Công nghệ chế biến gỗ phần 3 và 4

Phần 3. Công nghệ sản xuất đồ mộc Tổng quan Chương 10. Vật liệu và kết cấu của sản phẩm mộc Chương 11. Cơ sở công nghệ gia công cơ giới Chương 12. Gia công chi tiết gỗ Chương 13. Công nghệ chế tạo các chi tiết từ ván Chương 14. Sản xuất các chi tiết cong Chương 15. Trang sức sản phẩm mộc Chương 16. Lắp ráp sản phẩm mộc Chương 17. Thiết kế công nghệ Phần 4. Xử lý môi trường trong chế biến gỗ Tổng quan Chương 18. Bụi ô nhiễm trong chế biến gỗ và phương pháp khống chế Chương 19. Khí thải ô nhiễm trong chế biến gỗ và phương pháp khống chế Chương 20. Nước thải ô nhiễm trong chế biến gỗ và phương pháp xử lý Chương 21. Tiếng ồn trong chế biến gỗ và phương pháp xử lý Chương 22. Thiết kế hệ thống thông gió và loại bụi

Phần 3 Công nghệ sản xuất đồ mộc

Tổng quan Chương 10 Vật liệu và kết cấu của sản phẩm mộc Chương 11 Cơ sở công nghệ gia công cơ giới Chương 12 Gia công chi tiết gỗ

Chương 13 Công nghệ chế tạo các chi tiết từ ván Chương 14 Sản xuất các chi tiết cong

Chương 15 Trang sức sản phẩm mộc Chương 16 Lắp ráp sản phẩm mộc Chương 17 Thiết kế công nghệ

1

Tổng quan

1 Phân loại sản phẩm mộc và những vật liệu sử dụng trong sản xuất đồ mộc

Sản phẩm mộc là những sản phẩm được làm chủ yếu từ gỗ Gỗ có được những ưu điểmnhư cường độ cao, có khả năng tái sinh, vân thớ và màu sắc đẹp,…, đồng thời nó cũng là mộtloại vật liệu có tác dụng trong bảo vệ môi trường và được con người rất yêu thích, vì thế mà

gỗ được ứng dụng rất rộng rãi Chủng loại của sản phẩm mộc có rất nhiều, nhưng phần nàychỉ đề cập chủ yếu đến các đối tượng như: đồ gia dụng, kết cấu gỗ trong kiến trúc, gỗ trongsản xuất tàu thuyền,…

Yêu cầu chất lượng đối với gỗ trong sản xuất đồ mộc như trong bảng dưới đây:

Gỗ dùng trong sản xuất ô tô:

1 Các bộ phận bên ngoài cường độ cao (cường độ

chịu uốn, cường độ chịu nén ép), chịu được mài mòn, có khả năng sử dụng lâu dài

Liễu thuỷ khúc, gỗ Tạc, Sắc mộc, Thông rụng lá, ván ghép từ tre trúc

thành xe chở hàng

2 Các bộ phận bên trong phải có cường độ nhất

định, vân thớ đẹp, cong vênh nhỏ, có khả năng sử dụng lâu dài

Liễu thuỷ khúc, gỗ Tạc, Sắc mộc, gỗ Du, Thông đỏ, ván nhân tạo

trang trí bên trong xe, sàn xe

Dùng trong sản xuất tàu

thuyền

cường độ cao(cường độ chịu uốn, chịu nén ép, cường độ tách), chịu được mài mòn, có độ mềm, không ăn mòn với kim loại

gỗ Bách, Sa mộc, Thông rụng lá, Thông đỏ, gỗ Bưởi, Liễu thuỷ khúc

gỗ Thông, Sa mộc thích hợp để làm cửa chính, cửa sổ, ván sàn Các loại khác dùng để làm khoang

và trang trí bên trong Dùng trong kiến trúc Cường độ chịu uốn, chịu

nén ép tốt, có khả năng sử dụng lâu dài, ít cong vênh nhỏ, dễ gia công

Sa mộc, Thông đỏ, Thông

mã vĩ, Thông rụng lá, gỗ ghép

Sa mộc và Thông đỏ thích hợp để làm cửa chính và cửa sổ, các loại khác thích hợp để làm khung

Dùng trong sản xuất đồ gia

dụng

chất lượng hợp lý, màu sắc, vân thớ đẹp, dễ dàng cho trang sức bề mặt, ít cong vênh, phải có cường độ đủ lớn Đối với gỗ dùng để trang sức bề mặt thì thường dùng những loại gỗ quý

Liễu thuỷ khúc, gỗ Du, gỗ Tạc, Song tử diệp, Dương Tilia, gỗ Bưởi, gỗ Vang, Huê mộc

gỗ lá rộng cứng dùng

để trang sức bề mặt hoặc dùng làm khung giá

Dùng trong ván sàn gỗ có khối lượng thể tích

tương đối cao, cường độ cao, vân thớ, màu sắc đẹp,

Liễu thuỷ khúc, gỗ Tạc, Song tử diệp, gỗ Bưởi, ván nhân tạo từ tre trúc,…

dùng sản xuất ván sàn

không được biến hình

Trong dân dụng: đồ gia dụng, ván sàn, bút chì, ghế ngồi, gỗ điêu khắc, con dấu, đồ chơi,tranh vẽ, đèn lồng, quạt gấp, tủ kính, dụng cụ âm nhạc, đồ nông cụ,…

Trong sản xuất đồ thể thao: chủ yếu có các thiết bị thể thao bằng gỗ (như thuyền đua,bàn bóng bàn, vợt bóng bàn, gậy đánh gol, xà đơn, xà kép,…

Trong kiến trúc: chủ yếu có cửa chính, cửa sổ, hành lang, hiện nay sử dụng gỗ trongtrang trí nội thất đang rất phát triển

2 Sự phát triển của công nghệ chế biến đồ mộc

Công nghệ chế biến đồ mộc là một ngành truyền thống của Trung Quốc, theo sự pháttriển của nền kinh tế xã hội mà ngành công nghệ chế biến đồ mộc cũng có những biến đổi rất

to lớn

(1) Sự thay đổi của phương thức sản xuất: từ thời cổ đại, ngành chế biến đồ mộc chủ yếu làbằng thủ công, cho dù là các kết cấu kiến trúc bằng gỗ hay là đồ gia dụng, thùng hộp gỗ,…đểu được làm bằng thủ công và được thao tác ngay tại hiện trường, ở hầu hết mọi nơi nghềmộc thủ công đều rất phổ biến Sau khi độc lập, quy mô và phương thức sản xuất đồ mộc đãbắt đầu có những thay đổi, đặc biệt là sau khi đất nước mở cửa nền kinh tế thì ngành sản xuất

đồ mộc đã thực sự có được tốc độ phát triển rất nhanh Vấn đề về kỹ thuật và quản lý cũngthay đổi rất rõ ràng, phương thức sản xuất chủ yếu là bằng cơ giới hoá, tự động hoá, quy môsản xuất cũng càng ngay càng lớn Sản xuất mang tính chuyên nghiệp hoá cũng ngày càngphát triển, như đã có các xí nghiệp chuyên về xẻ gỗ, sấy gỗ, bào, dán mặt, tạo chi tiết cong,

