熱壓度纖維板生產(chǎn)線上最重要的機械裝備之一,其作用是使板坯在壓力和熱量的作用喜愛,發(fā)生一系列的物理化學變化,最終壓制成符合一定質(zhì)量指標要求的毛板。在多層熱壓機中,熱壓板是熱壓機的最主要部件,其幾何精度直接影響到中密度纖維板的質(zhì)量。
1 熱壓板變形對產(chǎn)品質(zhì)量的影響
在生產(chǎn)過程中,多層壓機頻繁地裝入板坯并送出毛板,有時會出現(xiàn)硬物(如螺栓、鐵塊等)隨板坯帶進熱壓機內(nèi),或者某一層壓板間隔內(nèi)漏裝板坯等情況。這時,當熱壓機升壓后,受到溫度和壓力的雙重作用,熱壓板常常會出現(xiàn)凹坑、裂紋、變形等,還會產(chǎn)生溫度不均現(xiàn)象,而壓制出的毛板砂光后出現(xiàn)板面白點,局部松軟,虎斑皺紋、硬層厚薄不均等缺陷,使產(chǎn)品質(zhì)量受到很大影響。特別是熱壓板變形后,各層毛坯厚度偏差較大,有的偏厚,在砂光時板面硬層砂掉,砂光時板面砂不著。為了減少出現(xiàn)板面砂不著,板面粗糙松軟等質(zhì)量問題,往往必須增加毛板的厚度和板面硬層厚度,以保證最小的砂光余量,這樣不僅增加了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,還會引起毛板的密度不均勻、翹曲變形等質(zhì)量缺陷,同時給砂光機的調(diào)整帶來困難。
2 熱壓板變形的原因分析
不容置疑,多層熱壓機生產(chǎn)線生產(chǎn)的毛板厚度偏差大的主要原因,是由于熱壓板變形引起的。近年來,我們對熱壓板變形進行了研究分析,發(fā)現(xiàn)熱壓板的變形多數(shù)是有規(guī)律的橫向變形和縱向變形,其原因主要有以下幾點:
1)加熱不均勻,預熱時溫度升高過快,特別是在冷態(tài)開機預熱時更易變形。
2)用蒸汽加熱,有時熱壓板內(nèi)蒸汽管道不暢或結(jié)垢堵塞,在加熱時傳導不均,使熱壓板各部分溫升快慢不一,已引起熱壓變形;有時冷凝水排放不暢而不易于控制溫度,更易引起熱壓板變形。
3)在生產(chǎn)過程中,出現(xiàn)漏裝板坯、裝短板坯或個別板坯密度太低等情況,使壓力集中加在厚度規(guī)上而引起熱壓板變形。
4)如果熱壓機出版不暢、卸板架卡板,后部的板坯與前面的毛板相撞,就會使板坯前部的纖維堆起。操作工若不能及時發(fā)現(xiàn),熱壓機升壓則易造成熱壓板的彎曲變形。
3 熱壓板變形的解決辦法
在中密度纖維板生產(chǎn)中,熱壓板變形不僅影響生產(chǎn)能力的實現(xiàn),而且更主要的是影響產(chǎn)品的質(zhì)量,之間關系到企業(yè)的經(jīng)濟效益。經(jīng)驗表明,解決熱壓板變形的最主要辦法,是針對上述熱壓板變形的原因,以預防為主,正確使用熱壓機,嚴格按照熱壓機操作規(guī)程進行操作,防止熱壓機空壓和板坯漏裝;生產(chǎn)中甲醛巡視,經(jīng)常清除厚度規(guī)和熱壓板上的纖維塊;定期進行熱壓機的檢測和調(diào)整,認真及時做好熱壓機的維護和保養(yǎng)工作。對于已產(chǎn)生變形的熱壓板,要及時進行修復,以免造成更大的損失。
熱壓板變形的修復方法有很多種,但歸結(jié)起來,主要有以下方法:
1)刨平熱壓板:這是傳統(tǒng)的解決的辦法,將變形超過使用標準的熱壓板卸下來,在龍門刨床上刨平,使其幾何精度達到要求。這種方法不僅要停產(chǎn)2-3天,而且為消除熱壓板的變形量,每次兩面共要刨削去4-8mm,減小了熱壓板的厚度,減低了熱壓板的強度和剛度。
