專利名稱：曲面實(shí)木薄片粘貼工藝及其專用模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種木材的加工工藝，尤其是涉及一種曲面實(shí)木薄片粘貼工藝及其專用模具。
人類對于諸如柚木、歐洲櫸木、櫻桃木、胡桃木、臺灣檜木、花梨木、楓木之類的具有美麗紋路、色澤的木料，一直有一種難以割舍的寵愛。但由于多年來的大量采伐，使其生長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人類的需求；隨著環(huán)保意識的覺醒，世界各國對這些生長緩慢的珍貴樹種都采取禁采或限量采伐的政策，更促使這類木料價(jià)格昂貴，取材量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不付使用。
為此，人們依靠加工機(jī)械和高分子粘接劑的長足進(jìn)步，經(jīng)長期的探索，研制出一種在較低級的木料、板材或人造木料上，粘貼有一層由具有美麗木紋的高級木料切削制得的實(shí)木切片。由此研制出的板材(如貼面板)既滿足了人們對高級木材的需求，也大大減少對其的開采量，作用一種經(jīng)濟(jì)并兼顧環(huán)保的良策，已在平面板材產(chǎn)品中被世界各國大量采用。但若在人們常使用的表面較為復(fù)雜的曲面型材上貼面的話，由于實(shí)木薄片易于破損又彈性十足，凹槽部分不是被壓破，就是彈起而沒有被粘著，造成大量的廢品。
目前，國內(nèi)外有下述幾種方法進(jìn)行實(shí)木薄片的曲面貼片生產(chǎn)一.精密機(jī)器的制造工藝。它系將實(shí)木切削成0.15-0.2mm厚度的木片，再在其一面上粘貼一層紙或無紡布，然后調(diào)整壓制模頭，調(diào)整成一組可調(diào)適各種角度，使其適合底材的各種形狀。因此，存在著下述缺點(diǎn)1.在實(shí)木薄片上貼上一層紙或無紡布，若其厚度太大，難以壓貼，容易在曲面處反彈；太薄的話，機(jī)械強(qiáng)度不夠，則易破損，并增加了生產(chǎn)工序、設(shè)備、及材料成本。2.需要一套精密的專用設(shè)備和壓制模具，以靈活地調(diào)整各壓制角的角度和壓力；若所述壓制機(jī)頭的各壓制點(diǎn)不符合底材的性狀，粘合面即會(huì)變形，而各種木線品種不下千種，調(diào)節(jié)模頭工藝相當(dāng)復(fù)雜。3.需精確地控制粘接劑的濃度及輸送時(shí)間，以期在薄片與底材壓制的貼合瞬間達(dá)到相當(dāng)大的初期貼合力；否則將因壓制不牢，造成復(fù)合木皮的反彈而制成廢品。4.整套設(shè)備需在極短的時(shí)間內(nèi)，非常精確地在各條曲線或曲面上得體地將快速運(yùn)行的曲面型材復(fù)合壓合；若稍不準(zhǔn)確，實(shí)木薄片的貼合即不能精確完成。故整套設(shè)備的造價(jià)非常昂貴，中小型企業(yè)無法投資生產(chǎn)，由此制成的產(chǎn)品成本高，售價(jià)貴等缺陷。
二.使用簡易設(shè)備進(jìn)行人工操作法。其生產(chǎn)步驟是1.將實(shí)木皮切削成0.2mm厚的薄片，然后粘貼一層紙或無紡布；2.將粘接劑涂布于底材上，用人工反復(fù)壓制，直至復(fù)合木皮不再反彈，再用模具冷壓到粘接劑固化。此法的缺點(diǎn)是1.操作時(shí)間太長，在人工反復(fù)壓制過程中，制成一根木線常需用30-60分鐘；2.木材會(huì)反翹變形，當(dāng)?shù)撞男螤钌杂凶兓?，壓制模具一般即無法與底材精確匹配，脫膠率常在30％；3.冷壓時(shí)間長，否則無法生產(chǎn)，故若要批量生產(chǎn)，即需大量的精制模具，但這使許多中小型投資人無法承受，且不經(jīng)濟(jì)。