… các xí nghiệp này sẽ hỗ trợ lẫn nhau, đặt hàng của nhau để cùng sản xuất Như khi sảnxuất ván sàn, thì từ xẻ gỗ, sấy gỗ, dán ghép ván, trang sức bề mặt,…được hoàn thành khôngphải từ một xí nghiệp sản xuất Thực hiện chuyên nghiệp hoá sản xuất lấy cơ sở là nâng caochất lượng sản phẩm, cũng như hiệu quả sản xuất và hiệu ích về kinh tế; mô hình quản lý sảnxuất được xuất phát từ việc phát huy tính tích cực của người lao động, biến lương cố định,lượng theo đẳng cấp thành ăn lương theo sản phẩm, lương theo thời gian, lương theo hiệuquả, lương theo trách nhiệm hay lương cơ bản, ; mô hình bán hàng cũng từ hình thức bántheo khu vực phát triển thành bán hàng trên toàn quốc, trên toàn cầu Nói tóm lại, về mặt cơbản là thực hiện lưu thông lớn, sản xuất lớn, theo phương thức sản xuất chuyên nghiệp hoá.(2) Sự thay đổi của nguyên liệu, kết cấu cũng như công nghệ của sản phẩm mộc: đối với sảnphẩm mộc truyền thống, nguyên liệu chủ yếu là gỗ tròn tự nhiên, nhưng theo sự phát triểncủa xã hội, cũng như việc tăng cường trong bảo vệ môi trường, nguồn rừng tự nhiên ngàycàng cạn kiệt, hiện nay đã phát triển đến nguồn nguyên liệu là ván nhân tạo Căn cứ vàonhững trường hợp sử dụng cụ thể, tính năng của sản phẩm, yêu cầu cường độ của các chi tiếtkhác nhau, để tiến hành lựa chọn phương thức sản xuất hợp lý Đối với ván gỗ tự nhiên thì

3

được sử dụng chủ yếu là sản xuất các chi tiết dùng trong đồ gia dụng, hay điêu khắc, cònnhững loại khác thì được làm chủ yếu từ ván nhân tạo chưa trang sức bề mặt hoặc ván nhântạo đã qua trang sức bề mặt Trong kiến trúc phần lớn là được sử dụng là ván ghép(Laminated board), hoặc ván dăm định hướng, những vật liệu này về mặt cường độ đều hợp

lý hơn so với gỗ nguyên

Cùng với sự phát triển của các thiết bị sản xuất ván nhân tạo, cũng như của các thiết bịsản xuất đồ mộc từ ván nhân tạo, trong công nghiệp sản xuất đồ mộc các loại ván dăm vàván sợi có khối lượng thể tích trung bình (MDF) đã được sử dụng rất rộng rãi, từ đó mà thúcđẩy được sự phát triển và hoàn thiện đối với công nghiệp sản xuất đồ mộc từ ván nhân tạo,

kỹ thuật trang sức bề mặt cũng có những bước phát triển rất lớn

Do nguyên liệu được sử dụng không giống nhau, kết cấu của sản phẩm cũng theo đó màthay đổi Phương pháp truyền thống thường sử dụng mộng, chốt gỗ hoặc chốt tre để liên kết,

về cơ bản không sử dụng các chi tiết kim loại trong liên kết Nhưng theo sự phổ biến của vánnhân tạo, công nghiệp kim loại cũng phát triển, mà hiện nay những loại chốt tròn hay nhữnglinh kiện liên kết bằng kim loại đã được ứng dụng rất phổ biến, từ đó đã xuất hiện các loạikết cấu của đồ mộc như đồ mộc bằng ván nhân tạo, đồ mộc dạng lắp ráp (RTA),… Mức độ

cơ giới hoá và tự động hoá là cơ sở của sự hình thành các loại sản phẩm mới, đồng thờinhững loại sản phẩm mộc mới cũng sẽ phát huy được tối đa về các đặc điểm như độ chínhxác cũng như hiệu quả sản xuất cao của các dây chuyền sản xuất Trong sản xuất mộc truyềnthống, thường sử dụng các kết cấu mộng nghiêng liên kết ngầm, hình thức liên kết này tươngđối phù hợp với sản xuất thủ công thời bấy giờ, thế nhưng đối với công nghệ và phương thứcsản xuất hiện đại thì nó lại không còn phù hợp, do đó hiện nay phần nhiều các kết cấu đồmộc là sử dụng các linh kiện liên kết bằng kim loại, mộng tròn, mộng hình bầu dục và mộngthẳng góc để liên kết

Sự phát triển của phương thức liên kết trong sản xuất đồ mộc không những có khả năngthích ứng với các dây chuyền sản xuất, nâng cao được hiệu quả sản xuất, cũng như chấtlượng sản phẩm, mà còn thuận tiện cho quá trình vận chuyển, đóng gói và dự trữ đối với sảnphẩm, dễ dàng cho thực hiện sản xuất với số lượng lớn Theo sự phát triển của các loại chitiết liên kết nhanh, tính năng của chúng cũng được nâng cao, kết cấu của đồ mộc cũng đãđược sử dụng các chi tiết bằng kim loại để liên kết

(3) Sự thay đổi của công nghệ thiết kế sản phẩm mộc: thiết kế đối với đồ mộc gia dụng làmột đại diện của quá trình thiết kế độ mộc chung, sự thay đổi của nó là rất lớn Đầu tiên làdựa theo những kiểu dáng, kết cấu, phương thức gia công kiểu truyền thống, tiếp đó là quátrình du nhập của các kiểu dáng từ nước ngoài, dần dần được ứng dụng rộng rãi ở trongnước, sau đó là việc chú trọng đến nhãn hiệu sản phẩm cũng như bản quyền Đặc biệt là saukhi Trung Quốc gia nhập tổ chức thương mại thế giới WTO, hàng loạt các nhà đầu tư nướcngoài đã đổ vào Trung Quốc, hình thành một xu thế cạnh tranh quốc tế, thúc đẩy ngành côngnghiệp sản xuất đồ mộc của Trung Quốc phát triển, và công nghệ thiết kế sản phẩm mộccũng đã được phát triển đáng kể

Về tư tưởng thiết kế cũng có những thay đổi đáng kể, trước kia chủ yếu xem xét đến vấn

đề thiết kế công năng và cường độ, còn ngày nay lại chú trọng đến việc thiết kế tạo hình vàlàm sao cho phù hợp với sở thích của con người; mặt khác về màu sắc cũng đã được vậndụng những hình thức mới mẻ; trên phương diện sử dụng gỗ, thì chủ yếu là sử dụng theo

hình thức phối hợp nhiều loại vật liệu, như vật liệu kim loại, polymer, hay những vật liệutrang sức khác để kết hợp sản xuất, càng thể hiện được tính thời thượng của sản phẩm Cùngvới nó, một trào lưu về thiết kế khác là thiết kế phục hồi lại kiểu dáng cổ, những sản phẩmsản xuất công nghiệp có thể thông qua các thiết bị tiên tiến để gia công, như sử dụng hệthống điều khiển kỹ thuật số (NC; CNC) để tiến hành điêu khắc và gia công những bề mặtcong phức tạp của sản phẩm,…

(4) Vật liệu mới, kỹ thuật mới đã thúc đẩy sự phát triển của công nghệ sản xuất đồ mộc: theo

sự phát triển rất nhanh của khoa học kỹ thuật hiện đại, các loại vật liệu mới cũng như kỹthuật mới đã không ngừng được hình thành Như kỹ thuật xử lý làm cứng bề mặt gỗ, kỹ thuậtnén ép, kỹ thuật gia công chi tiết cong, kỹ thuật polyme hoá gỗ, kỹ thuật sản xuất ván nhântạo, kỹ thuật ghép gỗ, kỹ thuật tẩy trắng gỗ, kỹ thuật nhuộm màu gỗ, kỹ thuật chống cháycho gỗ, kỹ thuật phòng chống mục mọt cho gỗ, kỹ thuật in hoa văn, kỹ thuật in rô nê ô, kỹthuật dán mặt,… Những kỹ thuật này sẽ góp phần nâng cao được phạm vi lợi dụng đối với

gỗ, làm tăng tính năng sử dụng cũng như phạm vi ứng dụng đối với những loại gỗ có chấtlượng kém Kỹ thuật chống cháy cũng là một điều kiện an toàn khi sử dụng gỗ để làm cáckhung cửa hoặc trang trí nội thất, đặc biệt là đối với những kiến trúc cao tầng Kỹ thuật vánnhân tạo phát triển là một điều kiện tốt cho việc sử dụng những loại gỗ có chất lượng kémtạo ra được những loại ván có chất lượng cao, hiện tại ván nhân tạo đã được ứng dụng rấtrộng rãi

Kỹ thuật xử lý cứng hoá bề mặt gỗ: là sử dụng phương pháp vật lý và phương pháp hoáhọc để tiến hành xử lý gỗ, làm cho các hoá chất xử lý được điền đầy vào bên trong ruột tếbào, từ đó khối lượng thể tích của gỗ tăng cao, cường độ cũng được tăng lên Hình thức xử lýchủ yếu có: ngâm tẩm (Impreg), ép nén (Staypak), cứng hoá gỗ (densified),…

