一种木门制造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种木门制造工艺。包括锯裁基板和木门芯部、热压成型、应力平衡、镂铣加工、以线、面接触方式对素门表面进行定厚砂光、涂底漆和面漆并干燥和精细砂光、抛光等步骤。本发明方法制备的木门消除了残存在木门表面涂层上的“条线状砂削痕”，没有“视觉凹陷”，产品漆膜亮度高、无辊痕；本发明方法生产过程更环保，无排放物，生产过程采用光固化工艺，减少了干燥时间，本方法对素门周边采用了在PVC封边带上预留工艺阶的封边工艺，提高了素门周边边棱漆膜成型的工艺水平。
【专利说明】一种木门制造工艺
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及以高密板HDF、中纤板MDF、刨花板为基板的木门及门套、哑口、艺术哑口成型加工【技术领域】，具体地说是一种木门成型加工和表面涂饰加工系统工艺。
【背景技术】
[0002]以高密板HDF、中纤板MDF、刨花板为基板的涂料类油漆木门现常用以下几种方法完成广品木门的成型加工:
[0003]1、采用人工、静电、真空喷涂，机淋涂等方式把双组分聚氨酯底漆、面漆(I3U底漆、面漆)分别先后涂饰在以HDF、MDF或刨花板为基板的木门表面上或基板木皮上。期间，采用常温表干、40-60°C加温干燥方法对涂饰在木门表面上的底漆、面漆膜分别先后施实干燥。全程时间在72-96小时之间。上述工艺涂饰的成品面漆漆膜“镜面、丰润”效果好、亮度亦可达到92°以上。但存在的问题又主要表现在以下几个方面:
[0004](I)干燥速度慢、产业化过程中产品表面质量稳定性控制难度较高。规模化生产过程中，缺乏与产品木门栽板、热压、封边、排孔等其它加工工序的同步能力；
[0005](2)危害健康，污染环境，特别是其中的人工喷涂方式；
[0006](3)产品表面涂层耐腐蚀、耐黄变、抗紫外辐射线、耐磨抗擦伤等性能差，特别是其中以纯白色为主的PU漆漆膜目前普遍还存在着易失光、粉化、泛黄问题，影响产品使用寿命;
[0007](4)不具备四周边异色层规模涂饰能力；
[0008](5)成本高，在木门表面上双面涂饰I3U底、面漆目前材料成本每平米约合28.00—32.00兀人民币。
[0009]2、首先在幅面尺寸为2440 X 1220mm的HDF、MDF或刨花板标板板面上双面热压胶贴白色或其它木纹色的三聚氰胺、脲醛胶浸溃纸制成所谓双面板，浸溃纸克重100g/m2至120g/m2，然后再按以下工序对双面板进行后序加工:
[0010](I) 一周平衡期；
[0011](2)按照产品设计图对双面板进行栽板、排孔；
[0012](3)热压成型，采用温控在190-200°C之间的热压方式把置于木门上、下两面层的HDF或MDF素面板或刨花板热压、胶合在木门芯部实木集成材边梃上；
[0013]( 4 )采用人工、静电、真空喷涂，机淋涂等方式把双组分聚氨酯面漆(I3U面漆)涂饰在双面板木门一面的表面上。不经涂饰的双面板另一面直接作为产品零件的饰面材料，通常是产品木门的里面，简称:木门背面；
[0014](5)先后在常温表干室、35-40°C加温干燥室对涂饰在木门表面上的面漆膜施实干燥。全程时间在48-60小时之间。
[0015](6)对木门四周边棱进行人工刮边、擦边、补腻、修色、清洁。
[0016]上述工艺的优点是降低了木门的涂饰成本，但存在的以下工艺缺陷同样是很明显的:[0017](I)双面板热压平衡周期长，漆膜干燥速度慢；
[0018](2)危害健康，污染环境，特别是其中的人工喷涂方式；
[0019]涂饰前，木门表面上压贴的三聚氰胺、脲醛胶浸溃纸需进行人工机砂粗磨、人工细磨和人工机砂细磨，粉尘量大、费工耗时；
