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聽專家全面分析復合木門變形產(chǎn)生的原因及其解決措施!

舒平精工

近些年來,木質(zhì)門在全國范圍內(nèi)得到了前所未有的蓬勃發(fā)展,涌現(xiàn)出了大量的木質(zhì)門企業(yè)。企業(yè)在木質(zhì)門的生產(chǎn)加工過程中,經(jīng)常會遇到各種各樣的質(zhì)量問題,其中最為普遍和突出的問題就是木質(zhì)門變形。

 

門扇變形給眾多企業(yè)造成了大量的質(zhì)量投訴和經(jīng)濟損失。復合木門變形是一個復雜的過程,是多種因素共同作用的結(jié)果。本文主要從門扇結(jié)構、材料選用、加工工藝、木門的安裝和使用環(huán)境等幾個方面闡述木質(zhì)門產(chǎn)生變形的原因。并在實踐經(jīng)驗的基礎上,著重介紹了避免或減小木門變形的措施。

 

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01 復合結(jié)構木門變形分析

 

木質(zhì)門不同于其他的木制品,平開門在其使用中只是靠位于門扇左側(cè)或右側(cè)的合頁(鉸鏈)與門框連接,其余部分均處于自由狀態(tài)。造成門扇變形的原因在于門扇兩側(cè)的應力不平衡。

 

以門扇厚度中心平面為基準,當門扇兩側(cè)的應力相等時,門扇處于平直狀態(tài);當門扇兩側(cè)的應力不同時,門扇內(nèi)部的應力平衡被打破,就會出現(xiàn)彎曲變形,此時變形門扇的凸面受到拉應力,凹面受到壓應力,門扇兩面的長度也發(fā)生變化,受到拉應力的一面處于外弦,長度大于受到壓應力一面的長度。

 

這種應力不平衡是多種因素共同作用的結(jié)果,既有木質(zhì)門自身的原因又有外界環(huán)境的原因。

 

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02 門扇的結(jié)構

 

門扇的結(jié)構是決定門扇是否變形的最關鍵因素。復合木門的門扇主要由3部分組成:門扇的表層板(表板),內(nèi)部骨架,填充料。

 

門扇基本上為3層或者5層結(jié)構。中間層為結(jié)構層,由框架(骨架)和門芯填充料構成,框架由集成材或者單板層積材(LVL)制成,門芯主要指門扇內(nèi)部填充料,可選用蜂窩紙、空心刨花板、多功能復合門芯等材料。

 

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其中多功能復合門芯是一種新型材料,由木纖維、無機礦物纖維等組成,具有良好的吸聲、隔聲功能;其結(jié)構均勻,防火性能優(yōu)異達到A2;產(chǎn)品易于加工,密度大約在0.25~35 g/cm3;環(huán)保性能好,無甲醛和TVOC;吸水厚度膨脹率極低。

 

作為一種新型材料,多功能復合門芯開始逐步應用于木門領域,見圖1。在結(jié)構層的兩表面各貼厚度為3~9 mm的中密度纖維板,如果是5層結(jié)構,在其兩表面上再貼飾面材料,如木單板、PVC、三聚氰胺浸漬紙等。

 

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圖1 多功能復合門芯

 

產(chǎn)品結(jié)構方面的因素主要包括3個方面:1)門扇應該遵循對稱性原則;2)門扇內(nèi)部填料;3)保證門扇結(jié)構有足夠的強度。

 

02-1 對稱性原則

 

一般情況下,門扇在厚度方向上由多種材料復合而成,芯層為骨架(龍骨)材料和填充材料,外側(cè)為飾面材料,常見的結(jié)構如圖2所示。

 

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圖2 門扇結(jié)構示意圖

 

在產(chǎn)品的設計過程中,通常要求飾面材料的厚度、材種、含水率、結(jié)構相同,具體的產(chǎn)品結(jié)構的對稱性原則主要體現(xiàn)在以下幾個方面:1)飾面使用的材料應該相同。2)飾面材料的厚度應該相同。3)飾面材料的層數(shù)應該相同。

