板式家具生产工艺与设备选型布线

，还有表面质量、胶合性能（如胶合强度、平面抗拉强度）、静曲强度、弹性模量、吸水厚度膨胀率、握螺钉力等项目，这些品质项目的质量指标在人造板标准中都作了规定，对家具设计和制造是必不可少的参数。但从家具现代化生产发展眼光看，这些品质项目还不齐全、需要加以补充完善，主要有以下一些项目：
) ]0 t( k8 ^9 c5 p& v! e7 x: g2．3．1表面质量2 g) o( e+ y/ ]( u& m/ n
刨花板的表面质量对板式家具而言，乃是一项非常关键的重要特性。刨花板的表面质量系指表面粗糙度、表面剥离强度、表面孔隙度及吸收能力、表面ph值、硬度、色泽等。
+ x8 s8 }1 i. k  c: n作为细表面结构刨花板，应尽量避免粗刨花落在其中。在我国的一些刨花板厂中，粗刨花落在表面或露在表面的现象比较多见。在国外，在刨花板细表面上只允许很稀疏的大刨花落在表面，严格的甚至不允许出现有一根象火柴杆那样粗的刨花。因为这种粗刨花与细刨花在板子受湿时膨胀量大不相同，使表面的刨花产生不规则的膨胀，特别在用水溶性涂料直接印刷，饰贴薄型材料或使用水溶性胶粘剂作为饰面胶粘剂等情况下，其影响尤甚，其结果是表面凹凸不平。
( ^$ {' `! x$ m" p7 k6 ]! g. v刨花板的表面粗糙度可用触针检测仪来测定，检测仪在刨花板表面上移动，记录下表面轮廓上各点的高度，据此可计算波峰与波谷的距离。; v( p3 @) b$ ?: m0 q: j' v" a
刨花板的表面剥离强度、表面孔隙度和吸收能力都受板的表面密度大小的影响，从实践经验中，人们提出，其表面密度在800～900kg／m3范围之内最佳，虽然还有其它影响因素（如表层刨花尺寸、表层刨花含水率、施胶量、热压周期等），但如供给板式家具用刨花板能做到这一点，将为家具的饰面提供优良的基材条件。6 o8 g7 x* f& ^/ p
板面的ph值对某些表面装饰的二次加工方法有着影响，例如在贴浸渍纸的素板表面ph值不应低于6，否则三聚氰胺树脂将会在使用中发脆而龟裂；在水溶性涂料印刷的素板表面的ph值不应低于5，否则素板表面的脲醛树脂在变湿并干燥的过程中发生水解，结果导致表面层易于剥落的缺陷。
9 e+ @6 v! h. v2．3．2力学强度5 n4 u% n' h, o. l+ z$ ^4 t" r
一般认为，在板式家具上使用的刨花板，其平面抗拉强度和抗弯强度的要求不需要很高。对平面抗拉强度的要求为：当刨花板用于有木材镶边以及有单板或塑料贴面板贴面的情况下，有0.3n／mm2就够了；如直接印刷或pvc薄膜贴面应有0.4n／mm2的强度，对作结构用途（如旁板）的刨花板，一般应有较高的抗拉强度，在0.4～0.9gn／／mm2 对静曲（抗弯）强度的要求为16n／mm2，但需注意的是，对于家具用的刨花板的抗弯力学性能并非在于破裂时的静曲载荷，也即用静曲强度所表示的力学性能指标，而是需要弹性极限的指标。/ _" f; v% m& ]1 ?6 e4 b1 o/ k0 m
刨花板的内结合强度如较低，当销钉或螺钉拧入其边部时，将引起边部开裂；表面覆贴塑料贴面板时，当它们置于干燥的环境中，会因于缩而产生应力，导致刨花板芯层分层。3 n4 s0 j( q: r! u
2.3.3握钉力
/ j. {- a. j6 q% s3 y& t' g刨花板的握钉力，是指钉子垂直于板面及平行板面的拔钉力，握钉力与刨花板性能之间的关系，最主要的是刨花的密度及平面抗拉强度。其握钉力随着板子密度的增加呈线性增加或略呈曲线增加，当板的密度从550 kg／m3增至750 kg／m3时约增加220％。至于平行于板面的握钉力无疑与板的平面抗拉强度具有密切的关系。|0 y4 m& z% o; w8 s3 g' m' r
在板式家具中，金属连接件直接与刨花板连接，为保证平行于板面的握钉力，应确保应力分布在尽可能最大的表面面积范围内。" s0 z" k* t0 i1 k
2.3.4尺寸稳定性# m$ f# g% @, ^% q: r
