家具生產(chǎn)的新技術講座之二

現(xiàn)代木家具的砂光技術(南京林業(yè)大學木材工業(yè)學院210037李軍)ModernSandingTechnologyofWoodenFurniture（FacultyofWoodSci.&Tech..NanjingForestryUniversity210037LiJun）一、前言大多數(shù)消費者購買家具時把家具質(zhì)量作為必需考慮的因素，特別是外觀質(zhì)量，更是他們選購家具的第一考慮因素，因為內(nèi)在質(zhì)量需要通過設備檢測才能判斷優(yōu)劣，外觀質(zhì)量可以通過人們感官進行判斷，因此外觀質(zhì)量是影響家具銷售的重要影響因素。老漆工常說：白坯砂光的越到位，油漆質(zhì)量越高。從這句話不難看出家具白坯表面質(zhì)量在家具外觀質(zhì)量中所起的重要作用。傳統(tǒng)家具白坯表面修整方法是凈光和砂光。凈光是利用刀片與零件表面產(chǎn)生快速移動的一種零件表面修整方法。砂光是指采用砂紙磨削木材表面的過程，多數(shù)為手工操作。由于機械設備的原因，傳統(tǒng)家具零件表面修整方法有相當?shù)木窒扌?，它主要適合實木方材表面修整，至于大幅面的板式零件或有型面的零件，則修整后零件表面質(zhì)量不高，零件型面或形狀完整保持率也不高。現(xiàn)代家具的結(jié)構、材料與傳統(tǒng)家具相比較發(fā)生了非常顯著地變化，其零件表面質(zhì)量要求也提高到了一個新層次，與此同時，現(xiàn)代家具零件表面修整技術與傳統(tǒng)家具零件表面修整技術也發(fā)生了深刻的變化。二、現(xiàn)代砂光技術的典型砂光設備圖SEQ圖\*ARABIC圖SEQ圖\*ARABIC1寬帶砂光機通用型砂光機以寬帶砂光機和手壓砂光機為主。寬帶砂光機和手壓砂光機幾乎成為實木家具生產(chǎn)商和板式家具生產(chǎn)商必備的加工設備，因此本文重點介紹有代表性的寬帶砂光機的特點。CSD壓力傳送系統(tǒng)：先進的寬帶砂光機是由CNC控制，其砂光壓力控制是通過CNC電子控制分段壓塊加壓來實現(xiàn)的，該種砂光機又稱琴鍵式砂光機。圖SEQ圖\*ARABIC2CSD壓力分布示意圖在有厚度偏差的基材上貼比較薄的單板或涂飾油漆然后再砂光。此時采用普通型寬帶砂光機還是琴鍵式砂光機是完全不同的兩種結(jié)果。采用普通型寬帶砂光機砂光此類型零件，要么某些部位沒有被砂光，要么局部被砂漏，而琴鍵式砂光機則不同，它會忽略板材的厚度偏差，將砂帶壓力均勻地圖SEQ圖\*ARABIC2CSD壓力分布示意圖圖SEQ圖\*ARABIC3左圖為普通砂光機壓力分布示意圖右圖為琴鍵式砂光機壓力分布示意圖CSD壓力系統(tǒng)能夠精確地、自動地調(diào)整每一個壓力單元的壓力，而且是按著位于壓力單元下的工件表面尺寸來調(diào)整的，同時按此壓力分布規(guī)律確保到零件的邊部，且不受零件形狀的影響，如圖2所示。如果零件邊部有輕微的重疊圖SEQ圖\*ARABIC3左圖為普通砂光機壓力分布示意圖右圖為琴鍵式砂光機壓力分布示意圖圖SEQ圖\*ARABIC4橫砂單元圖SEQ圖\*ARABIC4橫砂單元CSD壓力系統(tǒng)與普通壓力系統(tǒng)的不同點，如圖3所示。普通寬帶砂光機采用空氣壓力圓柱砂光技術，這種技術不可能使每個單獨的壓力單元得到精確的壓力量，要么每個壓力單元的壓力為100%，要么為0%，因此砂光遇到有鑲邊的零件或零件開內(nèi)孔則會出現(xiàn)壓力不均現(xiàn)象。