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關鍵詞： 砂光機、寬帶砂光機、定厚砂光機、濕式砂光機、漆面砂光機、雙面定厚寬帶砂光機、重型寬帶砂光機

砂光機在木材加工中的應用與發展

１、木工砂光機機床的加工特點

（1）、具有“快削法”之稱。由于粘滿尖銳磨粒的磨具是一種多刀多刃的特殊的切削工具，砂粒均為精選的針狀磨粒，其長寬比大于1.5，粒度均布，磨粒等高性好，可使全部磨粒同時參加磨削，對工件的砂削效率很高，對于木材加工尤為突出。

（2）、具有“冷態磨削”之稱。由于現在涂附磨具采用靜電植砂工藝，所以磨粒均直立于基底且鋒刃向上，定向整齊排列，磨粒間容屑空間大，磨粒與工件的接觸面積小，磨削熱產生少。尤其帶式砂光，磨粒散熱時間間隔長，磨削后的工件表面殘余應力和表面硬化層的深度均大大低于砂輪磨削和輥式磨削，減少了工件的變形與燒傷。

（3）、具有“彈性磨削”之稱。帶式砂光機在砂削過程中與工件的接觸為柔性接觸，有較好的跑合和拋光作用，且靜電植砂后的磨粒具有較小的負前角和較大的后角，既使對木紋較亂的木材表面進行加工也能得到好的表面粗糙度，不致于象刨切和銑削一樣將木材纖維撕裂或留下刨銑壓痕。

（4）、輔助時間少。對于寬帶砂光機而言，工件在一次定位以后，可多次方便地更換砂帶；對于多個砂光頭組合而成的寬帶砂光機，工件可以在一次送料中通過各個砂光頭上不同粒度砂帶的連續砂削而得到精美的表面質量，提高了生產效率。

2. 寬帶砂光機

隨著人造板工業的發展和板式家具生產線的出現，隨著木材加工業機械化程度的提高，各種窄帶式砂光機已不能滿足大型工業化木工企業大批量生產的需求，鑒于寬帶砂光機不僅能提高外觀質量，而且具有變換快、生產效率高等優點，寬帶砂光機已成為當今木材加工業廣泛采用的加工設備。

2. 1 單面寬帶砂光機

2. 1.1 單面寬帶砂光機在木材加工中的應用：

（1）、定厚砂光板材的厚度尺寸總有偏差， 須經厚度校準工序進行砂光，使其厚度均勻一致，方能達到工件飾面工藝的要求，工序中產生的壓力不均等現象。

（2）、光整砂光砂光去除木材表面的“木毛”，提高表面粗糙度，防止在木材染色和上漆時，色料和油漆聚集于“木毛”，造成染色不均和浪費涂料等現象。光整砂光還包括木材表面填孔后的修整砂光，及嵌補后的的膩子砂光等。

（3）、漆面砂光包括底漆砂光、面漆砂光、漆膜的消光及拋光。其砂光元件要求較為復雜，砂光元件的各功能參數也要求精密可調，常采用縱橫交叉砂光和分塊式電子砂光墊砂光。

2.1.2 單面寬帶砂光機的砂光頭形式:

（1）、接觸輥砂光頭（參見圖a）

contact drum head with rubber drums in various hardnesses.

其砂削量較大，一般安裝粗粒度砂帶，主要用于完成工件的定厚砂光。由于接觸輥與工件是線性接觸，所以砂光時會在工件表面留下條紋，不能用它進行末道工序的砂光。接觸輥又分為鋼輥和硬度不同的橡膠輥，是由工件所要求的砂削壓力而決定的。

（2）、砂光墊砂光頭（參見圖b） 

pad head

砂帶與工件接觸面積較大，可使砂光壓力分散，其砂削量較小，主要用于完成工件的光整砂光，一般安裝細粒度的砂帶。砂光墊又分為標準彈性砂光墊、氣體懸浮砂光墊和分塊式電子砂光墊三種基本形式。

（3）、組合式砂光頭（參見圖c）

     combined head with rubber drums and   pad head

配有接觸輥和砂光墊，兩者可但獨調節，以達到的砂光效果。

（4）刨刀頭

（5）輥刷

（6）立式轉刷

2.1. 3 單面寬帶砂光機常見的幾種類型

鑒于輕型寬帶砂光機在木材加工業中的廣泛應用，砂光機制造廠商通常利用模塊式結構設計的手段，逐漸開發出多種類型寬帶砂光機，每一類型又形成不同規格和功能的系列產品，下面從木材加工工藝的角度概括地分析介紹一下常見的幾種類型:

（1）、定厚砂光機

定厚砂光機通常是定厚砂光頭與砂光墊砂光頭組合的產物，完成定厚砂光的同時，又對木材表面起到光整砂光的作用，提高了木材表面的粗糙度。當工件要求大批量生產，且厚度差別大，要求的砂削量較大時，可用多個定厚砂架組合而成的砂光機。

由于砂帶粒度不一樣，其zui大砂削量也不一樣，對較粗粒度的砂帶來說，其zui大的砂削量也只不過為0.7mm左右，否則砂帶極易磨損，壽命很短，所以對于厚度差在3mm以上的板材，螺旋刨削等加工方式與砂光裝置組合的寬帶砂光機已得到越來越多的應用。

（2）、濕式砂光機

濕式砂光機對含樹脂較多的木材、金屬板材、人造大理石、防靜電塑料地板、塑料裝飾板及漆面的砂光較為適用。在循環轉動的砂帶表面噴成一層水膜，砂削時粘在砂帶表面的粉塵及樹脂就很容易去掉，而且水的冷卻作用還能消弱粉塵及樹脂粘貼砂帶的作用，延長了砂帶的使用壽命。

     （3）、漆面砂光機

飾面的板材在填孔、嵌補和上底漆后，需進行砂光才會防止產生漆的凹陷和硬殼等現象。由于各種填料和底漆質地較薄，這就要求接觸輥的硬度格外的柔軟，砂帶線速度也不應過大，砂光的壓力應精密可調。底漆砂光中接觸輥砂光頭是重要的元件，砂光墊砂光頭會相應帶來一個過大的接觸面積，易擦傷薄薄的底漆表面。

  面漆的涂層應有足夠的厚度，以使漆膜在木材表面上顯得肉實豐滿。實際生產中，面漆常分幾次涂飾，在涂層中間干燥以后，進行砂光以除去氣泡、毛刺和灰塵等，這種漆面的中間砂光常采用二至三臺機器砂光的辦法，砂光動作重疊，消除了隆起線的形成，提高了漆面的粗糙度，使漆面更加平整均勻。

漆膜拋光用的寬帶砂光機是砂光加工范圍中的zui別。由于漆料較軟，且大多屬熱塑性，受熱就會變軟，砂光時漆膜易粘附砂帶，甚至損壞漆膜，所以有的機器采用不織布輥拋光裝置。

總之，漆面的砂光比較復雜，必須對漆的品種、硬度、涂層所需的厚度及漆面所要求的粗糙度等加工過程中的決定性因素給予著重考慮。*的砂光機制造廠商通過對工件進料速度和砂帶線速度進行電子變頻無級調速和對砂光壓力進行無限調節，從而使砂光機的功能zui大限度地與不同的加工條件相適應，以達到應有的漆面砂光效果。

2．2 雙面寬帶砂光機

2．2. 1 雙面寬帶砂光機的砂光目的

雙面寬帶砂光機主要應用于人造板生產線和大型板式家具生產線，其砂光目的主要有以下幾點：

（1）、砂掉人造板表面的薄弱層，如刨花板表面的預固化層，纖維板表面的石蠟層等。

（2）、每個國家對人造板的厚度尺寸偏差都有其檢驗和驗收標準，所以應進行定厚砂光，保證板材厚度達到標準要求。

（3）、提高板面的粗糙度，以獲得均勻精細的表面質量，為板材的飾面加工作好準備。

（4）、修正板材結構的不對稱性，消除板材橫斷面容重分布的不對稱狀態，以利于長期保持板面的平整。

（5）、砂掉板材表面的各種污染（如鐵污染），提高板材表面的化學活性，以利于膠貼。

2．2.2 雙面寬帶砂光機的應用

鑒于不同的砂光目的，不同的砂光頭可組合成不同結構和不同功能的系列化雙面寬帶砂光機.不管是什么人造板，其生產線上的zui后工序一般為砂光堆垛工序，砂光機是此工序中*的機器。