[0020](3)产品表面涂层耐腐蚀、耐黄变、抗紫外辐射线、耐磨抗擦伤等性能差，特别是其中以纯白色为主的PU漆漆膜目前普遍还存在着易失光、粉化、泛黄问题，影响产品使用寿命;
[0021](4)精品能力弱，成品木门背面普遍存在封边黑胶线、人工刮边、擦边、补腻、修色痕迹和木门四周封边边棱“尖锋”刺手等质量问题；
[0022](5)成本相对偏高，木门双面上述饰面目前成品成本在19.00— 24.00元/平米之间。
[0023]3、热压胶贴三聚氰胺、脲醛胶浸溃型装饰纸(装饰纸克重80g/m2至120g/m2)，或采用脲醛胶等粘合剂热压、粘贴木皮，然后在木皮上喷涂硝基类透明漆(NC)。其存在的缺陷为:
[0024](I)污染环境，脲醛胶等胶粘剂向外界释放游离甲醛；NC漆中含有VOC、TD1、甲苯和二甲苯、重金属、异味、灰尘等挥发性物质和其它固体污染物；构成为了自然环境的污染源，危害人体健康；加重了净水资源负荷；
[0025](2)压贴成型、热平衡工艺相对复杂；
[0026](3)漆膜干燥速度慢。
[0027]4、UV漆静电喷涂/淋涂工艺。采用UV灯干燥方式对喷涂/淋涂在木门HDF、MDF或刨花板基板面上的UV底漆、面漆进行干燥。这一方法大幅度减少了木门表面上的漆膜干燥时间，但同样存在着面层涂饰成本相对较高、面漆容易产生漆膜针孔、粉尘颗粒、轻微桔皮、轻微凹陷、流挂等问题，工艺控制难度相对较大；在成品木门边缘和表面上也不可能形成异色层的涂饰能力。
[0028]5、电磁漆涂饰工艺。电磁漆涂饰工艺主要是采用辊涂、Ga灯瞬间干燥方式在木门HDF、MDF或刨花板素板(木皮)表面完成直接涂饰。在节能减排、敏捷制造、降低生产成本、提高产品面层漆膜耐擦伤、耐黄变性能方面，该涂饰工艺成效较为显著，但是，当要求木门成品表面漆膜亮度值达90度以上时，该工艺过程存在的以下问题比较明显，限制了进一步提闻广品档次的持续发展能力:
[0029](I) “镜面、丰润”效果不足，木门HDF、MDF或刨花板素板(木皮)表面上的漆膜(涂层)是在连续涂饰线上先后借助多个辊机平辊旋转过程成型的。为了规避成品表面漆膜存在较为严重的“辊痕”缺陷，用平辊方式实现木门表面涂层的过程就决定了涂饰在木门表面上的涂料重量(面漆涂层厚度)只能是非常有限的，使得成品漆膜(涂层)不足以达到“镜面、丰润”的效果；
[0030](2) “条线状砂削痕”，在涂饰工艺过程的起始阶段，木门基板是在旋转线速度达30米/秒的砂带之间以线接触方式完成定厚砂光的，结果，往往会把容易显现、暴露在成品漆膜表面上的条线状砂削痕迹残留在木门表面上(简称:“条线状砂削痕迹”)，且这种条线状砂削痕迹在电磁漆连续涂饰线上的后续涂饰过程中是难以消除、遮盖的，且木门表面上的漆膜涂层亮度值要求越高，残留在木门表面上的砂削轨迹线在成品漆膜面上暴露的就越明显；
[0031](3) “视觉凹陷”，电磁漆连续涂饰线上，前端是借助远红外灯产生的远红外线实现水基漆膜快速干燥的。水基涂料成本较低，通常把它作为木门基板面上的底层涂料使用。但又同时存在以下两个工艺问题。一是硬度低，容易造成成品漆面或多或少的“视觉凹陷”缺陷(又称“漆面桔皮”)。在HDF、MDF或刨花板素板(木皮)表面上直接涂饰的电磁漆，成品表面上的这一“视觉凹陷”因基板微状孔隙更多而往往会更加明显一些。二是容易对地表环境造成轻度污染。主要原因是电磁漆连续涂饰线因各种原因常需在一个工作日内(三班/工作日)停机8小时左右，每次停机都必须用清水或中水洗净辊上的水基涂料，以免出现辊涂机停止运转后水基涂料自然固化、粘附在辊机平辊上的情况，以保证次日涂饰线正常运行。清洁污水经沉淀池排放到工厂地沟，造成对地表环境轻度污染，若经污水处理设施再排放又会较大幅度增加运行成本；
