技术总监说木质门表面漆膜开裂原因和改进措施!

导读:
木质门是木材或其他木质材料通过多种组合方式, 经过多道加工工序完成的产品。引起木质门表面漆膜 开裂的因素较多,为避免这个问题,可以从结构工艺设计、材料选配、合理排产、控制木材含水率和加工基准,严格加强生产过程管理,正确地安装、使用和维护等多个环节加以控制。

近年来,我国经济发展和人民生活需求增长、城镇 化进程步伐的不断加快,为木质门产业提供了广阔的发展空间,同时也对木质门产品质量提出了更高的要求。 

表面漆膜开裂是木质门售后投诉占比较多的质量问题, 也是消费者在选购和使用过程中的主要关注点。表面漆膜开裂直接影响到房间美观,影响木质门正常使用。

本文主要对木质门设计、生产、安装和使用环节中容易引发表面漆膜开裂的原因进行归纳,并结合作者工作实践经验,进行详细分析,提出了避免问题发生的措施和方案。

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漆膜开裂的主要类型及原因

(1)压线45°拼角开裂

如图1所示,在平板门或镶板门制造过程中,一般会使用压线(或扣线)遮挡木镶板与门梃间的拼装缝隙, 或者为使平板门的造型丰富,达到更美观的装饰效果, 在压线与压线结合处一般使用45°拼角方式,拼角处一般会出现漆膜开裂。

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图1 压线45°拼角开裂

(2)中密度纤维板基材铣型部位开裂

为了使木质门造型更加丰富,一般会对中密度纤维板基材进行铣型,如木线条或者门套装饰板等部位,经过铣型后油漆的中密度纤维板基材表面也是经常出现漆膜开裂的部位,如图2所示。

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图2 中密度纤维板基材铣型部位开裂

(3)镶板门压线和镶板结合部位开裂

木镶板门压线和镶板之间一般采用钉接合、胶接合或者榫槽接合方式进行连接,组装后的木质门经过油 漆,其结合部位的缝隙会被遮盖,该结合部位也是木质门漆膜开裂的常见位置,如图3所示。

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图3 压线和镶板结合部位开裂

(4)镶板门横竖梃结合部位开裂

木镶板门经过一段时间使用后,由于经常开启和关闭,木镶板门的横梃与边梃结合部分也会出现开裂现象,如图4所示。

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图4 镶板门横竖梃结合部位开裂

表面漆膜开裂的主要原因

木质门表面漆膜开裂的诱因是多方面的,需要全过 程控制,解决措施和避免方案也是多方面的。导致木质门表面漆膜开裂的主要原因如下:

(1)木材含水率问题

木材含水率是引起木材干缩湿胀的主要原因,当木材干燥的含水率偏高,而木质门使用地区的木材平衡含水率较低时,使用过程中木质门中木材含水率降低,木材内应力慢慢释放,使木材干缩导致表面漆膜开裂;当木材干燥的含水率比木质门使用地区的木材平衡含水率低时,易引起木门木材构件吸水湿胀产生应力导致漆膜开裂。

(2)木质门设计结构不合理

生产中没有按照工艺要求制作,胶黏剂没有充分固化,运输、使用场所的环境状况达不到要求,都会导致木质门在使用过程中表面漆膜开裂。

(3)材性问题

无论实木门还是实木复合门,都有木质成分,由于木材本身干缩湿胀特性,且木质门平面面积较大,固定点少,易产生表面漆膜开裂。

漆膜开裂的改进措施

结构工艺设计环节

(1)镶板门设计

镶板门设计时对于部件的一项重要要求是当含水率 发生变化时,镶板要在横纹方向上能伸缩自如,如不能满足这一要求,则镶板会抵紧插槽,最终使镶板和门梃的连接处产生漆膜开裂。

