专利名称：具有金属骨架的木质板材的制作方法
技术领域：
本发明涉及木质板材，准确地说是一种具有金属骨架的木质板材。其是将金属材质作为骨架设置在木质板材中，其成本低廉，机械强度高，具有很强的实用性。
背景技术：
木质板材，在我们生活中，一般用于家具制作、房屋装修、装饰及木地板，还可用于工业以及其它方面。作为其应用方式，通常是将木料切割成适当的板材，再根据应用的情况进一步切割成相应的形状，如桌面、地板块等，其作为基本的原材料使用，存在着受原材料质量的影响，产地、时间不同的板材，其机械强度、韧性等物理指标都相差很大，因此，产地对木材的价格影响很大，很多时候无法根据材料的情况统一使用。
而且，受木材本身机械强度的影响，木材的使用宽度不宜太大，超过适当的宽度(针对一定的木材厚度而言)，木质板材就会变形、弯曲，尤其是在气候潮湿的地区该现象更突出。
为此，有人提出一种金属和木材的复合型材(专利申请97104086.9所描述的)，该复合型材主要应用于门、窗、装饰材料，其特点是将金属板复合在木材的表面，利用金属可以蚀刻、喷涂、电镀的优点和抗腐蚀的特点，使该复合型材具有更好的装饰效果和抗腐蚀效果，实际上这种设想存在着很多不足，其一，其加工并不容易，金属与木材之间的复合，需要相当好的粘合剂，否则是无法固定在一起的，加工成本并不低廉；其二，金属只是简单地包覆在木材的外表，对材质并没有任何实质性的改进；其三，这种方式存在着热胀冷缩引起的材质不同导致的金属脱落现象，金属和木材的膨胀系数相差很多，长时间使用，必然会因为热胀冷缩的原因导致二者分离，就破坏了原来的结构，甚至会造成结构本身导致的其它问题。
后来陆续出现了类似结构的产品，如专利01227176.4所描述的钢木复合板，其结构也是将不锈钢板固化在木质板材上，固化是通过金属树脂实现的，这样以提高金属和木质板材的连结强度，但是其仍然存在上述的问题，且不锈钢板只固化在木质板材的一面时，由于膨胀系统的不同，还容易产生木质板材变形、发翘的问题，难以形成平整的台面，导致无法正常使用。
发明内容
为此，本发明的目的是提供一种具有金属骨架的木质板材，该板材能够将金属和木质板材很好地融合在一起，具有相当的机械强度和韧性。
本发明的另一个目的是提供一种具有金属骨架的木质板材，该板材将金属材质作为骨架设置在木质板材中，其成本低廉，机械强度高，且使板材保持其所加工的状态，具有很强的实用性。
本发明的另一个目的是提供一种具有金属骨架的木质板材，该板材能够使得产品具有相当的机械强度和很好的平整性及保持产品良好的加工形状和弯折角度，不会变形，尤其适用于室内装饰、家具的制作等特别需要平整板材的场所。
本发明的另一个目的是提供一种具有金属骨架的木质板材，该板材不仅具有很强的实用性，而且还对板材可以进行第二次加工，能很好地应用于各个方面，替代现有的纯木质板材。
基于此，本发明是这样实现的一种具有金属骨架的木质板材，其特征在于该板材中埋设或者设置有金属骨架，该金属骨架能够与木质板材结合在一起，互相融合，形成一个统一的板材整体。金属骨架与板材密切的结合，对板材本身具有加强其机械强度和韧性的作用，而且能够使板材本身具有很好的平整性，或者能比较完整地保持其加工的形状和弯折角度，不会变形走样。
板材的材质可以是整体的木材，或者木材之废弃材料，或者木材加工中产生的刨花、碎屑，即只要能够通过加工压制成板材的木质材料都可作为本发明所使用的板材材质。
所述的具有金属骨架的木质板材，其板材分为上层、中间金属骨架层和下层三个结构层，上层和下层为木质材料层，中间金属骨架层为金属骨架与木质材料的结合，这样上层和下层将中间金属骨架层包覆在内，使该木质板材具有整体的稳定结构，不能被外力轻易破坏。
