直线封边机功能及封边技术特点

1、直线封边机功能及封边技术特点摘要：本文介绍了封边的常用方法和材料,主要以直线封边机为例,详细介绍了封边工艺的根本操作流程及其技术参数,分析影响封边质量和强度的主要因素,最后探讨了封边技术的开展趋势.关键词：封边材料、封边工艺、质量引言：一直以来,实木家具以天然纯实的材质和更为环保的特质深受消费者的喜爱.但随着森林资源的逐年匮乏、木材价格等原材料价格本钱压力增大,板式家具逐渐符合群众消费者的口味,板式家具以款式新奇、拆装方便、节省木材,色彩鲜艳、木纹清楚以及不易变形、防蛀、价格适中等优点,在家具市场中日趋升温,尤其是深受年轻人追求个性生活的品味,更是办公家具中的宠儿.目前其在市场上的占有率高达7

2、0%以上,远高于实木家具,占据着绝对优势.是否符合健康标准、是否环保、是否耐用都是购置家具时的核标准.封边质量是消费者在购置板式家具所最关注的因素之一,由于封边质量的好坏直接影响板式家具的质量和环保性能.在板式家具的生产中,封边是最重要也是使用最频繁的一道工序,同时也是产品质量问题最多的工序.判断一件板式家具的质量如何,最先也最容易看到的就是封边的质量.本文旨在通过介绍封边机功能及其技术特点,分析基材,胶黏剂、封边材料及设备等对封边质量和强度的影响,提出解决封边中较易出现问题的举措,希望对实际生产具有一定的指导意义.1.封边1.1 封边概述封边就是用木条、薄板条、单板条、薄木条、三聚鼠胺树脂装

3、饰板条、塑料薄膜PVC条、ABS条、预油漆装饰纸条等条状封边材料,经涂胶、压贴在板件边部,是板件周边封闭起来.基材可以是刨花板、中密度纤维板、细木工板、双包镶板等.人造板封边处理是人造板两次加工的重要环节,通过封边,可以很好地改善家具的外观质量,防止家具在运输和使用过程中边角部损坏、贴面层被掀起或剥落,同时可起到防水、封闭有害气体的释放和减少变形、开裂作用,而且还能美化家具、愉悦心情.1.2 封边材料1.2.1 基材的准备板式家具所用基材主要是刨花板和密度板,其板材中的甲醛释放量国家标准均有规定.其中刨花板规定甲醛释放量每百克小于等于50毫克、中密度纤维板甲醛释放量每百克小于等于40毫米.采购

4、的板材厚度偏差不能过大,不能超过公差允许范围厚度公差应小于0.2mm以下,否那么很难掌握压紧轮到履带外表的距离,距离过小容易造成压得过紧,应力增大,产生开胶；距离过大压不紧板,封边条不能保证与板端牢固结合,还会造成板件上下边的修边加工出现偏差,在修边时将铳掉零部件面层材料,使基材裸露出来,由此影响封边的强度和美观.在开料和精裁过程中要应尽量降低板材的加工误差,在实际生产中,由于设备系统误差和工人操作水平的原因,使得工件端面不能到达水平,与相邻面不能保持垂直,因此封边时封边条不能与板的端面完全接触,封完边后出现缝隙或露出基材而影响美观.更有甚者,由于设备及刀具的原因,基材在加工过程中出现崩口,最

5、终影响的是产品的质量.1.2.2 封边条用作封边机封边条的封边材料只要符合：片条或卷带状,具有可被粘贴的外表,能够用木工刀具进行修整或铳形加工的都可采用.如木质的、纸质的、塑料的、纤维质地的以及某些复合材料等.常用的有实木条、单板条、带有背衬纸的单板连续卷带、封边用浸渍纸卷带以及PVC卷带等.任何材料的封边材料宽度土应比要封边的基材厚度大3-5mm左右.目前封边条的质量参差不齐,在封边条选择时,应注意以下几个方面：(1)选用的封边条具有一定的光洁度和装饰性,外表必须平滑,无起泡或很少起泡,无拉纹或很少拉纹,光泽度适中,不能太亮光或太哑光(除非有特殊要求).(2)封边条保证面平整,底部平整,厚度