Kỹ thuật gia công các chi tiết cong: thông qua các phương pháp vật lý hoặc hoá học đểlàm biến đổi hình dáng của gỗ

Kỹ thuật tạo ra gỗ phức hợp (Wood plastic polymer): đưa vào trong gỗ dạng đơn thể củaAlkene chưa bão hoà hoặc dạng dịch thể có độ tụ hợp thấp, lợi dụng các tia bức xạ hoặc chấtxúc tác để tiến hành gia nhiệt, làm cho quá trình tụ hợp bên trong gỗ được cố định, sẽ đạtđược loại vật liệu như mong muốn Loại vật liệu gỗ này có được tính năng ổn định về kíchthước rất cao, các chỉ tiêu cường độ (như độ cứng, cường độ chịu nén, tính năng chịu màimòn,…) đều được tăng lên đáng kể, hình thức bên ngoài đẹp, được sử dụng trong những kiếntrúc đòi hỏi gỗ có chất lượng cao, tính sử dụng lâu dài Ở những nước phát triển loại sảnphẩm này đã được sản xuất phổ biến

Kỹ thuật tẩy trắng gỗ và kỹ thuật nhuộm màu gỗ cũng đã làm cho phạm vi ứng dụng của

gỗ được mở rộng đáng kể, đặc biệt là đối với những loại gỗ có màu sắc kém, hoặc những loại

gỗ có màu sắc không theo sở thích người dùng Các kỹ thuật về in hoa văn, kỹ thuật in rô ni

ô được ứng dụng, cũng đã tiến thêm bước nữa nhằm nâng cao giá trị nghệ thuật cũng nhưchất lượng của sản phẩm gỗ

Vật liệu dán mặt đối với gỗ ngày càng mỏng dần, hiện nay màng dán mặt mỏng nhất đãđạt đến 0.2mm (cũng có trường hợp còn thấp hơn 0.2mm), kỹ thuật dán mặt được phát triển

đã làm cho phạm vi ứng dụng của những loại gỗ quý ngày càng rộng, từ đó có thể làm thoảmãn được về mặt tâm lý của con người luôn luôn theo đuổi sử dụng đối với những loại gỗquý hiếm, nâng cao được giá trị của sản phẩm Kỹ thuật dán bề mặt gỗ còn có rất nhiều các

5

loại hình thức, đồ hoạ, màu sắc, hay tính năng của các loại ván hoặc giấy trang sức, từ đólàm cho tính năng trang sức như ngoại quan, khả năng chống cháy, chống acid, chống bazơ,

… đều phát huy được rất tốt Hiện nay, kỹ thuật dán mặt bằng giấy dán, không những đượcứng dụng đối với ván nhân tạo, mà còn được ứng dụng để dán cho cả gỗ thực, mục đích là để

có được hiệu quả trang sức tốt nhất

Đối với bề mặt của gỗ hoặc ván nhân tạo sau khi qua bào nhẵn, lợi dụng chân không đểphủ lên bề mặt một lớp PVC (Polyvinyl chloride [-CH2-CHCl-]n), hoặc một lớp giấy dánmặt, sẽ có thể đạt được hiệu quả nhất định về tính cảm nhận lập thể khi trang sức

Sử dụng sơn để trang sức bề mặt sản phẩm mộc là một xu thế phát triển nhằm bảo vệmôi trường, cũng như theo xu hướng của công nghệ đơn giản, những loại sơn nước hay sơnquang hoá UV (sơn đóng rắn nhờ tia tử ngoại), đều là những loại sơn được sử dụng trongtrang sức mà không hề gây ô nhiễm cho môi trường

(5) Sự ứng dụng của các máy móc kỹ thuật số đã góp phần thúc đẩy sự phát triển của kỹthuật sản xuất đồ mộc cũng như độ chính xác trong gia công Hiệu quả của việc ứng dụngcác loại thiết bị kỹ thuật số chủ yếu là nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm thấp số lượngngười công nhân tham gia lao động trực tiếp, nâng cao chất lượng của sản phẩm, tránh sự ỷlại về thao tác của người công nhân, thực hiện quá trình thiết kế CAD và hệ thống điều khiểnCAM để tiến hành đồng nhất hoá trong sản xuất Tránh hiện tượng thất lạc thông tin qua quátrình trung gian, có lợi cho việc giảm thất tỷ lệ phế phẩm Ví dụ như, khi sử dụng loại máy 5trục để gia công đối với lưng tựa khá phức tạp của một loại ghế theo kiểu cổ, thì thấy để sảnxuất ra 10.000 bộ linh kiện lưng tựa của loại ghế đó mà sai số chỉ là rất nhỏ, điều đó có thểnói là nó đảm bảo được hình dạng cũng như độ chính xác của kích thước rất tốt, nâng caođược giá trị của sản phẩm

(6) Ứng dụng máy tính vào sản xuất góp phần thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệpsản xuất đồ mộc Máy vi tính là một đại diện của kỹ thuật thông tin hiện đại, nó có tác dụngthúc đẩy sự phát triển của quá trình sản xuất cũng như quản lý, thiết kế đối với sản phẩm, sửdụng kỹ thuật tiên tiến để thay thế kỹ thuật truyền thống, đó là một bước quan trọng trongviệc thực hiện cải cách lần hai đối với ngành công nghiệp sản xuất đồ mộc của Trung Quốc.Hiện nay máy vi tính đã được phổ cập đến hầu hết các khâu trong sản xuất như thiết kếtạo hình, vẽ đồ hoạ các chi tiết, tự động tính toán nguyên liệu,… nó cũng hỗ trợ rất tốt chocác mặt như quản lý về giá thành sản xuất hay tỷ lệ lợi dụng đối với vật liệu

Hệ thống điều khiển sản xuất bằng máy tính (CIMS) chính là được lợi dụng đối với kỹthuật thông tin hiện đại, để áp dụng vào trong quá trình sản xuất của xí nghiệp từ khâu thiết

kế sản phẩm, quản lý sản xuất, quản lý thiết bị, gia công chế biến cho đến việc bán hàng,phục vụ khánh hàng,… toàn bộ quá trình được tiến hành quản lý và điều khiển đồng bộ,nhằm mục đích tối ưu hoá hoạt động sản xuất của xí nghiệp, nâng cao hiệu ích kinh tế cũngnhư năng lực cạnh tranh thị trường cho xí nghiệp Ở Mỹ, kỹ thuật CIMS rất phát triển, người

ta không vận dụng một cách đơn lẻ đối với hệ thống thiết kế bổ trợ CAD, CAM, hay hệthống quản lý hỗ trợ bằng máy tính CAPP, mà tất cả chúng đều được tổng hợp lại, để nghiêncứu và tạo ra một hệ thống phần mềm sử dụng trong công nghệ sản xuất độ mộc Sử dụngphần mềm này là, có thể trên cùng một trang mạng, không những là tất cả các bộ phận đều

có được thông tin giống nhau, mà còn có thể hổ trợ lẫn nhau để loại bỏ được những số liệumâu thuẫn với nhau, như vậy sẽ tiết kiệm được rất nhiều lao động, giảm thấp được thời gian

máy móc phải ngừng để chờ nguyên liệu, nâng cao độ chính xác cho gia công Do thực hiệnquá trình tự động hoá sản xuất, nên những thao tác phức tạp hoàn toàn đều do các máy móchoàn thành, trong quá trình sản xuất người công nhân chỉ phải thao tác những động tác đơngiản, từ đó tránh được những sai số trong sản xuất Kỹ thuật mạng, kỹ thuật điều khiển tựđộng sản xuất, kỹ thuật số đều là những cơ sở quan trọng để tạo lập ra phần mềm chuyêndụng.

