一种各向同性木质颗粒板的制作方法

本发明属于新材料及材料加工工程领域，具体涉及一种各向同性木质颗粒板。
背景技术：
：粉体材料科学与技术模压制品行业（特别是封闭刚性模压制品行业）制品通常采用y轴方向单向（或双向）模压成形，x轴和z周方向则仅仅依靠模壁约束。依靠这种成形方式获得的粉体材料压坯的密度分布表现为：单向模压成形时，压坯密度成梯度分布，压坯密度一端高、一端低；双向模压成形时，压坯密度成抛物线分布，压坯中间密度最低。因而这种模压成形方式，不论是单向还是双向，制品各部位的最终物理力学性能都很难获得均匀一致，最终导致制品的使用性能降低。获得粉体材料模压制品各向同性的有效方法是，借助特殊模具对粉体材料从x、y、z三个方向实施双向成形。基于这种成形思路，本案提出了一种六面双向非同时压制粉体材料成形方法，最终得到一种各向同性木质颗粒板。本发明采用的六面双向非同时压制成形方法，特别适合于对密度均匀性要求特别高的木质颗粒板的热模压成形，也适用于粉末冶金制品的模压成形。技术实现要素：本发明的目的是提供一种各向同性木质颗粒板，采用速生杨树枝粉末颗粒、麦秸秆粉末颗粒、碳酸钙粉末颗粒和聚乳酸按照特定的质量百分比，采用六面双向非同时压制模热压成形，使制品各部位的物理力学性能获得均匀一致。为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种各向同性木质颗粒板，由速生杨树枝粉末颗粒、麦秸秆粉末颗粒、碳酸钙粉末颗粒和聚乳酸按质量百分比45%-50%、35%-40%、5%-10%和3%-5%混合组成；所述各向同性木质颗粒板采用六面双向非同时压制模热压成形。优选的，所述六面双向非同时压制模由阴模（1）、上模冲（2）、下模冲（3）、前模冲（6）、后模冲（4）、左模冲（7）和右模冲（5）组成，且上下模冲与前后模冲等宽、前后左右模冲与粉末压坯等高、左右模冲与粉末压坯等宽。优选的，所述木质颗粒板的成形方法包括如下步骤：1）、装粉，将松散木质粉末颗粒装入阴模型腔；2）、上下双向压制，将松散木质粉末颗粒上下压缩至与前后左右模冲等高，获得木质粉末颗粒初级压坯；3）、前后双向压制，在第2）步的基础上对木质粉末颗粒初级压坯实施前后双向压缩，使压坯宽度与左右模冲等宽，获得木质粉末颗粒二级压坯；4）、左右双向压制，在第3）步的基础上对木质粉末颗粒压坯实施左右双向压缩，获得最终木质粉末颗粒压坯。优选的，所述木质颗粒板各部位的密度差小于0.01g/cm3。优选的，所述成形方法在上下、前后、左右三个维度上对粉末体均实施双向压制，且按照上下、前后、左右先后顺序实现。优选的，所述步骤2）、步骤3）、步骤4）通过人工智能模块控制实施。本发明的有益效果：（1）通过六面双向非同时热模压成形获得的粉体材料压坯各部位的密度差从常规一个维度（如z轴）双向压制密度差水平0.05-0.15g/cm3提高到0.01-0.02g/cm3，从而实现粉体材料模压制品的各向同性目标。这种成形方法不仅适用于木质颗粒板，也适用于粉末冶金材料及其它粉体材料的模压成形。（2）通过六面双向非同时热模压成形获得的各向同性木质颗粒板，韧性好、硬度高、不开裂、不变形、不吸湿，是家庭精装、高档家具以及工业领域的理想结构材料。附图说明图1为装粉过程成型模示意图。图2为上下双向压制过程示意图。图3为前后双向压制过程示意图。图4为左右双向压制过程示意图。（图1-4中上图为主视示意图，下图俯视示意图）图中所述文字标注表示为：1、阴模；2、上模冲；3、下模冲；4、后模冲；5、右模冲；6、前模冲；7、左模冲；10、松散木质粉末颗粒；20、木质粉末颗粒初级压坯；30、木质粉末颗粒二级压坯；40、木质粉末颗粒压坯。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。以下是具体实施例实施例1一种各向同性木质颗粒板，按重量百分比计，所述木质颗粒板：由速生杨树枝粉末颗粒45%、麦秸秆粉末颗粒40%、碳酸钙粉末颗粒10%和聚乳酸5%混合组成。