6、均匀,尺寸稳定性好,不会由于温差大而出现过度收缩或膨胀.(3)选用的封边条要具有一定的耐热、耐化学药品,耐腐蚀性,(4)封边条外表有一定合理硬度和耐磨性,且不易褪色,抗清洁剂(5)使用的封边条与封边的板面部件外表颜色、纹理应相一致或接近,否那么修边容易发白,无光泽度,导致家具成品整体颜色不协调.(6)不同批次封边条颜色尽量一致,不同批次颜色色差越低,质量越好.1.2.3封边用胶粘剂(热熔胶)封边用胶粘剂的种类多种多样,主要有：热熔胶、皮胶、月尿醛树脂胶(UF)、聚醋酸乙烯酯乳液胶(PVAc)、合成橡胶类胶粘剂等,其中,热熔胶的使用最为广泛.热熔胶即乙烯-醋酸乙烯共聚树脂胶(EVA),热熔胶是一

7、种无溶剂的高固体分的胶粘剂,封边时,将固体热熔胶加热熔化成液态,涂在胶合外表上,胶合后冷却数秒钟立即恢复到固体状态,使封边条牢牢地与板件胶合在一起.对封边机热熔胶的选择和使用,必须注意以下几个方面：(1)封边机热熔胶的基料封边机热熔胶按基料的不同可分为三类：EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚树脂)基料热熔胶,这种热熔胶又可分为有填料和无填料两类.采用EVA作为基料是最普通的封边机热熔胶生产技术,它主要的局限是耐热性能较差.用EVA热熔胶封边机的家具的使用环境温度不能高于120oPOLYAMIDE(聚酰胺)基料热熔胶,这种热熔胶具有很好的耐热性能和快速固化的特点,主要缺点是价格昂贵.HMPU(聚氨脂)基

8、料热熔胶,它是性能最好的一类热熔胶,是高质量板材封边机的保证.它价格昂贵,需要特殊的使用方法.(2)封边机热熔胶的粘度封边机热熔胶的粘度并不能直接反映胶的性能好坏.一般情况下,封边机热熔胶的粘度越高,它的初粘强度越好,但涂布性能越差.低粘度热熔胶的涂胶量较小,润湿性能更好.某些粘度低固化速度很快的热熔胶,也有可能具有高的初粘强度.对于质量差的刨花板,封边机需要选用粘度较高的热熔胶,这是由于高粘度的热熔胶流动性差,涂胶时不像低粘度的热熔胶那样容易进入刨花板边部的孔隙中,从而使热熔胶能充分涂在板材边缘.(3)封边机热熔胶的软化点和使用温度软化点是表示封边机热熔胶耐热性能的指标,软化点越高,封边机热

9、熔胶越不容易熔化.同时软化点也是衡量家具耐温性能的一个重要方面.例如厨房家具,对家具的耐热性要求比较高,所以封边机热熔胶的选择上最好采用高软化点的热熔胶.EVA热熔胶的软化点范围一般在90-135C之间.封边机热熔胶的使用温度是指封边机的涂胶辐上胶的温度,一般根据封边设备、所用热熔胶的开放时间以及生产环境温度的不同,将使用温度设置在在120C-210c之间,封边机温度过高,容易使胶出现炭化,冒烟现象；过低,又会使胶粘强度下降.4封边机热熔胶的开放时间和封边机的进料速度热熔胶的开放时间,其指的是当胶液涂抹在基材上后,封边条跟基材能黏结住的时间.开放时间随着胶种的不同而不同,一般开放时间为4-15

10、秒.封边机的进料速度和开放时间紧密相关,进料快的封边机选择开放时间较短的热熔胶,反之,那么选开放时间较长的热熔胶.对于大多数手动封边机,由于工人手工操作,它要求所用热熔胶的开放时间足够长,一般选用中温热熔胶使用温度：150-170C和低温热熔胶使用温度：120-160C.对于自动或半自动封边机,由于基材和封边机带经过涂胶和压贴后,很快要对封边机带进行端头截断、上下修边和抛光等机械加工,这些过程中封边机带要经受机械切削力,所以要求热熔胶具有较短的开放时间和很高的初粘强度.一般情况,国内使用自动封边机机的进料速度在8-32m/min之间,封边机热熔胶的使用温度在200c左右.2.封边机功能及设备随