Tiêu chuẩn hoá các chi tiết trong đồ mộc, sử dụng kỹ thuật sản xuất hàng loạt có khảnăng lắp lẫn với nhau, như vậy cũng sẽ nâng cao được hiệu quả của sản phẩm và hiệu ích sảnxuất

3 Nội dụng nghiên cứu của công nghệ sản xuất đồ mộc

Nội dung nghiên cứu của công nghệ sản xuất đồ mộc gồm có: nguyên liệu sản xuất đồmộc, kết cấu và công nghệ gia công đồ mộc

Nghiên cứu về nguyên liệu sản xuất đồ mộc là chỉ việc lựa chọn nguyên liệu như thếnào, lợi dụng như thế nào về những đặc tính của nguyên liệu, làm thế nào để cải tiến đượcnhững đặc tính của nguyên liệu nhằm thoả mãn yêu cầu cho sản xuất đồ mộc Thông qua cácphương pháp vật lý, hoá học hoặc là kết hợp cả hai phương pháp đó để làm thay đổi màu sắc,cường độ, tính năng, vân thớ, hay khối lượng thể tích của vật liệu, từ đó đạt được những yêucầu cho sản xuất đồ mộc Hiện nay, sử dụng tương đối nhiều là phương pháp biến tính gỗnhư: mềm hoá gỗ, tẩy trắng gỗ, nhuộm màu gỗ, cứng hoá bề mặt, polymer hoá gỗ,…

Nghiên cứu về kết cấu, chính là nghiên cứu sao cho kết cấu của gỗ càng ngày càng phùhợp hơn, đạt được hiệu quả sản xuất cao, tính năng về phối hợp, gia công, vận chuyển đơngiản và thuận tiện hơn Việc nghiên cứu kết cấu phải được căn cứ đến tính năng cũng nhưcường độ của sản phẩm mộc, từ đó làm cho sản phẩm mộc có thể đáp ứng được những nhucầu của tất cả các tầng lớp người sử dụng Như nghiên cứu về dạng kết cấu tháo dỡ RTAcũng chính là để thuận tiện cho việc vận chuyển, bán hàng hay cho quá trình sản xuất

Nghiên cứu công nghệ có mục tiêu chủ yếu là nhằm nâng cao năng suất, giảm thấp giáthành sản phẩm, nâng cao tỷ lệ lợi dụng nguyên liệu, đảm bảo được chất lượng của sảnphẩm, lựa chọn được thiết bị một cách hợp lý, đồng thời cũng nghiên cứu những công nghệmới để phù hợp với những yêu cầu gia công đối với các loại sản phẩm mới Nghiên cứu côngnghệ còn bao gồm cả việc nghiên cứu về quản lý, như định mức sản xuất, tính toán giá thànhsản xuất,…

Theo sự tăng lên của đời sống người dân, cũng như sự phát triển không ngừng của nềnkinh tế quốc dân và khoa học kỹ thuật, công nghệ sản xuất đồ mộc cũng đã không ngừngđược mở rộng về phạm vi nghiên cứu, sử dụng những phương pháp nghiên cứu mới để thoảmãn được nhu cầu phát triển của xã hội

7

Chương 10 Nguyên liệu và kết cấu của sản phẩm mộc

[Nội dung chính]:

1 Đặc tính và phạm vi ứng dụng của các loại ván (như ván dăm, ván MDF, ván gỗ ghép, ván rỗng tâm, ván dán mặt).

2 Đặc tính của những loại keo chủ yếu (UF, PVAc, PF, R/PF, keo nhiệt dẻo, keo xương,…).

3 Hình thức, chủng loại, phương thức liên kết và đặc điểm của các chi tiết kim loại.

4 Chủng loại, hình thức kết cấu (hình thức kết hợp) và ứng dụng của các chi tiết mộc cơ bản.

10.1 Nguyên liệu và các chi tiết phối hợp

10.1.1 Gỗ xẻ

Gỗ xẻ là loại sản phẩm có được thông qua gia công đối với gỗ tròn Căn cứ theo độ dày,

gỗ xẻ được phân thành: ván mỏng (chỉ loại ván có độ dày nhỏ hơn 21mm), ván trung bình(chỉ những loại ván xẻ có độ dày trong khoảng 25-35mm) và ván dày (chỉ những loại ván có

độ dày từ 40-60mm), chi tiết có thể tham khảo theo tiêu chuẩn GB/T153-1995.1 vàGB/T4817-1995 Gỗ xẻ phổ thông, được căn cứ vào chất lượng của nó (tỷ lệ của các khuyếttật như mục mọt, phần cạnh vát, mắt,…) mà phân ra thành cấp I, cấp II và cấp III

Nếu căn cứ vào góc tạo thành giữa đường vòng năm với bề mặt ván, thì ván xẻ lại đượcphân thành ván xuyên tâm và ván tiếp tuyến, ví dụ ván dùng để làm hộp cộng hưởng của đànthì bắt buộc phải là ván xuyên tâm; để ngăn chặn sự cong vênh của ván sàn, đối với ván sànbằng gỗ thực đầu tiên nên lựa chọn là ván xuyên tâm; nếu xét theo góc độ chống ẩm, đối vớinhững loại ván dùng để sản xuất tàu thuyền, thùng hộp gỗ,… thì nên lựa chọn ván tiếp tuyến.Ván xẻ xuyên tâm có được những đặc điểm như: cường độ chịu uốn cao, độ biến hìnhnhỏ, thích hợp làm nguyên liệu trong sản xuất các loại kết cấu; ván xẻ tiếp tuyến là loại ván

có vân thớ đẹp, khả năng chống ẩm tốt, nhưng cường độ chịu uốn lại thấp, rất dễ bị congvênh, loại này thích hợp sử dụng để sản xuất những sản phẩm có yêu cầu thẩm mỹ cao, cũngnhư đòi hỏi có khả năng chống ẩm, như thùng gỗ, hộp gỗ,… Tóm lại, các loại sản phẩm đồmộc có những công dụng khác nhau thì yêu cầu đối với nguyên liệu sản xuất ra nó cũngkhông giống nhau

Gỗ tự nhiên có những đặc điểm sau:

(1) Gỗ là loại vật liệu có cường độ tương đối tốt, được sử dụng rộng rãi trong kiến trúc.(2) Mặc dù gỗ khô tuyệt đối là vật thể không dẫn điện, dẫn nhiệt, nhưng nó lại là vật thể cókhả năng truyền âm khá tốt Tuỳ theo sự tăng lên của độ ẩm, sẽ làm cho tính năng dẫn điệncủa nó cũng tăng lên

(3) Gỗ là vật liệu rất dễ gia công bằng cơ giới, có thể gia công bằng các biện pháp như: mài,bào, tiện, cắt gọt,…; gỗ rất dễ cho việc liên kết, có thể sử dụng các hình thức như: keo dán,đinh, bulông, chốt tròn, chi tiết kim loại khác,…để liên kết

(4) Do gỗ có được màu sắc tự nhiên, vân thớ tương đối đẹp, đồng thời lại dễ dàng cho trangsức, có thể làm cho con người cảm giác được mùa đông thì ấm áp, mùa hè thì mát mẻ, và antoàn Do vậy mà gỗ đã được sử dụng rất rộng rãi trong công nghệ sản xuất đồ gia dụng vàcông nghệ trang trí nội thất

(5) Tuỳ theo sự biến đổi của nhiệt độ cũng như độ ẩm môi trường xung quanh, gỗ sẽ phátsinh hiện tượng co rút hoặc dãn nở, khi nghiêm trọng sẽ làm cho gỗ bị biến dạng, cong vênhhoặc nứt.

