涂飾技術(shù)歷史悠久，在家具制造行業(yè)中，板材涂飾工藝屬于非常重要的一環(huán)，起到了保護與裝飾家具的作用。進入 2l 世紀(jì)之后，我國的涂飾技術(shù)和設(shè)備研發(fā)迎來了大發(fā)展時期，涂飾技術(shù)也從手工操作向機械自動化涂飾轉(zhuǎn)變，加上UV涂料的廣泛運用，大大縮短了涂飾工藝的時間，再通過設(shè)備間的連線，提高了生產(chǎn)效率。

目前板材平面涂飾已經(jīng)基本實現(xiàn)自動化加工，但是對于板材的邊部處理，由于受到當(dāng)前設(shè)備制造水平的限制，未能在家具制造中普遍得以應(yīng)用，大部分工廠還是依靠人工噴涂。因此板件邊部涂飾是進一步提高板件涂裝效率的突破口。

1. 板材邊部自動化處理技術(shù)的難點

1.1 操作人員水平

傳統(tǒng)人工邊部噴涂，其效果好壞，大多依靠的是個人經(jīng)驗為主導(dǎo)的。不同于手工操作，板材邊部自動化處理是通過參數(shù)化控制溫度、濕度、涂漆量和輥涂速度來確保產(chǎn)品的質(zhì)量。對于自動化設(shè)備的操作，需要具有參數(shù)化管理知識的人才，但是目前我國中小型企業(yè)規(guī)模小，資金不足，很難招聘到高水平的技術(shù)人員。因此，開發(fā)出操作簡單、使用方便的板材邊部涂裝設(shè)備是解決當(dāng)下缺乏專業(yè)人才的突破口。

1.2  板材種類多樣

為了適應(yīng)多元化的市場需求，企業(yè)所要加工的基材種類也越來越多，例如：MDF、PVC、陶瓷、實木等。工件的不同，其平整度、密度、含水率、板內(nèi)應(yīng)力等都會有所差別，這些板材的特性會直接的影響到板材邊部涂裝處理效果，因此，如何優(yōu)化自動化設(shè)備的板材通用性是一個關(guān)鍵的問題。

圖1 不同類型的板材

1.3  異形邊處理復(fù)雜

板材邊部處理工藝的復(fù)雜程度與板材結(jié)構(gòu)、外觀造型緊密相關(guān)。在個性化、柔性化發(fā)展的背景下，家具所用的板材形狀發(fā)生了變化，從最開始的矩形轉(zhuǎn)變成現(xiàn)在含有復(fù)雜異形面的形狀。板件邊部需要處理的不再僅僅是直邊，還需要處理帶有斜面和弧面的異形邊，但目前大部分的異形邊部噴涂設(shè)備還不能實現(xiàn)大批量連續(xù)的生產(chǎn)，這樣就給企業(yè)增加了生產(chǎn)成本，而且延長了生產(chǎn)周期。

圖2 直角與異型板材

1.4  板材種類多樣

設(shè)備多功能一體化的發(fā)展，一直都是家具制造企業(yè)所追求的，也是家具領(lǐng)域智能制造的發(fā)展趨勢。作為一種異形邊部處理方式，板材邊部真空噴涂技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，但由于板材邊部涂裝工藝包括銑型、砂光、除塵、真空噴涂、固化等多道工序，且每道加工流程之間所用的時間不同，油漆干燥速度也難以把控，所以難以做到多功能一體化。

2. 什么是UV邊緣涂裝砂光技術(shù)？

筆者通過走訪和調(diào)研，了解到一家專注設(shè)計、開發(fā)和制造邊緣處理設(shè)備的高新技術(shù)型企業(yè)，該企業(yè)對于邊緣處理的銑型、砂光、涂裝等工藝有著豐富經(jīng)驗和研發(fā)制造能力。針對以上提到的板材邊部處理技術(shù)難點，我們一起來看看該司的設(shè)備是如何攻克的。