2)機械校正:借助某些機械方法消除變形,使熱壓板恢復原有幾何精度。其原理是熱壓板變形部位在校正外力的作用下,消除變形。
3)火焰校正:是指用乙塊火焰或其他氣體火焰,對熱壓板的而變形部位進行加熱,利用鋼材局部加熱后所引起的新的變形來校正已經(jīng)產(chǎn)生的變形。
采用哪一種方法修復變形的熱壓板,可以根據(jù)企業(yè)的現(xiàn)有條件因地制宜。下面介紹熱壓板變形的機械校正實例。
4 熱板板變形的校正實例
建福人木業(yè)有限公司一分廠于1981年從美國引進一條5萬m3/a中密度纖維板多層壓機生產(chǎn)線。這條生產(chǎn)線于2001年進行技術(shù)改造,引進美國先進的配套設備,使生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力提高到10.5萬m3/a,取得了很好的經(jīng)濟效益。但是,多年來,由于使用和保養(yǎng)不當,常出現(xiàn)熱壓板變形,使生產(chǎn)出來的毛板厚度超差達1.5-2.5mm,之間影響生產(chǎn)。以往我們解決辦法是停機刨平熱壓板,由于熱壓板幅面大,質(zhì)量笨重,拆卸困難,所以這種辦法既費時費力,又耗費資金。近年來,我們通過反復試驗研究,取熱壓機自身產(chǎn)生的壓力,在熱壓機上直接校正熱壓板變形。這種校正方法每次僅用4h就能解決問題,既節(jié)省了人力、物力、財力,又提高了產(chǎn)品質(zhì)量,提高了效率。
4.1 熱壓板變形的檢測
校正熱壓板變形,首先要通過測量準確找出變形彎曲點。熱壓板變形的檢測,通常采取直尺測量法和壓鉛線測量法。
1)直尺測量法:用直尺規(guī)壓在熱壓板上測出凹下合凸起間隙值,一般直尺規(guī)長3m,沿著熱壓板長度方向和寬度方向進行測量,并記錄測得的數(shù)據(jù);對記錄數(shù)據(jù)進行分析,從中找出熱壓板的變形部位和變形量。本法適用于變形量較大的熱壓板測量。
2)壓鉛線測量法:此法適用于熱壓板變形量較小,并且上下熱壓板種有一塊熱壓板是平直的情況。首先對熱壓板的變形進行粗略的定位檢查,在熱壓板長度方向的兩邊與中部布置3根于熱壓板等長的鉛絲,然后熱壓機加壓使鉛絲受壓變形,加壓以熱壓板不產(chǎn)生彈性變形為限。卸壓后,對鉛絲進行厚度檢測,做出鉛絲厚度曲線圖。根據(jù)曲線圖,找到熱壓板的變形部位。其次對有變形的部位進行精確的檢測,在熱壓板的寬度方向上,每隔1m布置1根鉛絲,鉛絲的長度可比變形部位稍長一些,熱壓機加壓至鉛絲受壓變形,卸壓后檢測鉛絲厚度,作出曲線并找到變形的位置。需要注意的是,當上下熱壓板都有變形時,根據(jù)測量數(shù)據(jù)很難判斷變形量,應與直尺測量法配合使用,進行全方位的綜合分析。
4.2 熱壓板變形的校正步驟
1)收集原始數(shù)據(jù):以福建福人木業(yè)有限公司分廠多層熱壓機為例,層數(shù)為12層有13塊熱壓板;**工作壓力位19Mpa;熱壓板幅面為1676mm×5384 mm,厚度為127 mm;熱壓板**溫度為176℃。 經(jīng)上述測量得出自下而上第5塊和第10塊熱壓板全長有橫向變形,向上彎曲約3-3.5mm,需要校正。