木材于缩湿胀的特征同样会反映在人造板中，容易引起板材尺寸变化及制品变形，这对家具制造是非常不利的，应对人造板的线膨胀率加以规定，以利于家具设计和加工。1 z: k; q1 x$ d. j/ e( l1 g& a& d
2.3.5表面吸收性能$ |) l9 ,3 a; l" |6 k
这项性能涉及到涂饰效果和吸漆量，与家具制造密切相关，需规定相关的性能参数。
  t- a3 n. t6 d  e6 e& y2.3.6含砂量/ e$ ]& w/ ?6 x( k
在刨花板与中密度纤维板制造过程中因大量使用废弃的剩余物、难免会带进砂士留在板是，这给家具加工中使用的刀具锯片带来不利，影响其使用寿命。因此，规定含砂量的) i3 ^; z, n! t1 f4 t% t9 a
二、浸渍纸贴面
$ b2 y  z* `/ c3 g, {2 g三聚氨胶树脂浸渍纸贴面人造板（简称三聚氨胺贴面板）以其具有生产用料少、耗能低、工序少、成本低等优点，以及外观美丽、表面有一定的耐磨、耐热、耐污染、易于清洁等性能，正在快速向公用及民用家具、车辆制造、建筑、造船、室内装修等用材行业拓展，并已占有相当的市场份额。据统计，欧洲1980年三聚氨胺浸渍纸贴面板市场占有率（指占所有贴面人造板的比率）为8％，1995年上升为18％，预计下一个10年内的增长潜力依然很对大，因而三聚氰胺浸渍纸贴面板受到越来越多的重视。
5 d9 v- ]9 ]$ e1、生产过程质量控制  s! {0 k" i1 p( o8 m3 h9 a
1．1纸张质量及浸渍工艺$ {/ m# q3 s1 w: j) q2 l
为保证浸渍胶膜纸质量，必须采用高质量的装饰原纸。无论何种纸都应在进厂时经检验合格后使用，不合格的坚决不能流入生产线。在浸渍过程中，严格按照工艺要求进行操作，每半小时取样检验一次，保证上胶量在130％～150％、挥发分含量6％～7％、预固化度＜65％的技术要求；浸渍和干燥后的胶膜纸需立刻用塑料薄膜包装，并用胶条粘封；贮存在温厦20～25 c、湿度55％～65％、安装有空调的库房内，贮存的时间不超过3个目；使用时采取随用随开的原则，一双使用不完的纸应立刻封好并送入库房贮存，以防吸潮而造成胶膜纸粘接在一起而无法使用。
1 l& i$ f& n$ b0 r1?2基材质量
% @: ]( ~1 ], m3 ~/ v5 |1 `贴面人造板的基材常用中密度纤维板和刨花板。对于刨花板，则根据客户的不同要求外购，但刨花板产品必须满足gb／t 4897－92一等品的要求。
7 x1 [8 |) q4 z' [( o5 i) `对基材的质量要求：（l）板面平整清洁，不允许有水质、油渍，有效尺寸内不能有溜边、啃头等现象；（2）板材的厚度偏差应不超过土0.2 mm，且砂光均匀，不允许有漏砂现象；（3）板材含水率应控制在6％～10％范围之内。由于刨花板多为外购，环境的变化可引起板材含水率的变化。如果含水率偏高，可能导致贴面过程中出现放炮、分层等现象；如果含水率偏低，或浸渍纸挥发分含量偏低，则可能造成热压时表面不能很好地润湿而产生纸板分层现象。因此，在生产过程中需随时观察、及时剔除不合格的基材。# e4 a2 m! |6 {2 ,* p1 s
1．3热压工艺, a: x( q5 n8 s8 k
热压工艺的三要素是相互依存、又相互制约的，在进行工艺调整时需要统一分析、调整。三个因素对贴面板的影响各不相同，热压温度主要是对浸渍树脂的化学反应起催化作用，即加速固化。根据生产的实际要求而定。一般地，热压板温度在145～165c较为合适。温度高有利于压贴后的脱模，并能缩短热压周期、提高产量，但是过高的温度使树脂来不及均匀流动即固化，造成板面有微小孔隙。据1998年全国浸渍胶膜纸贴面人造板质量统计资料显示，曾有相当数量的企业为达到提高产量的目的，通过提高热压温度来缩短热压时间，结果造成板面易反弹且不光滑。