圖3 UV邊緣涂裝砂光設(shè)備

2.1  設(shè)備加工流程

圖4 UV邊緣銑型砂光輥涂機

圖5 UV真空異形邊緣噴涂砂光機

如圖4的設(shè)備加工流程所示，UV邊緣涂裝砂光設(shè)備可分別處理直邊和異形邊板件，該設(shè)備由砂光架、擦色除塵裝置、補土輥涂設(shè)備、紫外線固化燈、油漆輥涂或真空噴涂裝置組成，并通過后臺的智能數(shù)控設(shè)備連線，實現(xiàn)自動化砂光、上下倒角、除塵、補膩子、固化、油漆輥涂、紫外線干燥，二次砂光打磨等多道工序，具有多功能一體化的特點，具體有以下這幾個步驟：

圖6 UV邊緣涂裝砂光設(shè)備實拍

（1）參數(shù)設(shè)定

首先通過前端人機界面觸控操作面板設(shè)定加工參數(shù)，加工流程一鍵式操作，這套控制系統(tǒng)只需簡單調(diào)試各環(huán)節(jié)的輸送頻率就可以實現(xiàn)自動化加工，有效的解決了企業(yè)缺少高技術(shù)操作人員的問題。

（2）銑型、砂光、除塵

工人上料后，板材首先進入到三角砂架，該設(shè)備的砂帶具有自動搖擺功能；壓模塊可以仿型制作砂削異型的直邊；并且具有自動伸縮功能，保護工件的頭尾；該設(shè)備能針對不同工件材料的白身或底漆進行打磨砂光，可以有效解決板材種類多樣的問題。

（3）補膩子

補膩子也稱為“補土”，通常是針對直邊輥涂的，在補土環(huán)節(jié)中，該裝置由電機帶動鋼輪轉(zhuǎn)動，把邊緣滾涂上的UV膩子重新擠壓一次，達(dá)到填補表面的目的，且該裝置具有膩子循環(huán)回收系統(tǒng)，減少了原材料的浪費，提高了生產(chǎn)利用率，滿足綠色環(huán)保的健康理念。

圖7 UV邊緣涂裝砂光設(shè)備實拍

（4）紫外線固化與瞬干

針對不同特性的UV漆的固化需求，分別采用鎵燈和汞燈，鎵燈主要固化實色UV漆，汞燈主要固化透明UV漆。通過照射，UV漆可以立刻反應(yīng)固化，達(dá)到紫外線瞬干的效果。

（5）直邊輥涂或異形邊真空噴涂

針對直邊與異形邊的板件，分別采用油漆輥涂裝置和真空噴涂裝置。輥涂是利用帶油漆的涂漆輪對工件的擠壓，把油漆涂在工件上，達(dá)到上油效果；設(shè)備具有調(diào)油輥獨立動力、變頻調(diào)速、自動伸縮、角度調(diào)整、清洗方便等特點。真空噴涂是通過真空油箱高壓風(fēng)機回油系統(tǒng)，適用于異形工件的邊緣噴涂。

2.2 設(shè)備性能及特性

（1）油漆輥涂裝置

輥涂裝置是專門處理直邊的板材，輥涂油漆較薄，油漆量控制好，是目前最節(jié)省油漆的涂裝方式，且該裝置可以輥涂膩子，使填補性更強。采用硅膠平輥與海巴龍激光輥相結(jié)合使用，具有耐磨性，流平性、使用壽命延長。配有自動加熱油漆盒，油漆加熱采用低溫全面加熱，溫度可根據(jù)冬夏加熱溫度的不同，雙觸摸屏轉(zhuǎn)換。

（2）真空噴涂設(shè)備

真空噴涂設(shè)備由真空噴頭與真空箱部件組成，真空噴涂可以適合直邊以及各種異形邊的涂裝，油漆量比輥涂稍厚，同時也具有油漆循環(huán)回收系統(tǒng)。

（3）標(biāo)準(zhǔn)400型三角砂架

采用400砂架，最大砂削厚度65mm；砂帶線速變頻無級調(diào)速0-14m/s，配備有石墨布旋轉(zhuǎn)壓模塊，該模塊保證了工作時砂光的穩(wěn)定和砂光表面的平整，且使得更換不同形狀的工件時無需更換石墨布，微調(diào)即可工作。