國外的人造板企業規模較大，如1991年，德國的刨花板企業約50家，平均每個企業產量為17萬立方米，美國纖維板企業約40家，平均每個企業產量為16萬立方米以上，在這些大規模企業之中重型寬帶砂光機應用較為廣泛。而我國1994年刨花板企業約為221家，平均每個企業產量為0.76萬立方米，纖維板企業近 400家，平均每個企業產量為0.41萬立方米，企業規模都很小，除少數從國外引進的大型人造板生產線應用重型砂光機外，其它的小型人造板企業的砂光機用輕型精細類砂光機則已足夠。隨著我國人造板規模的大型化、集團化發展，雙面砂光機必將得到廣泛的應用。

３、木工砂光機的發展

鑒于砂光機的許多優點，國外砂光機隨著涂附磨具和機械制造業的發展而不斷改進、完善起來，并且廣泛應用于各行各業，可以對木材、人造板、漆面、橡膠、皮革、塑料、金屬、陶瓷、石材、混凝土、玻璃等工件進行表面加工，以提高工件的尺寸精度、表面平直度和粗糙度。砂帶磨削在上以其*的效率和好的磨削精度而成為重要的加工手段。據美國ASME工程師協會介紹，美、英、德、日等*國家每年為工業界提供近40萬臺砂帶磨削機械，已在現代化工業600多種場合得到廣泛應用。如美國和西歐早已將砂帶磨削應用于軋鋼廠，用來加工帶鋼、卷材和板材，由此代替陳舊的拋丸和酸洗工序以提高表面質量。

隨著中國改革開放帶來的信息技術，中國的木工機械廠家也開始研制自己的砂光機。早的木工寬帶砂光機研制廠家是牡丹江木工機械廠，從一九八二年起參照日本菊川之技術生產出了BSG系列砂光機；然后蘇州林機廠引進德國BISON之技術生產出重型砂光機，主要用于人造板生線，隨后其精細類寬帶砂光機也應運而生；青島新凱德機械制造有限公司經多年的研制，根據不同板材的砂光工藝取得了整套砂光技術的成功，并逐步拓展成多種規格和功能的系列化產品。

通過對木工砂光機制造技術的分析，其發展的基本的情況如下：

（1）、各種研磨產品的發展給砂光機的發展帶來了新的技術革新世界上各種研磨產品的迅速發展進一步提高了砂光機的性能和質量。如美國３Ｍ公司生產的木工用砂帶采用特別涂附方式，減低了木屑堵塞砂帶的情況，并配合防水樹脂添和劑，可進行濕式砂光，砂帶磨料選用均勻而鋒利的氧化鋁砂，提高了生產效率，砂帶以綿布及聚脂素材為基材，防止砂帶的斷裂。再如抗靜電砂帶能有效地排除了機床和砂帶上粉塵的靜電聚集，從而提高了排氣系統的工作效率，還可進一步提高粉塵爆炸的安全性；超涂層涂附磨具在附膠以后，再涂附一層具有特殊功能的超涂層材料，可對膩子、家具漆面、鋼琴臺板面、皮革、塑料等材料進行有效的砂光。

（2） 品種規格多

由于現代家具設計造型復雜，外形輪廓和表面裝飾千變萬化，砂光機只有在品種和規格方面作出快速的轉換和調整才能適應這種變化。如寬帶砂光機其寬度就有600、800、900、1000、1100、1300、1600、1900、2200、2650等規格；在品種方面為了表面和周邊的加工需要，就有以下多種產品:

縱橫自動砂光機

縱向自動砂光機

漆膜自動砂光機和拋光機

普通寬帶砂光機

表面成型自動砂光機

單板自動砂光機

異型邊和型材自動砂光機

平面和型材自動拋光機

（3）功能多，靈活性大，更新換代快

在早期，世界上砂光機制造廠商就已開發了多種寬帶砂光機以適應不同的加工任務，包括上砂式到下砂式以及適合大批量生產的砂光作業線，從單砂架到多砂架并已形成完整的型號系列。到八十年代末，隨著市場需求的變換，用戶的理想設備是高精度多功能且靈活性好的自動化設備，這種設備比單功能的多臺設備組合而成的砂光作業線能大大節約投資和占地面積以及節約多臺設備的操作人員等。在機器的靈活性方面，由于采用了*的電子技術和可調的壓力系統，加工任務的轉換和產品品種的調整瞬間就可以完成，*地適應了小批量多品種生產的特點和要求，此外增加砂架數目，可利于砂光功能的快速轉換，大大提高了生產效率。

