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家具质量检测01-02章(2011).ppt

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家具质量检测01-02章(2011).ppt
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家具质量检测,教师:刘雄飞 电话:15946007679,考试安排,时间:2011.12.23(周五)10:10—12:10地点:二教413,第一章 家具质量检验的分类和检验项目,家具质量检验是利用各种测试手段,按规定的技术标准,对家具零部件及产品进行检测,最终确定出产品的优劣和对产品进行质量监督。 《中国轻工业标准汇编·家具卷》,1 家具质量检测的分类,家具的质量检验分为:1.1 型式检验1.2 出厂检验,1.1 型式检验,型式检验就是对产品质量进行全面考核,即对标准中规定的技术要求全部进行检验。凡有下列情形之一时,应进行型式检验。 a) 新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定; b) 正式生产后,如材料、结构、工艺有较大改变,可能影响产品性能时; c) 正常生产时,定期或积累一定产量后,应周期性进行一次检验,检验周期一般为一年; d) 产品长期停产后,恢复生产时; e) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时; f) 国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。,抽样检验的方式,型式检验采用抽样检验的方式,是将母样编号后随机抽取检验的子样。 木家具和金属家具单件产品母样数不少于20件,从中抽取4件,2件送检,2件封存。成套产品的母样数不少于5套,从中随机抽取2套,1套送检,1件封存。如果送检样品中有相同的产品或单体,则可从中随机抽取2件。,1.2 出厂检验,在产品进行型式检验合格的有效期内,由企业质检部门进行检验。单件产品和成套产品应全数进行出厂检验,但当检查批数量较多,全面检验有困难时,也可进行抽样检验。,2 木家具的检验项目与要求,表1-1 外观检验项目与要求,,,,,开门安装方式,3 木家具的检验方法,3.1 外观检验 3.2 主要尺寸测定 3.3 形状和位置公差测定 ① 翘曲度测定 ② 底脚着地平稳性测定 ③ 平整度测定 ④ 邻边垂直度测定 ⑤ 位差度测定 ⑥ 分缝测定 ⑦ 抽屉下垂度、摆动度测定,3.1 外观检验 应在自然光或光照度300~600lx范围内的近自然光(如40W日光灯)下,视距为700~1000mm,由3人共同检验,以多数相同结论为评定值 3.2 主要尺寸测定 应采用每米误差不大于±0.6mm的3m钢卷尺(或者钢直尺)对安放在平板上(或者平整地面上)的试件进行测定,3 木家具的检验方法,3 木家具的检验方法,3.3 形状和位置公差测定 ① 翘曲度测定 应采用误差不大于0.1mm的翘曲度测定器具。测定时,将器具放置在试件的对角线上,测量试件中点与基准直线的距离,以其中一个最大距离为翘曲度测定值 ② 底脚着地平稳性测定 应采用塞尺,测定时将试件放置在平板上,测量某一底脚与平板间的距离,3 木家具的检验方法,3.3 形状和位置公差测定 ③ 平整度测定 应采用误差不大于0.03mm的平整度测定器具。测定时,将器具放置在试件的被测表面,同时选择不平整度最严重的三个部位,测量0~150mm长度内与基准直线间的距离,以其中最大距离值为平整度测定值 ④ 邻边垂直度测定 应采用每米误差不大于± 0.6mm的3m钢卷尺(或者钢直尺)。测定时,用钢卷尺(或者钢直尺)测量矩形试件的两条对角线,其差值即为邻边垂直度测定值,3 木家具的检验方法,3.3 形状和位置公差测定 ⑤ 位差度测定 应采用误差不大于0.1mm的位差度测定器具。测定时,应选择门与框架(或门与门、门与抽屉、抽屉与框架、抽屉与抽屉)相邻两表面间距离的最大部位,在该相邻表面中任选一表面为基准测定面,将器具的基准面安放在测量基准面上,器具的测量面对另一相邻表面进行测量(并沿着该相邻表面再测量一个或一个以上部位)。当测的都是正(或负)值时,以最大绝对值为位差度测定值;当测得值为正负时,以最大的绝对值之和为位差度测定值,并以最大测定值为位差度评定值,3 木家具的检验方法,3.3 形状和位置公差测定 当设计要求门(或抽屉)与框架相邻两表面间为某一距离值时,应在每次测得的量值上扣除该距离值 ⑥ 分缝测定 应采用塞尺进行测量。