11、着板式家具的兴起与开展,板式家具生产技术也日趋成熟,封边工艺已由手工封边发展到机械化、连续化的生产.机械封边就是采用各种连续通过式封边机,将板件侧边用封边条快速封贴起来.它不仅加速封边胶合,提升生产效率,而且也保证了封边质量.封边机封边的物理性能好,胶层薄而均匀,可以在封边后不需要陈放立即进行后续工序加工.2.1 封边机功能系统通常,工件在封边机上的一次进给过程中能完成涂胶、封边胶合、前后截头、上下齐边、倒棱、刮胶、以及砂光等程序如图2-1为常见直线封边机工作原理图BuffingScrapingMotorMotorTrfrmninglEndtrGlmni报尢河边髓母翘岔厘后齐修没取贴注图2-1

12、常见直线封边机工作原理图以下是其主要功能系统的介绍：1涂胶系统：封边机的施胶方法有辐涂法和喷涂法两大类,辐涂法施胶是通过辐式涂胶装置,将胶液辐涂在运行的基材边缘.喷涂施胶是由专门的喷涂施胶装置进行施胶的,施胶时,热熔胶液在压力作用下将热熔胶液喷到运行的基材边缘,喷出的胶液宽度可调.现在一般的封边机上采用的是辐涂法施胶.涂胶装置一般由胶箱、加热器和涂胶辐组成如图2-2.加热器将胶箱中颗粒状热溶胶加热至熔融状,涂胶辐再把热溶胶涂布在工件边部或封边条上.通过调整涂胶辐的靠山与板件的间隙,可限制胶层厚度.图2-2涂胶辐及靠山相对位置(2)压合系统：其作用主要是把工件涂胶的边缘和封边条压紧胶合,包括大压

13、辐、小压辐,大压辐除了压合作用外,还有导向作用,即将封边条导向需封边的基材.一般的直线封边机有一个大压辐,三个小压辐,大压辐位于首位起导向作用,将封边条引向板件侧边,三个小压辐将封边条向板边压紧,压力为0.3-0.5Mpa.(3)前后截头刀架：装有由高频点击带动截头锯片,并设有同步跟踪装置,可使截头锯片和工件在纵向保持相同的运动速度,以保持正确地截去工件两端多余的封边材料.(4)上下粗精修边刀架：设有高频电机带动的铳刀,用以铳去上下边多余的封边材料.通常,封边条在月占之后,比工件外表高出1.52mm,需要通过刀具修成与工件外表一致.上下粗修铳刀依靠滚轮靠贴在工件外表,对封边条进行预切削；经粗修

14、之后的封边条高出量仍有0.5mm,再经上下精修之后至封边条高出量约0.1mm;最后经刮刀刮平.(5)砂光机构：用于对封边外表砂光.当工件进入砂磨区时,为防止将工件两端砂圆,压带器会缩回.为了改善砂光质量和提升砂光效率,砂带还可作上下窜动.2.2 封边设备封边机按板件形式和侧边型边的不同,主要有直线封边机、曲直线封边机、软成型封边机、后成型封边机.(1)直线封边机直线封边机根据同时封边的边数不同,封边机主要有单边直线封边机和双边直线封边机.其中单边直线封边机是目前国内外应用最广泛的封边设备.单边直线封边机：图2-3所示为常见进口的单边自动直线封边机.根据直线封边机使用的封边条的不同,又有轻型直线

15、封边机和中型直线封边机.轻型直线封边机适用于0.4-3mm的卷式封边条,中型封边机适用于厚度为0.4-20mm(可达40mm的多种实木封边条和厚度为0.4-3mm的卷式封边条.图2-3邦迪Highflex1650-1890Baureihe双边直线封边机：双边封边机一般由双端铳和双边封边机组成,双端铳完成零件两边的精裁,封边机完成封边和跟在修圆角等功能(如图2-4为常见进口的双边自动封边机).双端直线封边机在生产中减少了板件的往返搬运,与单边直线封边机相比,大大提升了生产效率.但其高昂的价格,不适合小型家具生产企业使用.图2-4OptimatKAL526/7/A3/25/S2双端封边机-配设双立

