胶合板制造工艺学-3分析

③ 作表板使用时，裂隙深度达易引起透胶，胶合后，
单板裂隙延伸，容易产生表面龟裂，影响胶合板质 量。
2. 单板背面裂隙产生的主要原因
① 压尺安装不正确（压尺的位置偏高，或压榨 程度不够） ② 后角太大； ③ 木段水热处理不足
§3-3 影响单板质量的主要因素
一、旋切条件对单板质量的影响
（一）水热处理对单板质量的影响
① 若β过大，
旋刀的强度大，
但β过大，单板离开木段时反弯变形大而产生背裂，降 低了单板质量。同时切削阻力也增大
② 旋刀的β太小，
则刀刃薄而锋利， 但其刚性差，旋切时易颤动，单板成波纹状，并易磨损， 旋切硬质木材或碰上树节子时，容易引起崩刃或卷刃。
常用树种的β值 树种 松木 椴木 水曲柳
β值
20°~23° 18°~20° 20°~21°
2.旋切后角α
旋切后角如果太大， ① 切削阻力增大，刀床可能发生震动，旋刀把单板先 撕下后切断，单板表面粗糙度差； ②α大，单板反向弯曲变形过大，背面裂隙度大 ； 旋切后角如果太小， 单板背面裂隙度小，但旋刀后面与木段的接触面积过大， 木段对旋刀的压力增大，使得木段容易劈裂尤其是小径 木更容易弯曲，使得旋切出来的单板厚薄不均。 故后角应随木段半径减小而减小。
① 无动力压辊。
如图4所示，该防弯压辊装置由两个可以自转的圆
柱形辊筒组成。工作时将两个压辊压在旋转的木段上，
并通过进给机构对木段施以一定的压力，压力的大小
以平衡切削力为准。
Байду номын сангаас
② 动力压辊 该压辊装置中的两个圆柱形辊筒通过传动系 统带动旋转，旋转的辊筒与木段表面产生的摩 擦力将使木段产生一定的转矩(一般为旋切机卡 轴转矩的30%左右)，并同时起防弯作用。这种 防弯压辊既可以对木段产生防弯作用，又可使 旋切机卡轴对木段的转矩减少30%，使木段在 旋切过程中不容易产生旋脱现象，这对于芯部 具有一定腐软程度的木段尤为重要。采用防弯 压辊还可以使木段得到充分地旋切，明显地提 高单板的出材率，节约木材。
第三章
单板的制造
§3-1 单板旋切及旋切角度参数
一、旋切的概念
二、旋切主要角度参数
旋刀研磨角：是旋刀前面 和后面之间的夹角。 后角：是旋刀的后面与旋 刀刀刃与木段相接触表 面的切线CP之间的夹 角。
切削角：是切线CP与旋刀 前面之间的夹角。
图3-2
旋切机的齿形卡盘
旋切后卡盘在竹材端面留下的齿形痕迹
动木段逆着回转的同 时，将木段向旋刀仅 给。
二、合理挑选碎单板和窄长单板 旋切时，由于木段形状不规则(如弯曲、尖 削等)，容易产生一定比例的碎单板和窄、长单 板。为了提高单板出板率和原木利用率，降低 原材料成本，应把碎单板中要利用的单板挑选 出来，作为胶合板生产的芯板。
三、提高木段定中心的准确程度 在胶合板生产中，旋切工艺的先进程度是获得 高出材率的关键。而精确的定心，又是整个旋切过 程的关键，即使是很小的定心误差也会使原木出板 率受到严重影响。因此，木段定心技术得以迅速发 展，从原始的人工定心，到机械式三点定心和光环 定心，发展到现在的激光扫描XY定心，使得木段定 心精度得到较大程度的提高。
2.20-3.75 允许偏差（mm）
4.00以上
椴木 柳安 水曲柳
±0.05 ±0.05 ±0.10
±0.10 ±0.10 ±0.15
±0.20
例
某厂旋切椴木单板的名义厚度为1.00mm，为检测其厚 度偏差，在开始旋切时从木段的外圆部分、木段中间部分 和旋切接近木芯部分随机抽取10张单板，测其厚度，得如 下数据( mm ) 0.97，0.98，1.02，1.04，1.05，1.06，1.06，1.07， 1.07，1.08 试评定一下单板厚度的均匀性。 = ∑xi ／n=1.04 1.04-1.00=0.04mm
S0 和h0计算公式如下：
S-S 0 △= S ×100
S0=S（1—△/100）
s0
式中：S-单板的厚度，mm；
△-压榨率，%
cosδ tgσ σ ）
h0
h0= S0（sinδ—
式中：σ-压尺与旋刀之间的夹角，可在旋切机图上查出 或在机床上测得，一般为70°~90°； δ-旋刀的切削角
3. 压尺的选择
板带； （4）木芯四是剩余木芯

