意杨属早材速生树种,因其生长速度快,易产生偏心材,年轮宽度和生长应力的差异均较大,所以在旋切时,木段最大内接圆柱体的定心轴线与生长中心不易重合,致使旋切出的单板材质不均,干燥时易产生翘曲变形。总体上看,意杨木段的径级同进口材相比普遍偏小,生产过程中“三板”很难平衡。为了解决上述问题,针对苏北地区众多厚板生产企业的设备配置特点,采取分段引进关键技术等相应对策,使多层胶合板的生产质量有了保证。本文重点介绍多层胶合板生产过程中旋切、干燥、组坯等重要工序采取的关键技术。
旋切单板时的关键技术
1 合理选择旋切角度参数在胶合板生产中,为了能旋出优质单板,应尽可能减小楔角β值。一般采用∠β=18°～23°。然而,由于意杨木段含水率高(平均含水率在150%左右),而且从解剖学上看,意杨具有程度不同的胶质纤维,且大多出现在靠近髓心的心材部分。胶质纤维的细胞壁比正常材厚,旋切时单板表面易起毛发生扭曲,而且对旋刀的机械损伤也较大。因此在保证旋出优质单板的前提下,兼顾旋刀的使用寿命,β角宜取19°～20°。切削角δ对加工质量的影响也很大。从理论上讲,切削角应随着木段半径的减小而减小,减小切削角就能减小背面裂隙的出现。切削角是楔角与后角之和,由于旋刀的楔角在研磨后为一定值,因此在旋切过程中,要减小切削角,只有靠减小后角来实现。后角α小时,可以减小单板出现裂隙的可能性,但如果过小,旋刀后面与木段的接触面积过大,对木段的压力就较大,这样不仅会造成过大的摩擦损失,而且会使木段弯曲变形。木段直径越小,弯曲越严重,从而造成单板厚度不均匀。此外,由于意杨心材部分力学强度小,后角过小还会造成卡爪与木段之间的“打滑”,甚至使木段发生局部“劈裂”,致使旋切无法正常进行。总之,后角α的大小取决于旋切木段表面的曲率。一般来说,意杨木段的直径通常在30ｃｍ以内,故其后角以取0°30′～2°为宜,并由此来确定切削角δ的选择范围。
2 合理确定旋刀安装位置在实际使用中,相对于卡轴轴线的装刀高度ｈ有3种代表性的方案影响α与β角的变化:(1)装刀高于木段旋转轴线(ｈ为正值),半径Ｒ的减小引起α减小;(2)装刀高度等于木段旋转轴线,ｈ=0,α为常数;(3)装刀低于木段旋转轴线,随着半径Ｒ的减小,角α增大。鉴于此,建议采用表1中的旋刀安装高度。表1 建议的装刀高度值旋切机类型当木段直径为下列值时装刀高度ｈ(ｍｍ)300300～800无辅助滑道的旋切机0～+0 5+0 5～1 0有辅助倾斜滑道的旋切机0～-0 50～-1 0注:“+”号表示装刀高于卡轴轴线;“-”号表示装刀低于卡轴轴线
3 正确使用压尺常见的压尺有圆棱压尺、斜棱压尺和辊柱压尺,从旋切意杨厚单板的特点出发,最适宜使用的是斜棱压尺。因为斜棱压尺与木材的接触面积较大,适用于压紧程度较大、单板厚度较大、木材较软的条件。压尺安装调整时,压尺棱与刀刃应取得平行,并用塞尺沿刃口按一定间隔测定若干点,使之等于Ｓ0(Ｓ0约等于单板厚度的80%～90%)。开始旋切后,如遇单板表面有剥落、纤维撕裂等情况时,说明压紧力过大;如发现单板表面粗糙或背面裂隙过深时,则说明压紧力过小。压尺前尺面与旋刀前刀面之间的夹角通常为70°～90°(由机床结构决定),当压尺压紧边与刃口的高度等于零或接近等于零时,取小值,反之取大值。另外,压尺压紧边相对于旋刀刃口的高度ｈ0,在校正了压尺棱与刀刃的平行度后,可在刀刃两端及中间用塞尺测定三点的ｈ0,并将其调整到理想的范围。旋切意杨单板时,旋刀与压尺间的间隙Ｓ0之间的关系可参见表2。
4 旋切机的磨损对单板质量的影响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。
2 干燥单板时应注意的关键技术
2 .1 正确掌握干燥的基本原则意杨单板的干燥缺陷有两种:一种为单板端部呈现波浪形,俗称“荷叶边”;另一种为板的中部隆起,俗称“大肚子”。这两种缺陷会使单板的外观不平整,导致翘曲度超标。由于意杨单板对纵、横向翘曲度有较高的要求,故应采用合理的干燥工艺。目前国际上的小径木生产线大都采用先剪后干工艺,产品以大幅面的厚型结构板为主(大部分用于水泥模板),多层胶合板与此有类似之处,且我国的意杨径级一般在40ｃｍ以下,所以生产意杨单板采用先剪后干工艺较为合适。干燥意杨厚单板时,水分相对较多,而且单板厚度越大,水分传导和水蒸气扩散的路程越长,阻力也增大,干燥时间相应延长。另一方面,意杨的心边材区别较大,心材部分含水率高,如果心、边材同时干燥,则干燥出的单板含水率差异较大。故要保证干燥的均匀性,应在旋切和剪板时尽量将心、边材分别堆垛、陈放和干燥。单板干燥后的干缩分为长、宽、厚三个方向的干缩,宽度方向干缩最大。然而厚单板同薄单板相比,其含水率的梯度较大,因此内部的湿层将防碍表层的收
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