16、铳装置(2)曲直线封边机曲直线封边机大多采用手工进给,因而无论板件的侧边是直线还是曲线都可以在曲直线封边机上作业.一般来说,它适用于板件部件直线边缘或不规那么曲线边缘的封边工作.其工作原理同直线封边机,只是根本用手工进料,其结构较为简单,生产效率较低,但适用性很强.手工进料时,封边条由送料针辐送料,经涂胶辐涂胶后,紧贴手工进料的板件的直线或曲线边缘完成粘合.如图2-5所示为小型的曲直线封边机.图2-5小型曲直线封边机图2-6自动曲线封边机图2-6是意大利Vitap公司的自动曲线封边机,是针对异形曲面板封边的新型机型.封边局部内装置激光检测传感器,对L型面板封边时,传感器的激光可检测到封边的起始

17、处,封边机构接收到信号后就可正确地从封闭起始位置然后连续封边到结束处,其接头的精度可达至ij0.2mmt(3)软成型封边机近年来,为了增加家具产品的美观,常将板件侧边加工出各种成型边或异型边.随着工艺技术的不断提升,软成型封边机的出现,满足了家具零部件边部成型型面的需要.如图2-7为经软成型封边后板件常见的曲缘形状.图2-7软成型封边后板件常见的曲缘形状(4)后成型封边机后成型封边是用规格尺寸大于板面尺寸的饰面材料饰面后,根据板件边缘形状,在已成型的板件边缘再把它弯过来,包住侧边使板面与板边形成无接缝的产品.经过后成型封边处理后的板材制成的家具,板件的外表和边缘为同一饰面材料,装饰效果好,平滑

18、流畅,色调一致,且不易渗水脱胶.如图2-8所示为后成型包边的板边形状.图2-8后成型包边的板边形状家具公司在对封边机的选择配置时,应考虑其产品待加工工件的形状特点、封边材料的类别,同时还要考虑生产率和质量等问题.直线封边常用于办公家具和橱柜等造型简单的产品上,配置时主要考虑产量和一些功能的增减,如对PVC或AB可封边材料需加刮刀装置；对实木封边条,需增加精修刀及砂光装置；为保证封边质量不受冬季气温低的影响,最好选择配备远红外预热装置的封边机；其它可选择的附加配置也很多,如自动跟踪圆角修边功能、铳刀装置等.3 .封边机工艺流程及技术特点现代板式家具的封边,大量采用的方法是直线封边,异形封边(软成

19、型封边)以及后成型封边.其中最常用的还是直线封边.下面以直线封边机为例,介绍封边的工艺流程及技术特点,一般的全自动直线封边机由粘贴压紧装置、封边条前后齐头装置、上下修边装置、跟踪修边装置、刮边装置及抛光装置等组成,有些还配有铳边的铳刀、砂边的砂光头和加热装置等.调试时要从进料端开始,根据先后顺序一步步操作,直到出料端,这样做既快又准确.调试工作主要分成下面几大步骤进行.(1)压梁高度的调整：根据工件厚度调整压梁的高度,以压梁上安装的辐轮下外表低于工件上外表5mmi宜,压得过松,工件在封边过程中容易移位,影响封边及修边的精度；压得过紧,压梁及立柱变形较大,长时间使用会造成压梁及立柱的变形,降低设

20、备的精度.压梁的升降可以通过安装在前端的数字表作精确的调整.调铳刀：部件如有稍微崩边是可根据工件流转卡尺寸规格,不影响产品质量的情况下进行镂铳,一次最多铳掉1mm(2)粘贴压紧装置的调整：作为基材的中密度纤维板和刨花板由于其材质密度较小,易吸收胶粘剂,涂胶量相对较大,一般限制在300350g/itf以上,而实木条等封边材料材质较密,涂胶量应相对减少,一般限制在200250g/itf.封边条粘接的是否牢固,除了封边条、胶水、板件本身的质量外,压紧力的大小也非常关键,其压合的压力应根据使用封边材料的种类、厚度、基材的条件等决定.一般以压轮的侧面突出工件侧面12mmi宜,同时调整压辐后面气缸压力的大