如金属骨架与木质板材经过特殊处理，使它们之间的结合能够完全形成一个不可分割的整体，这样外力的作用也不能将金属骨架与木质板材分离，此时，可省略其上层或者下层的木质材料层。
所述的具有金属骨架的木质板材，其内部所埋设或设置的金属骨架为井字形结构，形成网络的框架形式，可以增强该板材横向和纵向的机械强度，使其机械性能保持整体的平衡。
上述的金属骨架，骨架之间互相交错结合，其结合部位为相互卡扣或者嵌合的结构，形成网络形的结构，增加其结构的紧密程度，且对双方不构成结构上的影响，保持结构的稳定性。
上述的金属骨架，骨架之间的交错结合的方式为骨架的结合部都设置有凹槽，每个交错的骨架通过其凹槽互相嵌合且扣住对方，使骨架之间的结合更加紧密稳固。
所述的金属骨架，其骨架的整体结构为网状，骨架中的金属交错结合，互相卡扣或者嵌合，网状的骨架结构使板材结合更加紧密，其机械强度和韧性大大增加。
上述的金属骨架，其交错的金属骨架可按照倾斜形成的一定角度交错，如相互之间的夹角为60°，交错形成蜂巢形的结构，也可垂直交错，或者基本上垂直交错，这样可形成金属骨架之间的稳定结合。
所述的金属骨架，其整体可为工字形结构，此结构可加强其两端的机械强度及韧性。
所述的金属骨架，其整体可为米字形结构，此结构适合于板材的整体机械强度及韧性的增强。
所述的金属骨架，其整体可为树状，骨架的主体是主干，其两端或者一端具有分支，骨架的两端具有不少于1个的分支，分支呈发散形分布。
上述的金属骨架，其树状骨架的主干部分可以设置多于一个的支撑分支，其分支可设置于主干的两端，并呈线性分布均匀分散到各个方向。
原则上，所述的金属骨架，可为各种形状，以适用不同需要的场所以及对某些条件特别要求的情况，其金属骨架的整体位于一定空间高度之内，以便于金属骨架埋设在木质板材中。
所述的金属骨架，其可为弓形的结构，即骨架整体并不局限于平整的结构，而是具有一定的弯折弧度的立体结构，以适用于所需的场所对于板材的需要。
所述的金属骨架，其除横向及纵向外，空间的立体形状为T形，以适用于装修或者其它需要的场所。
所述的金属骨架，其空间结构可为任意的非平整的立体几何形状，或者其它形状，以适合实际应用的特殊需要的场所，即原则上金属骨架可根据需要设计为各种具有立体结构的形状，并埋设到其所适用的板材中，以形成新颖的设计，达到美观、机械强度高、具有相当的韧性等特点。
所述的金属骨架，其单个骨架的纵向两端具有突出的凸齿，以咬合其周围的板材，利于金属骨架与木质板材的结合。
所述的金属骨架，其单个骨架的横向两侧具有突出的尖刺，形成类似鱼骨的结构，便于其被埋设于板材中后与板材结合，增强整体结构的结合紧密程度及金属与木质材料的融合程度。
所述的金属骨架，其单个骨架的横向或者纵向设置有突出的凸齿或尖刺，该凸齿或尖刺为锥形或钩形，或者其它的形状，以形成与其周围木质板材非常紧密地结合。
所述的中间金属骨架层，，其厚度(即金属骨架的厚度)占板材整体厚度的三分之一到四分之三，以达到其所支撑作用。
所述的金属骨架，其可由金属，或者金属合金形成，以根据实际的情况增强其机械强度和韧性，保证产品之质量。
上述的金属骨架，为了方便于与木质板材本身一起加工，其金属骨架可为铝合金骨架，该铝合金骨架比较柔软，能够用现有的木材切割机械进行加工，使得所述的金属骨架能够与木质板材一同进行第二次加工，方便应用于装饰、家庭适用的场所。
上述的具有金属骨架的木质板材的制作方法为1、切割。将原木采用旋切的方法变成板材；2、组合。将板材组合成复合板材；3、隔断。将复合板材的中间夹层位置裁断，并以金属骨架设置于该处作为间隔；4、压合。加压组合，将组合好的板材再采用高压，使金属骨架与复合板材相结合。
所述的复合板材在裁断时，可先进行过胶处理，即将复合板材的单板采用防水胶过胶，防水胶过胶可为单板的单面，也可为双面，这样单板的导管木纤维能渗入胶水，在后续的加压组合时能产生上下交钉结合。