[0032](4) “辊痕”，辊涂在木门表面上的面层漆膜在连续涂饰线上经历了约20秒钟自然流平时间后就将转入Ga灯系统，并在其产生的电磁波条件下瞬间干燥、固化。该方法难以规避“辊痕”显现在成品漆面上的问题，消除平辊旋转过程中把涂料辊在木门表面上时形成的漆膜辊迹，如涂料中流平等助剂成份加多了，又会程度不同地影响漆膜亮光效果；
[0033](5)高光亮度不够，木材加工行业通常把面层漆膜亮度达90°以上的成品定为高亮光产品。电磁漆涂饰工艺主要是采用平辊滚涂、借助光电磁波固化实现涂料干燥的方式完成木门表面涂饰的。从原理上分析，这种使平辊在木门表面上的涂料3至5秒钟内就瞬间实现完全干燥的工艺，决定了成品漆面亮度极限值只能在80°以内，如涂料中增亮等助剂成份加多了，就不能借助上述光电磁波干扰使木门表面上的漆膜得到瞬间干燥，同时还会程度不同的影响漆膜平整效果。
[0034](6)后成型边缘处理工艺水平需要进一步优化。电磁漆涂饰工艺虽然原理上可在木门HDF、MDF素面基板(木皮)表面上完成四周边棱的异色层涂饰。但量产过程中，需要通过增加控制参数和进一步完善、提高涂饰工艺水平才能使上述异色层分界线(相界)结合部之间互不浸入、干扰，显著提高木门边棱工艺的精品能力。否则，四周边封好了与木门表面涂层不同色的PVC封边带并经涂饰后，成品四周边棱容易产生刺手的“尖锋”问题、木门表面涂层与周边封边带异色层相界之间的结合部也会产生渗漏缺陷。
【发明内容】
[0035]本发明根据现有技术的不足公开了一种木门制造工艺。本发明要解决的问题是提供一种更环保、加工产品质量更好的木门成型加工和表面涂饰加工系统工艺。
[0036]本发明通过以下技术方案实现:
[0037]木门制造工艺，包括以下步骤:
[0038](I)以素面HDF、MDF或刨花板为木门上、下两个面层的基板；基板厚度5mm?12mm,密度 780 ?860Kg/m3,基板幅面 2440mmX 1 220mm ；
[0039](2)按木门设计尺寸锯裁基板和木门芯部实木集成材边梃；
[0040](3)热压成型:控制温度190?200°C，采用热压方式把木门上、下两面层的基板热压、胶合在木门芯部实木集成材边梃上；
[0041](4)应力平衡:在自然状态下把步骤(3)热压成型的素门存放一周；[0042](5)按木门设计尺寸对成型素门进行锯裁、四周边用PVC封边带封边，PVC封边预留工艺阶；
[0043](6)用CAD/CAM系统，对素门表面进行镂铣加工；
[0044]( 7 )在带式砂光机上先后以线、面接触方式对素门表面进行定厚砂光，修正素门厚度误差在工艺设计要求范围内，同时剔除木门表面上的残留物、污染物；
[0045](8)在连续式流水线上，用平辊、镭射辊联辊方式把PUA-X底层涂料分别一层一层地直接涂饰在素门表面上，并在特定光源Ga或UV灯产生的电磁波干扰条件下分别实现瞬间干燥；
[0046](9)采用琴键带式砂光机，以线、面接触方式对附着在素门表面上的PUA-X底层涂料精细砂光、抛光；
[0047](10)用平辊、镭射辊联辊方式把面层涂料辊涂在步骤(9)抛光后木门基板的PUA-X底层涂料表面上；
[0048](11)经流平通道流平、并在特定光源Ga或UV灯产生的电磁波干扰条件下使附着在木门表面上的PUA-X面层涂料实现瞬间完全干燥；
[0049](12)产品检验，包装，入库。
[0050]进一步所述步骤(7)是首先木门表面以线接触方式依次通过第一砂辊、第二砂辊进行定厚砂光，第一砂辊和第二砂辊的线速度为30米/秒；然后以面接触方式通过平面式砂枕对木门表面进行再砂光工序，使残留在木门表面上的条线状砂削痕迹得以完全消除。[0051 ] 上述PUA-X底层涂料和PUA-X面层涂料是纯白、有色或透明涂料，其固体含量大于90%。
