塑木材料的制造不同于實(shí)木材料，也無(wú)法完全按照塑料材料的制造思路進(jìn)行制造。很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，塑木材料的發(fā)展受技術(shù)條件的制約較大，材料的進(jìn)步和市場(chǎng)需求迫使塑木材料制造技術(shù)向前發(fā)展。塑木材料制造技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在板材制造技術(shù)、型材/異型材制造技術(shù)、連接組裝技術(shù)的進(jìn)步等3個(gè)方面。
板材制造技術(shù)
通常木制材料可按照結(jié)構(gòu)形式分為框式材料、板式材料、曲木材料和異形材料等。從塑木代木的視角來(lái)看，將塑木復(fù)合材料制造成板、方材就可進(jìn)一步加工出類似木制材料的塑木材料。塑木板材可用作框式材料的嵌板、面板等圍合材料，也可用作板式材料的側(cè)板、隔板、擱板、背板、底板、門板和頂板等。在塑木復(fù)合材料尚未被大家熟知的20世紀(jì)90年代，人們受其他人造板制造方式的啟發(fā)，開始采用壓鑄的方式制造材料預(yù)制件，并將預(yù)制件組裝成簡(jiǎn)易的板式材料。還有人采用熱壓的方法制造塑木板材餐桌桌面，為使板材的強(qiáng)度提升而在板材中間設(shè)置由玻璃纖維編織而成的網(wǎng)狀層。伴隨塑木擠出技術(shù)產(chǎn)生，本世紀(jì)初人們開始將單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)與板材模具相結(jié)合，用于制造塑木材料板材。為了獲得更為豐富的表面裝飾效果，塑木仿大理石板制造技術(shù)、可涂飾塑木材料板制造技術(shù)、彩色塑木制造技術(shù)等塑木表面裝飾技術(shù)均獲得迅速發(fā)展。塑木板材因不使用膠黏劑而不會(huì)釋放揮發(fā)性有機(jī)氣體，這是塑木復(fù)合材料突出的優(yōu)勢(shì)。然而，為了使塑木板材具有更好的裝飾性而在塑木板材表面進(jìn)行貼面，又容易引入膠黏劑及揮發(fā)性氣體。近年來(lái)研發(fā)的無(wú)需施加膠黏劑就可以制得單板貼面塑木復(fù)合板材的方法，在改進(jìn)使用這種塑木板材的材料表面質(zhì)量的同時(shí)，可使制造的材料在室內(nèi)使用中無(wú)甲醛等有害氣體釋放。與此同時(shí)，與塑木板材制造技術(shù)相配合的板材封邊、包邊、包覆技術(shù)也獲得了迅速發(fā)展，塑木材料邊角部不美觀或者強(qiáng)度不高的問(wèn)題得到改善。但同時(shí)需要注意的是，當(dāng)前的塑木復(fù)合材料通常需要借助大型專用設(shè)備才能進(jìn)行加工，其加工靈活性不高，應(yīng)進(jìn)一步加以改進(jìn)。塑木擠出成型技術(shù)被廣泛用于型材的制造，塑木型材主要可用于制造材料的腿足、柜檐、裝飾邊、門板框等。基于擠出成型的加工方式，塑木材料型材可獲得較高的生產(chǎn)效率，當(dāng)前塑木型材的制造技術(shù)已經(jīng)比較成熟。通過(guò)為型材設(shè)計(jì)不同的型腔，并對(duì)口模進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn)，便可生產(chǎn)出具有不同造型和滿足不同需求的材料型材。目前塑木型材制造技術(shù)的研發(fā)主要集中在配方改進(jìn)、材料流變性、模具尺寸、工藝參數(shù)、型腔設(shè)計(jì)等方面。塑木異型材主要可用于制造材料的靠背、腿足、床頭板及鏡框等，尤其適合制造具有巴洛克藝術(shù)風(fēng)格的材料制品。塑木材料異型材可采用模壓或者注塑的方式制造。模壓成型時(shí)先將塑木復(fù)合材料放入模具型腔中，閉合模具，在熱量或壓力的作用下使材料發(fā)生性狀變化，在模具內(nèi)塑造出與模具形狀吻合的造型。利用這一成型方式可以制造出有機(jī)曲面，并可一次性加工出表面的花紋肌理等。注塑工藝是將熔融的塑木復(fù)合材料用高壓射入模具腔體，經(jīng)冷卻、脫模后制成與模具形狀吻合的制品。采用注塑工藝可以獲得富有變化的制品造型，不僅可以用于制造完整的材料，更適合用于制造具有復(fù)雜表面的材料部件。然而，由于塑木熔體的流動(dòng)性明顯低于同質(zhì)塑料，塑木異型材的注塑成型甚至模壓成型難度較大，需要進(jìn)一步加強(qiáng)研發(fā)。為了改進(jìn)塑木型材及異型材的力學(xué)性能和耐久性，研究者們采用了嵌入加強(qiáng)筋、塑木包覆實(shí)木芯等方式，使塑木型材和異型材的性能得到提升，更適合于材料制造。此外，塑木浮雕雕花技術(shù)、激光燒結(jié)技術(shù)3D打印技術(shù)也可用于制造材料異型材，尤其適合用于制造精美的材料裝飾件。但目前基于激光燒結(jié)和3D打印技術(shù)的異型材制造成本較高，在材料制造業(yè)大規(guī)模應(yīng)用還較為困難。塑木材料的結(jié)構(gòu)連接與裝配是制造中值得關(guān)注的重要問(wèn)題。材料裝配需要考慮材料的牢固性、可拆裝性和安裝效率等。材料結(jié)構(gòu)連接包括塑木材料部件間的固定式連接、活動(dòng)式連接，以及塑木材料部件與其他材料部件的連接等。在材料的結(jié)構(gòu)連接中除考慮材料的功能性需要、使用場(chǎng)所和受力情況外，還需關(guān)注材料的握釘力、支撐跨距、黏彈性和蠕變等性能。不同塑木復(fù)合材料其力學(xué)指標(biāo)有明顯的區(qū)別，需根據(jù)不同材料采用不同的連接方式和結(jié)構(gòu)處理方式。一方面，在實(shí)木材料和板式材料中適用的榫接、釘連接、鉚接、連接件連接、偏心連接等方式在塑木材料制造領(lǐng)域可以部分適用。另一方面，適應(yīng)塑木復(fù)合材料的特性開發(fā)高性能的焊接、膠接、插接、螺旋式連接、拉掛式連接以及新型活動(dòng)連接方式十分必要。關(guān)于塑木復(fù)合材料的機(jī)械連接、膠接、焊接、多種方式的復(fù)合連接等方面的研究進(jìn)展，也值得關(guān)注。研究表明，環(huán)氧樹脂膠黏劑、丙烯酸酯膠黏劑較適合塑木材料的膠接，塑木熔焊復(fù)合連接技術(shù)等適合在門窗等材料制品中進(jìn)行應(yīng)用。為方便塑木材料進(jìn)行組裝，有企業(yè)開發(fā)出塑木材料組裝專用的螺釘、連接件等，還有企業(yè)利用塑木型材的特殊型腔、塑木板材的高強(qiáng)度特性等設(shè)計(jì)出可以進(jìn)行插接結(jié)合的各式材料。但也應(yīng)當(dāng)看到，現(xiàn)有塑木型材的連接技術(shù)還缺乏通用性，輕質(zhì)發(fā)泡、輕質(zhì)夾層塑木板材的連接技術(shù)研發(fā)有待加強(qiáng)。
發(fā)布日期：2022-03-25 瀏覽次數(shù)：2675 
