1 引言
刨切薄木是表面裝飾材料,其紋理美觀,材色適中,其表面光潔度對裝飾性具有很大影響,改善表面光潔度能提高裝飾效果,提高被裝飾產品價值,有利于產品銷售和使用。刨切薄木一般比較薄,常用厚度在0 2～0 6ｍｍ左右,由于厚度小,在生產加工時很容易產生砂透現象,從而露出被裝飾的基材,產生加工缺陷。或者根本不能砂光,只能利用原來的裝飾表面。粗糙的表面給后續的涂飾工藝帶來難度,增大了材料消耗和工時消耗,增加了產品生產成本。所以提高刨切薄木加工時的表面光潔度,改善薄木表面粗糙狀況,對保證被裝飾產品外觀效果至關重要。改善刨切薄木表面粗糙度有多種方法,第一種方法是調節刀具(研磨角、切削后角、切削角),對于不同硬度的木材,調整刀角只能在一定范圍內提高刨切薄木表面光潔度,此種方法受到木材硬度和刨切薄木厚度的限制。第二種方法是增加刨刀的鋒利程度,這對改善薄木表面粗糙度很有效,此種方法因木方的硬度和刀具的材料不同而增加磨刀、換刀次數,但相應降低了生產效率。第三種方法是將木方浸水,增加木方含水率,使木方在水熱聯合作用下軟化,這種方法能非常有效地改善刨切薄木的表面粗糙度,但工時和成本都較高。在前幾種方法基礎上,還可應用一種新的方法即木方短時加熱刨切方法,這種方法是在切削過程和返回過程以及間歇的短暫時間里,對木方進行高溫短時加熱,使刨切木材短時膨脹和軟化,從而改善刨切薄木表面粗糙度,此種方法簡單易行,成本低,對木方含水率沒有嚴格的要求,并能有效地改善薄木質量,使薄木具有較光滑的表面。這種方法可與其它方法聯合使用,也可單獨使用,為了摸索短時加熱對刨切薄木的影響,我們進行了如下試驗:
2 試驗材料
山楊木方
3 設備設施
日產木方縱向進給臥式刨切機;木方加熱設施及ＳＥ-4Ａ型粗糙度檢測儀。
4 試驗工藝
4. 1 首先要選擇木方刨切面,根據所需要的薄木紋理,結合木方原有的缺陷,來確定刨切平面。
4. 2 先對刨切面進行預先加工整平,使刨切面具有較好的平整度,保證加熱時木方均勻受熱。4. 3 檢查調整刨切面和相對面的平行狀況。
4. 4 對木方進行刨切,刨切下來的薄木作為樣板,用于與加熱后刨切的薄木對比之用。
4. 5 木方加熱后再刨切,并根據薄木表面粗糙狀況改善程度,對加熱條件進行調整,直至粗糙狀況有良好
改善。
4. 6 用粗糙度檢測儀檢測加熱和未加熱刨切的薄木表面粗糙狀況,并進行統計分析。
4. 7 在薄木上選取10個試驗區域,每個區域測量5個峰值和5個谷值,分別用它們的最大值、平均值及差值衡量表面粗糙狀況,通過數據和柱形圖聯合分析。
從試驗結果可以看出,每個試驗區的粗糙狀況都有所改善,最少提高8 8%,最多提高66%,平均提高36 9%。從10個試驗區的不同測量點,分別選取5個最大峰值和5個最大谷值進行對比檢測,用柱形圖表示
從五個最大峰值對比圖可以看出,加熱刨切法比未加熱刨切制得的薄木表面的凸起峰值明顯降低,最大降低54%,最小降低13%,平均降低41%。從五個最大谷值對比圖可以看出,加熱刨切法比未加熱刨切制得的薄木表面凹下谷值也有減少,最多減少37%,最少減少53%,平均減少21%。以上說明加熱刨切薄木表面微觀形態更趨于平坦。將10個試驗區的峰值和谷值分別平均,再進行對比分析,用柱形圖表示如圖3和圖4:從不同測量點平均峰值對比圖和平均谷值對比圖也能看出,加熱刨切法所制得的薄木表面峰谷值都有所減小,在總體上更趨于平滑,粗糙度有較明顯的改善,其中峰值最多減少45%,平均減少37%,谷值最多減少43%,平均減少37%。再從另一個角度進行評價,即用峰值和谷值疊加的平均值,也就是用對應峰值和谷值絕對值之和的平均值分析,柱形圖如圖5
從峰谷疊加平均值對比圖看,疊加平均值相差最多為43%,最少為32%,平均37%,相差的百分率與前述分析一致,但相差的凈值卻大大增加,這說明峰值、谷值同時減小才能改善薄木的表面粗糙度。
5 結 論
通過上述試驗證明,加熱木方刨切法確實能改善薄木表面粗糙度,提高其外觀裝飾效果,對山楊刨切而言,能將表面光潔度總體提高30～40%。該方法對其它樹種也能起到類似的作用。
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