提高湿单板出材率的措施有：
减小木芯直径
合理挑选碎单板和窄长单板
提高木段定中心的准确程度
木段旋切到最后剩下木芯，一般木芯的直径约为 85～140ｍｍ，若把它作为副产品销售是极大的浪
费。要提高木材利用率，除了含有腐朽髓心、开裂
和其它不允许再旋切的缺陷外，必须对木芯再旋切， 以减少木芯的直径。
长、短、直径 不同的胀轴
采用胀轴的竹材旋切机
图4-1
无纺布强化和齿形接长竹单板
旋切用的竹筒和旋切后的竹芯
竹单板干燥机
§3-2 单板的质量
单板质量一般从以下四方面考虑：

单板厚度的偏差；


单板背面裂隙率；
单板表面粗糙度；
单板横纹抗弯强度。
在这四项中，以前两项为主，因为单板背面裂隙越 多、越深，则表面粗糙度就越差，抗弯强度也就越低， 因此，实际上只要根据前两项就可以评定单板质量的 好坏。
后角的大小实质上反映了旋刀的后面与木 段表面接触的大小，其值表示木段对旋刀支撑 力的大小。
在旋切过程中，
旋刀后面与木段表
面的接触宽度应基 本上保持在一定范 围内，一般硬材约 为2~3mm，软材为
3~4mm。
（三）. 旋刀安装高度对单板质量的影响
如果旋刀安装高了，旋刀后面就会压向木材，切削 阻力增加，木段易弯曲变形，这时旋切下来的单板是两边 厚中间薄，剩下的木芯是两边薄中间厚。 如果旋刀安装过低，低于卡轴中心线，在旋切过程中， α不仅不能随木段直径减小而减小，反而会随径级 减小而增加，导致裂 隙加深，另外，木段 由于自身而下垂，这 时，旋切下来的单板 是两边薄中间厚，木 芯是两边厚中间薄。
（四）压尺的影响 1. 压尺的作用有以下二点： （1）防止在旋刀刀刃没有到达的地方产生无 规则的劈裂（超前裂缝），同时也可以减少 单板的背面裂隙
R1
P2 P1
P3 P1为劈力 P2为切削力 P3对木段的压力

（2）在压尺的作用下，能挤出单板中一部分 水分，有利于单板干燥。
2. 压尺的正确安装位置
(2) 采用动力压辊或动力压尺的旋切机 一般采用双卡头带压辊的旋切机旋切木 芯，直径只能减少到65～80ｍｍ左右。而采 用无卡轴旋切机旋切木芯，可以把木芯直径
减小到50ｍｍ。
2. 间接法
无卡轴旋切机不 是靠卡轴带动木段， 而是借助两个同步转 动的摩擦辊与固定压 尺辊呈三角形抱住木
段，靠摩擦辊外圆驱
表
单板旋切过程中常见的缺陷产生原因和改进方法
§3-4 单板出板率
原木的旋切分为四部分：
（1）碎单板一是由于原木的形状因素如弯曲、截面
不规则、两端大小头等造成旋出的单板为碎单板；
（2）长条单板：二是由于木段在旋切机上
装卡位置不正确即定心不准而旋出断续的长条单板
（3）连续单板带：三是木段旋圆后所旋出的连续单
σ
=s=0.０３８
３.单板的厚度偏差对胶合板质量有何影响？ ① 单板厚度不均匀时，涂胶量不均，胶层固化后的收
缩率和应力也不相同，产品易变形；
② 单板厚度不均匀时在热压过程中板坯各处承受压力
不一致，使同一张胶合板上胶合强度不同；同时，
胶压时需要较大的压力，增大了木材压缩率。 ③ 单板厚度不均匀，也直接影响胶合板的平整度，使 表面加工与两大卫增加，薄的地方易砂漏。
一、单板的厚度偏差
１测量方法：
检查单板的厚度偏差应检查两方面：
① 检查整幅单板的厚度偏差；
② 检查一根木段旋切下来的单板厚度偏差
2.鉴定单板厚度均匀性的指标：
① 实际平均厚度和名义厚度的差值
② 单板各处的实际厚度不均匀情况σ。
表
树种
一般工厂规定的单板厚度偏差允许范围
单板厚度（mm）
1.00-2.00
防弯压辊的作用原理：
由于木段旋切时产生的弯曲变形，影响
了单板的厚度均匀性。为了改善这种切削状
况，可在木段所受切削力合力作用线的相反
方向上设置防弯压辊(见图4)，使压辊作用力
的合力与切削合力大小相等、方向相反，用
以平衡切削力对木段的作用力，从而消除或
减小木段在切削过程中的弯曲变形。
防弯压辊的结构形式防弯压辊有两种型式:
一、减小木芯直径 减小木芯直径有两种方法:直接法和间接 法。直接法是在大型旋切机，如含有内外双卡 头的带压辊的旋切机上直接旋切木芯。而间接 法，是把木芯从旋切机上卸下截短后，再次旋 切。旋切时可采用无卡轴旋切机进行旋切，如 江西第三机床厂、江苏镇江林机厂生产的无卡 轴旋切机。 1. 直接法 （1）双卡轴带压辊的旋切机
二、背面裂隙
当旋切时 产生的应力大于 木材横纹抗拉强 度时，在单板的 背面就会产生许 多小裂口，这个 裂口就叫背面裂 隙。
正面
（紧面）
背面 （松面）
１.背面裂隙对胶合板质量的影响
① 背面裂隙大，则单板的横纹抗拉强度和表面粗糙
度差；
② 作芯板用时，耗胶量、胶层收缩率、板坯内部应
力都增大，由于胶合板表面粗糙，胶合强度也下降；
§3-5 旋切机和后工序的配合