[0052]本发明所述用CAD/CAM系统对素门表面进行镂铣加工包括凹槽、排孔、曲面、异形加工。
[0053]上述步骤(11)经流平通道流平的行走线速度是4.50?7.00m/min，温度是50°C?75。。。
[0054]上述琴键带式砂光机是一种精密的电子琴键式砂光机。其中，分段式的每个独立琴键单元在运行过程中均可自行调节工作压力参数独立对厚度差异较大的木门(工件)表面上的底层涂料进行精细砂光、抛光，确保此过程中包括四周边角在内的表面底层涂料不会因被砂穿、砂破而产生漏漆、透底等各种缺陷。
[0055]本发明方法具有以下有益性:
[0056]1、消除了残存在木门表面涂层上的“条线状砂削痕”。本方法中砂光机第一砂辊和第二砂辊旋转线速度达30米/秒的布质砂带之间以线接触方式完成木门基板定厚砂光时，后续的平面式砂枕以面接触方式对木门基板表面进行再砂光工序，使残留在木门表面上的条线状砂削痕迹得以完全消除。木门表面上的漆膜涂层高亮度值达95度时，也不会显现出条线状砂削痕，同时又显著提高了木门基板表面涂层或漆膜的亮度和”镜面”水平；
[0057]2、“视觉凹陷”消失。本方法在连续涂饰线上采用的各种涂层全部是固体含量高达90%以上的PUA-X涂料。这些附着在木门HDF、MDF、木皮面基板表面上的PUA-X涂层有着坚固、稳定、持久的下陷阻抗力。
[0058]HDF、MDF、木皮表面上的纤维孔隙率约占整个板面的45_60%，附着在其表面上的PU、水基等涂层在常温状态下使用半年以上往往就会发生涂层或多或少的陷入这些孔隙之中的现象，使产品漆面产生“视觉凹陷”，且涂层亮度值越高、使用时间越长，产品漆面“视觉凹陷”的程度就越严重。而采用本方法PUA-X涂饰工艺后，木门HDF或MDF、刨花板、木皮基板表面上亮度达92°以上的涂层在常温状态下即便使用了 3年以上仔细观察也不易发现“视觉凹陷”。
[0059]3、产品漆膜亮度高、无辊痕，“丰润”。本方法在连续式流水线上对纯白/有色、透明PUA-X各种底层涂料、高亮度或亚光面层涂料均采用了平辊、镭射辊联辊方式，又在在木门进入Ga或UV灯源系统之前增加了设有特定温度、行走线速度的流平工序，延长了面层涂料的自然流平时间，随着自然流平过程的延续，残留在木门基板上的面层涂料辊痕会完全消除。本发明一方面较大幅度的提高了木门基板表面涂层的丰润水平，增加了漆膜厚度，另一方面又由于PUA-X面层涂料中流平助剂量的相对减少、增亮等助剂成份的增加等原因提高了木门基板表面涂层的亮度值，是亮度值可达90-96 °。
[0060]4、提高了环保水平。本方法PUA-X涂饰工艺系统不用PU、水基、硝基涂料(这些涂料固体含量只有70%左右，其余为工艺过程中需要挥发的物质)。涂饰过程中，固体含量达90%以上的白色/有色、透明PUA-X底层/面层涂料在流水线上的使用率达到了 100%(其中，V0C、苯、甲苯和二甲苯、重金属、甲醛释放限量等挥发性有害物质含量及其生产过程中的对外排放量远远低于GB18580、18584-2001标准允许限值)。
[0061]又PUA-X涂料在流水线停车时间72小时范围内不会发生自然固化现象，因而也无须用净水/中水对辊机进行清洗，因而使整个工艺过程中挥发物如异味、气体、微量粉尘等和污水等污染物排放量降到了零；
[0062]5、本方法进一步提闻了木门的敏捷制造能力和成品精品率。