所述的加压组合，先从上下对复合板材进行加压，再从板材的前后及左右两侧进行加压。
所述的板材进行组合时，是将板材横纵交错组合，以形成比较稳固的复合板材。
本发明采用埋设金属骨架的结构，使得木质板材可以完全结合金属，具有金属的部分性能，能大大提高木质板材的机械强度和其韧性，其所加工形成的产品由于具有金属骨架也具有相当稳定的形状和状态，一般没有热胀冷缩对产品的影响。其机械强度比同样的纯木质板材有很大提高，经检验证明，对于采用普通木质板材制作的设置有金属骨架的本发明一种具体产品——地板，其厚度为1.5cm时，经测试其机械强度比单纯的木质板材提高，其断面接触点可承受120kg/cm2的压力，平面接触点可承受480kg/cm2的压力；如果适应同样的要求条件和压力，本发明的产品要比纯木质板材厚度减少30％，可大大提高木质板材的适应场所，减轻板材的重量，具有很好的实用性。
本发明的板材及方法能够使得产品具有相当的机械强度和很好的平整性及保持产品良好的加工形状和弯折角度，不会变形，尤其适用于室内装饰、家具的制作等特别需要平整板材的场所。
本发明的板材及方法不仅具有很强的实用性，而且还对板材可以进行第二次加工，能很好地应用于各个方面，替代现有的木质板材。
图1为本发明实施例的结构示意图，图2为本发明单个骨架的结构示意图，图3为图2所示骨架的侧视图，图4为本发明另一个实施例的结构示意图，图5为本发明另一个实施例的结构示意图，图6为本发明另一个实施例的结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，图中圆所圈定的部分A为局部的剖视图，从其中能看出金属骨架的结构及形状，单纯从板材的外观来看，只能从其四周看到木质板材11的四周暴露出设置在木质板材11内部的金属骨架12，金属骨架12为竖向排列的，本发明实施例的特点就是金属骨架12埋设或者设置在木质板材11内，并与木质板材11形成统一的整体，融合在一起，金属骨架12与木质板材11密切的结合对板材本身具有加强其机械强度和韧性的作用，而且能够使板材本身具有很好的平整性，或者能比较完整地保持其加工的形状和弯折角度，不会变形走样。
金属骨架12设置在木质板材中的方式有多种，可通过加工直接压制形成，也可通过加工时胶粘形成，或者采取类似可以将金属骨架12固定于木质板材内的形式。
从图中的A部分所显示，设置在木质板材11中的金属骨架12，其整体结构为井字形，以构成一个类似网格的结构形式，该结构形式有利于金属骨架12之间的互相连结，使得金属骨架12首先能够形成一个稳固、坚实的结构，木质板材11再结合该结构，其机械强度及韧性会大大增强，井字形网格状的结构，可以增强该板材横向和纵向的机械强度，使其机械性能保持整体的平衡，相比同材质的木质板材，其机械强度提高，达到同等效果的板材厚度可大幅度下降，可降低板材的成本，节省木料，从这个方面看，对环境保护是极为有利的。
至于木质板材11的材质可以是整体的木材，或者木材之废弃材料，或者木材加工中产生的刨花、碎屑，即只要能够通过加工压制成板材的木质材料都可作为其所使用的板材材质。
从外观看，如果将金属骨架与其周围所紧固的木质材料看成为中间层，其上部与下部分别有上层和下层，上层和下层为木质材料层，中间金属骨架层为金属骨架12与木质材料的结合，这样上层和下层将中间金属骨架层包覆在内，使该木质板材具有整体的稳定结构，不能被外力轻易破坏。
金属骨架12的材质可以是各种具有一定机械强度的金属，或者金属合金，应用时可以根据实际的情况采用不同的金属或者金属合金，以增强其机械强度和韧性，保证产品之质量。在该实施例中，金属骨架12为铝合金，铝合金具有一定的强度，其材质又比较软，可与木质板材11同时采用相同的设备进行切割，可十分方便地对板材进行第二次加工。