（4）在設計方面采用模塊式結構

作為砂光機，采用模塊式結構設計以增加其功能是世界上砂光機制造廠商設計的基本手段。利用這種手段可以通過計算機輔助設計CAD很快地將各種不同的砂光頭和不同的砂光墊設計成不同結構和功能的砂光機，將砂光機組合化、系列化，形成多工序集中，實現一機多用，以適應市場快速變換的需求。

（5）在控制方面廣泛采用現代電子技術和計算機數控技術

計算機數控技術在砂光機中的應用已變的越來越重要，國外的砂光機制造商一般生產為經濟普通型砂光機和計算機控制的上檔次高質量砂光機，以滿足不同層次用戶之需求。計算機對砂光機的控制一方面是對砂光機本身各功能參數的控制，如控制電子變頻器可對砂帶運轉速度和工件送料速度進行寬范圍內的無級調速，控制定量砂光機中的分段電子砂光壓墊的升降、定位及壓力的大小等。另一方面，計算機可以實現對整個與砂光機連接的生產作業線的控制，如人造板生產線中 的砂光堆垛工序、家具生產線中的飾面砂光工序等。

（6）在銷售方面擴大行銷策略

由于世界木材加工業正在發生深刻的變革，在向規?；⒓瘓F化大型作業流水線方向發展的同時，且小品種多批量的生產也成為不可抗拒的歷史潮流，這種發展使得各木工機械生產廠家和銷售集團在不斷地協調產品品種，不斷進行多品種、多規格、多層次、多功能的設計開發，使得各種聯合公司、行業協會、跨國公司在不斷形成。不同技術領域公司的相互連手、相互制約及相互利用，使得其它小公司難以形成氣候，這是木工機械制造業發展的必然結果。砂光機制造廠家也不例外，只有同大型的木工機械制造銷售集團聯合，同其它木工機械一起配套制造與銷售，才能增加其生存的能力。

（7）不斷優化產品，提高產品質量

采用新結構、新材料、新工藝，進一步提高木工機械產品的質量，才能保證企業的產品在市場的竟爭能力。產品質量是關系企業成敗的決定性因素，也是通往用戶信任的橋梁。在這一點上，砂光機制造廠商都給予了充分的重視，這也正是砂光機公司產品經久不衰且永占市場的奧妙所在。

（8）機床的外觀質量、操作舒適性及安全性不斷提高

90年代，國外砂光機在外觀、操作及安全方面都作了很大的變動。

首先，在外觀方面講求結構布局的合理及色調的協調。

其次，在操作方面按人體功效學設計機床，以使操作方便且舒適。

再次，在安全方面按的有關安全規則設計機床，采取安全保護措施，保證操作人員的人身安全及健康。

基本砂光技術

1.接觸輥

  a.在一定動力和砂帶粒度下,完成zui大之磨削深度.

   b.在一定砂帶粒度和磨削深度下,消耗zui小之動力.

   c.*之厚度控制.

2.砂光墊

a.在一定砂帶粒度下,獲得之表面處理能力與效果.

b.可去除減弱接觸輥和砂帶接頭所產生之砂光痕跡.

c.在一定砂帶粒度和磨削深度下,所消耗之動力將超過接觸輥.

3.送料速度

a.工件之磨削深度與送料速度息息相關.

b.在一定動力和砂帶粒度下,送料速度越小,將獲得較深之磨削深度.

c.送料速度快可提高生產效率.

d.送料速度慢有時可提高板料品質.

4. 砂帶

a.在一定動力和送料速度下, 粗砂帶比細砂帶磨削深度大.

b.粗砂帶比細砂帶有減弱砂帶接頭所產生之砂光痕跡的趨勢.

c.粗砂帶比細砂帶可減輕負載和板料表面燒傷之效果.

d.粗砂帶比細砂帶降低成本.

e.粗砂帶比細砂帶有較粗之磨痕.

5. 板料

a.硬木和含樹脂較高之樹種,會增加砂帶之負載,粉塵會附著砂帶,造成表面燒傷.

b.在相同之樹種下,砂帶粒度不一樣,砂光結果也不一樣.

c.在相同砂光條件下,不同之樹種磨削深度將有很大變化,不可一概而論.

d.砂光墊之硬度應隨板料樹種硬度變化而變化.

文章作者董仙，1999年發表于《木工機床》雜志，題目為《國外木工砂光機基本情況》，此文章為作者根據新凱德機械技術改編而成。