11 Bào hai mặt Kích thớc bao: L*B*H 220*130*80 cm Động cơ bào Số vòng quay 2890 v/ph Cos 0.89 Công suất động cơ 4*2 Kw Động cơ kéo rulo Công suất động cơ 1.1 Kw Cos 0.81 Số vòng quay 1135 v/ph Máy đánh nhẵn Kích thớc bao: L*B*H 240*210*190 cm Động cơ kéo rulo trên Công suất 2.2 Kw Số vòng quay 1460 v/ph Động cơ kéo băng nhám Công suất 1.5 Kw Số vòng quay 1430 v/ph Động cơ kéo rulo dới Công suất 2.2 Kw Số vòng quay 1460 Kw Bào bốn mặt Kích thớc bao : L*B*H 217*210*190 cm Động cơ bào mặt trong = mặt ngoài: Công suất 3.0 Kw Số vòng quay 2870 v/ph Cos 0.88 Động cơ bào mặt trên = mặt dới Công suất 4.0 Kw Số vòng quay 2890 v/ph Cos 0.89 Động cơ kéo rulo Công suất 1.1 Kw Số vòng quay 940 v/ph Cos 0.76 Lò sấy Kích thớc bao: L*B*H 720 *195 *195 cm Công suất động cơ 1.1*4 Kw Số vòng quay 1410 v/ph Thể tích gỗ sấy cho một lò 36 m 3 12 Máy ép dọc Kích thớc bao: L*B*H 356 *170 *122 cm Công suất động cơ bơm dầu 5.5 Kw Số vòng quay 1450 v/ph Công suất động cơ cắt đầu 1.5 Kw Số vòng quay 2870 v/ph Đờng kính lỡi ca cắt đầu 31 cm á p suất ép 250 kgf/cm 2 Máy phay ngón Kích thớc bao: L*B*H 232 *165 *130 cm Động cơ phay Công suất động cơ 5.5 Kw Số vòng quay 2890 v/ph Cos 0.91 Động cơ cắt đầu Đờng kính lỡi ca 30.5 cm Công suất động cơ 3.0 Kw Số vòng quay 2870 v/ph Cos 0.88 Máy ép ngang Kích thớc bao: L * B * H 270*235*140 cm Động cơ thuỷ lực Công suất động cơ 3.7 Kw Số vòng quay 1420 v/ph áp suất ép max 350 kgf/cm 2 Động cơ kéo gỗ Công suất động cơ 0.75 Kw Số vòng quay 1380 v/ph 13 Chơng 2 Cơ sở lí thuyết 2.1. Nguyên lí hình thành ván ghép thanh Ván ghép thanh là loại ván đợc hình thành từ việc dán ghép các thanh (tre, gỗ) có kích thớc nhỏ lại với nhau nhờ chất kết dính trong điều kiện nhất định, tạo thành những tấm ván có kích thớc lớn hơn, khả năng sử dụng cao hơn. Ván ghép thanh đợc sản xuất theo nhiều phơng pháp khác nhau dẫn đến ảnh hởng đến chất lợng sản phẩm cũng khác nhau, ảnh hởng đến sự co rút giữa các thanh ghép, sự liên kết của các thanh ghép, ảnh hởng đến khả năng ổn định của ván dẫn đến hiện tợng cong vênh của ván ghép hay hiện tợng bong mối ghép do nội lực co rút của thanh ghép sinh ra, để ván đợc ổn định thì vấn đề triệt tiêu nội lực là cần thiết. Phơng pháp ghép và việc quan tâm đến vị trí của thanh ghép trong thân cây gỗ là một trong các giải pháp để khắc phục những nhợc điểm trên. Thờng có ba phơng pháp chủ yếu để tạo ván lõi đặc : - Phơng pháp ghép khối. - Phơng pháp ghép thanh có keo. - Phơng pháp ghép thanh không keo. 14 Ta có sơ đồ phân loại ván sau : Để ghép các thanh thành phần ngời ta có rất nhiều phơng pháp khác nhau. Theo A.H.kpOB có một số dạng ghép sau : Ghép đối xứng vòng năm theo phơng tiếp tuyến Ghép đối xứng