21、小(压力一般为0.30.5MPa).通常是封边条越厚,所需要的压力越大,压辐的数量也越多.(3)封边条前后齐头装置的调整：前后齐头装置的主要作用是切掉工件前后多余的封边条,使两端齐平.如图3-1为前后齐头示意图图3-1前后齐头装置调整的关键是确定齐头锯片的端面与导向板的前端在一个平面内,如果锯片突出导向板的前端面,工件端部齐头时就会伤到工件,如果导向板突出锯片的前端面,工件端部齐头时就会出现封边条突出工件,以上两种情况都影响产品的质量.调整时可以找一小块比拟平直的木块,压在齐头锯片前端的导向板上,然后用手转动锯片,以锯片端面轻轻接触到木块的外表为宜.另外,前后齐头装置升降气缸的气压要适宜,太大

22、会对工件造成冲击,太小可能跟不上工件移动的速度,造成不能准确修边,一般要求的气压在0.3MPa左右.新型封边工艺可精确定位,封边条的余量仅2ms省略了前后截断,不仅缩短了机身长度,而且可节省大量的封边条.(4)上下修边装置的调整：上下修边装置的主要作用是切掉工件上下外表多余的封边条,有粗修和精修两种.如图3-2为粗修与精修示意图.图3-2粗修与精修调整的关键是确定修边刀切削圆与上下导向板的相对位置,使其位于同一个平面内,如果修边刀切削圆突出导向板的外表,上下修边时不但修去了多余的封边条,也会伤到工件的上下外表；如果导向板突出修边刀切削圆的外表,上下修边时就不能完全修掉多余的封边条,以上两种情况

23、都影响产品的质量.调整时,开动机器,送入一块样板,使它刚好停留在上下修边装置的中间,然后分别转动上下修边刀头,以刀头的切削圆刚好接触到工件的上下外表为宜.另外要注意上下修边时要0.2mm的余量,这个余量由刮边装置切掉,以便消除封边条上的刀痕.(5)跟踪修边装置的调整：跟踪修边装置有两套修边刀轴分布在工件的上下方,当工件和封边条经过粘贴、锯断、修边后到达跟踪修边工位时,跟踪修边装置就会快速地贴着工件,根据工件的形状进行仿形修边.如图3-3为带跟踪修边与普通直线封边机的比照图.图3-3带跟踪修边装置示意图调整的关键是确定跟踪修边刀切削圆与上下导向板的相对位置,使其位于同一个平面内,如果跟踪修边刀切

24、削圆突出导向板的外表,跟踪上下修边时不但修去了多余的封边条,也会伤到工件的上下外表；如果导向板突出跟踪修边刀切削圆的外表,上下修边时就不能完全修掉多余的封边条,产生质量缺陷,降低产品的档次.对于0.4-0.8mm厚度的封边带,跟踪修边作用就不大,这些修边带本身比拟薄,用细砂布处理一下就可以了,2-3mmB度的封边带效果最好,手工很难将整批产品转弯抹角都处理得一致；封边带厚度大于3mm跟踪修边装置就无能为力了,跟踪修边的修刀圆弧R=3mm最好根据企业产品的需要,需要跟踪修边的数量具体把握,增加一组跟踪修边装置,预算就需要增加十多万元(6)刮边装置及抛光装置的调整：刮边装置的作用是除去前面工序中留

25、在封边条上的刀痕,一般切削量很小,去掉的厚度大约在0.2mm左右.如果留给这道工序的切削量太大,会增加刀具的磨损,封边条会发白,影响产品的质量.抛光的作用是去除前面工序中留在封边条上的碎屑,同时将前面修过的边打磨光滑.要注意打磨的量不要太大,布轮略低于板件的上下外表即可,否那么会损伤工件的外表.如图3-4为刮边装置及抛光装置示意图.Finish阜MgFAIQCoinpnsingaglu也jointscrapingctevicefordisposalolglueresiduesaboveandbelowonPVCsdggFinish.亡.零蛊IngFA11Ccmiprising曰glufiijo

26、intscraping胡*8,cleaning白骅mtapplicationandbuffingfqrdis典日IofglueresiduesonPVCedges.图3-4刮边装置及抛光装置示意图4 .影响封边质量的因素封边的问题多,一方面是由于它的特殊功能和结构造成的,更重要的是在加工过程中影响其质量的因素很多.就它的功能和结构而言,它不仅要起到边部的保护、防水、封闭有害气体的释放和减少变形等功能,而且更要起到美化和衬托家具的作用.做到美观,不仅要保证封边条与板的端面结合牢固平整,还要保证封好边的面与其它各面的结合处不能有露底、崩边、缝隙较大的缺陷,同时过渡还要自然、圆滑和流畅.要做到这些,

27、并非易事.板式部件封边质量问题,主要是胶缝部位与封边条切削.封边条的胶合强度、胶缝大小、剩余胶量等,是常见的胶缝质量问题；封边条端裂、刀痕和面损等为常见的切削质量问题影响封边质量的因素多种多样,大致可归纳为：(1)设备由于封边机的发动机与履带不能很好配合,使得履带在运行中不平稳,呈波浪状,造成封边条与板端面之间产生应力,使封的边出现不平直,不利设备修边(设备本身内带的修边刀)；涂胶辐与送带辐配合不好,缺胶或涂胶不匀现象很普遍；修边刀具和倒角的刀具常常调不好,不仅需要人工额外再修边,而且修边质量也很难保证.总之,由于设备调试、维修和维护水平较差,造成的质量问题最为普遍、最为持久.齐端、修边刃具的

28、变钝,也直接影响齐端和修边质量.特别是在修边时,因设备给定的修边倒角为之间,而一般生产中选择的修边角度为.刃具不锋利导致修边外表光洁度下降.(2)基材作为基材的人造板,厚度偏差普遍不能达标,多呈正公差,而且常常超出公差允许范围(允许公差范围0.10.2mm);平整度也达不到标准.这使得压紧轮到履带外表的距离(基材的厚度)很难掌握,距离过小容易造成压得过紧,应力增大,产生开胶；间距过大压不紧板,封边条不能保证与板端牢固结合.(3)封边带封边材料封边材料大多为PVC受环境的影响很大.冬季变硬,对胶的亲和力下降,再加上贮存时间较长,外表老化,对胶的粘合强度就更低.对于纸质的厚度很小的封边条,由于韧性

29、较大,厚度太小(如厚0.3mm),造成封边条切口不齐、胶合强度不够以及修边效果不好等缺陷,返工率很高,封边条浪费也很严重.用厚封边带封边时,封边机压料辐松紧调整至最正确位置,最易犯的毛病就是压得过紧,由于封边带比工件稍长,当压料辐压住封边带长出局部时,给封边带一个垂直进给方向的力,此时由于胶还未完全固化,胶合强度不高,尾部易松开而粘不牢.(4)胶粘剂封边涂胶量与胶粘剂种类、浓度、粘度、胶合外表粗糙度及胶合方法等有关.涂胶应该均匀,没有气泡和缺胶现象.冬天由于气温较低,为保证胶和强度,胶的温度应稍高一点.假设过高,超过190C,胶过稀,胶层变薄,等涂到板的端面时已降温,加上封边条温度也低,造成封边强度明显下降.假设温度降至170C,胶是稠了一点,但封边条的温度更低了,胶和强度也不够.温度再低,胶就不能很好熔化.在生产中,这个矛盾十分突出,也很难解决.再加上胶本身的胶合质量以及与基材和封边条三者之间互相的适应性和亲和力的状况,都影响封边质量.(5)室内温度、机器温度室内温度较低时,基材在通过封边机时,其温度不能迅速提升,同时胶粘剂在低温下冷却过快难以完成胶合.因此室内温度要限制在15c以上,必要时可在封边前对零部件的