木质品热压机(听专家全面分析复合木门变形产生的原因及其解决措施)

Posted 2023-05-29

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木质品热压机(听专家全面分析复合木门变形产生的原因及其解决措施)

些年来，木质门在全国范围内得到了前所未有的蓬勃发展，涌现出了大量的木质门企业。企业在木质门的生产加工过程中，经常会遇到各种各样的质量问题，其中最为普遍和突出的问题就是木质门变形。

门扇变形给众多企业造成了大量的质量投诉和经济损失。复合木门变形是一个复杂的过程，是多种因素共同作用的结果。

本文主要从门扇结构、材料选用、加工工艺、木门的安装和使用环境等几个方面阐述木质门产生变形的原因。并在实践经验的基础上，着重介绍了避免或减小木门变形的措施。

01 复合结构木门变形分析

木质门不同于其他的木制品，平开门在其使用中只是靠位于门扇左侧或右侧的合页（铰链）与门框连接，其余部分均处于自由状态。造成门扇变形的原因在于门扇两侧的应力不平衡。

以门扇厚度中心平面为基准，当门扇两侧的应力相等时，门扇处于平直状态；当门扇两侧的应力不同时，门扇内部的应力平衡被打破，就会出现弯曲变形，此时变形门扇的凸面受到拉应力，凹面受到压应力，门扇两面的长度也发生变化，受到拉应力的一面处于外弦，长度大于受到压应力一面的长度。

这种应力不平衡是多种因素共同作用的结果，既有木质门自身的原因又有外界环境的原因。

02 门扇的结构

门扇的结构是决定门扇是否变形的最关键因素。复合木门的门扇主要由3部分组成：门扇的表层板（表板），内部骨架，填充料。

门扇基本上为3层或者5层结构。中间层为结构层，由框架（骨架）和门芯填充料构成，框架由集成材或者单板层积材（LVL）制成，门芯主要指门扇内部填充料，可选用蜂窝纸、空心刨花板、多功能复合门芯等材料。

其中多功能复合门芯是一种新型材料，由木纤维、无机矿物纤维等组成，具有良好的吸声、隔声功能；其结构均匀，防火性能优异达到A2；产品易于加工，密度大约在0.25～35 g/cm3；环保性能好，无甲醛和TVOC；吸水厚度膨胀率极低。

作为一种新型材料，多功能复合门芯开始逐步应用于木门领域，见图1。在结构层的两表面各贴厚度为3～9 mm的中密度纤维板，如果是5层结构，在其两表面上再贴饰面材料，如木单板、PVC、三聚氰胺浸渍纸等。

图1 多功能复合门芯

产品结构方面的因素主要包括3个方面：1）门扇应该遵循对称性原则；2）门扇内部填料；3）保证门扇结构有足够的强度。

02-1 对称性原则

一般情况下，门扇在厚度方向上由多种材料复合而成，芯层为骨架（龙骨）材料和填充材料，外侧为饰面材料，常见的结构如图2所示。

图2 门扇结构示意图

在产品的设计过程中，通常要求饰面材料的厚度、材种、含水率、结构相同，具体的产品结构的对称性原则主要体现在以下几个方面：1）饰面使用的材料应该相同。2）饰面材料的厚度应该相同。3）饰面材料的层数应该相同。

4）当饰面材料由多层材料复合而成的时候，门扇两面的最外层饰面材料应该相同。5）当门扇表面需要雕槽或加工各种工艺造型时，门扇两面的槽或工艺造型应当对称。6）在特殊的情况下，门扇的两侧造型是不一样的，此时需要对门扇结构进行加强处理。

02-2 内部填充材料

对于填充材料来说，其长度越长，产生的变形就会越大。所以应适当地缩短门扇内部填充材料的长度，尤其是使用实木木材填实或近似木材实体的人造板等材料填充时。具体做法就是将内部填料在长度方向上截断，在门扇中间增加横向框架材料。

02-3 保证门扇结构具有足够的强度

在设计门扇结构的时候，要充分考虑门扇的整体强度。保证门扇在受到外力或内部应力作用的情况下，具有一定的抵抗变形的能力。这部分主要体现在骨架结构上，比如可以通过增加钢衬来加强结构。

03 材料的选用

木质门在材料的选择上应该重点控制以下几点。

① 含水率

门扇生产所使用的木质材料的含水率接近或略低于当地的平衡含水率2％～3％，这样能够有效地降低木材的干缩和湿胀，同时要注意控制木质材料的含水率梯度，尽量避免局部含水率过高或过低。要选择使用经过干燥的木材。