三.采用模具熱壓工藝1.在底材上布涂膠；2.用固定的壓模具，使較厚的復(fù)合木皮壓制在底材上。該工藝的缺點(diǎn)是1.加工工序較為復(fù)雜，速度較慢；2.若采用的木皮太薄，一壓即破，故通常此法只能使用0.4mm以上的木皮，由于木皮本身的硬度大，使之產(chǎn)品中的銳角被圓化，從而影響了產(chǎn)品的美觀性；3.如果底材的形狀稍有變形，與熱壓模具對不準(zhǔn)確，即無法壓制，工藝條件限制太多，不實(shí)用。一般只能在短料貼木皮的場合中才適用。
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用實(shí)木薄片直接粘貼在曲面木線上，且曲型清晰，粘合質(zhì)量好的曲面實(shí)木薄片粘貼的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種生產(chǎn)成本低，企業(yè)固定資產(chǎn)投入較少的曲面實(shí)木薄片粘貼的方法。
此外。本發(fā)明還針對上述目的，提供一種與之相適配的專用模具。
本發(fā)明的發(fā)明要點(diǎn)主要包括如下步驟(A) 在實(shí)木薄片上涂布一層液狀的樹脂；(B) 在木線的表面涂布有同種或相溶的樹脂，其上置有結(jié)膜過程中的實(shí)木薄片，并取與木線各區(qū)形狀相吻合的壓制模條，沿縱向方向逐區(qū)壓合、粘接；(C) 木線與已粘貼其曲面上的實(shí)木薄片再固接成一體。
在上述生產(chǎn)工序中，所述的樹脂(在個(gè)別情況下，也可以塑料單體的形式)因木纖維組織的毛細(xì)現(xiàn)象而易于滲透，隨著溶劑的揮發(fā)，樹脂(或塑料單體)逐漸架橋，結(jié)合成塑料薄膜。這樣，在提高實(shí)木薄片強(qiáng)度和足夠的柔軟性的同時(shí)，還保證了貼片過程中所需的初始粘著力(一般可達(dá)最高粘接力的25％左右)；并使逐區(qū)壓合操作時(shí)，實(shí)木薄片不反彈脫膠。
其中，所述的固接工序除了自然放置、堆放，使木線與置于其曲面上的實(shí)木薄片固接成一體外，還可為在木線曲面上置有與之相吻合的模具后，施力冷壓。以使實(shí)木薄片進(jìn)一步平滑、緊密地壓合于底料木線上，使兩者的粘著力可達(dá)最高值的70％-80％。
當(dāng)然，所述固接工序還可改為貼皮木線經(jīng)與之吻合的滾輪，熱壓成型，以達(dá)到快速固定成型之功效?；蛘?，先經(jīng)前述的冷壓工序，然后再采用與之吻合的滾輪熱壓成型。后者，雖多了一道生產(chǎn)工序，但對進(jìn)一步提高產(chǎn)品的品質(zhì)有利。其中，一種較佳的方案是所述的熱壓工序系將木線加溫至50-70℃，并由形狀與木線相吻合的滾輪施以400-800kg壓力的滾動(dòng)擠壓成型，這時(shí)，其粘合力可達(dá)最高值的90％以上。所述的滾輪可采用尼龍、塑膠等材料制成。
本發(fā)明的目的還可以通過下述實(shí)木薄片粘貼的方法進(jìn)一步完善所述的實(shí)木薄片的厚度為0.15-0.25mm；所述液狀的樹脂層厚度為0.04-0.15mm；所述的冷壓工序系在木線和模具上平置施以5000-20000kg的壓力，冷壓持續(xù)時(shí)間為40-240分鐘。
在上述曲面實(shí)木薄片粘貼的方法中，所述的液狀的樹脂可選自丙烯酸、聚胺脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(ETHYLENE-VINYL ACETATE COPOLYMEREMULSION)中的一種或它們的混合物。它可以水溶性的乳液的形態(tài)，或者以油溶性的形態(tài)出現(xiàn)。若制造成本降低或進(jìn)口關(guān)稅降低或國內(nèi)制造技術(shù)進(jìn)步些，也可在市場上購買成品，經(jīng)調(diào)配而適用。