因此镶板榫舌要与插槽保持平行,容许镶板自由膨胀,但不能随意滑动。镶板门的镶板变形量要远大于门梃的变形量,所以镶板和门梃之间应是柔性连接,镶板顶距离插槽底应该预留大约5mm的间隙,并使用软质垫块防止镶板随意滑动,当镶板尺寸增大时以缓冲(如图5)。

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图5 软质垫块的使用

镶板榫舌应与插槽保持平行, 很多工厂设计成楔形(如图6),当镶板收缩变形时, 便会拉开结合部位的漆膜,产生开裂“露白”。因此,为避免该问题产生,就需要对镶板预先油漆,然后和门梃组装,避免结合部位形成漆膜,这样即使发生镶板相对滑动,因为镶板已进行了预油漆,不会发生露白。

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图6 镶板榫舌与门梃之间接触边缘呈楔形

目前也有在镶板和插槽结合部位配置专门的防开裂密封胶条,效果良好,颜色有金黄色、银白色、黑色、红色等,装饰性强,外形美观(见图7)。

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图7 防开裂密封胶条的使用

(2)平板压线门设计

平板压线门门扇压线裁口设计应注意到结合部位避让原则。确保结合部位有足够的容胶空间和接合面紧 密。图8门扇压线裁口为90°,油漆装饰后结合部位,接缝处漆膜容易开裂,如果改为图9,裁口改为87°,增加 了容胶空间,同时避免了门扇表面不平整引起的压线结合不紧密,可以有效避免油漆后接缝处漆膜开裂。

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图8 门扇压线裁口90°

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图9 门扇压线裁口87°

另一个方法是压线选择变形量小的材质代替木质材料,目前有些工厂使用木塑复合材质的压线,变形量 小,可以有效解决拼角开裂的问题,但是要注意油漆附着力。

如果采用纤维板基材的压线,建议采用密度均匀的镂铣型高密度纤维板。普通的中纤板因为在板材厚度 方向存在密度梯度变化,表面密度高,中心密度低,这种材料在铣型后基材很容易开裂,不适合铣型加工。 

防止压线拼角开裂的另一个方法是:压线在白坯状态下涂刷专门的封闭剂或者防裂油,大自然家居采用这种操作,按照GB/T4893—2013《Betway必威体育下载表面漆膜理化性能试验》标准进行冷热循环检测,无开裂现象。

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(3)门梃结合部位选材与加工

门梃结合部位防止开裂的解决措施有: 

线型结合部位选择变形量小的材质,避免使用实木材质。

刀具设计要注意到结合部位避让原则,确保结合部位有足够的容胶空间和结合面紧密,即胶合面采用间隙配合,使得结合部位内部具有一定的容胶空间,保证具有足够的胶合强度;在表面结合面使用紧配合(见图10),保证外观平整。

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图10 结合部位配合示意图

(4)榫卯配合

对于拼装门而言,榫卯结合设计非常重要。拼装门一般采用圆棒榫结合。圆棒榫应选用密度大、无节无 朽、无缺陷、纹理通直、具有较高硬度和韧性的木材, 一般采用青冈栎、柞木、水曲柳、桦木等。

保持含水率稳定,日常用塑料袋密封保存。孔深应大于圆榫长度0.5~1.5 mm,圆榫与榫眼径向配合应采用过盈配合,过盈量为0.1~0.2 mm。

涂胶方式也会影响结合强度,圆榫涂胶强度较好;榫孔涂胶强度要差一些,但易实现机械化施胶;圆榫与榫孔都涂胶时结合强度最佳。

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(5)实木大部件纵横交错层压

在木质门表面会有一些较厚的实木雕刻装饰件,也 是经常开裂的部位。这些部件不适合采用整块实木,应使用多层结构,纵横交错层压,为了保证部件对称性, 建议采用奇数层。

生产过程环节

(1)严控含水率

木材含水率控制是木制品加工企业的重要关注点。主要原则如下:

①确保含水率平衡

一般木质门企业在实木板材干燥出窑后要进行陈放 养生,消除板材内应力。通常养生期在15~20天,板材库湿度40%~50%,温度35~40 ℃。对于珍贵木材,建议在预干窑内进行干燥和含水率平衡。