(6) Loài gỗ khác nhau, hoặc trên cùng một cây gỗ mà ở các vị trí khác nhau thì những tínhchất về lực học của gỗ cũng không giống nhau, khả năng biến dạng của gỗ cũng khác nhau.(7) Chiều rộng của ván xẻ bị hạn chế bởi đường kính của gỗ tròn, đồng thời cũng bị ảnhhưởng bởi những khuyết tật tự nhiên của gỗ, như mấu mắt, nghiêng thớ,… Do đó, trong quátrình thiết kế và chế tạo đồ mộc, cần phát huy tối đa những đặc tính và ưu điểm của gỗ, đồngthời hạn chế được những khuyết điểm của nó, làm cho sản phẩm đạt được chất lượng cao,phù hợp với yêu cầu sử dụng

10.1.2 Ván nhân tạo

Để khắc phục về tính năng không đồng tính đẳng hướng của gỗ tự nhiên, đặc biệt là sựkhác nhau về tính năng lực học và khả năng biến hình của gỗ, cũng như để quá trình lợi dụngnguồn tài nguyên rừng một cách hợp lý nhất, ván nhân tạo đã có được tốc độ phát triển rấtnhanh Chủng loại ván nhân tạo thường sử dụng có: ván dán, ván dăm, ván sợi,…Đặc điểmcủa chúng là: có bề mặt rộng (phần nhiều là loại kích thước 1.2m × 2.4m), chất lượng giữachiều dài và chiều rộng của ván tương đối đồng đều, khuyết tật ít,… Nhưng tính năng củacác loại ván cũng khác nhau rất lớn, do đó cần căn cứ vào hoàn cảnh sử dụng cụ thể đối vớisản phẩm mà tiến hành lựa chọn ván một cách hợp lý

10.1.2.1 Ván dán (Plywood; Veneer board)

Là sử dụng 3 lớp hoặc nhiều lớp ván mỏng rồi dùng keo dán lại với nhau tạo thành Vánmỏng thường thấy có hai loại là ván bóc và ván lạng, trong đó ván lạng là loại ván mỏng cóvân thớ tương đối đẹp, phần lớn nó được sử dụng để làm lớp bề mặt của ván dán, ván dánđược sử dụng nhiều trong sản xuất đồ gia dụng, thùng xe, tàu thuyền và trang trí nội thất,…

Để khắc phục được sự ảnh hưởng không tốt của đặc điểm không đồng tính đẳng hướng của

gỗ, đồng thời lại đảm bảo được những ưu điểm vốn có của gỗ, thông thường ván dán đượctạo thành từ các lớp ván mỏng đan xen vuông góc với nhau, tức là hai lớp ván mỏng cạnhnhau có chiều thớ vuông góc với nhau, số lớp ván mỏng thường là 3, 5, 7, 9,…độ dày vánmỏng là 3mm, 3.5mm, 4mm, 5mm, 6mm,… Trên thị trường thường thấy là loại ván dán 3lớp, độ dày ván mỏng là 2.7mm

Lớp mặt của ván dán cũng có thể được sử dụng là các tấm kim loại mỏng như thép,đồng, nhôm,… từ đó sẽ làm tăng được cường độ cũng như độ cứng của ván, cường độ bềmặt cũng được nâng cao, những loại ván này thích hợp sử dụng để sản xuất ra các loại sảnphẩm như thùng, hộp, day dùng trong công nghiệp hàng không

Phân loại ván dán:

 Loại I (NQF): ván dán có khả năng chịu được nước sôi, loại ván này được sử dụng keoPhenolic hoặc những loại keo có tính năng tương tự để sản xuất, nó có được những tính năngnhư tuổi thọ sử dụng cao, chịu được khi xử lý bằng nước sôi hoặc bằng hơi nước, có khảnăng chống nấm mốc; ván này thích hợp sử dụng ở ngoài trời

 Loại II (NS): ván dán có khả năng chịu nước Tức là loại ván có khả năng chịu được điềukiện xử lý là ngâm trong nước lạnh, sau đó ngâm trong nước nóng ở một khoảng thời gianngắn, đồng thời ván cũng phải có được khả năng chống nấm mốc, nhưng loại ván này không

9

có khả năng chịu được khi xử lý ở điều kiện nước sôi ở thời gian dài Ván này được sử dụngchủ yếu là keo Urea Formaldehyde (UF) để sản xuất.

 Ván loại III (NC): là loại ván có khả năng chịu ẩm Trong một thời gian ngắn ván đượcngâm trong nước lạnh, nhưng vẫn đảm bảo được các tính năng của ván Loại ván này thíchhợp sử dụng ở điều kiện trong nhà

 Loại IV (BNC): ván không có khả năng chịu ẩm Loại ván này chủ yếu được sử dụng ởtrong nhà, nó có được ở một mức độ nhất định những cường độ của ván dán

Ván dăm một lớp: các dăm lớn nhỏ được trộn đều với keo dán, sau đó được lên khuôn

và ép nhiệt tạo thành ván Do loại ván dăm này có bề mặt thô và không đồng đều, nên nếunhư ván được tiến hành dán mặt, đặc biệt là khi dán mặt bằng những vật liệu mỏng, thì rất dễlàm cho bề mặt lồi lõm không phẳng, mà cường độ của loại ván dăm này cũng không bằngđược so với những loại ván dăm khác, do đó hiện nay loại ván dăm một lớp rất ít được sửdụng

Ván dăm 3 lớp: lớp bề mặt được sử dụng là loại dăm nhỏ, lượng keo dùng lớn, còn lớplõi là loại dăm thô, lượng keo dùng nhỏ Ván dăm 3 lớp thích hợp sử dụng để sản xuất đồ giadụng, nhưng kết cấu của loại ván này phải có tính đối xứng tốt, nếu không sẽ dễ làm cho ván

bị cong vênh

Ván dăm tiệm biến: trên phương chiều dày của ván, từ ngoài vào trong, kích thước củadăm là tăng dần, và nó cũng không có danh giới phân chia rõ ràng, loại ván dăm này cócường độ tương đối cao

Trong kiến trúc hiện nay được ứng dụng nhiều là loại ván dăm định hướng (OSB), chủyếu được sử dụng ở các mặt như trang sức tường, hành lang, bao bì,… kích thước của loạiván dăm này cũng lớn hơn nhiều so với ván dăm thông thường, cường độ của nó cũng caohơn, cường độ theo chiều dọc của ván thì lớn hơn càng rõ rệt, nhưng loại ván này có độ nhẵn

bề mặt tương đối kém, do vậy không thích hợp với những vật liệu mỏng để dán mặt

Ngoài ra, đối với những loại ván dăm được sản xuất từ phế liệu nông nghiệp, thì được sửdụng chủ yếu như làm tường trong kiến trúc, bao bì, hay đồ gia dụng,… nhưng cũng cầnphải tăng thêm tính năng chống mục mọt cho loại ván này Ngoài những loại ván như trìnhbày ở trên ra, trong họ ván dăm vẫn còn có rất nhiều những loại hình khác như: ván dăm ximăng, ván dăm thạch cao, ván dăm từ cặn quặng,…, tính năng của những loại ván dăm nàycũng hoàn toàn khác nhau, khi lựa chọn loại ván nào cần tiến hành phân tích cụ thể về mụcđích sử dụng

Đặc điểm của ván dăm:

 Tính chất theo các chiều hướng trên bề mặt của ván là như nhau, kết cấu khá đồng đều,khả năng trương nở và co rút nhỏ, khi gặp nước sự trương nở chủ yếu là theo phương chiềudày ván.

 Đối với phương pháp sản xuất ván dăm liên tục sẽ được căn cứ vào kích thước theo yêucầu mà tiến hành cắt ván

 Ván dăm hoàn toàn có thể được căn cứ vào yêu cầu sử dụng để lựa chọn được kích thước,khi sử dụng không được phép gia công theo phương chiều dày của ván, chỉ được phép đánhnhẵn đi một lượng nhỏ, nếu không sẽ ảnh hưởng đến cường độ ván

 Lực bán đinh của ván dăm tỷ lệ thuận với khối lượng thể tích của ván Đối với ván dăm 3lớp, khối lượng thể tích của lớp lõi thường nhỏ hơn khối lượng thể tích của lớp bề mặt, do đólực bám đinh lớp lõi cũng sẽ nhỏ hơn so với lớp bề mặt, vì vậy lực bán đinh theo chiềuvuông góc với bề mặt ván sẽ lớn hơn nhiều so với lực bám đinh theo chiều song song với bềmặt ván

 Ván dăm có thể được sử dụng trực tiếp mà không cần thông qua sấy, khi dự trữ ván cầnphải đặt ván bằng phẳng, tránh ván bị cong

 Thông thường mà nói, khối lượng thể tích của ván là tỷ lệ thuận với cường độ ván, và nócũng tỷ lệ thuận với chất lượng của sản phẩm được tạo ra