vòng năm theo phơng xuyên tâm Ghép các thanh thành phần theo liên kết ngón Nền rỗng Nhiều lớp Một lớp Nhiều lớp Nền đặc Một lớp ghép rộng Ván ghép thanh Có phủ mặt Không phủ mặt ghép dài Nhiều lớp Một lớp 15 ghép đối xứng vòng năm theo phơng xuyên tâm Quy trình công nghệ sản xuất ván ghép thanh lõi đặc không phủ mặt Để đảm bảo chất lợng sản phẩm, trong quy trình công nghệ sản xuất có một số yêu cầu bắt buộc sau: - Các thanh thành phần phải gia công đúng quy cách. - Đảm bảo độ kín khít khi xếp các thanh ghép. - Xếp các thanh ghép liền nhau theo phơng pháp đối xứng vòng năm. - Hai thanh ghép liền kề nhau không đợc trùng mạch ghép. - Chiều dài thanh ghép không hạn chế tuỳ thuộcvào khả năng tận dụng của gỗ, thông thờng chiều dài từ 170-1200mm. - Lợng chất kết dính tráng từ 150-250g/m 2 . - Lực ép phụ thuộc vào loại gỗ, chất lợng gia công bề mặt thanh. Theo tài liệu công bố của hãng DYNEA thì: + Đối với gỗ mềm có < 0.5g/cm 3 P = 3 - 10 kgf/cm 2 . + Đối với gỗ cứng có > 0.5 g/cm 3 P = 10 - 15 kgf/cm 2 . Sấy thanh Gia công thanh Gỗ tròn Cắt khúc Xẻ ván Xẻ thanh Cắt ngắn Phay ngón Tráng k eo ép dọc Bào bốn mặt Tráng keo Xếp thanh ép ngang Xử lí sản phẩm 16 2.2. Cơ sở để chọn thông số công nghệ 2.2.1. Đặc điểm và cấu tạo của gỗ Mỡ Đặc điểm và cấu tạo gỗ là nhân tố chủ yếu nhất quyết định đến mọi tính chất của gõ. Cấu tạo đợc xem nh biểu hiện bên ngoài của tính chất, những biểu hiện về cấu tạo là cơ sở khoa học để giải thích các hiện tợng sản sinh trong quá trình gia công chế biến, lựa chọn các thông số công nghệ phù hợp. Mỡ có thớ gỗ hơi nghiêng và tơng đối mịn. Căn cứ vào một số tính chất cơ học và vật lí của gỗ Mỡ thấy rằng đây là một loại gỗ có độ cứng trung bình và nhẹ phù hợp nhiều loại sản phẩm. 2.2.2. Chất lợng gia công thanh của máy móc thiết bị Trình độ của máy móc thiết bị có ảnh hởng lớn đến chất lợng gia công bề mặt của các thanh thành phần, nó có quan hệ với lợng chất kết dính cần tráng và áp suất ép ván. Căn cứ vào thực tế máy móc tại Trung tâm công nghệ và chuyển giao công nghiệp rừng, đây là dây chuyền ván ghép thanh của công ty SAFOMEC (Việt Nam). Qua khảo sát đánh giá của Trung tâm thì chất lợng máy ở đây còn mới 100%. Căn cứ vào loại gỗ Mỡ có đặc điểm và cấu tạo nêu trên, ta thấy đây là loại gỗ tợng đối mịn, từ đó chúng tôi chọn chất lợng gia công thanh thành phàn của thiết bị có độ nhẵn từ 5 - 7. 