抽屉分缝测定时,抽屉应紧靠任意一边,测量另一边的最大分缝;门分缝测定时,应测量分缝最大部位,测得最大值即为分缝测定值,3 木家具的检验方法,3.3 形状和位置公差测定 ⑦ 抽屉下垂度、摆动度测定 应采用每米误差不大于± 0.6mm 的3m钢卷尺(或者钢直尺)和长度大于700mm、直线度不大于0.2mm 的钢尺。测定时,钢尺放置在与试件测量部位相邻的水平面和侧面上,测量试件在伸出总长度的2/3时,抽屉面水平边的自由下垂值和抽屉面侧边的左右摆动值 。测得的最大值即为下垂度和摆动度的测定值,4 木家具的主要尺寸,4.1 沙发的主要尺寸 ① 单人沙发:座前宽≥480 座深480~600 座前高360~420 扶手高≤250 背高≥600 ② 双人沙发:座前宽≥960mm ③ 三人沙发:座前宽≥1440mm ④ 同一件产品的两只扶手高,相对差值应≤4mm ⑤ 组合沙发或成套供应的沙发,同一部位的尺寸极限偏差,同取正偏差或负偏差:座前宽±8;座深±8;座前高±8;扶手高±8;背高±5;活垫长宽高±5; ⑥ 沙发底脚着地的不平度偏差:应≤2mm,⑦ 用材的含水率:应符合产品所在地区的年平均木材平衡含水率W,A级为W -1%;B级为W ;C级为W +1% 经销单位或团体订货单位对木材含水率另有要求时,应在合同中明示 4.2 桌、椅、凳类主要尺寸 ① 扶手椅:扶手内宽≥460;座深400~440;扶手高200~250;背长≥275;背斜角95°~100 °;座斜角1°~4 ° ② 靠背椅:座前宽≥380;座深340~420;背长≥275;背斜角95°~100 °;座斜角1°~4 °,③ 折椅:座前宽≥ 340~400 ;座深340~400;背长≥275;背斜角100°~110 °;座斜角3°~5 ° ④ 长方凳:凳面宽≥320;凳面深≥240; 方凳边长≥260;圆凳直径≥260; ⑤ 双柜桌:宽1200~2400;深600~1200;柜角净空高≥100;侧柜抽屉内宽≥230 ⑥ 单柜桌:宽900~1500;深500~750;柜角净空高≥100;侧柜抽屉内宽≥230 ⑦ 梳妆桌:桌面高≤740;中间净空高≥580;中间净空宽≥500;镜子上沿离地面高度≥1600;镜子下沿离地面高度≤1000,第二章 家具主要用材的质量检验,第一节 木材 1 木材含水率的测定 1.1 对木材含水率的要求:根据使用地区气候条件、室内或室外的使用情况的不同而不同,通常应低于年平均木材平衡含水率 1.2 木材含水率的测定方法(重量法) 原理:气干或湿材的试样中所包含水分的质量,与全干试样的质量之比,来表示试样中水分的含量。该方法适用于木材物理力学试验时含水率的测定。 1.3 木材含水率的测定方法(真空干燥法),1.3 木材含水率的抽样方法,确定木材含水率是否符合使用的技术要求,可采用重量法和电测法。在家具生产中通常用后者,选用测量精度误差不大于±2 %的木材测湿仪进行。 测定时,应在抽样现场(或同一地区)进行,取试件离地面100 mm以上部分作为测试部位,任选三个不同位置的零件,在每一个零件上又任选三个点各测一次,分别求出三个零件上测得的平均值,以其中最大的平均值作为该试件的木材含水率测定值。,2 木材表面粗糙度的的测定,木材在加工过程中,由于受到机床的几何精度;切削刀具的几何精度;胶压时所施加的压力、温度以及木材树种、含水率等因素的影响,在零部件表面上会留有各种加工不平度,其可分为宏观不平度和微观不平度。在零部件上比较大的单个不平度为宏观不平度,这主要是机床设备的几何精度较差和材料产生翘曲变形造成的。宏观不平度用于评定零部件的形状精度,此在形位公差中规定。具有较小间距和微小峰谷的高低不平为微观不平度,也称为表面粗糙度,它是评定表面加工质量的唯一指标。,2.1 表面粗糙度评定参数,木制件表面粗糙度从轮廓算术平均偏差Ra,微观不平度十点高度Rz和轮廓最大高度Ry三参数中选取。并根据表面功能需要,加上附加参数轮廓微观不平度平均间距Sm,以及主要适用于有较粗管孔材料表面粗糙度评定的单个微观不平高度在测量长度上的平均值Rpv参数来作评定。