“巧妇难为无米之炊”—— 板式零部件备料技术

导读:
在家具生产中,为提高人造板的利用率、提高工作效率、降低生产成本,在开料前应进行详细的规划,合理搭配板料,绘制裁板图,并根据实际情况,选取相应的裁板设备和方案,得到后续生产所需的毛坯或净料。

人造板是家具生产中重要原材料,也是现阶段全屋定制的主要原材料。备料程序是整个生产流程的基础,有着相当重要的地位。本期的鲁班课堂将从板式部件备料基础和板式部件裁板工艺两方面为大家介绍板式零部件备料技术。接下来的两期课堂还会持续介绍板式零部件备料基础余下的内容。

一、零部件备料基础

板式家具是指以人造板为主要原材料,以连接件及圆棒榫为主要结合方式的家具,在现代家具中,通常泛指KD 拆装式家具、 RTA 待装式家具、 ETA 易装家具、 DIY 自装式家具等,其产品的构造特征是"部件+五金接口"。

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人造板具有幅面大、尺寸稳定、不易变形、加工容易、装饰方便等诸多优点,而板式家具则有结构及生产工艺相对简单、易实现流水线作业、成本低廉等优点。

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板式部件则是指由人造板材料制成的家具零部件,板式家具主要由板式部件构成,但板式部件在框式家具、美式家具等其他类型家具中应用也很广泛。

01材料简介

板式部件通常是指人造板基材与装饰贴面材料经胶贴而成的宽幅面部件,首先我们来认识一下构成板式部件的主要材料。

人造板基材

胶合板(MP)俗称夹板。其密度小、尺寸稳定、具有较好的耐久性、较高的硬度和耐冲击性能、纵横向的强度大、垂直于板面的握钉力强,表面不需特别装饰即可直接使用。

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纤维板 (MDF) 具有结构致密均匀、表面平整光滑、抗弯强度好、加工性能良好等优点,可以进行表面雕刻和镂铣加工,在家具工业中应用广泛。

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刨花板又称碎料板(PB),其幅面大、厚度均匀、表面平整、容易胶合及表面装饰。刨花板改性方便,经常制成防潮型或耐水型等各种特殊用途板件。主要用于直边板件如柜类侧板、层板、面板等部件。

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细木工板表面平整、尺寸稳定,但通常很难再进行表面装饰,主要用于在家庭装修中。

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集成材性能接近于实木锯材且尺寸形状更稳定,板式家具生产中主要用于全实木家具的面板、嵌板、抽墙板等大幅面零部件。

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在家具生产中,人造板的品质对部件的装饰效果及产品质量影响很大,在选用人造板时,必须考虑到材料的性能,主要考虑的因素有表面质量、密度及均匀性、力学强度、尺寸稳定性、厚度偏差和甲醛释放量等。

表面装饰材料

饰面材料主要对板件起表面保护和装饰作用,通常是薄片状并通过胶贴材料站附在基材表面。饰面材料种类很多,按其材质不同可分为:木质材料、纸质材料,还有塑料材料和其他材料等。

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▲天然薄木

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▲科技薄木

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▲单板

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▲防火板

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▲合成树脂浸渍纸

封边和胶黏材料

封边材料家具用封边条的类型很多,常用的有木条、薄木、防火板封边条、PVC封边条、亚克力封边条等。这些封边条可做成素色、木纹、双色、大理石等各种装饰图案,表面还可做成各种压痕等立体装饰效果。

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家具生产时所用的胶黏剂类别很多。在具体胶粘剂剂的选用时,应综合考虑被胶合材料的类别及性质、工厂的生产条件及成本、产品的使用场合及性能要求、材料的热胀冷缩及干缩湿胀对产品质量的影响等因素。

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02常见部件的备料工艺

根据板式部件的结构特点及制造工艺,将常见的板式部件分为以下几类。

素面板

素面板部件也称素板,是指直接采用人造板经裁板后制成的板式部件。素面板在自身阶段不需进行表面贴面装饰,因而备料时通常直接裁板成净料规格,如果有封边或后续成型加工的情况,要考虑相应的加工余量。

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普通薄木贴面部件

普通薄木贴面板指常规双贴面部件,即在素面人造板表面正反各胶贴一层装饰薄木。由于薄木备料的关系,一般采取先裁板后贴面的工艺流程,有时也可采用先贴面后裁板工艺。

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多层贴面部件

有些板式部件为达到某种特殊装饰效果、防止部件弯翘变形或表面薄木开裂等缺陷,需要采用多于一层的贴面材料,此类部件统称为多层贴面部件。

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鼓肚板

在框式嵌板部件生产中,经常会将嵌板边部做成实木鼓肚板类似的刀型。

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厚重板件

在家具生产中,很多面板或底板部件经常要表现 一种厚重的视觉效果, 通常有两种处理方式:板边加厚或空心覆面。其中目前应用最多的是蜂窝填料空心板,其备料工艺流程如图。