（4）壓梁裝置

壓梁采用皮帶式壓梁，壓輪間距小，近期又縮短了壓輪間距，皮帶寬度也同時加寬，增加了壓料的穩(wěn)定性，大大提高了產(chǎn)品的合格率。

圖8 UV邊緣涂裝砂光設(shè)備實拍

（5）上下砂頭

該模塊通常用于工件的上下兩邊方向磨砂，打磨板材兩邊的圓弧角。

（6）輸送傳動系統(tǒng)

整個輸送傳動均采用自動潤滑系統(tǒng)，配合工作下班時的手動除塵開關(guān)，使傳送更平穩(wěn)，實現(xiàn)了設(shè)備的智能保養(yǎng)。

（7）海綿砂頭

海綿砂頭針對的是異形邊，根據(jù)其邊部的形狀可以做各種不同排布的砂光方式，工作原理是由電機通過砂帶帶動海綿輪轉(zhuǎn)動，對板材邊緣的油漆進行精砂，保證版面較高的加工質(zhì)量，可安裝多種研磨加工頭，如：海綿輪帶砂紙、拉絲輪、仿形輪、八角砂、劍麻砂紙輪等。

（8）倒角精修刀

邊緣倒角銑削，在板材上下邊緣銑削倒角，R1-R3，保證邊緣與面油漆無縫連接，具有雙面自動跟蹤功能，針對工件的邊緣進行圓弧倒角加工; 進行0-45度調(diào)整; 對R3以下的小倒角效果特佳。

2.3  設(shè)備綜合效益

在設(shè)備的作業(yè)過程中，我們通過對設(shè)備的流水線效率進行測定，以及油漆用量的成本的統(tǒng)計分析，得出以下結(jié)果。

表1 產(chǎn)量核算表

表2 油漆成本分析

（1）設(shè)備產(chǎn)量分析

由表1的數(shù)據(jù)分析得知，設(shè)備每分鐘可完成10-16米的板材邊部處理，以一天8小時作業(yè)時間計算，平均日產(chǎn)量可達(dá)5760米。在保證產(chǎn)量的同時，該UV邊緣涂裝砂光機對板材邊緣的處理質(zhì)量比較穩(wěn)定（見圖9）。

圖9 該設(shè)備的產(chǎn)品效果實拍

（2）油漆成本分析

原材料的成本會直接影響到生產(chǎn)的綜合效益，筆者通過對該設(shè)備的油漆消耗量與油漆價格進行了統(tǒng)計。由表2數(shù)據(jù)分析可知：以每平方米需要的布涂量計算，40g的膩子成本在2.4元，兩次輥涂所用的60g透明底漆成本在3.2元，該設(shè)備加工板材邊部每平方米所需成本共5.6元。因此，該設(shè)備與傳統(tǒng)的邊部涂裝工藝相比，更加節(jié)省油漆且生產(chǎn)成本更低。

圖10 UV邊緣涂裝砂光設(shè)備實拍

3.  寫在最后

隨著全球疫情的爆發(fā)，我國制造業(yè)國內(nèi)外風(fēng)險挑戰(zhàn)形勢嚴(yán)峻，據(jù)《中國家具行業(yè)發(fā)展報告2020》統(tǒng)計，自2019年以來，家具制造業(yè)固定資產(chǎn)投資轉(zhuǎn)為負(fù)增長，企業(yè)在各方面的成本增加，營收利潤率持續(xù)低于輕工業(yè)平均水平。

如何通過生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)化來提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，設(shè)備利用率、降低生產(chǎn)成本，提高市場競爭力已經(jīng)被越來越多的企業(yè)所重視。在板式家具生產(chǎn)中，板材的邊部處理屬于一道重要的工序，且常常出現(xiàn)瓶頸，很容易造成生產(chǎn)線的不平衡，從而導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下和成本的增加。

筆者從當(dāng)前行業(yè)中板材邊部處理所面臨的痛點出發(fā)，通過對UV邊緣涂裝技術(shù)的介紹與探討，讓關(guān)注家具制造領(lǐng)域的讀者了解到板材邊部處理的新技術(shù)，希望能為板材制造企業(yè)解決人才困境、工件種類多樣，異形邊部處理、設(shè)備功能單一、原材料循環(huán)利用等問題提供有價值的資訊與幫助。