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宽带砂光机的分类和组合

宽带砂光机是一种表面处理机械,由电动机驱动砂带转动。电机通过带动装有砂带的轴转动,它的用途是用砂带将被加工件表面比较糙的地方进行磨砂,使其变得光滑,手感更好。广泛应用于加工制作木材制品、人造石制品、金属制品、复合材料、塑料橡胶制品等产品。

 一、宽带砂光机按砂架结构形式的不同可以分为接触辊式和压垫式。

按照接触辊的硬度又可以分为软辊和硬辊两种形式。

按照压垫不同的结构形式又可以将压垫式分为整体压垫式,气囊压垫式和分段压垫式三种形式。

按照砂架布置形式的不同又可以将宽带砂光机分为单面上砂架,单面下砂架,上下双面对砂式等三种形式。

按照砂光机上砂架数量的不同宽带砂光机又可以分为单砂架, 双砂架和多砂架等形式。

按照砂架相对工件的磨削的方向又可以将宽带砂光机分为纵向磨削式和纵横磨削式两种形式。

 二、磨削方式的合理组合:

除人造板加工工艺后续工段中对板材制品进行厚度尺寸校准外,一般的木制品加工流程中都需要应该多次不同方式的磨削加工..不同结构形式的砂架又适用不同的磨削加工工艺,所以应用何种组合方式来满足生产加工的需要,必须要从技术和经济两个方面全面综合地进行考虑。

 一般地讲, 可以在同一台机床上组合不同结构形式和功能的砂架或由具有不同结构形式和功能砂架的多台砂光机组成工艺流程线,具体的组合方式有多种,下面是几种典型的组合方式:

★ 定厚强力砂光机 + 整体压垫定量砂光机的组合方式。

★ 定厚砂光和整体压垫定量砂光集中于一机的组合方式。

★ 接触辊式定厚砂光机+整体压垫定量砂光机+分段压垫定量砂光机的组合方式。

★ 定厚砂光和分段压垫定量砂光集中于一机的组合方式。

★ 定厚砂光,整体压垫定量砂光和分段压垫定量砂光集中于一机的组合方式

★ 整体压垫定量砂光和分段压垫定量砂光集中一机的组合方式。

 组合方式选择的依据是生产工艺的要求和产品的质量要求,其中包括产品的品种,加工精度,原料状况,产品的最终质量要求等.一般生产条件下选用多台单机组合的方式更易于满足生产的要求,并可以使生产工艺更具有灵活机动性。

 三、不同组合方式的技术经济比较:

★ 技术上的先进性与经济上的合理性是衡量各种组合方式的惟一指标.同时技术上的先进可靠又是获得最佳经济效益的保证.技术手段要充分满足工艺加工的需要,保证各种工件的加工要求,生产效率高,加工精度高.经济上要保证机床的投资额度小,单位时间产出率高,而机床的台时数消耗最小。

★ 选择多台单功能机床的组合方式在技术和经济上主要有两个方面的影响因素,一方面是现阶段我国家具企业多为中小型企业,企业的技术和资金基础有限,难以支持大投入,高技术机床设备满负荷运行.另外,家具企业所用的人造板产品虽然在出厂前已经进行了定厚尺寸加工,但产品的厚度尺寸误差仍远大于家具生产的要求,所以家具生产工艺中,在原料的准备阶段还必须对基材的厚度尺寸再次进行校准加工.因而定厚加工的砂光机是必需的,并且加工的负荷相当大.另一方面是基于国内砂光机的生产现状和技术水平而言,在普通定厚砂光机和整体压垫定量砂光机生产制造方面国内已经达到一定的水平, 国产砂光机的技术性能和市场销售价格可以满足和适应国内用户需要的前提下,如果再花费巨大的投入购置多功能多砂架的组合式砂光机,从经济投入上是不合理的。

