3mm的卷式封边条,中型封边机适用于厚度为-20mm(可达40mm)的多种实木封边条和厚度为-3mm的卷式封边条。
图2-3邦迪Highflex1650-1890Baureihe
双边直线封边机:双边封边机一般由双端铣和双边封边机组成,双端铣完成零件两边的精裁,封边机完成封边和跟踪修圆角等功能(如图2-4为常见进口的双边自动封边机)。双端直线封边机在生产中减少了板件的来回搬运,与单边直线封边机相比,大大提高了生产效率。但其高昂的价格,不适合小型家具生产企业使用。
图2-4OptimatKAL526/7/A3/25/S2双端封边机–配设双立铣装置
(2)曲直线封边机
曲直线封边机大多采用手工进给,因而无论板件的侧边是直线还是曲线都可以在曲直线封边机上作业。一般来说,它适用于板件部件直线边缘或不规则曲线边缘的封边工作。其工作原理同直线封边机,只是基本用手工进料,其结构较为简单,生产效率较低,但适用性很强。手工进料时,封边条由送料针辊送料,经涂胶辊涂胶后,紧贴手工进料的板件的直线或曲线边缘完成粘合。如图2-5所示为小型的曲直线封边机。
图2-5小型曲直线封边机图2-6自动曲线封边机
图2-6是意大利Vitap公司的自动曲线封边机,是针对异形曲面板封边的新型机型。封边部分内装置激光检测传感器,对L型面板封边时,传感器的激光可检测到封边的起始处,封边机构接收到信号后就可正确地从封闭起始位置然后连续封边到结束处,。
(3)软成型封边机
近年来,为了增加家具产品的美观,常将板件侧边加工出各种成型边或异型边。随着工艺技术的不断提高,软成型封边机的出现,满足了家具零部件边部成型型面的需要。如图2-7为经软成型封边后板件常见的曲缘形状。
图2-7软成型封边后板件常见的曲缘形状
(4)后成型封边机
后成型封边是用规格尺寸大于板面尺寸的饰面材料饰面后,根据板件边缘形状,在已成型的板件边缘再把它弯过来,包住侧边使板面与板边形成无接缝的产品。经过后成型封边处理后的板材制成的家具,板件的表面和边缘为同一饰面材料,装饰效果好,平滑流畅,色调一致,且不易渗水脱胶。如图2-8所示为后成型包边的板边形状。
图2-8后成型包边的板边形状
家具公司在对封边机的选择配置时,应考虑其产品待加工工件的形状特点、封边材料的类别,同时还要考虑生产率和质量等问题。
直线封边常用于办公家具和橱柜等造型简单的产品上,配置时主要考虑产量和一些功能的增减,如对PVC或ABS等封边材料需加刮刀装置;对实木封边条,需增加精修刀及砂光装置;为保证封边质量不受冬季气温低的影响,最好选择配备远红外预热装置的封边机;其它可选择的附加配置也很多,如自动跟踪圆角修边功能、铣刀装置等。