,1 轮廓算数平均偏差Ra,,,,可近似为,2 轮廓最大高度Ry,,在取样长度(L)内,轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离,3 微观不平度十点高度Rz,2.2 表面粗糙度各参数的数值,木制零件表面粗糙度各参数的数值适用于未经涂饰处理的木制零部件表面粗糙度的评定,也适用于由单板、覆面板、胶合板、刨花板、层压板及中密度纤维板等材料制成的木制件,且未经涂饰处理的表面粗糙度的评定 (1)取样长度L:规定为四个取样长度:0.8mm、2.5mm、8mm、25mm,(2)轮廓最大高度Ry、微观不平度十点高度Rz、轮廓算术平均偏差Ra三参数的规定数值见下表,测量Ry、Rz、Ra的数值时,可按下表选用相应的取样长度,(3)长度上的平均Rpv值:单个微观不平度高度和在测量长度上的平均值见下表。测量长度L规定为20~200 mm,一般情况下选用200 mm,如果被测表面幅面较小,或微观不平度均匀性较好时,可选用20 mm,以上各参数是从不同的方面分别反映表面粗糙度轮廓特征的,实际运用时,可以根据不同的加工方式和表面质量,选用其中的一个或同时用2~3个参数来评定,2.3 表面粗糙度的测量,测定木制件表面粗糙度的方法有非接触测量法、接触测量法和比较法三种。,(1)非接触测量法 测量工作头没有与被测量表面接触,从而测得表面粗糙度,使用的是双筒显微镜。,(2)接触测量法 依靠测量工作头与被测表面直接接触,测定出木制件表面的粗糙度值。使用的是轮廓法触针式表面粗糙度测量仪、轮廓记录仪及中线制轮廓计。下图所示的是一种触针法表面粗糙度测量仪器工作原理图。,(3)比较法 通过不同加工方法加工出的试件作比较样块,将加工出的工件表面与表面粗糙度样块进行比较,通过视觉、触觉评定出加工件的表面粗糙度。但选用的样块应与加工件材料在结构、纹理上应相近和加工方法相同的表面进行比较。,3 木材硬度的检测,该检测方法适用于木材无疵小试样径向、弦向和端面硬度的测定。原理:木材具有抵抗其他刚体压入的能力,用规定半径的钢球,在静载荷下压入木材以表示硬度①试验机用于测定载荷的精度,电触型硬度试验设备包括一个半径为(5.64±0.01)mm钢半球端部的压头,允许使用具备相同半径钢半球端头的其他类型试验设备。②试样尺寸:70mm×50mm×50mm,长度为顺纹方向③试验时,在试样中心位置以每分钟3~6mm的均匀速度将钢压头压入,直到5.64mm深为止,记录载荷,对于加压易裂的树种,深度允许减至2.82mm。试验后,在试样压痕处截取木块测含水率④公式:Hw=KP K:载荷 P:系数(1或4/3)⑤试样含水率对强度的影响,木材密度的检测:适用于木材无疵小试样的气干密度、全干密度和基本密度的测定。原理:测定试样的质量和体积,以求出木材的密度木材干缩性的测定原理:含水率低于纤维饱和点的湿木材,其尺寸和体积随含水率的降低而缩小。从湿木材到气干或全干时尺寸及体积的变化,与原湿材尺寸及体积之比,以表示木材气干或全干时的线干缩性及体干缩性。适用于无疵木材小试样,从湿材干燥到气干和全干时的线干缩性及体干缩性测定线干缩性:测径向和弦向的干缩率体干缩性:测体积的干缩率木材吸水性的测定原理:木材是多孔性的有机材料,具备吸收周围水分的能力,木材的吸水性是当木材吸水至饱和或在规定时间内所吸水分,与全干木材质量的比率来表示。适用于木材无疵小试样的吸水性测定,木材湿胀性的测定原理:干木材吸湿或吸水后,其尺寸和体积随含水率的增高而膨胀,木材全干时的尺寸或体积与吸湿至大气相对湿度或吸水至饱和时的尺寸或体积之比,表示木材的湿胀性。适用于木材无疵小试样的径向、弦向湿胀性和体积湿胀性的测定木材抗弯强度的测定原理:在试样长度中央,以均匀速度加载至破坏,以求出木材的抗弯强度,适用于木材无疵小试样的抗弯强度试验试验机用来测定载荷的精度,抗弯强度只做弦向试验,采用中央加荷的方式,试验后,应立即在试样靠近破坏处截取约20mm长的木块一个,测定试样含水率,第二节 集成材,1. 集成材的定义:集成材(Glued Laminated Timber or Laminated-finger Joint Board)是一种沿板材或方材平行纤维方向,用胶粘剂沿其长度、宽度或厚度方向胶合而成的材料。 2.集成材与刨花板、纤维板等人造板相比,具有生产工艺简单、投资少、建设周期短、生产线产品灵活性大等特点,集成材的特点:,(1)集成材由短小料制造成要求的规格尺寸和形状,做到小材大用,劣材优用。 (2)集成材胶合前,剔除节子、腐朽等木材缺陷,这样可制造出缺陷少的材料。配板时,即使有木材缺陷也可将木材缺陷分散。 (3)集成材保留了天然木材的材质感,外表美观。 (4)集成材的原料经过充分干燥,即使大截面、长尺寸材,其各部分的含水率仍均一,与实体木材相比,开裂变形小。