2)標記彎曲點:首先對熱壓板變形監(jiān)測結(jié)果進行檢查校對,明確其變形情況,并找出彎曲的**點,作出校正標記,以便于施工。
3)墊好墊塊:墊塊作用,一是傳遞壓力,二是使被校正的熱壓板局部變形。墊塊材料使用該生產(chǎn)線生產(chǎn)的中密度纖維板,密度是740kg/m3,鋸成規(guī)格小塊備用。如圖1所示,分分別在第10塊和第5塊熱壓板的凸部頂端墊上8mm×300mm×5384mm的中密度纖維板,下部凹面兩邊各墊上8mm×150mm×5384mm的中密度纖維板。沒變形的各層熱壓板都墊上8mm×1220mm×5384mm的中密度纖維板。熱壓板縱向變形的校正墊法同熱壓板橫向變形的校正墊法一樣。需要注意的是在同一塊熱壓板上,如果只有一部分變形,那么正確墊法是熱壓板變形有多長,就墊多長的墊板,對未變形的部分,全部用8mm厚中密度纖維板墊實。
4)加壓:施工操作是用熱壓機自身產(chǎn)生的壓力對熱壓板進行加壓。壓力控制采用了LVDT位置控制系統(tǒng)。需要施加的校正壓力大小,由熱壓板自身的材質(zhì)、厚度和變形量大小來決定,一般作用于熱壓板單位面積上的校正力應超過該材質(zhì)的屈服強度,而小于極限強度,使熱壓板發(fā)生塑性變形來達到校正目的。
在校正過程中,我們按上述步驟:如圖1之1所示墊好墊板后,熱壓板通入蒸汽逐漸加熱到155-165℃(工作溫度),然后,緩慢閉合熱壓機,逐漸調(diào)整LVDT位置控制加壓,熱壓機主油缸液壓系統(tǒng)施加壓力到6-7MPa。如圖1之2所示,熱壓板向下彎曲約7.5mm,保壓0.5h。然后打開熱壓機進行測量,熱壓板被校平,達到預期效果。
熱壓板校正后,應進行一次檢測,若仍有變形,可再校正一次。
4.3 注意事項
1)要細致進行測量,找準熱壓板彎曲的準確位置,這樣才能準確墊好墊塊。
2)啟動加熱系統(tǒng),使熱壓板升溫至生產(chǎn)中的工作溫度,以利于熱壓板屈服。
3)掌握適度的校正變形量。由于鋼材具有回彈性,所以進行校正加壓時,一般在熱壓板凹面下面墊兩塊墊板,使熱壓板能向水平面以下產(chǎn)生一定程度的彎曲,當熱壓機打開壓力消失時能達到平直狀態(tài)。這個校正變形量多少,要根據(jù)熱壓板本身材質(zhì)特性而定,一般是先少量,然后逐漸增大。但是,一定要注意,壓力只能逐漸增大,多次測量變形量,防止校正過度,使熱壓板產(chǎn)生反向彎曲。以福人公司的熱壓板校正為例,一般1.5m寬的熱壓板,加壓后變形量應向水平面以下彎曲7mm,如圖2所示。這個彎曲量是根據(jù)福人公司熱壓板材質(zhì)經(jīng)過多次實驗的實驗值,具體多少,由實驗確定。
4)注意保持熱壓板平面度,防止翹曲。
4.4 質(zhì)量與效益
采用上述方法進行校正,省時、省力、節(jié)省資金。熱壓板的彎曲變形可控制在0.4mm以內(nèi),可完全滿足生產(chǎn)工藝要求,解決了由于熱壓板變形引起的毛板厚度不均,密度不一問題,消除了砂光板因砂不著板面而出現(xiàn)的版面粗糙松軟等缺陷,中密度纖維板砂光優(yōu)等品率由原來的90%提高高96%,挽回了產(chǎn)品降等的損失。同時,用機械校正代替繁瑣的刨平熱壓板修復,每次可節(jié)省維修時間愛你1.5-2天,節(jié)省維修和加工費5萬元,每年共可創(chuàng)造經(jīng)濟效益數(shù)十萬元。
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