 

4)當飾面材料由多層材料復合而成的時候,門扇兩面的最外層飾面材料應該相同。5)當門扇表面需要雕槽或加工各種工藝造型時,門扇兩面的槽或工藝造型應當對稱。6)在特殊的情況下,門扇的兩側(cè)造型是不一樣的,此時需要對門扇結(jié)構進行加強處理。

 

02-2 內(nèi)部填充材料

 

對于填充材料來說,其長度越長,產(chǎn)生的變形就會越大。所以應適當?shù)乜s短門扇內(nèi)部填充材料的長度,尤其是使用實木木材填實或近似木材實體的人造板等材料填充時。具體做法就是將內(nèi)部填料在長度方向上截斷,在門扇中間增加橫向框架材料。

 

02-3 保證門扇結(jié)構具有足夠的強度

 

在設計門扇結(jié)構的時候,要充分考慮門扇的整體強度。保證門扇在受到外力或內(nèi)部應力作用的情況下,具有一定的抵抗變形的能力。這部分主要體現(xiàn)在骨架結(jié)構上,比如可以通過增加鋼襯來加強結(jié)構。

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03 材料的選用

 

木質(zhì)門在材料的選擇上應該重點控制以下幾點。

 

(1)含水率

 

門扇生產(chǎn)所使用的木質(zhì)材料的含水率接近或略低于當?shù)氐钠胶夂?%~3%,這樣能夠有效地降低木材的干縮和濕脹,同時要注意控制木質(zhì)材料的含水率梯度,盡量避免局部含水率過高或過低。要選擇使用經(jīng)過干燥的木材。

 

(2)內(nèi)部材料本身的彎曲

 

嚴格控制內(nèi)部材料本身的彎曲情況,剔除彎曲度超出標準的材料,如果是使用實木作為門扇內(nèi)部骨架材料,可以在實木材料上開應力釋放槽,減小實木材料內(nèi)應力,如圖3。

 

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圖3 木材開應力釋放槽示意圖

 

(3)選用高穩(wěn)定性材料作為門扇的內(nèi)部框架

 

材料。集成材、單板層積材(LVL)或定向刨花板作為內(nèi)部骨架材料可以有效地提高門扇的穩(wěn)定性。

 

(4)內(nèi)部填料

 

中間填充材料使用空心刨花板可以提高穩(wěn)定性。空心刨花板較好地解決了木材本身各向異性的問題,同時其獨特的管狀結(jié)構和拱橋受力原理,比普通的實心刨花板密度低,具有比較好的隔聲、保溫功能和抗壓能力。

 

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04 加工工藝

 

在木質(zhì)門的加工過程中,即使其結(jié)構合理、材料選用恰當,如果加工工藝不科學,仍然會造成木質(zhì)門變形,加工工藝是保證木質(zhì)門質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)。

 

(1)確保門扇兩面工藝的對稱性

 

1)門扇兩側(cè)的飾面材料必須同時覆貼,不要先貼一面,再貼另外一面,避免門扇單側(cè)受力。(2)飾面材料覆貼所使用的膠黏劑應該相同。膠黏劑在固化的過程中都會產(chǎn)生一定程度的收縮,但是不同的膠黏劑收縮的程度不同,導致兩側(cè)應力失去平衡。

 

(3)使用熱壓機復合門扇時,盡量選擇穩(wěn)定性高的熱壓機,合理控制好熱壓溫度、熱壓時間和熱壓壓力3個要素。門扇在熱壓后,其冷卻很重要。要盡可能地讓門扇的兩個側(cè)面同時散熱,盡可能地釋放內(nèi)應力。建議采用圖4中的方式對門扇進行冷卻。

 

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圖4 門扇立式冷卻方式

 