,(5)在抗拉和抗压等物理力学性能方面和材料质量均匀化方面优于实体木材,并且可按层板的强弱配置,提高其强度性能,试验表明其强度性能为实体木材的1.5倍。 (6)按需要,集成材可以制造成通直形状、弯曲形状。按相应强度的要求,可以制造成沿长度方向截面渐变结构,也可以制造成工字形、空心方形等截面集成材。(7)可以制造成弯曲形状的集成材,作为木结构构件来说,它是理想的材料。,(8)胶合前,可以预先将板材进行药物处理,即使长、大材料,其内部也有足够的药剂,使材料具有优良的防腐性、防火性和防虫性。 (9)由于用途不同,要求集成材具有足够的胶合性能和耐久性能,为此,集成材加工需具备良好的技术、设备及良好的质量管理和产品检验。 (10)与实体木材相比,集成材出材率低,产品的成本高。,2. 集成材的分类,(1)按使用环境,集成材可分为室内用集成材和室外用集成材。室内用集成材在室内干燥状态下使用,只要满足室内使用环境下的耐久性,即可达到使用者要求。室外用集成材在室外使用,经常遭受雨、雪的浸湿及太阳光照射,故要求具有较高的耐久性(2)按用途来分,集成材可分为:非结构用集成材、贴面非结构集成材、结构用集成材、贴面结构集成材。非结构用集成材主要用于家具制造和建筑物内部的装修等;结构用集成材主要用于建筑结构中承载部件,如体育馆、音乐厅、厂房、仓库等建筑物的木结构梁,其中三铰拱梁应用最为普遍。,2. 集成材的分类,(3)根据承载情况,集成材可分为结构用集成材和非结构用集成材。结构用集成材是承载构件,它要求集成材具有足够的强度和刚度;非结构用集成材是非承载构件,它要求集成材外表美观。短周期工业材集成材:可扩大树种的应用范围,非结构用集成材定义 : 非结构用集成材是以外表美观为主要目的,将板材或方材沿木纤维方向平行排列,并用胶粘剂在长度、宽度、及厚度方向胶合而成的材料。可在其表面进行各种加工。主要用于家具制造和建筑物内部的装修等。,贴面非结构集成材定义:贴面非结构集成材是将板材或小方材等用胶粘剂胶合的非结构材料,其表面贴上以美观为目的的贴面材料。它以方材(又称集成柱)居多,主要用于建筑物内部的装修。,结构用集成材定义:结构用集成材是以承载为主要目的,将板材或方材沿其纤维方向平行摆放,用胶粘剂在厚度、宽度及长度方向胶合而成的材料。主要用于建筑结构中承载部件。,3. 非结构集成材的质量检验,非结构集成材可从两个方面进行检验,一方面按照外观来检验,也就是集成材材面的材质缺陷、加工缺陷以及尺寸公差等技术条件是否符合规定的要求;另一方面是集成材的内在质量,测量其物理力学性能,如含水率、胶合性能等项目。,3.1 外观检验,3.1.1 尺寸目前我国尚无统一的集成材标准,集成材的长度、厚度及公差由订单提供,或由各生产企业根据用途制定自己的企业标准。日本集成材标准中,一、二等集成材的厚度、宽度公差为±1.0mm,长度正公差无限制,无负公差(1)厚度尺寸测量方法:在集成材的四边任意位置,用游标卡尺共测6点,精确至0.02mm。测量时应将测量仪器缓慢的贴近,不施加压力与板子接触,取上述6次测量值的算术平均值作为测量该集成材的平均厚度,(2)长度和宽度测量方法:在板材宽度和长度方向任意位置,用钢卷尺测量,精确至1mm,每张集成材测量长度和宽度各2次,取上述相同纹理方向上两个测量值的平均值作为集成材的长度和宽度 3.1.2 形状精度集成材的翘曲度不超过1/1000(mm/mm),集成材的不直度不超过1/1000(mm/mm)。方法:将集成材凹面向上,并在无任何外力作用下放置在水平面上,用金属直尺或绷紧线绳于板面的横纹方向和集成材侧面,用钢板尺测量其最大弦高,精确至1mm。用公式计算翘曲度和不直度,精确至0.1%,W= H / L × 100 % W:集成材的翘曲度或不直度,% L :集成材的横纹方向长度或侧面长度,mm H :集成材横纹方向的弦高或侧面的弦高(mm)集成材横切面与侧面的垂直度,由测量集成材的对角线之差来确定。沿板材两对角线方向测量,精确至1mm。测量时,分别沿两对角线方向绷紧绳于板面,两对角线方向测量之差为集成材的对角线长度差。,3.1.3 材面质量 集成材材面质量按订单或企业标准的表面要求进行检验。集成材材面质量应进行全数检验,即逐一检验。,3.1.4 材质缺陷 (1)节子:节子影响木材的表面美观和加工性能,因此对节子的直径和个数要加以限制。检验节子应判断:a.节子是活节还是死节;b。 节子与木材周围的连生情况。不允许有死节,检验节子长径和占材面个数。 (2)树脂囊、树脂道:树脂囊是树脂积存在木材中,且有树脂流出的空隙,而树脂道是树脂部分呈线状。