 Ở phần cạnh ván dăm nếu không được bịt kín sẽ rất dễ làm cho phần keo và dăm mất dầnkhả năng dính kết, mặt khác ở cạnh ván nếu hút ẩm sẽ bị trương nở, ảnh hưởng đến chấtlượng của ván, vì vậy cần thiết phải tiến hành xử lý bịt cạnh

 Chất lượng dán mặt đối với ván dăm có quan hệ tới mức độ đồng đều của bề mặt ván Nếunhư bề mặt ván mịn và đồng đều, thì rất dễ dàng cho việc sử dụng các vật liệu mỏng để dánmặt

 Dễ dàng cho thực hiện quá trình sản xuất tự động hoá

10.1.2.3 Ván sợi (Fiber board)

Là lợi dụng gỗ hoặc các loại nguyên liệu sợi thực vật khác để tạo thành ván Căn cứvào khối lượng thể tích khác nhau mà có thể được phân thành: ván sợi cứng, ván sợi có khốilượng thể tích trung bình và ván sợi mềm Ván sợi cứng có kết cấu đồng đều, cường độ cao,

có thể được sử dụng để thay thế những loại ván khác, nhược điểm của nó là bề mặt khôngđẹp, khi hút ẩm dễ cong vênh, loại này thường được sử dụng trong kiến trúc, sản xuất đồ giadụng,… Hiện nay, do sản xuất ván sợi cứng bằng phương pháp ướt có ảnh hưởng lớn đếnmôi trường, nên nó được sử dụng cũng rất ít Ván sợi mềm, có khối lượng thể tích tương đốinhỏ, các tính chất về lực học không bằng so với ván sợi cứng, nhưng nó lại có những tínhnăng như cách điện, giữ nhiệt, cách âm tương đối tốt, do vậy nó là một vật liệu tương đối lýtưởng trong trang sức nội thất Ván sợi có khối lượng thể tích trung bình được sử dụng chủyếu trong sản xuất đồ gia dụng, bao bì, loa đài, hộp ti vi,…, đây là loại ván nhân tạo được sửdụng rộng rãi nhất hiện nay

Đặc điểm của ván sợi có khối lượng thể tích trung bình (MDF):

 MDF có cường độ cao, cường độ chịu uốn của nó gấp khoảng 2 lần so với ván dăm

 Có bề mặt phẳng, nhẵn, cho dù là theo phương chiều dày hay phương chiều rộng, đều cóthể dùng được keo dán hoặc trang sức

 Tính năng gia công khá tốt, như cắt ngắn, đánh nhẵn, khoan lỗ hay trang sức,… gần nhưđối với gỗ tự nhiên

11

 Kết cấu chặt chẽ và đồng đều, có thể sử dụng để điêu khắc hoặc tiện.

 Phần cạnh ván có thể được phay cắt, mà không cần phải bịt kín, có thể trực tiếp trang sứcđược trên cạnh ván

 Không cần thông qua sấy, mà được trực tiếp sử dụng, nhưng khi dự trữ cần phải đặt vánbằng phẳng, tránh ván bị cong vênh

 Tính năng của ván có quan hệ tới lượng keo dán sử dụng khi sản xuất

10.1.2.4 Vật liệu trang sức bề mặt

Vật liệu trang sức bề mặt có rất nhiều loại, chủ yếu gồm có: màng mỏng PVC, ván dánmặt Melamine dạng cao áp (HPL), giấy trang sức có qua xử lý sơ bộ bằng sơn, màng trangsức DAP, giấy trang sức có ngâm tẩm keo, gỗ lạng tự nhiên,… Chức năng chủ yếu của vậtliệu trang sức bề mặt là làm tăng chất lượng thẩm mỹ của bề mặt ván, tăng tính năng chịuacid, chịu bazơ, chịu nước,… của bề mặt ván

Những loại vật liệu trang sức bề mặt thường gặp có:

(1) Ván gỗ mỏng: từ gỗ tự nhiên tạo ra được những loại ván có độ dày từ 0.1-3mm, được gọi

là ván gỗ mỏng Có 3 phương pháp để sản xuất ra ván gỗ mỏng, dùng cưa để xẻ ra được ván

gỗ mỏng được gọi là ván mỏng được tạo ra bằng phương pháp cưa; dùng phương pháp lạng

để tạo ra ván mỏng được gọi là ván lạng; dùng phương pháp bóc để tạo ra ván mỏng đượcgọi là ván bóc, chúng cũng được gọi là ván đơn

 Ván mỏng được tạo ra bằng phương pháp xẻ: trên bề mặt ván không bị hiện tượng nứt,nhưng lượng gỗ tổn thất cho các mạch xẻ là tương đối lớn, có khi độ rộng của mạch xẻ cònbằng hoặc rộng hơn so với độ dày của ván Thông thường những loại gỗ dùng để xẻ ra vánmỏng phải là những loại gỗ có chất lượng tốt, phần nhiều được dùng là gỗ tạp cứng, bởi vậychúng thường được sử dụng cho những loại sản phẩm mang tính đặc thù, như làm lớp mặtcho ván sàn kiểu phức hợp

 Ván lạng: là loại ván có vân thớ đẹp, bề mặt ván xuất hiện những vết nứt nhỏ, gỗ dùng đểsản xuất ván lạng thường là những loại gỗ quý, cần phải trải qua quá trình luộc làm mềm hoárồi mới tiến hành lạng Ván lạng được sử dụng nhiều trong dán mặt đối với các loại ván nhântạo, hay dán mặt đối với các chi tiết của đồ mộc gia dụng, độ dày của ván thường là 0.2-1.0mm, một số ít có thể sử dụng độ dày là 3.0mm Độ dày của ván lạng khác nhau, thì côngnghệ lạng đối với chúng cũng khác nhau

 Ván bóc: vân thớ là dạng tiếp tuyến, hoa văn trên mặt ván không được đẹp lắm, các vếtnứt xuất hiện trên mặt ván tương đối lớn và sâu, độ dày của ván thường lớn hơn 0.5mm Căn

cứ theo chất lượng của ván (như tính hoàn chỉnh của ván, độ lớn nhỏ của bề mặt, độ nhiều ítcủa khuyết tật) để tiến hành sử dụng, đối với những tấm ván mỏng có chất lượng tốt thì được

sử dụng cho lớp bề mặt, còn với những tấm ván có chất lượng kém thì sử dụng làm lớp lõicho sản xuất ván dán

 Ván mỏng nhân tạo: ván mỏng được thông qua xử lý nhuộm màu, để được những màu sắc

và vân thớ gần giống với màu sắc vân thớ tự nhiên của những loài gỗ quý, từ đó có được vậtliệu dán mặt như mong muốn

Để làm giảm lượng gỗ quý hiếm tiêu hao, những năm gần đây công nghệ tạo ván mỏng

đã tạo ra được những loại ván mỏng có độ dày khoảng 0.1mm Do loại ván mỏng này cócường đổ rất thấp, do đó chúng phải được kết hợp với các loại giấy dán đặc thù thì mới sửdụng được, loại ván này còn có tên gọi là ván siêu mỏng Loại ván này được hình thành từ 2

lớp, một lớp là dùng giấy có độ nhẵn và cường độ tương đối cao, còn lớp kia là lớp ván rấtmỏng được tạo ra từ những loại gỗ quý hiếm, cả hai lớp này được sử dụng keo dán để dánvới nhau, sau đó qua sấy khô sẽ đạt được sản phẩm ván siêu mỏng, loại ván này có thể cuộnlại được, và chuyên cung cấp để trang sức bề mặt cho các loại sản phẩm đồ mộc

(2) Màng mỏng Polymer: chúng được tạo thành từ việc ép các màng keo (nhựa) nhiệt dẻovới nhau, thường sử dụng là màng keo PVC (Polyvinyl chloride) Trong những năm gần đây,

kỹ thuật sản xuất màng keo PVC đã phát triển rất nhanh, đặc biệt là các kỹ thuật như sảnxuất màng keo PVC không tăng thêm polymer, hay kỹ thuật in chìm, kỹ thuật in hoa văn trên

bề mặt,… có thể tạo ra được những tính năng tốt trong trang sức như điều tiết màu sắc mộtcách mềm mại, hay tính cảm nhận lập thể trong trang sức