窑内配有风机及通风道,气流通过材堆的风速在1.0~1.5 m/min,温度为 20~40 ℃。没有条件的企业也应该注意板材库的通道设计合理,可以设置适当的挡风墙,避免过堂风,墙角里面的板材和大门口的板材要定期调换位置。

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许美琪教授对木材含水率平衡有着深入地研究,提出江浙一带实木含水率按如下标准控制:实木备料段控制在6%~8%之间,机加工段、组装段控制在8%~10% 之间。三层胶合板含水率控制在6%~12%之间,多层胶合板、刨花板、中密度纤维板控制在6%~10%之间。白坯部件应控制含水率在12%以内,对企业生产很有指导意义。

②避免含水率变化

木质门生产企业控制含水率的变化主要是防止木材 吸湿,含水率升高。常用措施有:缩短加工时间,木作加工不超过5天即进入涂装工序。合理排产,加强产品配套率,保证同批次的订单同期完成,避免滞留,避免一 次投料过多造成产能负荷不平衡。

白坯在木工阶段经过定形加工后,要及时涂防裂油,部件每个面都要涂布防裂油。根据加工季节环境变化及时调节车间空气湿度,北方生产车间空气湿度控制在50%左右,南方生产车间空气湿度控制在65%左右。控制包装纸箱的含水率,包装纸箱含水率一般在14%~18%,需经除湿处理到10%左右。

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(2)严控加工基准

加工基准统一对于部件标准化、互换性有重要意 义。同一批产品基准面应该统一,并用粉笔做好标记, 产品流转、堆放的朝向、数量应保持一致,严格遵守, 否则会造成配合误差,埋下以后开裂的隐患。

(3)严格设备刀具管理

在生产过程中要对刀具(包括砂带)使用进行严格管控,每组刀具进行编号和使用登记,刀具使用到一定的加工数量后要立即更换,防止刀具磨损造成加工误差。

更换下来的刀具要及时刃磨,并做好标记。更换下来的砂带如在下个批次可以继续使用,需做好标记和记录。对于生产设备管理,要建立设备维护档案,定期点检,实行设备的三级保养。不仅要关注关键部件,也要关注夹紧装置、送料装置、工作台面等这些部件,减少造成加工误差的隐患。

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安装与使用环节

(1)安装环节

木质门安装环节同样要注意细节把控,避免产品表面漆膜开裂。首先是尽量避免安装现场再进行锯切加工。如果避免不了,部件切口部位应用修补蜡笔封闭防潮。

避免生产当中门套线45°拼角部位经常产生开裂露白,油漆剥落等现象。其次在门套板、门套线和地面、 墙面结合部位,应打防潮密封胶进行封闭处理,这点在潮湿环境下或者户外环境更加重要。同样,在安装环节也要注意结合部位的避让原则。

(2)使用环节

木质门在使用过程中防止表面漆膜开裂的主要事项有:①避免室内外环境温度、湿度差异过大。②室内用木质门所用的材料没有经过碳化处理,也没有用户外专用漆,因此要防止长时间日光暴晒,最好设置遮阳装置。阳台门最好使用碳化木材和户外漆,并在压线结合部位注密封结构胶密封,或使用铝合金门。③室内用木质门不能用水冲洗或用在浴室。

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结束语

木质门是木材或其他木质材料通过多种组合方式, 经过多道加工工序完成的产品。引起木质门表面漆膜 开裂的因素较多,为避免这个问题,可以从结构工艺设计、材料选配、合理排产、控制木材含水率和加工基准,严格加强生产过程管理,正确地安装、使用和维护等多个环节加以控制。

此外,还可以通过对油漆性能的提升来提高漆膜表面质量,增强漆膜的柔韧性,使其更加适应涂装基材和环境变化,更加有效地防止木质门在 使用过程中发生漆膜开裂。

常见木器漆病解析:漆膜开裂姜伊笺去查看