橫向砂光單元現(xiàn)代砂光技術增加了橫向砂光單元，如圖4所示。該單元的切削方向與木皮的紋理方向成900角，所以能夠很好地切斷纖維，從而避免油漆時出現(xiàn)毛刺現(xiàn)象。橫向砂光單元砂出的光滑表面符合油漆薄型涂飾的涂飾要求，同時也可以避免軟質(zhì)實木砂過頭現(xiàn)象。另外此單元也適合砂光環(huán)孔材。為了使砂光機合適不同類型木材的砂光，橫向砂光常常與縱向砂光單元聯(lián)合使用。圖SEQ圖\*ARABIC圖SEQ圖\*ARABIC5定厚砂光系統(tǒng)在定厚砂光過程中，為了得到一個等厚的砂光表面采用鋼制定厚砂光輥現(xiàn)代砂光機又一特征。當砂光軟質(zhì)木材時，與橡膠輥相比較，鋼制定厚輥可以避免砂過頭現(xiàn)象。如圖5所示。高質(zhì)量砂光機的每一個輥子都作了動平衡，因此能夠保持在高速運轉(zhuǎn)時平穩(wěn)狀態(tài)。當使用不同粗細砂粒砂帶時，砂帶的厚度也是不同的，為了得到正確的最后零件厚度，高級砂光機有一個整體砂帶補償裝置。定厚砂光單元的調(diào)整是通過數(shù)字控制裝置來調(diào)整的，因此比較精確。帶有分段加壓裝置的橫砂和縱砂組成的砂光機可以達到精細砂光木材表面的水平。砂光單元組合現(xiàn)代砂光機有接觸輥、縱砂單元、橫砂單元、刷輥等基本單元組成。這些基本單元的不同組合，所適應零件材質(zhì)、類型及砂光質(zhì)量都不相同，因此本文舉例說明部分砂光單元組合特點，具體如下表格所示。序號名稱圖例應用及特點1接觸輥/刷輥單元定厚砂光；鑲花木地板、實木和素板砂光；2接觸輥/縱砂單元/刷輥定厚砂光；鑲花木地板、實木和素板砂光；3接觸輥/接觸輥/縱砂/刷輥大切削量，快速進給的定厚砂光；鑲花木地板、實木和素板砂光；4接觸輥/橫砂單元/縱砂單元/刷輥砂光中心、定厚砂光、橫砂（切斷年輪早晚材和交叉紋理）、細砂、底漆砂光（縱砂帶要經(jīng)常更換）；使用橫砂單元和縱砂單元可以用于薄木砂光，但進料速度要慢。5接觸輥/橫砂單元/縱砂單元/縱砂單元/刷輥流水線上的定厚砂光和末道漆細砂；單獨砂光機可以高速進料；砂光表面質(zhì)量高；實木、薄木、底漆砂光；6底部：接觸輥/縱向砂光單元頂部：接觸輥/橫砂單元/縱砂單元/縱砂單元/刷輥砂光線上雙面砂光；從底部定厚砂和細砂；為得到高精度表面，從頂部定厚砂、橫砂和細砂；采用橫砂單元/縱砂單元/縱砂單元/刷輥組合，適合于薄木砂光，可以采用中等進料速度；圖形操作系統(tǒng)現(xiàn)代砂光機的操作清晰簡單。一個開始按鈕就可以自動開始或停止，一個緊急按鈕可停止機械的所有操作。圖形操作終端適用于所有用戶有權使用的參數(shù)調(diào)整，這些參數(shù)完全反映在屏幕上，包括砂光機出控制錯誤的信息，且調(diào)整后的參數(shù)可以作為一個程序存在存儲器中，以便再調(diào)用。砂光帶清潔系統(tǒng)砂光帶清潔系統(tǒng)在保證砂光質(zhì)量和砂光效率上占有相當重要的位置，因為砂帶上的砂粒之間的間隙容易被木材纖維或木粉填滿。如果填滿，則砂帶的砂削能力就會大大地下降，且會發(fā)熱，砂光的質(zhì)量和效率也會大大地降低，同時減少砂帶的使用壽命。先進砂光機采用鼓風法和吸塵法聯(lián)合作用在砂輥轉(zhuǎn)回處，因為此處砂粒的間隙處于張開最佳狀態(tài)。家具零件的漆膜越薄，清潔系統(tǒng)就顯得越重要。專業(yè)型砂光機以帶式型面砂光機、帶式曲形零件砂光機為主。