检验树脂囊、树脂道的宽度、长度及占材面的个数,(3)腐朽:腐朽不但对木材材色、密度有所改变,还会降低木材强度和硬度,破坏木材的完整性和均匀性。腐朽是严重缺陷,因此要加以限制。集成材材面只允许有初期腐朽,即腐朽没有达到木质部的破坏,木材硬度没有变化,且面积极小。检验腐朽占材面面积的百分数。,(4)夹皮:夹皮是部分或全部包埋在木质部内的树皮,包括树皮部分包含、树皮部分脱落、树皮部分腐朽等类型。检验夹皮应判断:①夹皮是否健全;②夹皮与周围木材的颜色。检验夹皮的宽度、长度及其占材面的个数。 (5)裂纹:裂纹破坏了木材的完整性,影响其使用价值。检验裂纹的宽度、长度和材面的个数。 (6)变色:变色是指木材的正常颜色发生改变,包括变色菌起的变色和腐朽前期的变色。检验变色占材面面积的百分数。,(7)虫眼:虫眼有圆状虫眼和条状虫沟,它影响木材的强度和耐久性,因此,必须加以限制。检验虫眼最大长径,占材面个数或1m材长的个数。 (8)髓心:髓心是一种薄壁组织,具有髓心的木材强度较低,干燥时易开裂,因此,对髓心应严格限制。检验时,集成材材面不得有髓心。,3.1.5 加工缺陷 (1)接合间隙:指接榫相互接合产生的缝隙。集成材材面要求指接榫接合处严密,肉眼看不出来。检验接合间隙的大小和占材面的个数。 (2)破损、碰伤:破损和碰伤是指材边的破损。检验破损的长度、宽度和占材长的个数。,(3)逆纹:逆纹是指刨削面有毛刺立起的状态,包括木纤维交错部分刨削、纤维逆纹刨削以及刨刀刃磨损而产生的刨削不良。检验逆纹占材面的百分数。 (4)修补:修补之后应该做到:修补处用肉眼看不出来,没有修补间隙,不担心修补处脱落、凹陷,色差、纹理应与周围木材相近。,3.2 物理力学性能检验,物理力学性能检验包括集成材的含水率检验和浸渍剥离试验。,(1)取样方法 从每张供试验用的集成材中截去300mm的板边,按规定截取3块浸渍剥离试件。含水率试件从距板边300mm处任意部位截取。 截取试样时,应避开影响测量准确性的材质缺陷和加工缺陷,(2)含水率 从各试验集成材中,制作试件2个,试件形状、尺寸不限,但其面积最小为25cm2。合格标准:集成材的含水率在8%~12%范围之内或符合订单上的含水率要求。,(3)剥离率 剥离率用浸渍剥离试验来检验,从各试验的集成材中,锯下试样3个,试样横纹宽度等于集成材整个宽度,而纵纹长度为75mm。允许将每块试样沿胶层方向截成几块小试样,但必须按原来位置连续编号,注意截取试样时不要破坏胶层。 合格标准:同一试样的两端剥离率在10 %以下,且端面胶层的剥离长度不得超过同一胶层长度的1/3。,含水率与剥离率的取样方法,4. 非结构集成材的试验方法,试样的取样:在提供试样的集成材上(简称试验集成材)分别截取各项试验项目的试件 (1) 浸渍剥离试验、含水率试验以及抗表面开裂试验,(2) 煮沸剥离试验、减压-加压试验、剪切试验及弯曲试验。,试验结果的判定,对浸渍剥离试验、煮沸剥离试验、减压-加压试验、剪切试验及抗表面开裂试验,以及含水率试验和弯曲试验,从一批集成材的试验集成材上截取的试件中进行试验,该项试验结果合格数在90%以上时,视为整批集成材合格;试验结果合格数在70%以下时,则视为整批集成材该试验项目不合格;试验结果合格数在70%~ 90%时,再次抽取2倍的试验集成材进行重复该项试验,若该项试验结果合格数在90%以上,则视为整批集成材合格,若该项试验结果合格数在90%以下,则视为整批集成材不合格,4.1 浸渍剥离试验,(1)试件的制作:从各试验集成材种锯切下与原横断面尺寸大小相同、长度为75mm的试件3个。 (2)试验方法:将试件浸在室温(10℃~25℃)的水中6 h后,非结构用集成材、贴面非结构用集成材置于( 40℃±3℃ )的恒温干燥箱中,而贴面结构用集成柱(贴面单板除外)置于( 70℃±3℃ )的恒温干燥箱中,在排除湿气的状态下干燥18 h,干燥后的含水率低于试验前的含水率。,(3)试件合格标准:测量试件两端面3 mm以上的剥离长度,非结构用集成材、贴面非结构用集成材两端面的剥离率在10 %以下,且胶层剥离长度小于同一胶层长度的1/3;而贴面结构用集成材两端面的剥离率在5 %以下,且胶层剥离长度小于同一胶层长度的1/4 。 剥离率可由下式计算:剥离率 = 两端面剥离长度合计 / 两端面胶层长度合计 × 100% 剥离率高的原因:胶粘剂质量差、集成材加工不规范、含水率过高或过低,不均匀,4.2 煮沸剥离试验,(1)试件的制作:从各试验集成材中锯切下与原横断面尺寸大小相同、长度为75mm的试件3个。 (2)试验方法:将试件浸入沸水中4 h,在室温(10℃~25℃)的水中浸泡1 h后,从水中取出试件置于( 70℃±3℃ )的恒温干燥箱中,在排除湿气的状态下干燥18 h以上,干燥后的含水率低于试验前的含水率。,(3)试件合格标准:测量试件两端面3 mm以上的剥离长度,两端面的剥离率在5%以下,且胶层剥离长度小于同一胶层长度的1/4。 剥离率可由下式计算:剥离率 = 两端面剥离长度合计 / 两端面胶层长度合计 × 100%,4.3 减压-加压试验,(1)试件的制作:从各试验集成材中锯切下与原横断面尺寸大小相同、长度为75mm的试件3个。 (2)试验方法:将试件浸入在室温(10℃~25℃)的水中,在8.5×104Pa的压力条件下减压5min,然后在(0.52±0.03)MPa的压力条件下加压1 h。这种操作重复进行2次后,将试件从水中取出,放入(70℃±3℃)的恒温干燥箱中干燥18 h以上,干燥后的含水率低于试验前的含水率。 (3)试件合格标准:测量试件两端面3 mm以上的剥离长度,两端面的剥离率在5 %以下,且胶层剥离长度小于同一胶层长度的1/ 4。 剥离率可由下式计算:剥离率 = 两端面剥离长度合计 / 两端面胶层长度合计 × 100%,4.4 剪切试验,(1) 试件的制作:从各试验集成材中截取含有各层积部分胶层的试件,按图所示的形式制作。,(2)试验方法:试件破坏时的荷重为试验机容量的15 %~85 %,试验采用试件的剪切面与荷重轴平行的剪切装置,其荷重速度约10 000N / min,最后将试件破坏。 (3)试件合格标准:试件的剪切强度及木破率应在规定数值以上。当1个试件一方的剪切强度或木破率在规定数值以上,而另一方在规定数值以下时,对该胶层重复试验。,剪切强度=试件破坏时的荷重 / 胶层面积 木材木破率=试件的木材破坏面积 / 胶合面积 若试件的胶层部分有节子、树脂囊或其它缺陷时,该试件应废弃,再从该试件的同一胶层另截取一个试件,进行重复试验,测定后作为该胶层的结果 短周期工业材集成材采用的树种中,杉木的剪切强度、木破率稍低,4.5 含水率试验 (1)试件的制作:从各试验集成材中截取适当大小的试件各2个 (2)试验方法:以全干质量法测量含水率,如果采用全干质量法以外的方法,必须能够明确判断试件能否满足合格标准先将各试件称重W1,再将试件置于100~105℃的恒温干燥箱中,干燥至恒重,称其绝干质量W2,然后按公式计算含水率:含水率=(W1 - W2) / W2 × 100% (3)试件合格标准:同一试验集成材上截取的试件含水率的平均值在15%以下,4.6 抗表面开裂试验 (1)试件的制作:从各试验集成材中,锯切下与原横断面尺寸大小相同、长度为150mm的试件各2个 (2)试验方法:试件两端用橡胶系胶粘剂粘上铝箔,然后放入(60±3) ℃的恒温干燥箱中干燥24 h (3)试件合格标准:试件表面不发生开裂,或即使开裂也是轻微的 产生端裂的原因:含水率过高、胶缝不严、木材应力未消除,4.7 弯曲试验(1)试验方法:弯曲试验通过试件的中部施加荷载,荷载方向与层积方向平行,这时的平均荷载速度为15MPa / min以下。 (2)试件合格标准:试验集成材的弯曲弹性模量及弯曲强度按照规定值来确定 产生变形的原因:木材含水率不均、结构不对称、指接条加工精度差、胶合不良,5. 结构集成材的试验方法,5.1 结构集成材的质量检验 (1)外观检验 ①尺寸:结构集成材加工的尺寸公差见下表,集成材尺寸在材长、短边和长边的任意位置,用钢卷尺测量,精确至1mm。对每个集成材测量材长、短边和长边各两次,取其平均值作为集成材的材长、短边和长边 ②形状精度:结构集成材的截面垂直度在1/100以下,用直角尺和钢板直尺直接测量 ③材面质量:集成材加工后的外观分为1级、2级和3级,各等级的要求见下表,最外层层板用水平指接接长时,在集成材的表面不得有指榫间隙,刨削时将指榫间隙刨削到零为止,(2)物理力学性能检验结构集成材主要以承载为主要目的,因此物理力学性能成为结构集成材的主要检验内容。结构集成材的物理力学性能检验项目有浸渍剥离试验、煮沸剥离试验、加压-减压试验、剪切强度试验、含水率试验、抗弯强度试验和抗拉强度试验,5.2 贴面结构集成材的质量检验 (1)外观检验 ①尺寸:在集成材短边、长边的任意位置用游标卡尺测量短边和长边的尺寸,精确至0.02mm,每根集成材测量短边、长边各两次,取上述两个测量值的平均值。材长用钢卷尺测量,精确至1mm。