(2) 控制涂膠量和壓機壓力

 

木質(zhì)門加工過程中,門板涂膠和膠合環(huán)節(jié)也是影響木質(zhì)門變形的一個因素。需要保證門板兩側(cè)的涂膠量一致,膠合過程中壓機的壓力要適中,不可過大。

 

05 安裝質(zhì)量

 

木質(zhì)門安裝質(zhì)量直接影響木質(zhì)門在使用中的變形情況。在安裝時,必須保證門框和門扇的垂直度,使門扇的重心在門扇的厚度方向的中心面上,并保證開啟靈活。

 

另外,建議每扇門安裝3片合頁,上下兩片合頁的安裝位置距離門扇上下為門扇高度的1/10,中間的合頁位于門扇高度方向中間偏上的位置。與每扇門安裝2片合頁相比,雖然在成本上會有所增加,但是在防止或減小門扇變形上能起到很好的作用。

 

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06 環(huán)境影響

 

木質(zhì)門變形與其所處的環(huán)境有著密切的關系。在環(huán)境條件(主要是溫度、濕度)變化較大時,木質(zhì)門很容易產(chǎn)生形位尺寸變化。

 

對于條件比較惡劣的場所,如風口處,應該盡量避免木質(zhì)門里外兩側(cè)的環(huán)境和溫度條件長時間相差較大。在木質(zhì)門的加工、貯存和使用過程中應該盡可能地保證木質(zhì)門兩側(cè)所處的環(huán)境條件基本一樣。

 

(1)注意季節(jié)更替

 

在木質(zhì)門的加工過程中,要特別注意季節(jié)更替的這段時間,這段時間往往是木質(zhì)門容易產(chǎn)生變形的時間。此時在加工產(chǎn)品的過程中,要嚴格遵守加工工藝。

 

(2) 儲存環(huán)境

 

長期儲存環(huán)境最好在溫度濕度可以調(diào)節(jié)的空間內(nèi),不能儲存在空氣流動較大和濕度變化較大的地方。儲存地面應平整;木質(zhì)門平整擺放于托盤上,防止其變形,并分類存放、疊加平放,門扇疊加高度不得大于1500 mm,墊板距地不得小于100mm,行距為1000mm,間距為500 mm,距墻1 000 mm(消防通道);整垛門扇需要在最下面一扇的下面設置厚墊板,最上面一扇的上面加蓋厚蓋板。

 

(3) 注意采暖季節(jié)和風大的季節(jié)

 

木質(zhì)門在使用中,要特別注意采暖季節(jié)和風大的季節(jié)。在采暖季節(jié),應該盡量避免由于采暖而造成木質(zhì)門里外兩側(cè)所處的環(huán)境溫度長時間相差過大,避免木質(zhì)門直接處在風道處。

 

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07 寫在最后

 

綜上所述,木質(zhì)門的變形是一個復雜的過程,是多種因素共同作用的結(jié)果。為了有效地避免和減小木質(zhì)門的變形,應該做到以下幾點

 

(1)堅持對稱性原則。對稱性原則包括木質(zhì)門的結(jié)構、加工工藝、使用環(huán)境等。2)在材料上,注意材料種類的選用和控制材料質(zhì)量。在材料的選用上,大量地采用人造板材,充分利用人造板材與鋸材的復合結(jié)構材料。嚴格控制材料的質(zhì)量,尤其是要嚴格控制木質(zhì)材料的含水率及其含水率梯度。木質(zhì)材料的含水率接近或略低于當?shù)氐钠胶夂?%~3%。

 

(2)在木質(zhì)門加工工藝上,嚴格控制膠合工序和陳化養(yǎng)生工序。4)確保木質(zhì)門安裝的質(zhì)量。5)盡可能地改善使用木質(zhì)門的環(huán)境。

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關鍵詞: 復合木門變形  

責任編輯:

文章來源:魯班園

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