另外，在所述的曲面實(shí)木薄片粘貼的方法中，所述的壓制模條系由人造密度板或軟硬適中的木料制成的模具依曲面各凹點(diǎn)垂直縱向切割而成，其長度為50-500mm。以長度主要依操作工的習(xí)慣或熟練程度而定。通常，當(dāng)操作工較為生疏時(shí)，多用較長的壓制模條一段段地使兩者壓合；隨著操作的熟練，所使用的壓制模條可逐漸見短，以使操作更趨靈活。
本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明要點(diǎn)是一種用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1的方法的冷壓模具，其中，所述的冷壓模具系由人造密度板或軟硬適中的木料制成，其接觸曲面和長度與木線的相應(yīng)曲面和長度相吻合。這樣，既可大大降低了模具成本，利于組織大小批量的生產(chǎn)；而且采用人造密度板或杉木等易于加工、成本低廉的材料制成的模具軟硬適中，曲型得體，利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。
為了適用于工廠化生產(chǎn)，所述的一個(gè)冷壓模具與一條粘貼實(shí)木薄片的木線扣合成冷壓組；若干冷壓組平置疊加后，置于夾板之間，并通過設(shè)于夾板兩側(cè)的施力裝置，持續(xù)壓向其間的實(shí)木薄片。其中，所述的施力裝置可以采用千斤頂或者液壓裝置，或者螺旋緊夾裝置等。
因此，采用發(fā)明的生產(chǎn)工藝和方法，可將高擋的名木薄片粘貼于由杉木、人造密度板制成的各種曲度復(fù)雜，細(xì)小精致的線條周圍，使之木線逼真，適用范圍增大，且防水、防潮、防蟲蛀性能增強(qiáng)，消除變形；同時(shí)大大降低了原材料成本，更顯經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，增值明顯。與現(xiàn)有的實(shí)木貼片工藝相比，可大大減少了生產(chǎn)設(shè)備的投入，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和粘合強(qiáng)度，不破裂，使曲型清晰，銳角無圓化，且模具制作、更換方便，即使進(jìn)行小定單的生產(chǎn)，仍可避免庫存積壓?？蓮V泛地應(yīng)用于各種裝飾木線、相框、門框、地板、角線等的經(jīng)濟(jì)效益可觀。
此外，采用本發(fā)明的生產(chǎn)方法，只用一層約0.16mm厚的高級木料的薄片，即可利用人造密度板或塑料等來源廣泛的普通材料制成具有高級木料的視覺和實(shí)用效果精美木料。換言之，只需用少量的高級木料可替代百倍以上生長緩慢，采伐過度的珍貴木材，這對于日益重視環(huán)保和生物多樣性的人類來說，其社會(huì)效益和環(huán)保方面的價(jià)值將是不可估量的。
附

圖1是本發(fā)明中的一種與C1區(qū)相對應(yīng)的模條結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是本發(fā)明中的一種與C2區(qū)相對應(yīng)的模條結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是本發(fā)明中的一種與C3區(qū)相對應(yīng)的模條結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4是本發(fā)明中的一種與C4區(qū)相對應(yīng)的模條結(jié)構(gòu)示意附圖4是本發(fā)明中的一種與C4區(qū)相對應(yīng)的模條結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5是本發(fā)明的一種冷壓模具的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖6是本發(fā)明的一種生產(chǎn)操作狀態(tài)的示意圖。