贴面结构集成材的尺寸公差见下表,②形状精度:通直贴面结构集成材的弯曲、翘曲、扭曲变形没有具体数值要求,只要求“极轻微” ③材面质量:贴面结构集成材材面质量按订单或企业标准的要求进行全数检验,或按日本贴面结构集成材的材面质量要求进行检验,并参考日本农林省标准,(2)物理力学性能检验 一、含水率:检验方法与4.5类似 二、胶合性能:由常态剪切强度、木破率、剥离率三项试验来判断胶合性能 ①剪切强度:检验方法与4.4类似 结果分析:a.低的剪切强度,木破率也低,原则上胶合不良。产生原因:胶粘剂不良、胶合条件不适当、试验条件不适当 b.低的剪切强度,但木破率高,试验结果不能满足要求。产生原因:不能判断胶粘剂性能、被胶合材料(木料)有缺陷、由胶粘剂引起木材表面的损伤 c.高的剪切强度,但木破率低,原则上胶合不良。产生原因:将高密度木材用良好的胶粘剂进行胶合、单面涂胶时胶合面湿润性不充分、胶层厚 d.高的剪切强度,高的木破率,胶合良好。,②剥离率:检验方法按4.1、4.2、4.3中的浸渍剥离试验、煮沸剥离试验、减压-加压试验进行 试件合格标准: 浸渍剥离试验:测量试件两端面3 mm以上的剥离长度,其两端面的剥离率在5 %以下,且胶层剥离长度小于同一胶层长度的1/4;贴面单板的剥离率在10 %以下,且胶层剥离长度小于同一胶层长度的1/3 。 煮沸剥离试验、减压-加压试验:测量试件两端面3 mm以上的剥离长度,两端面的剥离率在5 %以下,且胶层剥离长度小于同一胶层长度的1/ 4 浸渍剥离试验、煮沸剥离试验中,胶层产生剥离的原因:木材含水率不均一(或高或低)、木材胶合面加工不良、层板构成不适当、涂胶加压时胶粘剂状态不良、胶合压力过低、加压时间过短、胶粘剂不良,三、胶合强度性能:贴面结构集成材用实大试样进行弯曲强度试验,在达到规定标准值以前,荷重与变形成正比,要求弯曲强度和弹性模量在标准值以上。难于进行实大试样试验时,允许分成小试样,用是否达到规定的弯曲强度和弹性模量来判断其胶合强度性能。 弯曲强度低的原因:材料强度低、层板构成不良、胶合不充分 集成材局部开胶的原因:涂胶量不足、压力不足、胶合面加工不良、木材含水率差异大,四、表面开裂程度:检验方法与4.6类似 产生材面缺陷的原因: ①产生表面开裂的原因: 贴面材含水率比芯材含水率高、胶粘剂扩散到木材的水分过多、贴面材的干燥过度、单板旋切不良、芯材构成不良 ②产生表面鼓泡的原因: 贴面材厚度不均一、胶粘剂涂胶不均、单板的含水率不均 ③产生表面污染的原因: 加压时间过长、使用浸透性过大的胶粘剂、使用碱性胶粘剂,五、为提高出材率、表面质量和接合强度,应提高以下方面:1、指榫加工操作中应改善的问题2、使用胶粘剂应注意的问题3、提高出材率及木材利用率应注意的问题,1、指榫加工操作中应改善的问题:(1)加工中,避免工件入刀罩内,造成打刀 ①夹工件气压不低于0.3MPa ②长度150mm以下的木条不得铣削指榫 ③工作台上工件宽度必须在行程范围之内 ④工件宽度或厚度一致,差不得大于2mm ⑤经常清洁台面,工件之间不得有杂物 (2)指榫不得有节子等,用利刃加工,防毛刺 (3)检查指榫间隙是否符合要求 (4)铣削指榫后,尽快胶合加压,勿超过24h (5)停机后,用机油擦刀刃,防止锈蚀,2、使用胶粘剂应注意的问题:(1)用前读说明书,按规定操作 (2)胶粘剂应在0℃以上操作,注意防冻 (3)避免用铁器盛放或与酸碱等化合物混在一起,防止凝胶 (4)用后封好,防自然干燥、结皮 (5)盛放的容器应清洁,避免刨花、木屑、灰尘等污物落入 (6)操作后,将清水将容器擦净,3、提高出材率及木材利用率应注意的问题:(1)出台统一规定,优材优价,合理利用 (2)多用低质材、小径木、加工剩余物等,提高木材利用率 (3)加强工序管理,提高加工质量和精度,减少加工余量 (4)使用微型铣齿刀,可减少浪费,不影响非结构集成材 (5)减少去除缺陷工序中的木材损失 (6)加强胶粘剂产品和应用方面的研究,扩大应用范围。,5.3 结构集成材的试验方法对浸渍剥离试验、煮沸剥离试验、减压-加压试验、剪切试验、含水率试验、弯曲A试验(实大试验与模拟试验除外,前者采用集成材原样,后者采用尺寸缩小的集成材)、弯曲B试验、弯曲C试验及拉伸试验,从一批集成材中按规定取样,提供截取试件和实大实验中供弯曲A试验的集成材,按下表从集成材中取样:,提供模拟试验进行弯曲A试验的模拟试验体,按下表从集成材中取样:,提供弯曲B试验、弯曲C试验及拉伸试验的层板(试验层板),按下表从一批集成材中取样:,试验结果的判定,①对浸渍剥离试验、煮沸剥离试验、减压-加压试验、剪切试验和含水率试验,从一批集成材的试验集成材上截取的试件中进行试验,该项试验合格数在90%以上时,视为该批量集成材该项试验合格;若合格数在70%以下,则视为该批量集成材该项试验不合格。