(3) Ván trang trí (ván dán mặt bằng polymer, ván chậm cháy): đem những loại giấy chuyêndụng ngâm tẩm trong keo Melamine hoặc keo Phenolic, sau đó xếp chồng lên nhau và sấy,rồi qua ép ở điều kiện áp suất và nhiệt độ cao sẽ tạo ra được loại vật liệu mang tính keo nhiệtrắn Nó có những đặc điểm sau:

 Bề mặt phẳng nhẵn

 Màu sắc đẹp, hoa văn đa dạng

 Cường độ tốt, có được các tính năng như chịu mài mòn, chịu nước, chịu nhiệt cao

 Tính chất hoá học ổn định, có được năng lực chống ăn mòn đối với những loại acid,bazơ thông thường

(4) Giấy tẩm keo (nhựa) tổng hợp: loại ván này không phải thông qua khâu ép tạo thành ván,

mà là sử dụng trực tiếp giấy trang sức đã qua tẩm keo rồi đặt lên bề mặt của ván nhân tạo,khi dán mặt phần keo được ngâm tẩm sẽ phát huy tác dụng dán dính đối với ván nền, từ đótiết kiệm được công đoạn ngâm tẩm giấy rồi lại phải qua ép sơ bộ để tạo thành ván trang sức,công nghệ sẽ đơn giản hơn, nâng cao được hiệu quả sản xuất, giảm thấp sự tiêu hao về vật liệu.(5) Giấy trang sức đã qua in vân: giấy trang sức được in vân để tạo ra vân thớ gỗ hoặc lànhững hình thù khác, giấy này không cần phải thông qua ngâm tẩm keo Chúng được trựctiếp dán lên bề mặt vật dán, rồi sau đó lại được đặt tiếp một lớp màng polymer trong suốt lênphía trên Đặc điểm của nó là công nghệ đơn giản, giá thành thấp, tính năng trang sức tốt, cóđược độ chiết quang nhất định, có được các tính năng như chịu nhiệt, chịu được tác dụng củacác hoá chất,…Có thể sử dụng để trang sức bề mặt của các chi tiết cong, nhưng do lớp trangsức này rất mỏng, tính năng chịu mài mòn kém, nên chỉ thích hợp sử dụng để trang sức chonhững chi tiết có bề mặt dạng đứng

10.1.2.5 Gỗ ghép

Là đem những miếng gỗ có kích thước nhỏ, hoặc ngắn sau khi đã được loại bỏ cáckhuyết tật, đem ghép chúng lại với nhau, cần phải căn cứ vào màu sắc vân thớ của gỗ để phốihợp ghép sao cho hợp lý, sau đó qua sử dụng keo dán để ghép lại thành ván, có thể sử dụngphương pháp ghép ngón hoặc phương pháp ghép bằng để ghép chúng thành ván, như trênhình vẽ 10-1

Ở nhiều nước coi đây là vật liệu của kiến trúc, tức là chúng được sử dụng để thay thếcho những loại gỗ tròn có đường kính lớn Nếu như dùng

để sản xuất đồ gia dụng, thì căn cứ vào loại gỗ khác

nhau, hoặc loại keo sử dụng khác nhau mà công dụng

của chúng cũng sẽ khác nhau

13

Hình 10-1 Gỗ ghép

Về cơ bản gỗ ghép không làm thay đổi kết cấu nguyên có của gỗ, hoặc là có thể nói, gỗghép vẫn phát huy được tác dụng tự nhiên của gỗ, do đó gỗ ghép vẫn thuộc loại vật liệu tựnhiên Gỗ ghép có tính đồng đều và tính ổn định về kích thước tốt hơn so với gỗ tự nhiêncùng loại Gỗ ghép là thực hiện được tiên đề gỗ nhỏ nhưng sử dụng được ở những nhu cầucủa gỗ lớn, gỗ chất lượng kém nhưng lại sử dụng ở những vị trí đòi hỏi chất lượng cao, gỗ có

độ rộng nhỏ nhưng lại dùng ở những nơi có yêu cầu độ rộng lớn, điều đó có tác dụng rất lớncho việc nâng cao hiệu quả lợi dụng gỗ

Ngoài ra, gỗ ghép còn được ứng dụng trong: sản xuất cửa chính, cửa sổ, đồ gia dụng, tayvịn ghế, mặt bàn ăn, dụng cụ dạy học, tủ kính, tay vịn cầu thang, ghép tường trong phòng thểthao, vàn sàn, khung cửa,…

 Chiều dày của ván gỗ ghép: độ dày của ván phải căn cứ vào kích thước yêu cầu của ván

mà quyết định, thông thường trong khoảng 10-15mm, cũng có khi lên tới 40 mm Độ dàyquá nhỏ, sẽ làm cho tỷ lệ thành khí thấp, lượng keo sử dụng cao, giá thành sản phẩm cũngtheo đó mà tăng cao; độ dày của ván quá lớn, sẽ khó khăn cho quá trình sấy, khi dán keo dễphát sinh hiện tượng áp suất ép không đồng đều

 Độ ẩm của gỗ: độ ẩm của gỗ có ảnh hưởng rất lớn đến tính năng dán dính của ván gỗghép Thông thường, độ ẩm được khống chế trong khoảng 8-13%, nhưng cần phải căn cứvào tình hình cụ thể như chủng loại keo dán, điều kiện dán, chủng loại gỗ,…để quyết định độ

ẩm của gỗ Sự chênh lệch độ ẩm giữa các thanh gỗ với nhau nên khống chế nhỏ hơn 3%

 Keo dán: thông thường nếu là liên kết ngón thì sử dụng dạng keo nhũ Polyvinyl acetate(C4H5O2)n, còn khi ghép các lớp dạng chồng lên nhau thì thường sử dụng loại keo nước caophân tử, như dung dịch keo Isocyanate (RNCO)

(2) Tiêu chuẩn đáng giá đối với gỗ ghép: khi gỗ được ghép dạng liên kết ngón thì chúngđược phân ra thành các đẳng cấp như: cấp đặc biệt (G), cấp 1 (F) và hợp quy cách (P)

 Cấp đặc biệt: nếu so sánh hai tấm ván trong cùng một nhóm sản phẩm, chủng loại gỗ vàkhối lượng thể tích là như nhau, vân thớ như nhau, màu sắc tương tự nhau; liên kết phải chặtchẽ, đồng đều, độ ẩm trong khoảng 8-15%, sự chênh lệch về độ ẩm nhỏ hơn 2%; cường độliên kết phù hợp với tiêu chuẩn GB11954-1989

 Cấp 1: nếu so sánh hai tấm ván bất kỳ trong cùng một nhóm sản phẩm, chủng loại gỗ vàkhối lượng thể tích cơ bản như nhau, vân thớ như nhau, màu sắc có khác nhau nhưng ở mức

độ rất nhỏ; các liên kết phải chặt chẽ, độ ẩm trong khoảng 8-15%; sự chênh lệch về độ ẩmcủa hai tấm ván bất kỳ trong cùng một nhóm sản phẩm không được lớn hơn 3%; cường độliên kết phù hợp với tiêu chuẩn GB11954-1989

 Sản phẩm hợp quy cách: nếu so sánh giữa hai tấm ván sản phẩm bất kỳ ở trong cùng mộtnhóm sản phẩm, có chủng loại gỗ và khối lượng thể tích tương tự như nhau, vân thớ và màu

sắc khác nhau rõ rệt; các vị trí liên kết có thể nhìn rõ được khe hở, độ ẩm trong khoảng 15%, sự chênh lệch độ ẩm giữa hai tấm ván bất kỳ trong nhóm không được lớn hơn 5%,cường độ liên kết phù hợp với tiêu chuẩn GB11954-1989.

