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2025-04-19 编辑:板材网 来源:网络 浏览数:6514
面裂木制品的开裂情况各异,原因也各不相同。大体上分为结构性开裂和大板件表面开裂(面裂)。工厂一般会将面裂归类为涂装缺陷,在涂装工序上找原因进行改善。其实很多时候根源还在于木材。下面我们还是来看图10-12工厂的实际案例:油漆面裂是指沿木纹方向发生的油漆开裂或者塌陷,如果和木纹方向无关,一般来说就属于纯粹
面裂
木制品的开裂情况各异,原因也各不相同。大体上分为结构性开裂和大板件表面开裂(面裂)。工厂一般会将面裂归类为涂装缺陷,在涂装工序上找原因进行改善。其实很多时候根源还在于木材。
下面我们还是来看图10-12工厂的实际案例:
油漆面裂是指沿木纹方向发生的油漆开裂或者塌陷,如果和木纹方向无关,一般来说就属于纯粹的涂装问题,如图13,不在本文的讨论范围之内。
油漆面裂有在生产线上发现的,也有出厂没问题、在客户家中开裂的。从季节上说,夏季较少发生,高发于冬季。从地域上分,南方较少,北方更多。
如图14所示,把面裂部位的油漆打磨掉之后,我们发现原因是下面的木材开裂。此图因为木材纹理细腻,面裂看得比较清楚。如果是橡木类导管粗大的木材,面裂往往和导管混在一起,很难用肉眼辨识。
要解决面裂的问题,我们必须先从木材开裂的基本概念说起。
木材中的水分为自由水和结合水。自由水是在木材导管中和细胞间的水分,可以自由移动,结合水是细胞内的水分。原木的含水率约60%左右,其中一半左右是自由水。当干燥开始时,最先失去的是自由水,木材的尺寸和形状都不受影响。当自然干燥到纤维饱和点之后,含水率大致在25%-30%,此时木材开始失去结合水,带来细胞壁的结构和尺寸的变化,引起木材的尺寸收缩。含水率从30%干燥到10%,木材的体积平均要收缩7%左右。
当木材失去水分收缩时,因为径向、弦向、轴向(长度)收缩速度不一致,就会造成开裂。开裂一定是沿着木材的径向,从树心向树的表面方向开裂。即使原木被切割成板材,开裂的方向依然不变。
木材的细胞壁和导管是开放的结构,遇潮吸水,干燥时则失水,表面失水过量或者过快时,则会引起面裂。刚刚被刨铣出来的木材表面,就像新鲜的面团一样,失水的速度非常快。如果没有及时保护,很容易引起微小的面裂。面裂的最大麻烦就是在白胚阶段很难被发现,尤其是橡木的面裂。这样的面裂就会导致后面涂装缺陷。
也就是说,白胚的面裂主要产生于机械加工过程中。产生原因主要有:
a.车间湿度过低,尤其在冬季,经常不到20%。如此干燥的环境会加速白胚表面的水分挥发;
b. 白胚在机械加工阶段时间太长。尤其对于生产管理不完善的工厂,缺乏产品进度跟踪和预警。白胚暴露在空气中的时间越长,就越增加面裂的风险。
以上问题都有比较成熟的解决方案,有条件的工厂,尤其是北方工厂,可以在车间加装喷雾装置,保持车间的湿度在合理水平,避免白胚的过分失水。
即使没有条件做加湿管线,也可以在每天下班后将白胚半成品用缠绕膜密封,来减少水分丧失,这也是简单易行且行之有效的办法。
从生产模式来讲,最好将分散的单机作业改造成流水线模式,提高生产效率,缩短加工时间。并使工期更加可控,避免车间里有被遗忘的订单或者产品。
开裂和变形
此处的开裂是指木材的结构开裂,已经影响到产品的强度和使用。开裂和变形虽然表现不同,但问题的根源都是一样的,那就是木材的内应力。还是先从具体的案例入手来分析:
前面已经分析过,木材在膨胀和收缩时,在各个方向上速度并不一致,这是造成开裂和变形的原因。同时,树木在生长和干燥过程中都会产生内应力,如果应力没有得到良好的平衡和释放,应力本身就会造成木材的变形和开裂。
图21的案例还有一个具体的原因。工厂对拼板工艺不了解,没有按规范把拼条宽度控制在10cm之内,直接将20-30cm的板材做拼板。控制板条宽度的原因就是避免单片材料内应力过大,过宽的板材产生的应力太大无法被拼板所平衡,将导致严重开裂。另外一个常常被忽视的规范,就是拼板板条含水率之差必须在2%之内,超范围之后会很容易导致拼条下陷,并大大增加以后开裂的风险。
很多企业其实完全没有内应力的概念,更不用谈检测和控制。内应力的检测方法并不复杂,正规企业一般使用下面的办法快速检测:
如果检测后发现材料存在内应力不平衡,一般的处理办法是二次干燥。将木材重新进窑烘干2-3天,在降低含水率的同时,让木材的内应力得以释放。除了传统的蒸汽窑,目前最新的隧道式微波干燥窑非常适合木材的快速二次干燥,能够大大节约二次干燥的时间,提高企业的生产效率。
在机械加工完成之后,上涂装线之前,最好能让白胚有24小时以上的养生时间。在控制湿度的养生房内,让白胚有充分的时间和环境湿度平衡,并释放内部应力。对木材造型改变较大的大型工件更是如此。这样会大大降低后期成品变形开裂的几率。
总结
黄变、开裂和变形,与其说是技术问题,不如说是管理问题。这些都是做木制品加工非常基础的工艺问题,也都有成熟答案。对于起步较早的中国家具出口企业来讲,这些都是早期阶段解决过的问题。最近几年,中国的内销市场蓬勃发展,旺盛的需求催生了大批的中小企业。他们缺乏专业人才和生产经验,这也是一些基础的品质问题又重新成为行业烦恼的原因。对木制品加工行业而言,知易行难,只有下定决心一步步建立品质控制体系,不断提高精益生产水准,才能把企业的未来建立在坚实的基础之上,在这个传统行业中笑到最后。
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