下面通過實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步地描述。
實(shí)施例1在室溫為25℃，相對濕度60％，風(fēng)速3米/秒的環(huán)境中，進(jìn)行操作、生產(chǎn)。
1.底材加工精選平直杉木木方，經(jīng)干燥處理，至含水量在12％±2％；選用所需形狀的刀具安置于木工四面刨光機(jī)內(nèi)，經(jīng)精確調(diào)整刀具位置，然后將木料送入刨光機(jī)，刨制出所需線型的木線3。
2.調(diào)配樹脂主要成分為丙烯酸乳液，其固含量(SOLID CONTAIN)為45％±4％；粘稠度(VISCOSITY)為2000-4000CPS；PH值4-5.5；溶劑H2O。3.實(shí)木薄片的預(yù)處理工序?qū)⒁籂顦渲脟姌尵鶆虻貒娡坑诤穸葹?.15mm的柚木薄片上，涂布厚度0.15mm±2mm，經(jīng)自然揮發(fā)，置于干燥架約50分鐘，樹脂結(jié)膜，其厚度0.06mm±2mm，目視透明干燥，與實(shí)木薄片2結(jié)合成不可分離的一體。加工后的實(shí)木薄片縱向強(qiáng)度約480kg/cm，橫向強(qiáng)度約10kg/cm，其機(jī)械穩(wěn)定性、增粘性和柔軟性均優(yōu)。
4.在杉木線條上涂布丙烯酸乳液乳液，涂布厚度0.12mm，把實(shí)木薄片2平置于線條上，操作工手持與C1區(qū)相同形狀的壓制模條6，將實(shí)木薄片2沿縱向全區(qū)完全壓粘在曲型槽7內(nèi)，再依次進(jìn)行相鄰的C2區(qū)、C3區(qū)……直至全根木線表面完全壓著。因木片紋理皆為縱向，操作時(shí)順著木片的紋理，故在曲面及凹槽受壓時(shí)，既不易破，也不易反彈。
5.采用人造中密度板制成與之曲面完全吻合的冷壓模具8，與完成上述貼面工序的木線上相扣合；然后每組層層相疊加，置于鋼梁制成的上下夾板之間，并旋轉(zhuǎn)螺旋緊夾裝置上的螺旋桿，使其兩側(cè)持續(xù)受到約5000kg的壓力。待40分鐘后，解除緊夾裝置，脫離模具，實(shí)木薄片2與木線3間的粘合力即達(dá)到最高值的50％，已相當(dāng)穩(wěn)定。但為了防止因樹脂涂布不均勻而造成部分區(qū)域結(jié)膜不完整，一般可在模具重復(fù)利用率許可的前提下，將冷壓延長至240分鐘。
6.將前述半成品由輸送機(jī)以2.5米/秒的傳送速度連續(xù)經(jīng)過溫控室中，使其溫度升至50℃，并經(jīng)過尼龍滾輪的滾動(dòng)、擠壓，使實(shí)木薄片與木線更加緊密壓合，并加速固定成一體。
實(shí)施例2所述的樹脂也可采用聚胺脂，以甲苯為溶劑調(diào)配而成。實(shí)木薄片2采用厚度為0.25mm的胡桃木薄片，涂布樹脂的厚度為0.15mm；當(dāng)樹脂表面具備足夠的初期粘接力時(shí)，用壓制模條6將實(shí)木薄片沿縱向逐區(qū)壓粘在曲型槽7內(nèi)。待全部粘合后，再將實(shí)木薄片2的兩側(cè)包圍至木線的后面；合上模具8，置于液壓緊夾裝置中，在20000kg的壓力中靜置40分鐘后，解除緊夾裝置，脫離模具，再逐條經(jīng)溫控室，加溫至70℃時(shí)，調(diào)節(jié)擠壓螺絲，使尼龍滾輪施以800kg擠壓力，擠壓固定成一體。其它內(nèi)容參見實(shí)施例1，從略。
權(quán)利要求
1.一種曲面實(shí)木薄片粘貼的方法，包括如下步驟(A)在實(shí)木薄片(2)上涂布一層液狀的樹脂；(B)在木線(3)的表面涂布有同種或相溶的樹脂，其上置有結(jié)膜過程中的實(shí)木薄片(2)，并取與木線各區(qū)形狀相吻合的壓制模條(6)，沿縱向方向逐區(qū)壓合、粘接；(C)木線與已粘貼其曲面上的實(shí)木薄片(2)再固接成一體。
