实木家具的胶拼工艺

实木家具的胶拼工艺从古至今家具材料均以木材为主体，难以完全替代，究其原因除木材特有性能外，尚包含有人类与木材长期接触，形成了带有情感色彩、深层次的木文化因素在内。在现代熙熙攘攘的都市生活中，实木家具给时尚的室内空间增添了一份还朴归真、回归自然的韵味，实木家具也被意味是高品位生活的象征。大幅面的木材直接用于家具生产，产品易产生翘曲、开裂、变形等现象，严重影响家具产品的品质，因此，实木家具生产过程中幅面较大的板件均是通过小料加压胶合成宽幅面的集成板。现以松木为例，介绍目前实木家具生产过程中的胶拼工艺流程。1准备工作实木家具在进行胶拼前，首先要进行二次干燥、剔料、横截、纵截和修边等工序。一般刚购买的木材含水率都在15%以上，如果直接进行加工生产，实木家具就会产生开裂、弯曲、结构松动和油漆气泡等损坏。锯材的二次干燥要与产品销售地区的年平均含水率相一致，一般南方的平均含水率在15%左右，北方的平均含水率在12%左右。此外，实木一些明显的缺陷，如开裂、腐朽、死节、节疤等要进行剔除，通过横截把板材截成一定长度的毛料；通过纵截将毛料，侧边锯切修平，同时去除节疤、凹口等缺陷，把宽幅毛料锯切成合适宽度的毛料以便后期的胶拼。图1为在气动横截机上进行横截加工，图2为在单片纵锯机上进行修边加工。2选料选料阶段主要是对产品不同的质量要求和设计标准，对木材进行筛选。选料时要注意以下几点：1.对不同批次的实木要注意木材之间的色彩差异，把木材色差不是很明显的放在一起；2.有木材腐朽、节疤、开裂、斜纹等缺陷的材料，按工艺可允许的范围内进行挑选；3.将纹理花纹相近或者按设计的要求进行挑选；4.对虫蛀材必须杀虫处理，外表及存放物品部位的用材不应使用未经处理带有脂囊的木材；5.缺陷许可范围：明用料不得使用腐朽材，暗用料的轻微腐朽不得超过材面15%，深度不得超过木材厚的25%；产品受力部位用材的斜纹程度不得超过20%；6.不得有贯通裂纹。3组坯组坯阶段对家具产品的质量有很大的影响，如组坯不合理将会严重影响产品的品质和家具的造型，该阶段主要把握以下几点：1.木材纹理的排列：为消除拼接后板材的内力差，组坯时应按背靠背、头对头的原则；2.正反面的排列：一般按照不同的缺陷分布来排列，缺陷多的在背面；3.色差的排列：同批产品明用料材质颜色要基本一致，有色彩差异的一般为渐变排列4.切面与早晚材：要注意弦切面、径切面和早材、晚材的排列，尽量交叉搭配；5.涂饰要求：浅色透木纹类用A级材；深色半透明类用B级材；贴纸与不透明类用C级材。此外，为了提高胶拼后木材毛料、净料加工，要注意排列时木材的高度差与长度差。有特殊造型设计的，按图纸的要求进行组坯。图3为员工再对松木进行组坯。4胶粘剂的选择与调制实木家具拼板时选择胶要考虑实木的性质和胶粘剂的粘度、价格、耐水性、耐热性、调胶方便程度、调胶后的使用时间长短以及对刀具的磨损等。目前，实木家具企业拼板选用的胶种有脲醛树脂胶粘剂、酚醛树脂胶粘剂、动物胶、聚醋酸乙烯酯乳液胶、三聚氰胺树脂胶、间苯二酚树脂胶等。胶粘剂调剂时主剂和固化剂的配合比例要按重量计算，按主剂用量，称取适当重量的固化剂，掌握适当混合量，一次混合好的量应该尽量在30～45分钟内用完。粘合剂的混合物经60分钟以后，粘度升高，不断发泡，不易涂抹，故可使用时间为60分钟左右（视室温情况变化），为了尽量延长可用时间，主剂和固化剂在使用前混合速度要快。