所述木质颗粒板采用六面双向非同时压制模热压成形，其成形模由阴模（1）、上模冲（2）、下模冲（3）、前模冲（6）、后模冲（4）、左模冲（7）和右模冲（5）组成，且上下模冲与前后模冲等宽、前后左右模冲与粉末压坯等高、左右模冲与粉末压坯等宽。所述木质颗粒板的成形方法包括如下步骤：1）、装粉，按比例将速生杨树枝粉末颗粒、麦秸秆粉末颗粒、碳酸钙粉末颗粒和聚乳酸混合，得到定量的松散木质粉末颗粒，然后装入阴模型腔；2）、上下双向压制，将松散木质粉末颗粒上下压缩至与前后左右模冲等高获得密度较高的木质粉末颗粒初级压坯；（精度等级：压坯高度比前后左右模冲高0.1-0.15mm），如图2所示；3）、前后双向压制，在第2）步的基础上对木质粉末颗粒初级压坯实施前后双向压缩，使压坯宽度与左右模冲等宽，使压坯密度进一步提高，获得木质粉末颗粒二级压坯；（精度等级：压坯宽度比左右模冲宽0.1-0.15mm），如图3所示；4）、左右双向压制，在第3）步的基础上对木质粉末颗粒压坯实施左右双向压缩，使压坯长度尺寸达标，获得最终木质粉末颗粒压坯，如图4所示。所述木质颗粒板各部位的密度差小于0.01g/cm3。所述成形方法在上下、前后、左右三个维度上对粉末体均实施双向压制，且按照上下、前后、左右先后顺序实现。所述六面双向非同时压制过程均通过人工智能模块控制实施。实施例2一种各向同性木质颗粒板，按重量百分比计，所述木质颗粒板：由速生杨树枝粉末颗粒50%、麦秸秆粉末颗粒35%、碳酸钙粉末颗粒10%和聚乳酸5%混合组成。所述木质颗粒板采用六面双向非同时压制模热压成形，其成形模由阴模（1）、上模冲（2）、下模冲（3）、前模冲（6）、后模冲（4）、左模冲（7）和右模冲（5）组成，且上下模冲与前后模冲等宽、前后左右模冲与粉末压坯等高、左右模冲与粉末压坯等宽。所述木质颗粒板的成形方法包括如下步骤：1）、装粉，按比例将速生杨树枝粉末颗粒、麦秸秆粉末颗粒、碳酸钙粉末颗粒和聚乳酸混合，得到定量的松散木质粉末颗粒，然后装入阴模型腔；2）、上下双向压制，将松散木质粉末颗粒上下压缩至与前后左右模冲等高获得密度较高的木质粉末颗粒初级压坯；（精度等级：压坯高度比前后左右模冲高0.1-0.15mm），如图2所示；3）、前后双向压制，在第2）步的基础上对木质粉末颗粒初级压坯实施前后双向压缩，使压坯宽度与左右模冲等宽，使压坯密度进一步提高，获得木质粉末颗粒二级压坯；（精度等级：压坯宽度比左右模冲宽0.1-0.15mm），如图3所示；4）、左右双向压制，在第3）步的基础上对木质粉末颗粒压坯实施左右双向压缩，使压坯长度尺寸达标，获得最终木质粉末颗粒压坯，如图4所示。所述木质颗粒板各部位的密度差小于0.01g/cm3。所述成形方法在上下、前后、左右三个维度上对粉末体均实施双向压制，且按照上下、前后、左右先后顺序实现。所述六面双向非同时压制过程均通过人工智能模块控制实施。实施例3一种各向同性木质颗粒板，按重量百分比计，所述木质颗粒板：由速生杨树枝粉末颗粒50%、麦秸秆粉末颗粒40%、碳酸钙粉末颗粒7%和聚乳酸3%混合组成。所述木质颗粒板采用六面双向非同时压制模热压成形，其成形模由阴模（1）、上模冲（2）、下模冲（3）、前模冲（6）、后模冲（4）、左模冲（7）和右模冲（5）组成，且上下模冲与前后模冲等宽、前后左右模冲与粉末压坯等高、左右模冲与粉末压坯等宽。所述木质颗粒板的成形方法包括如下步骤：1）、装粉，按比例将速生杨树枝粉末颗粒、麦秸秆粉末颗粒、碳酸钙粉末颗粒和聚乳酸混合，得到定量的松散木质粉末颗粒，然后装入阴模型腔；2）、上下双向压制，将松散木质粉末颗粒上下压缩至与前后左右模冲等高获得密度较高的木质粉末颗粒初级压坯；（精度等级：压坯高度比前后左右模冲高0.1-0.15mm），如图2所示；3）、前后双向压制，在第2）步的基础上对木质粉末颗粒初级压坯实施前后双向压缩，使压坯宽度与左右模冲等宽，使压坯密度进一步提高，获得木质粉末颗粒二级压坯；（精度等级：压坯宽度比左右模冲宽0.1-0.15mm），如图3所示；4）、左右双向压制，在第3）步的基础上对木质粉末颗粒压坯实施左右双向压缩，使压坯长度尺寸达标，获得最终木质粉末颗粒压坯，如图4所示。