" m: j4 z% ,- v# u8 d# q- w合适的压力可以保证基材与浸渍纸之间良好的结合，在适宜的温度和压力作用下，浸渍纸中的树脂熔融、固化后，形成封闭、致密的表面，还可以使基材表面的不平和微小孔隙得以填充。通常，压力一般为2.0～3.0 mpa，在不影响产品质量的前提下，应尽可能采用低的压力，这样对设备、液压油的使用寿命、基材的内在结构都有益；但过低的压力影响基材与浸渍纸的粘结强度和树脂流动能力。因此，实际生产中，应针对不同的基材和缓冲垫的新旧程度适当调整单位压力。
/ b  e4 t/ b# g( x* k热压时间的长短取决于浸渍树脂的固化速度和热压温度，一般在 40～50 s为宜。时间过长会造成树脂固化过度，失去应有的弹性，容易给产品造成裂纹或内在应力，使其在后续加工过程中出现裂纹、翘曲；时间过短，树脂固化不充足，容易产生粘板现象，且影响产品表面的理化性能，影响产品的耐用性。不同的材料所需时间不同.3 u" f/ q/ g/ s) p$ o
另外，在操作过程中，浸渍纸的移动需仔细，避免破损；不允许戴脏手套操作；组坯过程中如发现板面不清洁要及时清理干净；基材进料时要仔细检查，如发现板面有大刨花、缺角、破损、砂痕等缺陷，应及时剔除，拒绝使用；铺装机的压辊、出料的大吸盘、堆垛分等的小吸盘、各输送辊都要定期清洁，防止板面有吸盘印及灰尘而导致产品降等。& g/ q1 p' {: o9 ,: z
2.常见问题分析及解决措施|+ b8 `$ w, i, d+ j  b& |
2.1粘垫板现象1 ,; u4 h6 f0 r8 e7 f
粘垫板是指热压过程中板材部分或全部粘在垫板上。其原因有如下几种：$ `8 y+ e1 b* t  a) m) m
l）热压时间短，或热压板温度低或局部偏低，使树脂固化不完全；# g8 ~  b: x* x8 b. j* r. ]! x
2）基材含水率过高；
/ o2 v) t7 b4 h! b; ~) ~3）浸渍纸上胶量过大，挥发分含量过高;5 p+ i  e5 s1 n# c; z1 |* o. @
4）钢板表面不清洁，脱模剂种类不合适或涂布不均；
. p0 i6 t. t# o  r8 f) y5）热压时板坯定位不准确。& g! i+ [& |4 w" h* o) s1 d- ^
粘板现象多发生在板的四周，这是由于边部温度低，也有可能是板坯在压机内位置偏离过大所致。因此，适当增加温度或延长热压时间是解决此类问题的有效方法。: f( q0 }' t: e" k- p( j, h
2?2板材翘曲+ ~, ,4 n5 s* f( r, g
（1）从热压的角度分析，板材翘曲是由于上、下压板的温度差过大，遣成压贴过程中基材两侧面的胶膜纸固化速度不同步，板材弯向固化快的一边所致。上、下压板适宜的温度差应为上压板温度比下压板高3～5c。
8 u5 w9 [( w+ i（2）从材料本身看，基材所用两层浸渍纸性能不一样也会导致板材翘曲。如果采用基材单面贴纸，则翘曲是必然的结果。从生产角度出发，可通过使用相同的浸渍纸或调整上、下压板适宜的温差，以确保板材不产生翘曲。
7 a8 i  e, s* ~- {$ `7 d' i（3）热压后成品堆垛方法不正确是板材产生翘曲的另一主要原因，解决的办法是采用均匀、平直的垫木或托盘贮存热压好的三聚氨胺浸渍纸贴面板。
  g3 h, c2 u% {三、机械加工艺流程
( n$ t& p( a+ u4 z1 a  p现代板式家具，即通常泛指的kd（knock down）拆装家具和rta（ready－to一assemble）待装家具，其产品的构造特征是标准零部件加上接口（五金件）组合而成。每块标准零部件的尺寸误差，包括切削部分的加工，都要求控制在0．l一0．3m m 范围内，从而达到了产品的互换性、通用性的技术标准要求。产品不再以整件出厂、运输、销售，而是以全新的盒式包装形式发运至市场销售。这一生产方式，使产品的加工周期大为缩短，在产品的贮运方面产生了根本性的变革，从而增强了产品的竞争力。3 o6 a, ~+ l$ o. @! m0 |