金属骨架12的每个骨架之间互相交错结合，其结合部位为相互卡扣或者嵌合的结构，形成网络形的结构，增加其结构的紧密程度极互相增强结构的稳固性能，且对双方不构成结构上的影响。
金属骨架12相互嵌合的具体结构，参照图2、图3，每个金属骨架从其正面看，其类似于锯齿形状，且金属骨架12的上下两面都具有锯齿的结构，具体地说，单个金属骨架12总体为长条形，其的上端具有突出的凸齿121，其下端具有突出的凸齿123，凸齿121、123可把持其附近纵向的木质板材11，以加强金属骨架12与木质板材11之间结合的稳定性；同时，金属骨架12的中部还设置有向其两侧突伸的尖刺122，尖刺122的作用和凸齿121、123一样，用于把持其周围横向的木质板材，使金属骨架12与木质板材11能够比较坚固、结实地结合形成一个整体，基本上达到融合的状态。
且，金属骨架12的下端，还设置有使金属骨架之间结合的嵌槽124，该嵌槽124套扣住其它的金属骨架12，使金属骨架12在交错时能够很好地结合，不互相破坏对方结构。
单个金属骨架12的结构，从侧面看，其类似于十字架，上端和下端是突出的凸齿121、123，中部向两侧突伸有尖刺122。
其加工过程是1、切割。将原木采用旋切的方法变成板材；板材的厚度可从1cm到4cm；2、组合。将切割后的板材纵横交错组合成实木复合板材，纵横交错结合加强板材的抗压力，复合板材的厚度从8cm到40cm都可采用该组合方式；3、过胶。将复合板材的双面过胶处理，胶水采用E1环保防水胶，使板材的导管木纤维渗入胶水，在加压组合时能产生上下交钉结合；
4、隔断。将复合板材的中间夹层1/3至2/3之间，以长100-300mm宽30-100mm的距离裁断，并以金属骨架12设置于该处作为间隔，金属骨架12的材质为铝合金；5、压合。加压组合，将组合好的板材再采用高压，即5吨以上的压力，使金属骨架12与木质板材11相结合，这样制作的板材本身韧性强、不易变形、机械强度高，且能够防水，能极大延长板材的使用寿命。
金属骨架12的分布结构和整体形状，可为其它的结构，参见图4、图5及图6，其中，图4和图5是金属骨架整体基本上位于平整面内的结构，在图4的结构中，金属骨架22整体上是米字形结构，该结构设置于木质板材21内，其单个金属骨架22的具体结构可与图1、图2、图3显示的相同，以利于金属骨架22与木质板材的结合；图5所示的固定于木质板材31中的金属骨架32整体为工字形，其中间的主干是两个支架，支架的端部相互连结，并其端部向外发散树枝形的分支，分支基本上是均匀分布的，以利于其所覆盖面的性能稳定、平衡。
总之，原则上，所述的金属骨架，可为各种形状，以适用不同需要的场所以及对某些条件特别要求的情况，且金属骨架的整体位于一定空间高度之内，以便于金属骨架埋设在木质板材中，形成板材形式的结构。
图6所示，本发明的实施可不拘泥于板材的结构，即可形成具有立体空间结构的产品。图6所示，本实施方式是在空间形状上设计为T形，其金属骨架及木质板材的结合仍然如前面所述，只是从他们的立体结构上看，他们均是T形，金属骨架仍然设置于木质板材内，单个金属骨架之间的结合方式也是采用上述的嵌合方式。
金属骨架设置在木质板材内所形成的板材，其空间结构可为任意的非平整的立体几何形状，或者其它形状，以适合实际应用的特殊需要的场所，即原则上该板材可根据需要设计为各种具有立体结构的形状，以形成新颖的设计，达到美观、机械强度高、具有相当的韧性等特点。
以上所述，仅为本发明的几个实施例，不能以此限定本发明实施的范围，凡是结构与发明目的及实施方式类似于的实施方式，皆应仍属本发明专利保护范围内。
权利要求