一、带式传送带

二、单板折叠输送器
单板
三、卷筒装置
单板卷 空卷筒
思考题





评定单板质量的主要指标是什么？，它们对胶合板的质量有 哪些影响？ 单板旋切工艺要求旋刀后角如何变化？ 压尺有什么作用？ 什么叫刀门缝隙宽度？什么叫压榨率？ 怎样正确安装压尺？ 单板旋切过程中常见的缺陷有哪些？原因在哪里？如何消除？ 提高湿单板出材率的措施有哪些？ 旋切机和后工序的配合形式有几种？ 研磨角和后角的大小对单板质量有何影响？ 水热处理温度对单板质量有何影响？
（1）
（2）
（3）
（4）
压尺正确安装位置：压榨率要符合要求，即刀门大小适中，同 时压尺的压榨线应通过旋刀刀刃。
s0
h0 σ
刀门缝隙宽度（S ）：是指压尺的压棱与旋刀前面的垂直距离。 0 压榨率：用单板厚度方向上被压缩的百分比来表示。
树种 压榨率 （%） 椴木 10-15 桦木 12-18 水曲柳 15-20 松木 15-20 柳安 12-18 阿必东 15-20
蒸煮软化处理主要是增加木材的塑性，有利于旋切。 不同的树种和单板材厚度，需蒸煮的温度和时间不同。 水热处理温度对单板质量的影响：
（1）水热处理温度过高，旋切单板易起毛，影响单
板表面粗糙度； （2）水热处理温度过低，木材的塑性不足，单板背 面裂隙度大，甚至不能正常旋切
（二）旋切角度参数的影响
1. 旋刀的研磨角β
压尺的形状分为两大类 （1）接触型压尺 ① 固定式压尺
H
β2
β1
β1=45°~50°
A 圆棱压尺
β1= 45° β2= 85° H=（1.5~2）S
B 斜面压棱压尺
圆棱压尺最好用于旋 切薄单板和硬质材
斜面压棱压尺最好用于旋
切厚单板和软质材
② 辊柱压尺
（2）非接触型压尺(高温压尺)

影响单板背面裂隙度的因素：
水热处理的程度 压尺的安装
旋切后角的大小
二、旋切机的精度和切削-被加工物系统的刚性 三、机床的使用和保养 生产中由于维护保养不善，常导致旋切机 严重磨损，如主滑道呈马鞍形或左右倾斜，刀 架传动丝杆与螺母、压尺与刀架磨损松动，卡 轴与轴承磨损松动等，这些都会引起单板质量 问题，产生单板厚度误差大、松紧边以及背面 裂隙增大等不良后果，因此应及时采取适当措 施加以解决。