若合格数在70%~ 90%时,则必须对批量集成材重新取样,进行重复试验,若合格数超过90%,则视为该批量集成材该项试验合格,若低于90%,则视为该批量集成材该项试验不合格,试验结果的判定,②对弯曲A试验(实大试验及模拟试验除外),从一批集成材的试验集成材中所截取的试件,由实大试验进行弯曲A试验。若从一批集成材抽取的试验集成材达到该项试验标准,则视为该批量集成材该项试验合格,否则视为不合格 ③ 对模拟试验的弯曲A试验,相应一批量的试验集成材制成模拟试验体,若达到该试验标准则视为该批量集成材该项试验合格,否则视为不合格,试验结果的判定,④对弯曲B试验,从一批量抽取的试验层板,若达到该试验标准,则视为该批量集成材该项试验合格,否则视为不合格 ⑤对弯曲C试验及拉伸试验,从一批量抽取的试验层板上截取试件,若达到该试验标准,则视为该批量集成材该项试验合格,否则视为不合格,5.3.1 浸渍剥离试验,(1)试件制作:从各试验集成材的两端,切下原横截面尺寸大小,而长度为75mm的试件各一个,对层积方向的边长250mm以上,层板宽度方向的边长125mm以上的试件,在层板厚度方向的中央,将试件沿平行胶层方向锯割,这时锯割后各试件层积方向的边长大致相等 (2)试验方法:将试件浸入室温(10~25) ℃的水中24 h后,置于( 70±3 )℃的恒温干燥箱中,在排出湿气的状态下干燥24 h,干燥后的含水率低于试验前的含水率,5.3.1 浸渍剥离试验,(3)试件合格标准:测量试件两端面3 mm以上的剥离长度,两端面的剥离率在5 %以下,且胶层剥离长度小于同一胶层长度的1/ 4 (4)剥离率 = 两端面剥离长度合计 / 两端面胶层长度合计 × 100% 测量剥离长度时,干裂、节子等引起的木材破坏,不看作胶层剥离,5.3.2 煮沸剥离试验,(1)试件制作:从各试验集成材的两端,切下原横截面尺寸大小,而长度为75mm的试件各一个,对层积方向的边长250mm以上,层板宽度方向的边长125mm以上的试件,在层板厚度方向的中央,将试件沿平行胶层方向锯割,这时锯割后各试件层积方向的边长大致相等 (2)试验方法:将试件浸入沸水中4 h,在室温(10~25)℃的水中浸泡1 h,从水中取出的试件置于( 70±3 )℃的恒温干燥箱中,在排出湿气的状态下干燥24 h,干燥后的含水率低于试验前的含水率。试件的合格标准同前,5.3.3 减压-加压试验,(1)试件制作:与浸渍剥离试验的试件相同 (2)试验方法:将试件浸入室温(10~25)℃的水中,在8.5×104Pa的压力条件下减压5min,然后在(0.52±0.03)MPa的压力条件下加压1 h。这种操作重复进行2次后,将试件从水中取出,放入(70±3)℃的恒温干燥箱中,在排出湿气的状态下干燥24 h,干燥后的含水率低于试验前的含水率。 (3)试件的合格标准同前,5.3.4 剪切试验,(1)试件制作:从各试验集成材的两端分别截取试件各一个,包括层积方向及层板宽度方向所有的胶层,制成试件。但层板宽度方向不受载荷时,只作层积方向的胶层 (2)试验方法:应用试件破坏时的荷重容量15 %~85 %的试验机,试验采用试件的剪切面与荷重轴平行的剪切装置,荷重速度每分钟约10 000N 为标准,使试件破坏。,5.3.4 剪切试验,(3)试件合格标准:试件的剪切强度及木破率应在规定数值以上。当1个试件一方的剪切强度及木破率在规定数值以上,而另一方在规定数值以下时,对该胶层进行重复试验。,5.3.5 含水率试验(1)试件的制作:从各试验集成材中截取适当大小的试件各2个 (2)试验方法:以全干质量法测量含水率,对于全干质量法以外的方法,若能够明确确定满足试件的合格标准,也可以采用先将各试件称重W1,再将试件置于100~105℃的恒温干燥箱中,干燥至恒重,称其绝干质量W2,然后按公式计算含水率:含水率=(W1 - W2) / W2 × 100%,5.3.6 弯曲A试验(1)试件及模拟试验体制作:在通直集成材中,对等断面(进行实大试验困难的除外)的集成材原样作为各试验集成材。对它以外的场合,按试件要求从试验集成材的厚度方向的两外侧分别截取一个试件或制作成符合要求的模拟试验体 试件要求:厚度为试验集成材厚度的1/2,宽度为试验集成材宽度的1/2以上,长度为试件厚度的20倍以上,试验集成材的最外层底板由长度方向胶合部分时,含有该胶合部分制作试件,
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