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▲板边加厚结构

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▲空心板

二、零部件裁板工艺

在家具生产中,为提高人造板的利用率、提高工作效率、降低生产成本,在开料前应进行详细的规划,合理搭配板料,绘制裁板图,并根据实际情况,选取相应的裁板设备和方案,得到后续生产所需的毛坯或净料。

01整理裁板明细

生产订单确定后,具体的裁板备料规格要根据产品的特点及后续加工情况确定。通常采取先贴后裁板工艺的零件在裁板时直接裁切成净料规格,而采取先裁板后贴面工艺的零件,需要按毛料规格先裁出粗坯,贴面加工后再根据要求裁切为净料。画裁板图之前应该确定产品的备料规格并对明细进行重新整理,方便配图。

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02绘制裁板图

绘制裁板图也称排料,即在备料规格的基础上,利用于工或电脑辅助的方式,绘制锯路位置图或毛料配置方案,以提高板料利用率。通常绘制裁板图的方法有人工绘制和设计软件绘制两种。

人工绘制,由人工根据经验来整理备料明细,然后设计板料的搭配方案。人工绘制裁板图是目前企业常用的方法,但人工绘制图有时随意性较大,受到绘图人员技术水平及工作状态的影响,往往并不能达到板料利用率最大化。

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另一种是利用专用的裁板图设计软件来绘制裁板图,绘图前需设置好板料备料规格、数量、锯路、修边等信息,然后由计算机来生成裁板图。电脑绘图效率高、板料利用率可达最佳化,实际应用中常与电子裁板机或CNC铣床配合使用。

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材料利用率控制是一个综合的问题,除了画裁板图这一关键环节外,在实际生产中,还应该从以下多个方面来综合控制。

  • 部件本身的规格尺寸
  • 绘制裁板图的方法和技术
  • 操作人员的技术水平和责任心
  • 现场管理水平

03裁板常用设备

裁板又称开料,是将人造板按裁板图要求锯切成规定尺寸的板件。裁板常用设备为各类裁板机 ,根据裁板机结构不同,分为推台式、卧式和立式三类,他们的结构形式、加工能力和操作方式各不相同。

推台式裁板机

推台式裁板机又称精密推台锯,通过将板料放到推台上移动来锯切板料,通常用来锯割方材毛料和净料,还可通过工作台上可调节角度的靠板来锯切斜面,基本可满足各类人造板的裁切要求。不过推台锯生产效率相对较低,主要用于产量要求不是很高的企业或大型企业的辅助裁板。

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卧式往复锯

目前很多企业采用卧式往复锯,此类设备采取板料固定、锯片移动的方式进行锯切加工,可一次裁切厚度达70到120mm的板料,生产效率和裁板精度较高。

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自动往复锯是在手动往复锯的基础上增加推板器和靠板等装置,并配有相应的控制程序,实现自动进料和精密裁切,从而提升生产效率,减少操作人员的劳动负荷。卧式往复锯非常适合大批量生产,在大、中型家具生产企业应用广泛。

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在卧式往复锯的基础上发展出一种新型的纵横电子开料锯。它由自动升降台、进料器、纵剖锯及横截锯几部分组成,整个系统由电脑控制,由电脑根据生产明细自动计算出最佳的排料方案生成裁板图,自动控制裁板机完成板料锯切任务。利用纵横锯裁板时,只需一次进料应可完成所有的裁板工作,生产效率非常高。

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立式裁板机

在综合推台锯和往复锯的基础上,出现了立式裁板机。立式裁板机通常呈倾斜设置,板料斜靠在台面上,由链条带动圆锯机沿导轨上下移动进行锯切。相对而言,立式裁板机占地面积小,但操作不太方便,适合于中、小型家具企业。

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04裁板作业要领

裁板作业是极式家具生产的一道关键工序,要合理选用并安装圆锯片,并根据生产需要确定合理的裁切精度。

圆锯片的选用

锯片规格一般应根据板料的裁切厚度、材料种类及生产效率要求选用,选用时主要考虑锯片的直径、厚度、齿数、齿型及角度参数、硬质合金类别等几个方面的因素。

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主、副锯片的安装

为保证人造板锯切后的品质,防止板面崩缺,目前大部分裁板机都配有两张硬质合金圆锯片:主锯片用于切削板材,副锯片用于主锯片锯切前在板料底部预先锯一道深约2-3mm的刻槽,副锯片转动方向与主锯片相反,这样可有效防止在裁板时板边的崩缺和毛刺。

实际生产中,应调整主锯片锯路宽度略小于副锯片锯路约0.1-0.2mm,主副锯片的安装时轴必须平行,且安装成 一条线,副锯片高度调节适当,偏左、偏右、偏高、偏低都会影响锯切板料质量。

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锯切精度要求

如果锯切板料为毛料规格,则对锯切精度及边部质量要求相对较低,通常在±1.0mm左右即可,裁板作业时不需修边。但如果锯切板料为净料规格,则对裁板精度及质量要求非常高,通常要求板料尺寸与标准尺寸相差±0.2mm ,对角线尺寸相差±0.5mm,且不允许有边缘崩缺或明显锯痕等加工缺陷,此时裁板作业时要求大板先修边5-10mm,并保证裁板前相邻边相互垂直。