★ 由于原料的具体状况和产品的要求,从工艺技术角度上看,机床在加工工艺中使用的频率和负荷率差异也很大.一般定厚加工的量大, 机床的负荷率高,如果用一台多砂架组合式砂光机因为要较长的时间使用定厚加工功能, 而造成机床其他功能的浪费.另外由于定厚尺寸校准加工和表面修整加工功能集中于一台机床上,而工艺加工要求要进行两种加工而两种加工又不能同时进行, 从而造成床加工时间上的冲突。

★ 基于以上的分析,在我国现阶段的家具企业中,使用人造板作为主要基材原料生产加工时,磨削加工较为合理的组合方式为:

接触辊定厚砂光机 + 整体压垫式砂光机 + 分段压垫式砂光机

木工砂光技术和砂光机的发展介绍

关键词: 砂光机、宽带砂光机、定厚砂光机、湿式砂光机、漆面砂光机、双面定厚砂光机、重型宽带砂光机 

砂光机在木材加工中的应用与发展

 一、木工砂光机机床的加工特点:

(1)、具有“快削法”之称。由于粘满尖锐磨粒的磨具是一种多刀多刃的特殊的切削工具,砂粒均为精选的针状磨粒,其长宽比大于1.5,粒度均布,磨粒等高性好,可使全部磨粒同时参加磨削,对工件的砂削效率很高,对于木材加工尤为突出。

(2)、具有“冷态磨削”之称。由于现在涂附磨具采用静电植砂工艺,所以磨粒均直立于基底且锋刃向上,定向整齐排列,磨粒间容屑空间大,磨粒与工件的接触面积小,磨削热产生少。尤其带式砂光,磨粒散热时间间隔长,磨削后的工件表面残余应力和表面硬化层的深度均大大低于砂轮磨削和辊式磨削,减少了工件的变形与烧伤。

(3)、具有“弹性磨削”之称。带式砂光机在砂削过程中与工件的接触为柔性接触,有较好的跑合和抛光作用,且静电植砂后的磨粒具有较小的负前角和较大的后角,既使对木纹较乱的木材表面进行加工也能得到好的表面粗糙度,不致于象刨切和铣削一样将木材纤维撕裂或留下刨铣压痕。

(4)、辅助时间少。对于宽带砂光机而言,工件在一次定位以后,可多次方便地更换砂带;对于多个砂光头组合而成的宽带砂光机,工件可以在一次送料中通过各个砂光头上不同粒度砂带的连续砂削而得到精美的表面质量,提高了生产效率。

 二﹑ 宽带砂光机;

 随着人造板工业的发展和板式家具生产线的出现,随着木材加工业机械化程度的提高,各种窄带式砂光机已不能满足大型工业化木工企业大批量生产的需求,鉴于宽带砂光机不仅能提高外观质量,而且具有变换快、生产效率高等优点,宽带砂光机已成为当今木材加工业广泛采用的加工设备。

 三、 单面宽带砂光机在木材加工中的应用:

(1)、定厚砂光板材的厚度尺寸总有偏差, 须经厚度校准工序进行砂光,使其厚度均匀一致,方能达到工件饰面工艺的要求,工序中产生的压力不均等现象。

(2)、光整砂光砂光去除木材表面的“木毛”,提高表面粗糙度,防止在木材染色和上漆时,色料和油漆聚集于“木毛”,造成染色不均和浪费涂料等现象。光整砂光还包括木材表面填孔后的修整砂光,及嵌补后的的腻子砂光等。

(3)、漆面砂光包括底漆砂光、面漆砂光、漆膜的消光及抛光。其砂光元件要求较为复杂,砂光元件的各功能参数也要求精密可调,常采用纵横交叉砂光和分块式电子砂光垫砂光。

 四、单面宽带砂光机的砂光头形式::

(1)、接触辊砂光头

 其砂削量较大,一般安装粗粒度砂带,主要用于完成工件的定厚砂光。由于接触辊与工件是线性接触,所以砂光时会在工件表面留下条纹,不能用它进行末道工序的砂光。接触辊又分为钢辊和硬度不同的橡胶辊,是由工件所要求的砂削压力而决定的。        (2)、砂光垫砂光头