2.按照權(quán)利要求1所述的曲面實(shí)木薄片粘貼的方法，其中所述的固接工序?yàn)樵谀揪€曲面(5)上置有與之相吻合的模具(8)后，施力冷壓。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的曲面實(shí)木薄片粘貼的方法，其中所述固接工序?yàn)橘N皮木線經(jīng)與之吻合的滾輪，熱壓成型。
4.按照權(quán)利要求3所述的曲面實(shí)木薄片粘貼的方法，其中所述的熱壓工序系將木線加溫至50-70℃，并由形狀與木線(3)相吻合的滾輪施以400-800kg壓力的滾動(dòng)擠壓成型。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的曲面實(shí)木薄片粘貼的方法，其中所述的實(shí)木薄片的厚度為0.15-0.25mm；所述液狀的樹脂層厚度為0.04-0.15mm；所述的冷壓工序系在木線(3)和模具上平置施以5000-20000kg的壓力，冷壓持續(xù)時(shí)間為40-240分鐘。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的曲面實(shí)木薄片粘貼的方法，其中所述的液狀的樹脂選自丙烯酸乳液、聚胺脂乳液、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液中的一種或它們的混合物。
7.按照權(quán)利要求3所述的曲面實(shí)木薄片粘貼的方法，其中所述的液狀的樹脂選自丙烯酸乳液、聚胺脂乳液、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物乳液中的一種或它們的混合物。
8.按照權(quán)利要求1或2所述的曲面實(shí)木薄片粘貼的方法，其中所述的壓制模條(6)系由人造密度板或軟硬適中的木料制成的模具(8)依曲面(5)各凹點(diǎn)垂直縱向切割而成，其長度為50-500mm。
9.一種用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1的方法的冷壓模具，其中，所述的冷壓模具(8)系由人造密度板或軟硬適中的木料制成，其接觸曲面(5)和長度與木線的相應(yīng)曲面和長度相吻合。
10.如權(quán)利要求9所述的冷壓模具，其特征在于所述的一個(gè)冷壓模具與一條粘貼實(shí)木薄片(2)的木線扣合成冷壓組；若干冷壓組平置疊加后，置于夾板之間，并通過設(shè)于夾板兩側(cè)的施力裝置，持續(xù)壓向其間的實(shí)木薄片(2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種曲面實(shí)木薄片粘貼工藝及其專用模具。它主要包括如下步驟:(A)在實(shí)木薄片上涂布一層液狀的樹脂;(B)在木線的表面涂布有同種或相溶的樹脂,其上置有結(jié)膜過程中的實(shí)木薄片,并取與木線各區(qū)形狀相吻合的壓制模條,沿縱向方向逐區(qū)壓合、粘接;(C)木線與置于其曲面上的實(shí)木薄片固接成一體。因此,本發(fā)明具有對設(shè)備和模具的要求低,可大大減少了生產(chǎn)設(shè)備的投入,提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和粘合強(qiáng)度,使之不破裂,曲型清晰,銳角無圓化,且模具制作、更換方便,即使進(jìn)行小定單的生產(chǎn),仍可避免庫存積壓等特點(diǎn)。
文檔編號B27D5/00GK1376561SQ0111225
公開日2002年10月30日 申請日期2001年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月28日
發(fā)明者林蒼洲 申請人:林蒼洲