[0063](I)直接涂饰在木门素面HDF、MDF、刨花板、木皮基板表面上的PUA-X底层、面层涂料都是在Ga或UV灯特定光源产生的电磁波干扰条件下完成瞬间干燥的。省略了在幅面尺寸为2440X1220mm的HDF、MDF、刨花板板面上双面热压胶贴白色(浅黄)三聚氰胺、脲醛胶浸溃纸作为涂饰底层的工序及其所需一周平衡时间的工序。本方法不用PU、水基、硝基涂料，100%的使用PUA-X底层/面层涂料后，节省了 PU、水基、硝基涂料必须的48-72小时自然干燥周期；
[0064](2)涂饰前，本方法对素门周边采用了在PVC封边带上预留工艺阶的特殊封边工艺，明显提高了素门周边边棱漆膜成型的工艺水平，即使在成品木门表面漆膜的颜色与周边的封边带不一致的条件下，因有封边带预留工艺阶，二者异色相界间的边缘结合部也可在流水线涂饰过程中自动处理的洁净洁白，互不浸入、平滑无疵(甚至可以用脸面触摸)，没有封边黑胶线等缺陷、省略了人工刮边、擦边、补腻、修色工序。一次性成型的木门成品精品率有了明显提闻。
[0065]6、进一步凸显了成本领先优势。
[0066]在木门素面HDF、MDF、刨花板、木皮基板表面上直接涂饰的亮度可高达96度的PUA-X涂层(漆膜)材料成本不足I3U漆喷涂、UV淋涂等工艺涂层的65%，同比用工量减少了约 70%ο
[0067]7、本方法涂饰工程放大优化方案，可实现伺服凹版三色移印技术与流水线连续辊涂系统之间的要素集成，在木门素面中纤板/刨花板表面上瞬间完成高光木纹涂层涂饰。【专利附图】
【附图说明】
[0068]图1是本发明采用的带式砂光机砂光示意图；
[0069]图2是本发明PVC封边带上预留工艺示意图。
[0070]图中，I是第一砂棍，2是第二砂棍，3是平面式砂枕，4是木门，F是移动方向，4a是木质边梃，4b是面层HDF、MDF或刨花板，4c是PVC封边条，b是预留工艺阶。
【具体实施方式】
[0071]下面通过实施例对本发明进行进一步的描述，本实施例只用于对本发明进行进一步的说明，但不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的内容作出一些非本质的改进和调整也属于本发明保护的范围。
[0072]本方法提出技术方案完全解决了上述工艺的缺陷或不足。步骤如下:
[0073]1、以素面HDF、MDF或刨花板(木皮板)为木门上下两个面的基板。基板厚度尺寸5mm?12mm,密度780—860Kg/m3 ;基板幅面尺寸2440mmX1220mm (附在木皮基板表面上的木皮厚度 0.30 — 0.80mm)；
[0074]2、按木门设计尺寸锯裁基板(HDF、MDF或刨花板)和木门芯部实木集成材边梃；
[0075]3、热压成型。采用温控在190-200°之间的热压方式把置于木门上下两面层的HDF (或MDF)素面HDF、MDF或刨花板(木皮板)热压、胶合在木门芯部实木集成材边梃上；
[0076]4、应力平衡。在自然状态下把热压成型的木门(素门)存放一周；
[0077]5、按参数控制要求对成型素门进行锯裁、四周边用PVC封边带进行封边；本方法对素门周边采用了在PVC封边带上预留工艺阶b的特殊封边工艺，如图2所示，其中工艺阶b值的大小是根据木门厚度和采用的PVC封边带厚度值决定的，工艺阶b值应小于面层HDF、MDF或刨花板4b的厚度。
[0078]6、用CAD/CAM系统，对木门(素门)表面进行镂铣加工(凹槽、排孔、曲面、异形加工等);
[0079]7、如图1所示，在高速带式砂光机上先后以线、面接触方式对素门表面进行定厚砂光，把木门厚度方向上存在的尺寸误差瞬间规范到工艺要求范围内，并同时剔除木门表面上的残留物、污染物；图1是本发明采用的带式砂光机砂光示意图，图中，木门表面以线接触方式依次通过第一砂辊、第二砂辊进行定厚砂光，第一砂辊和第二砂辊的线速度为30米/秒；然后以面接触方式通过平面式砂枕对木门表面进行再砂光工序，使残留在木门表面上的条线状砂削痕迹得以完全消除。