此外，处理固化剂时，注意不要接触皮肤或贱入眼中，使用后，盖好容器盖。图4为工人在自动链式涂胶机上进行涂胶。5胶合5.1接长实木长度上的接长方式有对接、斜面接合和指形接合。由于对接木材强度低，斜面接合木材消耗量大，因此，目前实木家具长度方向接合主要以指形接合为主。我国已经制订出胶合指接非结构材的国家标准（GB11954-89），主要用于家具和建筑装修部件等。指接榫型有三角形和梯形两类，三角形指接榫主要用于指长为4～8mm的微形指榫接合，一般常用梯形榫。经过锯材的端头精截，再在指接榫机（如图5所示）上加工指接榫，可以一次铣成，也可分粗加工和精加工两次完成。接长的胶合面应平整光洁，确保胶接紧密与牢固，涂胶前要用压缩空气清扫指接榫表面，吹掉杂屑以及附着的污物。对于胶粘剂的选择，目前实木家具指接选用的胶种主要以脲醛树脂胶粘剂、聚醋酸乙烯酯乳液胶为主。实木接长的两个接合面均需涂胶，以保证形成均匀的胶层，常用胶刷或者胶辊涂胶，施胶量为200～250g/㎡。方材长度上的指接是在指接机上胶合完成的。操作时要控制好压力，防止过大加压使锯材开裂，将压力计调到合适的压力，比如指长为20mm时，松木的压力为12.5Mpa左右。接合的工件在压力下保持几秒后，就可以卸出，进行合理堆放，依靠指形榫本身的接合力，放置24h固化后，即可以进行后续加工。5.2拼宽宽度上胶拼主要用于制造宽幅面的部件如桌面、椅面、门板等。宽度上胶拼可用平拼和榫槽接合。榫槽接合部件拼接质量与榫槽加工形状尺寸和精度密切相关；平拼结合是先将小方材侧边刨平后再涂胶拼接而成，又称为“毛拼”，此法应用较广。平拼主要用于长度不长，板面平整的毛料，长料胶拼需要先加工平面作基准，再铣削侧边，涂胶拼合。胶接表面最大粗糙度应在200～300微米，常用的胶粘剂有动物胶、脲醛树脂胶粘剂、聚醋酸乙烯酯乳液胶。涂胶可用手工刷涂、辊涂、喷涂等方法，施胶量为200～250g/㎡。宽度上胶拼是在拼板胶拼机（如图6所示）上完成的，它是由16～40个胶拼夹紧架组成，由电动机驱动传送链，使夹紧架运行。将涂胶的工件用夹具夹好，使用气动板手旋转夹具螺杆，使夹具对木料施压，结合实木的材料特性，调节压力在6～10Mpa左右，操作时应注意使压力全面均匀。夹紧后开动电机，拼板在夹紧架上循环运行一圈回到装卸工作位置处，胶层即固化，卸板，重新装入新涂胶的工件进行下个循环。作业条件要尽量在10℃以上的环境中进行否则应通过加热管，加速固化。图7为工人从拼板机上卸板。5.3胶厚厚度胶拼主要采用平面胶合方式。进行厚度胶拼前应使锯材表面平整光洁，厚度均匀，不得有过多的节子、开裂等缺陷。实木表面的涂胶可用棍涂机涂胶或手工涂胶，常用的胶粘剂有脲醛树脂胶粘剂、聚醋酸乙烯酯乳液胶，施胶量为200～250g/㎡。厚度上的胶压是在冷压机（如图8所示）上完成的，冷压时要将板坯上下对齐，每隔一定距离，放置一块厚垫板保证对齐平整，严禁工作台受偏心力。根据板件压合要求，在工作压力表上设定压力和保压时间。压胶后工件表面要胶合牢固，无破损、划花、刮（碰）伤、变形和凹凸不平等现象。上下板材接口牢固，移位偏差为±3㎜以内。工作边缘垂直，变形度应小于1㎜，材面无凹凸不平、潮湿膨胀、缺烂等现象。6陈放实木在进行长度、宽度或厚度上的胶合后必须进行整齐的堆放，以消除内外应力不平衡现象，陈放的时间一般为12～48小时。板材应平直的堆放在一起，隔一定距离处要叠加厚度一致的垫条，不可弯曲或者随便堆砌。