 砂带与工件接触面积较大,可使砂光压力分散,其砂削量较小,主要用于完成工件的光整砂光,一般安装细粒度的砂带。砂光垫又分为标准弹性砂光垫、气体悬浮砂光垫和分块式电子砂光垫三种基本形式。

(3)、组合式砂光头

 配有接触辊和砂光垫,两者可但独调节,以达到最理想的砂光效果。

 五、单面宽带砂光机常见的几种类型:

 鉴于轻型宽带砂光机在木材加工业中的广泛应用,砂光机制造厂商通常利用模块式结构设计的手段,逐渐开发出多种类型宽带砂光机,每一类型又形成不同规格和功能的系列产品,下面从木材加工工艺的角度概括地分析介绍一下常见的几种类型:

(1)、定厚砂光机

 定厚砂光机通常是定厚砂光头与砂光垫砂光头组合的产物,完成定厚砂光的同时,又对木材表面起到光整砂光的作用,提高了木材表面的粗糙度。当工件要求大批量生产,且厚度差别大,要求的砂削量较大时,可用多个定厚砂架组合而成的砂光机。

 由于砂带粒度不一样,其最大砂削量也不一样,对较粗粒度的砂带来说,其最大的砂削量也只不过为0.7mm左右,否则砂带极易磨损,寿命很短,所以对于厚度差在3mm以上的板材,螺旋刨削等加工方式与砂光装置组合的宽带砂光机已得到越来越多的应用。

(2)、湿式砂光机

 湿式砂光机对含树脂较多的木材、金属板材、人造大理石、防静电塑料地板、塑料装饰板及漆面的砂光较为适用。在循环转动的砂带表面喷成一层水膜,砂削时粘在砂带表面的粉尘及树脂就很容易去掉,而且水的冷却作用还能消弱粉尘及树脂粘贴砂带的作用,延长了砂带的使用寿命。

(3)、漆面砂光机

 饰面的板材在填孔、嵌补和上底漆后,需进行砂光才会防止产生漆的凹陷和硬壳等现象。由于各种填料和底漆质地较薄,这就要求接触辊的硬度格外的柔软,砂带线速度也不应过大,砂光的压力应精密可调。底漆砂光中接触辊砂光头是重要的元件,砂光垫砂光头会相应带来一个过大的接触面积,易擦伤薄薄的底漆表面。

 面漆的涂层应有足够的厚度,以使漆膜在木材表面上显得肉实丰满。实际生产中,面漆常分几次涂饰,在涂层中间干燥以后,进行砂光以除去气泡、毛刺和灰尘等,这种漆面的中间砂光常采用二至三台机器砂光的办法,砂光动作重叠,消除了隆起线的形成,提高了漆面的粗糙度,使漆面更加平整均匀。

 漆膜抛光用的宽带砂光机是砂光加工范围中的最高级别。由于漆料较软,且大多属热塑性,受热就会变软,砂光时漆膜易粘附砂带,甚至损坏漆膜,所以有的机器采用不织布辊抛光装置。

 总之,漆面的砂光比较复杂,必须对漆的品种、硬度、涂层所需的厚度及漆面所要求的粗糙度等加工过程中的决定性因素给予着重考虑。先进的砂光机制造厂商通过对工件进料速度和砂带线速度进行电子变频无级调速和对砂光压力进行无限调节,从而使砂光机的功能最大限度地与不同的加工条件相适应,以达到应有的漆面砂光效果。

 六、双面宽带砂光机的砂光目的:

1、双面宽带砂光机主要应用于人造板生产线和大型板式家具生产线,其砂光目的主要有以下几点:

(1)、砂掉人造板表面的薄弱层,如刨花板表面的预固化层,纤维板表面的石蜡层等。

(2)、每个国家对人造板的厚度尺寸偏差都有其检验和验收标准,所以应进行定厚砂光,保证板材厚度达到标准要求。

(3)、提高板面的粗糙度,以获得均匀精细的表面质量,为板材的饰面加工作好准备。

(4)、修正板材结构的不对称性,消除板材横断面容重分布的不对称状态,以利于长期保持板面的平整。

(5)、砂掉板材表面的各种污染(如铁污染),提高板材表面的化学活性,以利于胶贴。

2、 双面宽带砂光机的应用:

 鉴于不同的砂光目的,不同的砂光头可组合成不同结构和不同功能的系列化双面宽带砂光机.不管是什么人造板,其生产线上的最后工序一般为砂光堆垛工序,砂光机是此工序中必备的机器。

七、木工砂光机的发展:

 鉴于砂光机的许多优点,国外砂光机随着涂附磨具和机械制造业的发展而不断改进、完善起来,并且广泛应用于各行各业,可以对木材、人造板、漆面、橡胶、皮革、塑料、金属、陶瓷、石材、混凝土、玻璃等工件进行表面加工,以提高工件的尺寸精度、表面平直度和粗糙度。砂带磨削在国际上以其极高的效率和好的磨削精度而成为重要的加工手段。国内最早的木工宽带砂光机研制厂家是牡丹江木工机械厂,从一九八二年起参照日本菊川之技术生产出了BSG系列砂光机;然后苏州林机厂引进德国BISON之技术生产出重型砂光机,主要用于人造板生线,随后其精细类宽带砂光机也应运而生;通过对木工砂光机制造技术的分析,其发展的基本的情况如下:

(1)、各种研磨产品的发展给砂光机的发展带来了新的技术革新世界上各种研磨产品的迅速发展进一步提高了砂光机的性能和质量。如美国3M公司生产的木工用砂带采用特别涂附方式,减低了木屑堵塞砂带的情况,并配合防水树脂添和剂,可进行湿式砂光,砂带磨料选用均匀而锋利的氧化铝砂,提高了生产效率,砂带以绵布及聚脂素材为基材,防止砂带的断裂。再如抗静电砂带能有效地排除了机床和砂带上粉尘的静电聚集,从而提高了排气系统的工作效率,还可进一步提高粉尘爆炸的安全性;超涂层涂附磨具在附胶以后,再涂附一层具有特殊功能的超涂层材料,可对腻子、家具漆面、钢琴台板面、皮革、塑料等材料进行有效的光。 

(2) 品种规格多

 由于现代家具设计造型复杂,外形轮廓和表面装饰千变万化,砂光机只有在品种和规格方面作出快速的转换和调整才能适应这种变化。如宽带砂光机其宽度就有400、600、800、900、1000、1100、1300、1600、1900、2200、2650等规格;在品种方面为了高档表面和周边的加工需要,就有以下多种产品:

纵横自动砂光机

纵向自动砂光机

漆膜自动砂光机和抛光机

普通宽带砂光机

表面成型自动砂光机

单板自动砂光机

万能异型边和型材自动砂光机

平面和型材自动抛光机

 (3)功能多,灵活性大,更新换代快

 在早期,世界上知名砂光机制造厂商就已开发了多种宽带砂光机以适应不同的加工任务,包括上砂式到下砂式以及适合大批量生产的砂光作业线,从单砂架到多砂架并已形成完整的型号系列。到八十年代末,随着市场需求的变换,用户的理想设备是高精度多功能且灵活性好的自动化设备,这种设备比单功能的多台设备组合而成的砂光作业线能大大节约投资和占地面积以及节约多台设备的操作人员等。在机器的灵活性方面,由于采用了先进的电子技术和可调的压力系统,加工任务的转换和产品品种的调整瞬间就可以完成,极好地适应了小批量多品种生产的特点和要求,此外增加砂架数目,可利于砂光功能的快速转换,大大提高了生产效率。