[0080]8、在连续式流水线上，用平辊、镭射辊联辊方式把纯白、有色或透明的各种PUA-X底层涂料分别一层一层的直接涂饰在素门(木皮素门)表面上，并在特定光源(Ga或UV灯)产生的电磁波干扰条件下分别实现瞬间干燥；
[0081]9、通过流水线上的琴键带式砂光机，以线、面接触方式对附着在素门表面上的PUA-X底层涂料精细砂光、抛光；
[0082]10、在连续式流水线上，用平辊、镭射辊联辊方式把纯白/有色、透明PUA-X高亮度(或亚光)面层涂料辊涂在木门基板PUA-X底层涂料表面上；
[0083]11、经流平通道流平、设定温度是50 V —75 0C、行走线速度是4.50m/min—7.0Om/min,并在特定光源(Ga或UV灯)产生的电磁波干扰条件下使附着在木门表面上的PUA-X面层涂料实现瞬间完全干燥；
[0084]12、产品检验:
[0085]13、成品包装:
[0086]14、成品入库、发货。
【权利要求】
1.一种木门制造工艺，其特征在于包括以下步骤: (1)以素面HDF、MDF或刨花板为木门上、下两个面层的基板；基板厚度5mm?12mm，密度 780 ?860Kg/m3,基板幅面 2440mmX 1 220mm ； (2)按木门设计尺寸锯裁基板和木门芯部实木集成材边梃； (3)热压成型:控制温度190?200°C，采用热压方式把木门上、下两面层的基板热压、胶合在木门芯部实木集成材边梃上； (4)应力平衡:在自然状态下把步骤(3)热压成型的素门存放一周； (5)按木门设计尺寸对成型素门进行锯裁、四周边用PVC封边带封边，PVC封边预留工艺阶； (6)用CAD/CAM系统，对素门表面进行镂铣加工； (7 )在带式砂光机上先后以线、面接触方式对素门表面进行定厚砂光，修正素门厚度误差在工艺设计要求范围内，同时剔除木门表面上的残留物、污染物； (8)在连续式流水线上，用平辊、镭射辊联辊方式把PUA-X底层涂料分别一层一层地直接涂饰在素门表面上，并在特定光源Ga或UV灯产生的电磁波干扰条件下分别实现瞬间干燥； (9)采用琴键带式砂光机，以线、面接触方式对附着在素门表面上的PUA-X底层涂料精细砂光、抛光； (10)用平辊、镭射辊联辊方式把面层涂料辊涂在步骤(9)抛光后木门基板的PUA-X底层涂料表面上； (11)经流平通道流平、并在特定光源Ga或UV灯产生的电磁波干扰条件下使附着在木门表面上的PUA-X面层涂料实现瞬间完全干燥； (12)广品检验，包装，入库。
2.根据权利要求1所述的木门制造工艺，其特征在于:所述步骤(7)是首先木门表面以线接触方式依次通过第一砂辊、第二砂辊进行定厚砂光，第一砂辊和第二砂辊的线速度为30米/秒；然后以面接触方式通过平面式砂枕对木门表面进行再砂光，清除残留在木门表面上的条线状砂削痕迹。
3.根据权利要求2所述的木门制造工艺，其特征在于:所述PUA-X底层涂料和PUA-X面层涂料是纯白、有色或透明涂料，其固体含量大于90%。
4.根据权利要求1或2或3所述的木门制造工艺，其特征在于:所述用CAD/CAM系统对素门表面进行镂铣加工包括凹槽、排孔、曲面、异形加工。
5.根据权利要求4所述的木门制造工艺，其特征在于:所述步骤(11)经流平通道流平的行走线速度是4.50?7.00m/min，温度是50°C?75°C。
【文档编号】B27M3/00GK103722603SQ201410012717
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2014年1月11日 优先权日:2014年1月11日
【发明者】朱建勇, 王志军, 睢利军 申请人:昆明三德木门制造有限公司, 朱建勇