2.3. Những nhân tố ảnh hởng đến chất lợng ván ghép thanh Trong sản xuất ván ghép thanh, chất lợng ván phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, chúng ta có thể biểu diễn quan hệ này theo một hàm phụ thuộc = f(x,y,z) Trong đó: - Hàm mục tiêu chất lợng sản phẩm x -Tham số thuộc về vật dán y- Tham số thuộc về chất kết dính 17 z - Tham số thuộc về chế độ dán ép 2.3.1. ảnh hởng của vật dán a. ảnh hởng của loại gỗ ứng với mỗi loại gỗ sẽ có một khối lợng thể tích và thành phần các chất trong gỗ khác nhau. Gỗ có khối lợng thể tích lớn, có kết cấu các tể bào mạch gỗ chặt chẽ, khi gia công cho chất lợng bề mặt thanh tốt, do đó lợng chất kết dính tráng cần ít nhng vẫn đảm bảo mối dán. Ngợc lại gỗ có khối lợng thể tích nhỏ dẫn đến kết cấu trong gỗ lỏng lẻo do các tế bào mạch gỗ xếp không chặt chẽ, khi gia công cho bề mặt thanh kém dẫn đến lợng chất kết dính tráng lớn. b. ảnh hởng của độ ẩm thanh Nếu độ ẩm thanh khi dán ép quá lớn (lớn hơn mức quy định) sẽ làm giảm độ nhớt của chất kết dính, làm cho chất kết dính dễ bị tràn ra ngoài và thẩm thấu vào gỗ khi ép, vì vậy lợng chất kết dính trên bề mặt thanh bị nghèo làm chất lợng mối dán giảm. Ngợc lại nếu độ ẩm của thanh thấp khả năng hút dung môi của chất kết dính vào trong gõ là rất lớn, làm cho độ nhớt của chất kết dính tăng lên, khả năng dàn trải của màng chất kết dính không đều, liên tục, làm giảm chất lợng mối dán. - Căn cứ vào đặc điểm của Mỡ. - Căn cứ vào chỉ tiêu kĩ thuật của ván nhân tạo. - Căn cứ vào cơ sở lí thuyết, chúng tôi chọn độ ẩm thanh sau khi sấy 8-10%. c. ảnh hởng của bề mặt thanh lõi Theo thuyết dán dính, bề mặt vật dán càng phẳng và độ nhẵn bề mặt càng cao thì khả năng bôi tráng chất kết dính càng dễ dàng, lợng chất kết dính tráng tiêu tốn ít, màng chất kết dính sẽ mỏng, đều, liên tục chất lợng mối dán tốt khả năng chịu lực tăng lên; ngợc lại, nếu chất lợng bề mặt các thanh thấp, độ mấp mô lớn, việc bôi tráng khó, màng chất kết dính sẽ không mỏng, đều, liên tục, làm giảm sự tiếp xúc giữa các thanh, do đó chất lợng mối dán giảm. Căn cứ vào điều kiện thực tế của máy móc thiết bị, chúng tôi chọn chất lợng bề mặt thanh ghép ở 6. 18 d. ảnh hởng của quan hệ kích thớc thanh giữa chiều dày và chiều rộng Trong quá trình sản xuất ván ghép thanh quan hệ giữa chiều dày và chiều rộng thanh ghép là một vấn đề cần đợc quan tâm nghiên cứu. Sự thay đổi quan hệ kích thớc này sẽ ảnh hởng trực tiếp đến chất lợng sản phẩm và giá thành sản phẩm. Sở dĩ khi thay đổi kích thớc thanh làm cho các tính chất vật lí, cơ học của ván thay đổi bởi gỗ là vật liệu dị hớng có các tính chất khác nhau theo ba phơng dọc thớ, xuyên tâm, tiếp tuyến. Chính vì sự khác nhau này đã làm cho gỗ dễ bị cong vênh, dẫn tới các khuyết tật của sản phẩm, do vậy đã có một số công trình nghiên cứu về ván ghép thanh, song việc xây dựng mối quan hệ kích thớc giữa chiều dày và chiều rộng thanh còn cha dợc nghiên cứu đầy đủ cho từng loại nguyên liệu cụ thể (mặc dù đã có tài liệu tham khảo số [6]) tài liệu này chỉ mới nghiên cứu