有膜及无膜的覆面真空压机

作者：许美琪 编译    来源：《亚洲家具设计与制造》

欢迎访问e展厅 展厅 2 木工机械/家具机械展厅 木工雕刻机, 木工铣床, 木工镂铣机, 旋切机, 木工钻床/排钻, ... 20世纪80年代，开发出了有膜覆面真空压机。在当时，就家具零部件的立体全包覆的饰面而言，它是一项全新的技术。但是，家具制造商们仍然希望有更好的技术来替代它，对造型优雅且图案复杂的柜门，既有复杂的型边，又有浮雕的前面，能够有更高效的工艺得到更精致的饰面，而且成本要压低，质量却要提高。这就要求技术能产生奇迹。 20世纪90年代，又开发出无膜覆面真空压机，但是对有膜和无膜的短长，一直有着不同的看法。实际上，任何一种技术都有其长处和短处，所以如何正确地应用这两种技术，才是关键所在。主要的因素是压机的设计、包覆材料特性、胶粘剂性质和压制品的形状。 1 压机及其结构 在立体热成型工艺中，压机是最主要的部分，人们通常认为它是唯一的决定因素，但是实际上并非如此。压力可以大致分为正压和负压（真空），正压压机和负压压机都可以用来做有膜和无膜压制加工。 压膜是一种硅膜，它被装置在上压板上，复盖整个上压板的板面，以用来封闭工件的表面，并把热量传递给饰面薄膜，激活胶粘剂。这种膜的使用寿命在1500-2000个压次，取决于工件的外形、边型和厚度。 在压制过程中，开始是先加热硅膜，使其达到要求的温度；接着把工件送入压机，上压板向下闭合，硅膜包覆住工件表面，膜边也被夹紧用来封闭工件，而后开始加压或抽真空。 无膜压机的结构与有膜压机十分相似，但是它不带膜。饰面薄膜本身起着硅膜的作用，热和压力直接施加在饰面材料上。 2 饰面薄膜和胶粘剂 无膜压制技术主要取决于饰面材料和胶粘剂，而与压机本身并无多大关系。最新的饰面薄膜材料有许多更加优良的特性，例如它更易拉伸，在拉伸时更少露白(less whiting)。这就使饰面薄膜更适宜覆贴浮雕中较深的凹入部份，使整个包覆面熨贴平服。 现在用的饰面材料或饰面薄膜其厚度在0.8-1mm。但是对不同的应用场合，根据轮廓的复杂程度，薄膜的厚度可以薄至0.7mm。当然，饰面膜的厚度越小，材料的成本越低，热压过程中所需的热量也越少。但是，薄膜也不是可以无限制地薄，也有一定的限度。 在无膜压制工艺中，胶粘剂也起着很大的作用。预胶粘薄膜使工艺得以简化，提高了生产率。现用的胶粘剂是低温度活性的和较高反应温度的。低温度活性的胶粘剂意味着熔解胶粘剂所需的热量比较少，因此能量成本较低。较高的反应温度则使层积表面能承受较高的环境温度，使饰面薄膜能牢固地粘结在基材的表面。 饰面薄膜和胶粘剂的制造商已经联合起来开发他们的产品，这样使饰面薄膜和胶粘剂的工作特性更能珠联璧合地保证实现压制工艺。无膜压制的成功之处主要得益于这种共同的努力。 3 应用 常用的饰面材料有PVC、单板、纺织纤维材料和其它多孔或无孔材料。PVC是一种无孔材料，而单板和纺织纤维是多孔材料，这就限制了它们在无膜压制工艺中的应用。 有膜压制可以用多孔和无孔饰面材料，这是因为压膜能形成气密的封闭作用，以保持对饰面材料的压力。至于无膜压制，饰面材料将承担压膜的作用，多孔的材料会使压力或真空外泄，工作过程不稳定。因此，无膜压制只能用无孔饰面材料。 另外一个关键问题是所采用饰面薄膜的厚度，有膜压制中加热周期比较长，这就允许饰面薄膜厚度的范围比较宽泛，特别在薄膜厚度薄至0.7mm时，尤显重要。至于无膜压机，加热周期较短，对较薄的饰面薄膜来说，不是太适宜的。 4 决定因素 在投资选用何种压机时，生产成本是最主要关心的因素。对投资、 产品要求、材料消耗成本和生产率这些因素要综合考虑，需要进行评估才能得出合理的决策。由于产品要求和生产条件常常发生变化，所以很难简单地下结论。进行合理决策的前提是了解每一种选择的技术特性和制约因素。 虽然有膜压机看起来通用性更好，但是在生产成本上也有许多因素需要考虑。首先是压膜的成本，硅膜有一定的使用寿命，需要定期更换，每张硅膜的价格约为1000美元。在夹紧时或是在与工件的边角部分一直接触时，它的边缘容易被撕破。尽管可以修补，但是修补处的传热效果降低，使该处的层积不良。更换压膜既花钱又费时。这些负面影响不可避免，所以不可忽视。 第二，有膜压制较之无膜压制的周期较长，原因是压膜本身需要加热到要求的温度，然后才可以进行压制过程。在压制结束以后，需要冷却压膜，尔后才可以升高上压板，取出工件，否则会损伤压膜。但是，无膜压制由于没有压膜，不存在加热压膜的问题，热量直接传导到层积表面上，这就减少了加热时间，也节约了能量。这种短周期的工艺使无膜压制的生产率较高。 在这两种形式的压制工艺中，对层积材料的消耗需要进行评估。有膜压制对任何尺寸、任何数量的工件都适用（只要在压板的尺寸范围之内），它可以用来做不同尺寸的工件的层积作业，这意味着有膜压制可以适合各种不同产量批的产品，使层积材料消耗最小化。而无膜压制要求在一个周期内的层积工件尺寸是固定的，这是因为层积的饰面材料本身要起压膜的作用。即使对一个工件，也要求用全尺寸（与压板幅面相同的尺寸）的饰面薄膜，这就造成了层积材料很大的浪费。 5 作出选择 上述的评估并没有能把问题讲透，但是它为家具和家具零件制造商在立体热成型压机的投资决策方面提供了一个资讯的框架。总的来说，中小型企业必须应付各种形状、各种饰面材料零件的订单，所以可优先考虑有膜压机。而进行大批量生产RTA家具的企业，层积的饰面材料相对固定，宜采用无膜压机。 但是问题并不到此为止。现在市场上已可以买到一种压机，既可以进行有膜压制，也可以进行无膜压制。这将使机器的通用性大大提高，来适应变动的市场需求。这也是压机制造商为用户做出的贡献，使他们在两个不同需求的领域里能够游刃有余。 （本文资料源于《亚洲家具设计与制造》2004年10月号，FDM Asia, Oct. 2004）(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (1/28/2007)