 (4)在设计方面采用模块式结构

 作为砂光机,采用模块式结构设计以增加其功能是世界上知名砂光机制造厂商设计的基本手段。利用这种手段可以通过计算机辅助设计CAD很快地将各种不同的砂光头和不同的砂光垫设计成不同结构和功能的砂光机,将砂光机组合化、系列化,形成多工序集中,实现一机多用,以适应市场快速变换的需求。

 (5)在控制方面广泛采用现代电子技术和计算机数控技术

 计算机数控技术在砂光机中的应用已变的越来越重要,国外的砂光机知名制造商一般生产为经济普通型砂光机和计算机控制的上档次高质量砂光机,以满足不同层次用户之需求。计算机对砂光机的控制一方面是对砂光机本身各功能参数的控制,如控制电子变频器可对砂带运转速度和工件送料速度进行宽范围内的无级调速,控制定量砂光机中的分段电子砂光压垫的升降、定位及压力的大小等。另一方面,计算机可以实现对整个与砂光机连接的生产作业线的控制,如人造板生产线中 的砂光堆垛工序、家具生产线中的饰面砂光工序等。

 (6)在销售方面扩大行销策略

 由于世界木材加工业正在发生深刻的变革,在向规模化、集团化大型作业流水线方向发展的同时,且小品种多批量的生产也成为不可抗拒的历史潮流,这种发展使得各木工机械生产厂家和销售集团在不断地协调产品品种,不断进行多品种、多规格、多层次、多功能的设计开发,使得各种联合公司、行业协会、跨国公司在不断形成。不同技术领域公司的相互连手、相互制约及相互利用,使得其它小公司难以形成气候,这是木工机械制造业发展的必然结果。砂光机制造厂家也不例外,只有同大型的木工机械制造销售集团联合,同其它木工机械一起配套制造与销售,才能增加其生存的能力。

 (7)不断优化产品,提高产品质量

 采用新结构、新材料、新工艺,进一步提高木工机械产品的质量,才能保证企业的产品在国际市场的竟争能力。产品质量是关系企业成败的决定性因素,也是通往用户信任的桥梁。在这一点上,砂光机制造厂商都给予了充分的重视,这也正是砂光机知名公司产品经久不衰且永占市场的奥妙所在。

 (8)机床的外观质量、操作舒适性及安全性不断提高

 90年代,国外砂光机在外观、操作及安全方面都作了很大的变动。

 首先,在外观方面讲求结构布局的合理及色调的协调。

 其次,在操作方面按人体功效学设计机床,以使操作方便且舒适。

 再次,在安全方面按国际的有关安全规则设计机床,采取安全保护措施,保证操作人员的人身安全及健康。

 八、基本砂光技术

 1、接触辊

 a.在一定动力和砂带粒度下,完成最大之磨削深度.

 b.在一定砂带粒度和磨削深度下,消耗最小之动力.

 c.最佳之厚度控制.

 2﹑砂光垫

 a.在一定砂带粒度下,获得最好之表面处理能力与效果.

 b.可去除减弱接触辊和砂带接头所产生之砂光痕迹.

 c.在一定砂带粒度和磨削深度下,所消耗之动力将超过接触辊.

 3﹑送料速度

 a.工件之磨削深度与送料速度息息相关.

 b.在一定动力和砂带粒度下,送料速度越小,将获得较深之磨削深度.

 c.送料速度快可提高生产效率.

 d.送料速度慢有时可提高板料品质.

 4﹑ 砂带

 a.在一定动力和送料速度下, 粗砂带比细砂带磨削深度大.

 b.粗砂带比细砂带有减弱砂带接头所产生之砂光痕迹的趋势.

 c.粗砂带比细砂带可减轻负载和板料表面烧伤之效果.

 d.粗砂带比细砂带降低成本.

 e.粗砂带比细砂带有较粗之磨痕.

 5﹑ 板料

 a.硬木和含树脂较高之树种,会增加砂带之负载,粉尘会附着砂带,造成表面烧伤.

 b.在相同之树种下,砂带粒度不一样,砂光结果也不一样.

 c.在相同砂光条