1一种具有金属骨架的木质板材，其特征在于该板材中埋设或者设置有金属骨架，该金属骨架能够与木质板材结合在一起，互相融合，形成一个统一的板材整体。
2如权利要求1所述的具有金属骨架的木质板材，其特征在于该木质板材分为上层、中间金属骨架层和下层三个结构层，上层和下层为木质材料层，中间金属骨架层为金属骨架与木质材料的结合，上层和下层将中间金属骨架层包覆在内。
3如权利要求1所述的具有金属骨架的木质板材，其特征在于其内部所埋设或设置的金属骨架为井字形结构，并形成网络的框架形式。
4如权利要求3所述的具有金属骨架的木质板材，其特征在于上述的金属骨架，骨架之间互相交错结合，其结合部位为相互卡扣或者嵌合的结构。
5如权利要求4所述的具有金属骨架的木质板材，其特征在于上述的金属骨架，骨架之间的交错结合的方式为骨架的结合部都设置有凹槽，每个交错的骨架通过其凹槽互相嵌合且扣住对方。
6如权利要求1所述的具有金属骨架的木质板材，其特征在于所述的金属骨架，其骨架的整体结构为网状，骨架中的金属交错结合，互相卡扣或者嵌合。
7如权利要求6所述的具有金属骨架的木质板材，其特征在于上述的金属骨架，其交错的金属骨架可按照倾斜形成的一定角度交错，也可垂直交错，或者基本上垂直交错。
8.如权利要求1所述的具有金属骨架的木质板材，其特征在于所述的金属骨架，其整体可为工字形结构。
9如权利要求1所述的具有金属骨架的木质板材，其特征在于所述的金属骨架，其整体可为米字形结构。
10如权利要求1所述的具有金属骨架的木质板材，其特征在于所述的金属骨架，其整体可为树状，骨架的主体是主干，其两端或者一端具有分支，骨架的两端具有不少于1个的分支，分支呈发散形分布。
11如权利要求10所述的具有金属骨架的木质板材，其特征在于上述的金属骨架，其树状骨架的主干部分可以设置多于一个的支撑分支，其分支可设置于主干的两端，并呈线性分布均匀分散到各个方向。
12如权利要求1所述的具有金属骨架的木质板材，其特征在于所述的金属骨架，其可为弓形的结构，即骨架整体并不局限于平整的结构，而是具有一定的弯折弧度的立体结构。
13如权利要求1所述的具有金属骨架的木质板材，其特征在于所述的金属骨架，其除横向及纵向外，空间的立体形状为T形。
14如权利要求1或2所述的具有金属骨架的木质板材，其特征在于所述的金属骨架，其单个骨架的纵向两端具有突出的凸齿。
15如权利要求1或2所述的具有金属骨架的木质板材，其特征在于所述的金属骨架，其单个骨架的横向两侧具有突出的尖刺，形成类似鱼骨的结构。
16如权利要求1或2所述的具有金属骨架的木质板材，其特征在于所述的金属骨架，其单个骨架的横向或者纵向设置有突出的凸齿或尖刺，该凸齿或尖刺为锥形或钩形，或者其它的形状。
17如权利要求2所述的具有金属骨架的木质板材，其特征在于所述的中间金属骨架层，其厚度占板材整体厚度的三分之一到四分之三。
18如权利要求1所述的具有金属骨架的木质板材，其特征在于所述的金属骨架，其可由金属，或者金属合金形成。
19如权利要求18所述的具有金属骨架的木质板材，其特征在于上述的金属骨架，其金属骨架可为铝合金骨架。
全文摘要
本发明是一种具有金属骨架的木质板材。其是将金属材质作为骨架设置在木质板材中，该金属骨架能够与木质板材结合在一起，互相融合，形成一个统一的板材整体。金属骨架与板材密切的结合，对板材本身具有加强其机械强度和韧性的作用，而且能够使板材本身具有很好的平整性，或者能比较完整地保持其加工的形状和弯折角度，不会变形走样。其成本低廉，机械强度高，具有很强的实用性。
文档编号B32B15/10GK1608836SQ200310111950
公开日2005年4月27日 申请日期2003年10月24日 优先权日2003年10月24日
发明者谢金缥 申请人:谢金缥