② 内部材料本身的弯曲

严格控制内部材料本身的弯曲情况，剔除弯曲度超出标准的材料，如果是使用实木作为门扇内部骨架材料，可以在实木材料上开应力释放槽，减小实木材料内应力，如图3。

图3 木材开应力释放槽示意图

③选用高稳定性材料作为门扇的内部框架

材料。集成材、单板层积材（LVL）或定向刨花板作为内部骨架材料可以有效地提高门扇的稳定性。

④内部填料

中间填充材料使用空心刨花板可以提高稳定性。空心刨花板较好地解决了木材本身各向异性的问题，同时其独特的管状结构和拱桥受力原理，比普通的实心刨花板密度低，具有比较好的隔声、保温功能和抗压能力。

04 加工工艺

在木质门的加工过程中，即使其结构合理、材料选用恰当，如果加工工艺不科学，仍然会造成木质门变形，加工工艺是保证木质门质量的关键环节。

① 确保门扇两面工艺的对称性

1）门扇两侧的饰面材料必须同时覆贴，不要先贴一面，再贴另外一面，避免门扇单侧受力。（2）饰面材料覆贴所使用的胶黏剂应该相同。胶黏剂在固化的过程中都会产生一定程度的收缩，但是不同的胶黏剂收缩的程度不同，导致两侧应力失去平衡。

（3）使用热压机复合门扇时，尽量选择稳定性高的热压机，合理控制好热压温度、热压时间和热压压力3个要素。门扇在热压后，其冷却很重要。要尽可能地让门扇的两个侧面同时散热，尽可能地释放内应力。建议采用图4中的方式对门扇进行冷却。

图4 门扇立式冷却方式

② 控制涂胶量和压机压力

木质门加工过程中，门板涂胶和胶合环节也是影响木质门变形的一个因素。需要保证门板两侧的涂胶量一致，胶合过程中压机的压力要适中，不可过大。

05 安装质量

木质门安装质量直接影响木质门在使用中的变形情况。在安装时，必须保证门框和门扇的垂直度，使门扇的重心在门扇的厚度方向的中心面上，并保证开启灵活。

另外，建议每扇门安装3片合页，上下两片合页的安装位置距离门扇上下为门扇高度的1/10，中间的合页位于门扇高度方向中间偏上的位置。与每扇门安装2片合页相比，虽然在成本上会有所增加，但是在防止或减小门扇变形上能起到很好的作用。

06 环境影响

木质门变形与其所处的环境有着密切的关系。在环境条件（主要是温度、湿度）变化较大时，木质门很容易产生形位尺寸变化。

对于条件比较恶劣的场所，如风口处，应该尽量避免木质门里外两侧的环境和温度条件长时间相差较大。在木质门的加工、贮存和使用过程中应该尽可能地保证木质门两侧所处的环境条件基本一样。

① 注意季节更替

在木质门的加工过程中，要特别注意季节更替的这段时间，这段时间往往是木质门容易产生变形的时间。此时在加工产品的过程中，要严格遵守加工工艺。

② 储存环境

长期储存环境最好在温度湿度可以调节的空间内，不能储存在空气流动较大和湿度变化较大的地方。储存地面应平整；木质门平整摆放于托盘上，防止其变形，并分类存放、叠加平放，门扇叠加高度不得大于1500 mm，垫板距地不得小于100mm，行距为1000mm，间距为500 mm，距墙1 000 mm（消防通道）；整垛门扇需要在最下面一扇的下面设置厚垫板，最上面一扇的上面加盖厚盖板。

③ 注意采暖季节和风大的季节

木质门在使用中，要特别注意采暖季节和风大的季节。在采暖季节，应该尽量避免由于采暖而造成木质门里外两侧所处的环境温度长时间相差过大，避免木质门直接处在风道处。

07 写在最后

综上所述，木质门的变形是一个复杂的过程，是多种因素共同作用的结果。为了有效地避免和减小木质门的变形，应该做到以下几点：

1）坚持对称性原则。对称性原则包括木质门的结构、加工工艺、使用环境等。2）在材料上，注意材料种类的选用和控制材料质量。在材料的选用上，大量地采用人造板材，充分利用人造板材与锯材的复合结构材料。严格控制材料的质量，尤其是要严格控制木质材料的含水率及其含水率梯度。木质材料的含水率接近或略低于当地的平衡含水率2%～3%。

3）在木质门加工工艺上，严格控制胶合工序和陈化养生工序。4）确保木质门安装的质量。5）尽可能地改善使用木质门的环境。