所述木质颗粒板各部位的密度差小于0.01g/cm3。所述成形方法在上下、前后、左右三个维度上对粉末体均实施双向压制，且按照上下、前后、左右先后顺序实现。所述六面双向非同时压制过程均通过人工智能模块控制实施。实施例4一种各向同性木质颗粒板，按重量百分比计，所述木质颗粒板：由速生杨树枝粉末颗粒50%、麦秸秆粉末颗粒40%、碳酸钙粉末颗粒5%和聚乳酸5%混合组成。所述木质颗粒板采用六面双向非同时压制模热压成形，其成形模由阴模（1）、上模冲（2）、下模冲（3）、前模冲（6）、后模冲（4）、左模冲（7）和右模冲（5）组成，且上下模冲与前后模冲等宽、前后左右模冲与粉末压坯等高、左右模冲与粉末压坯等宽。所述木质颗粒板的成形方法包括如下步骤：1）、装粉，按比例将速生杨树枝粉末颗粒、麦秸秆粉末颗粒、碳酸钙粉末颗粒和聚乳酸混合，得到定量的松散木质粉末颗粒，然后装入阴模型腔；2）、上下双向压制，将松散木质粉末颗粒上下压缩至与前后左右模冲等高获得密度较高的木质粉末颗粒初级压坯；（精度等级：压坯高度比前后左右模冲高0.1-0.15mm），如图2所示；3）、前后双向压制，在第2）步的基础上对木质粉末颗粒初级压坯实施前后双向压缩，使压坯宽度与左右模冲等宽，使压坯密度进一步提高，获得木质粉末颗粒二级压坯；（精度等级：压坯宽度比左右模冲宽0.1-0.15mm），如图3所示；4）、左右双向压制，在第3）步的基础上对木质粉末颗粒压坯实施左右双向压缩，使压坯长度尺寸达标，获得最终木质粉末颗粒压坯，如图4所示。所述木质颗粒板各部位的密度差小于0.01g/cm3。所述成形方法在上下、前后、左右三个维度上对粉末体均实施双向压制，且按照上下、前后、左右先后顺序实现。所述六面双向非同时压制过程均通过人工智能模块控制实施。实施例5一种各向同性木质颗粒板，按重量百分比计，所述木质颗粒板：由速生杨树枝粉末颗粒48%、麦秸秆粉末颗粒38%、碳酸钙粉末颗粒10%和聚乳酸4%混合组成。所述木质颗粒板采用六面双向非同时压制模热压成形，其成形模由阴模（1）、上模冲（2）、下模冲（3）、前模冲（6）、后模冲（4）、左模冲（7）和右模冲（5）组成，且上下模冲与前后模冲等宽、前后左右模冲与粉末压坯等高、左右模冲与粉末压坯等宽。所述木质颗粒板的成形方法包括如下步骤：1）、装粉，按比例将速生杨树枝粉末颗粒、麦秸秆粉末颗粒、碳酸钙粉末颗粒和聚乳酸混合，得到定量的松散木质粉末颗粒，然后装入阴模型腔；2）、上下双向压制，将松散木质粉末颗粒上下压缩至与前后左右模冲等高获得密度较高的木质粉末颗粒初级压坯；（精度等级：压坯高度比前后左右模冲高0.1-0.15mm），如图2所示；3）、前后双向压制，在第2）步的基础上对木质粉末颗粒初级压坯实施前后双向压缩，使压坯宽度与左右模冲等宽，使压坯密度进一步提高，获得木质粉末颗粒二级压坯；（精度等级：压坯宽度比左右模冲宽0.1-0.15mm），如图3所示；4）、左右双向压制，在第3）步的基础上对木质粉末颗粒压坯实施左右双向压缩，使压坯长度尺寸达标，获得最终木质粉末颗粒压坯，如图4所示。所述木质颗粒板各部位的密度差小于0.01g/cm3。所述成形方法在上下、前后、左右三个维度上对粉末体均实施双向压制，且按照上下、前后、左右先后顺序实现。所述六面双向非同时压制过程均通过人工智能模块控制实施。将本发明实施例5做实验对比，得到实验结果如下表所示：单向压制双向压制本发明（三维双向压制：上下、前后、左右双向压制）压坯密度分布呈梯度分布呈抛物线分布均匀密度差大（＞0.2g/cm3）较大（＞0.1g/cm3）微小（＜0.02g/cm3）低密度部位压坯一端压坯中部压坯中心点从上表，可以清晰的看出，本发明得到的木质颗粒板，相对于现有的压制成形方法，更加均匀。需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。当前第1页12