现代板式家具的设计，要求把加工工艺、设备能力、高精度的质量标准综合加以考虑。具体来说，对每件家具，无论其三维尺度大小如何，均应采用逐件分解的细化设计。大到一块侧板，小到一根小撑，都应设计出详细的规格尺寸、孔眼位距，并制定出技术工艺参数要求，fcad的应用，已使上述设计工作的速度大大提高。2 [0 q: v$ l* w/ s5 m
现代板式家具的设计，保证了产品机械加工实施与加工质量。无论是平直型板式家具还是艺术型板式家具，其构件的构成设计都应按照上述要求进行。否则，很难实现板式家具在现代化设备上的连续化加工要求以及工艺技术标准的控制。: n2 ?& ?& ]: o% e3 a5 c3 f
现代板式家具的生产核心是实现标准型部件的加工。零部件的高精度加工，必须依赖现代化的专用水工机械设备来完成。
/ d4 [) c) w( y& g4 g现代板式家具的零部件，按结构分类，一般可分为实心板式零部件和空心板式零部件两大类。% d8 |) ,# s. @4 a; c3 o8 f
现代板式家具机加工工艺主要有：备料（或称下料）、贴面（饰面）、机加工、涂饰、装配。此外，还可包括产品检验以及包装后的入库运输。# g6 k. m5 a( h/ ]) h  y
一）、饰面型刨花板零部件机加工工艺流程：0 a( }5 k; y1 h8 l3 k
二）、板式家具零部件机械加工的技术要求
- w7 e: c  s! e& b! x$ u: c3 z1．素板下料2 _1 c: ^8 v/ |3 ]( c8 o# o( {$ g
作为加工板式家具基材的刨花板、mdf板（以下均称人造板），首先要符合质量标准，质量检验标准可参照gb4896－4905及国际《中密度纤维板》标准规定进行。现代板式家具的生产与加工，对人造板材的厚度规格、表面平整度、内在质量均有严格要求。其厚度公差标准应控制在土 0.3mm；长、宽规格尺寸允许公差为0～5mm。
3 c: p0 `4 ^0 t6 r6 ?3 k) @素板锯裁时，操作人员应首先细阅板件开料综合加工图及相关配套的尺寸下料表格进行加工。目前国内较先进的裁板机主要有自动进料锯或标准导向锯。
: @  p; w: y; e2 b2 a, v(1)板式家具生产企业所使用的饰面人造板凡属本单位进行二次贴面加工的，其素板零部件长度加工余量，一般定为10～15mm；宽度加工余量为8～12mm。
0 ?! l4 m4 a( u, h5 y5 k5 w(2)大幅面素板进锯时，应平起平落，每次开料不得超过两层。人工锯裁后的板件大小头之差应小于2mm。当板件长度l为：1000mm＜l＜2500mm时，允许公差为2mm（极限偏差为土lmm）。当板件长度l＜1000mm时，允许加工公差为lmm（极限偏差为士0.5mm）.! [% y# i1 {" t. m+ q; s. d
(3)锯割后的板件应置于干燥处堆放，一般每个货位允许堆放50层左右，同时要将工艺卡片填写清楚、准确，以便于下道工序的延续加工和生产计划人员的计划调度与管理。
2 f9 q$ w5 k# [5 a+ ,  i+ c0 a8 b2．定厚砂光& j  p4 z/ c3 ~' x0 }# ?" j* v2 m9 o
板件定厚砂光也称校正砂光。无论购进的人造板厚度规格标准如何，原则上，对于大幅面或开料后的规格板件，都应普遍施行定厚校正砂光处理。走厚砂光专用设备有宽带砂光机或三辊式砂光机。9 w& _  j9 g1 c& j  s% w
(1）板件砂光是板式家具生产环节中比较重要的工序之一，设备要求较高，如意大利dmc公司的宽带砂光机就是较先进的砂光设备，加工精度较高，加工量大，进料速度以 8～12m为宜。7 o  h9 f1 u" g- v7 w7 x# [- b
（2）进行定厚砂光，要求人造板两面砂削量均衡，以保证基板表面与内在质量，并有利于以后的表面二次加工。! v$ s& ^3 m7 ]
(3)板件在砂光中，要求每次单面砂削量不得超过1mm，砂光后的板件厚度公差应控制在土0.1mm范围。
2 b: y$ y$ h5 y: d( y（4）定厚砂光机使用60～80粒度砂带进行砂光加工，效果比较理想。