đối với keo tai tợng. Kích thớc chiều dày thanh thờng đợc quyết định bởi chiều dày sản phẩm, còn chiều rộng thanh phụ thuộc rất nhiều vào cấu tạo và tính chất của gỗ. - Căn cứ vào đặc điểm nguyên liệu. - Căn cứ vào cơ sở lí thuyết. - Căn cứ vào chỉ tiêu kĩ thuật của ván nhân tạo. - Căn cứ vào mục đích sử dụng sản phẩm và hiệu quả kinh tế;. - Căn cứ vào tài liệu tham khảo [6]. Chúng tôi chọn chiều rộng thanh bằng hai lần chiều dày (W = 2*t). e. ảnh hởng của phơng pháp ghép - ảnh hởng của phơng pháp ghép thanh theo chiều rộng Phơng pháp sắp xếp các thanh thành phàn có ảnh hởng lớn đến sự cong vênh của ván. Khi tạo ván ghép thanh từ những thanh gỗ xẻ tiếp tuyến mà các vòng năm của chúng lại sắp xếp cùng một hớng sẽ tạo ra ván có bề mặt nhẵn, nhng rất dễ bị cong vênh (theo một chều). Nếu mặt tiếp tuyến với đờng vòng năm của các thanh ghép đợc xếp đối xứng với nhau theo phơng chiều rộng ván thì ván tạo ra ít cong vênh hơn, nhng có nhợc điểm là bề mặt ván có dạng sóng do sự co rút của gỗ theo phơng tiếp tuyến và phơng xuyên tâm là khác nhau. Nếu mặt tiếp tuyến với đờng vòng năm của các thanh ghép vuông góc với bề mặt ván ghép thì ván tạo thành sẽ có bề mặt nhẵn và phẳng hơn. Loại ván nh vậy chỉ có thể tạo ra từ các thanh ghép xẻ 19 xuyên tâm. Tuy nhiên khi xẻ các thanh dạng xuyên tâm tỉ lệ lợi dụng gỗ nhỏ hơn rất nhiều so với phơng pháp xẻ tiếp tuyến. - Căn cứ vào cơ sở lí thuyết. - Căn cứ vào mục tiêu sử dụng cho sản phẩm là đồ mộc thông dụng và hiệu quả kinh tế. - Căn cứ vào chỉ tiêu kĩ thuật của ván ghép thanh chúng tôi chọn phơng pháp các thanh ghép có mặt tiếp tuyến với đờng vòng năm xếp đối xứng theo phơng chiều rộng ván. - ảnh hởng của phơng pháp ghép theo chiều dài thanh thành phần Để nâng cao tỉ lệ lợi dụng gỗ, trong đề tài này chúng tôi tiến hành loại bỏ khuyết tật thanh ghép bằng cách cắt ngắn. Việc nối ghép các thanh ngắn này có thể thực hiện theo phơng pháp tiếp xúc hoặc phơng pháp ghép ngón, căn cứ vào mục tiêu của đề tài, chúng tôi chọn phơng pháp nối ngón (Finger-joint). f. ảnh hởng của bề mặt tạo ngón ghép Tuỳ theo mục đích sử dụng và yêu cầu của chất lợng sản phẩm mà ngón ghép có thể tạo theo phơng chiều dày hoặc phơng chiều rộng. Nếu xét về khả năng chịu lực thì hai phơng pháp này rất khác nhau, về độ bền uốn tĩnh thì tạo ngón ghép theo phơng chiều dày lớn hơn so với phơng chiều rộng. Sở dĩ tạo ngón ghép theo phơng chiều rộng có độ bền uốn tĩnh nhỏ hơn là do khả năng chịu uốn theo phơng tiếp tuyến nhỏ hơn phơng xuyên tâm (do cấu tạo gỗ). Mặt khác khả năng kéo đứt mối ghép theo phơng chiều dày khó hơn theo phơng chiều rộng, vì khi tạo ngón theo phơng chiều dày là phay theo chiều tiếp tuyến của gỗ, nó cho độ nhẵn bề mặt, khả năng liên kết bằng chất kết dính là tốt hơn khi tạo ngón theo chiều rộng thanh. Ngoài ra khi phay ngón theo chiều dày thanh còn có một số u điểm sau: - Bề mặt ngón phẳng, nhẵn nên tạo đợc màng chất kết dính đều, liên tục, do đó lợng chất kết dính tráng giảm, áp suất ép nhỏ vì lợng ma sát trên các ngón ít. Nhng khi phay ngón theo chiều dày thanh còn có một số nhợc điểm nh: Nếu cùng một khối lợng sản phẩm thì khi phay ngón theo chiều dày sẽ mất nhiều nguyên liệu hơn. Vì khi đó bề mặt ván phải gia công đi một lợng lớn hơn so với ván có thanh ghép theo chiều rọng khi cùng một kích thớc sản phẩm. Phay ngón 20 theo chiều dày khi gia công sản phảm dễ bị bóc mặt tại vị trí ngón. Tuy nhiên, khi phay ngón theo chiều dày nó cho một sản phẩm đẹp và có chất lợng cao. Căn cứ vào mục tiêu đề tài chúng tôi chọn phơng pháp phay ngón theo chiều dày thanh. k. ảnh hởng của các thông số kích thớc ngón ghép Thông số hình học của ngón ghép Trong đó: l Chiều dài ngón, mm; l = 13 mm; p Bớc ngón, mm; p = 4.3 mm; t Bề rộng đỉnh ngón, mm; t = 0.9 mm; Góc nghiêng của ngón. = 7 o . - ảnh hởng của chiều dài ngón (l) Dựa vào kích thớc dao phay định hình ta có thể tạo đợc nhiều cấp chiều dài ngón. Chiều dài ngón ảnh hởng rất lớn đến chất lợng mối ghép và giá thành sản phẩm. Nếu ngón ngắn l = 7.5-10 mm khi gia công xẻ tận dụng đợc gỗ, phế liệu ít, công cắt gọt thấp Nếu ngón có độ dài l = 50-60 mm, thì công cắt gọt lớn, phế liệu nhiều. Loại ngón này chỉ phù hợp với loại gỗ có khối lợng thể tích lớn và độ bền cơ học cao. Còn loại gỗ có độ bền cơ học thấp, nhẹ, xốp, chịu lực kém khi phay có hiện tợng vỡ đầu. Vì vậy chọn chiều dại ngón hợp lí là rất quan trọng. Căn cứ vào đặc điểm nguyên liệu, trong đề tài này chúng tôi chọn chiều dài ngón l = 13 mm. - ảnh hởng của bớc ngón (p) Với cùng chiều dài ngón nếu ngón lớn (ngón thô) tổng diện tích tiếp xúc thanh- thanh sẽ giảm dẫn đến cờng độ dán dính của mối dán giảm. Nếu bớc ngón nhỏ số lợng ngón trên một đơn vị chiều rộng thanh lớn, làm cho tổng diện tích tiếp xúc tăng lên. Độ lớn của bớc răng phụ thuộc vào loại gỗ và chiều dài ngón. Các gỗ có l t p . lớp ghép rộng Ván ghép thanh Có phủ mặt Không phủ mặt ghép dài Nhiều lớp Một lớp 15 ghép đối xứng vòng năm theo phơng xuyên tâm Quy trình công nghệ sản xuất ván ghép thanh. loại gỗ tợng đối mịn, từ đó chúng tôi chọn chất lợng gia công thanh thành phàn của thiết bị có độ nhẵn từ 5 - 7. 2. 3. Những nhân tố ảnh hởng đến chất lợng ván ghép thanh Trong sản xuất ván ghép. dài từ 170- 120 0mm. - Lợng chất kết dính tráng từ 150 -25 0g/m 2 . - Lực ép phụ thuộc vào loại gỗ, chất lợng gia công bề mặt thanh. Theo tài liệu công bố của hãng DYNEA th : + Đối với gỗ mềm