對于砂光機走專業(yè)化道路也是生產(chǎn)的需要，只有采用專業(yè)砂光機才能保證砂光質(zhì)量和生產(chǎn)效率。型面砂光機如圖6所示。圖SEQ圖\*ARABIC6型面砂光機型面砂光機砂光有多個小的砂帶從多個角度和側(cè)面來砂光零件的側(cè)邊和平面部分。砂光壓塊（sandingblock）具有與側(cè)邊型面反輪廓的形狀，每一個側(cè)邊形狀對應一個砂光圖SEQ圖\*ARABIC6型面砂光機手工砂光以海綿砂光機、振蕩砂光機、八角砂光機和刷式砂光機為主。手工砂光主要針對于形狀或裝飾比較復雜的零件進行砂光。手工砂光是對不能采用自動砂光機的一個補充，是不可缺少部分。圖SEQ圖\*ARABIC7型面砂光裝置刷式砂光機是由靈活的氧化鋁砂光布組成。適合于柜門、車削零件、雕刻零件等零件輪廓砂光，也包括曲圖SEQ圖\*ARABIC7型面砂光裝置三、現(xiàn)代砂光技術的典型砂光工藝由于現(xiàn)代家具用材、零件形狀的復雜性及砂光質(zhì)量的要求，所以砂光工藝又分為多種類型。（1）家具零件典型砂光工藝分類平面通用型砂光工藝；型面專業(yè)型砂光工藝；手工砂光工藝；平面通用型砂光+手工砂光工藝平面定厚型砂光工藝；工序聯(lián)合型砂光工藝；平面通用型砂光工藝：主要對象是平面型零件，如方材表面砂光、刨花板、MDF、細木工板、集成材的素板砂光及其貼面后砂光，此時無論是方形零件、還橢圓形或其它形狀零件都可以進行平面砂光。如果零件表面平整度高，砂光設備精度高，則可以砂光漆膜。通過寬帶砂光機砂光可以一次完成砂光任務，生產(chǎn)效率比較高；典型設備為寬帶砂光機。型面專業(yè)型砂光工藝：主要對象是型面型零件，如車削零件、裝飾條（如通過四面刨、壓刨、下軸銑床加工的線條或通過線條機加工的線條）、彎曲型零件（如實木彎曲型零件、圖SEQ圖\*ARABIC8刷式砂光機圖SEQ圖\*ARABIC8刷式砂光機手工砂光工藝：從理論分析可知，該種方法適合于任何零件的砂光，但是考慮到生產(chǎn)效率及砂光質(zhì)量，此種方法常用于形狀復雜、體積比較大或不適合機械進給的零件砂光，如海綿砂光機、振蕩砂光機、八角砂光機和刷式砂光機，其中八角砂光機和刷式砂光機更適合花紋雕刻零件等的砂光。對于有一定厚度偏差貼木皮的板材往往一次寬帶砂光機砂光不能完全滿足生產(chǎn)的要求，因此也可以采用手壓砂光機進行補充砂光。平面定厚型砂光工藝：主要適用于實木零件和素板的砂光，其目的是為了減少厚度公差，保證后續(xù)工序的加工質(zhì)量，如保證貼面的平整度、油漆的平整度等。工序聯(lián)合型砂光工藝：對于仿型銑所加工的零件多數(shù)形狀比較復雜，一般沒有相應的砂光機械進行砂光，常采用手工砂光，因此容易造成零件變形。先進的仿型銑采用銑刀與砂帶同步運動的形式來完成零件的銑削和砂光，此設備加工的零件表面光滑、形狀符合設計要求。（2）一般家具零件砂光工藝過程：實木零件：備料毛料加工膠合或彎曲凈料加工或部件裝配或涂飾平面砂光或型面專業(yè)型砂光側(cè)面砂光或細部砂光細砂。板式零件：人造板素板備料或?qū)嵞緱l封邊平面定厚砂光貼木皮平面砂光平面補充砂光側(cè)邊銑削側(cè)面砂光或型面專業(yè)型砂光。四、現(xiàn)代砂光技術的特點專業(yè)化分工明確，如油漆砂光機、薄木砂光機、實木砂光機、平面砂光機、型面砂光機等；計算機控制程度越來越高，如橫切傳感器測量零件的尺寸、形狀和零件的厚度，并且控制分段壓輥，時時地調(diào)整零件通過時想要得到的精確壓力。自動化程度高。全世界獨有