8-(3) Ảnh hưởng của chủng loại keo dán đến tính năng của liên kết ngón

 Keo PVA (Polyvinyl acetate): sử dụng ở điều kiện trong phòng, hoặc trường hợp sảnphẩm cần sấy khô, tính chịu nước của loại keo này kém, độ ổn định không cao

 UF (Urea-formaldehyde): thích hợp sử dụng ở điều kiện trong phòng, hoặc trường hợpcần phải sấy, có khả năng chịu được ánh sáng chiếu, tính chịu nước và cường độ liên kết kémhơn so với keo Phenol formaldehyde

 PF (Phenol formaldehyde): thích hợp sử dụng trong điều kiện có nhiệt độ cao, hoặc điềukiện trong phòng, hay ngoài trời có độ ẩm tương đối cao, tính chịu nước, cường độ liên kếtđều rất tốt, không thích hợp sử dụng để dán đối với những loại gỗ có khối lượng thể tích khôlớn hơn 0.7 g/cm3

 P/RF (Phenol/m-dihydroxy benzene formaldehyde): thích hợp sử dụng ở các vị trí ngoàitrời, hoặc trong phòng có điều kiện môi trường ẩm ướt, có những tính năng như chịu nước,chịu hơi nước, chịu hơi hoá chất, hay tính năng lão hoá đều rất tốt, hoàn toàn có thể đáp ứngđược các nhu cầu cao nhất về dán dính đối với những loại gỗ có khối lượng thể tích khô nhỏhơn 0.7 g/cm3, nhưng giá thành của nó khá cao

10.1.2.6 Ván kẹp lõi (ván CB: Core - board)

Là loại ván được ghép bằng gỗ ở bên trong, mặt trên và dưới được dán hai lớp ván mỏng(mặt trên 2 lớp và mặt dưới 2 lớp) tạo thành, như trên hình 10-2

Phần bên trong của ván kẹp lõi được ghép từ rất

nhiều những miếng gỗ có độ dày như nhau và được sắp

xếp theo một phương hướng nhất định Phần gỗ ghép

bên trong thường là lợi dụng những nguyên liệu thừa của

các công đoạn gia công khác như ván rọc cạnh, bìa bắp,

… sau đó trải qua các công đoạn như cưa, bào, dán keo

(hoặc là không cần keo dán), tiếp đó là đến lượt dán các

lớp ván mỏng lên hai mặt, ván được tạo thành cuối cùng

chính là ván kẹp lõi Chất lượng của ván kẹp lõi cũng tương tự như đối với ván gỗ ghép, đặcđiểm của nó là có cường độ chịu uốn cao, bề mặt phẳng nhẵn, hình dáng ổn định, khôngcong vênh, có thể gia công được mộng, đóng đinh, thích hợp với các phương pháp liên kếtkhác nhau, nhưng quá trình chế tạo nó tương đối phức tạp Ứng dụng chủ yếu là trong sảnxuất bàn máy khâu, khung cửa, ngăn kéo hoặc đồ gia dụng cao cấp

Chiều thớ của lớp ván mặt của nó làm với chiều thớ của các tấm gỗ ghép bên trong vánmột góc 900, các tấm gỗ ghép bên trong ván không được phép bị mục Độ ẩm của ván kẹp lõitheo quy định từ 8-12%, thường thấp hơn một chút so với độ ẩm thăng bằng hàng năm đốivới gỗ ở nơi sử dụng nó

Khi tỷ lệ giữa độ dày của các tấm gỗ ghép bên trong với tổng độ dày của lớp ván mặt là4: 1, thì thực tiễn chứng minh, khi đó cường độ của loại ván này là tốt nhất, hình dáng củaván cũng là ổn định nhất Để nâng cao được tính ổn định về kích thước của ván kẹp lõi, thìnhững tấm gỗ ghép bên trong ván chủ yếu phải là gỗ lá kim hoặc là gỗ lá rộng mềm, tránh

15

Hình 10-2 Ván kẹp lõi (CB)

trường hợp sử dụng hỗn hợp giữa gỗ cứng và gỗ mềm, nếu không sẽ dễ làm cho bề mặt vánxuất hiện hiện tượng lồi lõm, thậm chí là làm cho các liên kết bị bung ra.

Ván kẹp lõi không những là một loại ván dán có tỷ lệ lợi dụng gỗ cao, đồng thời nó cũngđược sử dụng khá rộng rãi trong sản xuất đồ gia dụng, trong kiến trúc, ván sàn,… Nếu sosánh giữa ván kẹp lõi và ván dán thông thường thì, chúng có khối lượng thể tích nhỏ hơn, giacông dễ dàng và giá thành thấp hơn Độ dày của loại ván này thường là 16mm hoặc 19mm

10.1.2.7 Ván sườn rỗng (ván rỗng tâm –– Hollow - core board)

Chủng loại có rất nhiều, chủ yếu là loại ván mà ở giữa được điền các loại vật liệu khácnhau như: gỗ vụn, giấy tổ ong, ván mỏng dạng cuộn gấp, ván mỏng dạng hình vuông, ốngtre,… (như trên hình 10-3) Ván sườn rỗng tương đối nhẹ,

tiết kiệm được gỗ, tính ổn định kích thước tốt, đồng thời

cường độ cũng có được giá trị nhất định, ván có thể được

sử dụng trong sản xuất khung cửa, cánh cửa, ván sử dụng

trong nhà thi đấu thể thao, ván ốp tường,… Nhược điểm

của nó là, cường độ chịu nén của bề mặt khá thấp, chỉ dùng

ở những chi tiết dạng đứng Ván rỗng tâm nó có được

những đặc điểm là nhẹ hơn và tiết kiệm gỗ hơn so với ván

CB, nhưng không được phép tiến hành cưa cắt trên bề mặt

của ván Ván chỉ hạn chế sử dụng cho những loại chi tiết

mang tính chất định hình sản xuất

Ván sườn rỗng kiểu tổ ong, là được sử dụng loại giấy

Kraft định lượng 100-120 g/m2 hoặc những loại giấy có

tính năng tương tự khác, chúng được tạo thành những ô lục

giác như dạng tổ ong, sau đó thông qua ngâm tẩm vào dung

dịch keo để định hình, (cũng có thể là không cần qua ngâm

tẩm keo, mà dùng phương pháp sấy khô để định hình), mục

đích là làm tăng cường độ cho nó, sau cùng căn cứ vào yêu

cầu của kích thước các chi tiết cần gia công, dùng những

miếng giấy dạng tổ ong đó đưa vào bên trong khung ván, sử dụng 2 lớp hoặc 3 lớp ván mỏng

để dán phủ lên bề mặt của ván, các ván mỏng phải được qua tráng keo, sau cùng là tiến hành

ép tạo thành ván

Kích thước của phần giấy gấp dạng tổ ong bên trong của ván rỗng tâm lõi tổ ong: kíchthước của hình lục giác đều bên trong ván rỗng tâm lõi tổ ong thường tính theo đường kínhcủa hình tròn nội tiếp ở trong nó, 9.5mm, 13mm, 19mm, nhưng cũng có thể căn cứ vào yêucầu sử dụng để quyết định kích thước của nó Nếu đường kính của hình tròn nội tiếp này màquá lớn, sẽ ảnh hưởng đến cường độ của ván; còn nếu quá nhỏ thì sẽ nâng cao được cường

độ của ván, nhưng lượng giấy tiêu hao lại lớn Phần giấy làm lõi bên trong ván sườn rỗng lõi

tổ ong, vì đã được thông qua ngâm tẩm keo nên có được tính ổn định về nhiệt (ở điều kiện

500C sấy 20h, mà chúng không bị thay đổi), tính chịu lạnh cũng ổn định (xử lý ở điều kiện-200C trong 20h, mà mẫu không bị thay đổi), khả năng chịu ẩm tốt (ở điều kiện nhiệt độ

360C, độ ẩm tương đối là 100%, tiến hành xử lý 40h, mà mẫu thí nghiệm không bị thay đổi).Ván sườn rỗng lõi tổ ong chủ yếu được sử dụng làm khung cửa, không thích hợp đối vớinhững chi tiết chịu tải trọng lớn trên bề mặt Kích thước bề mặt của ván có thể được căn cứ

Hình 10-3 Ván sườn rỗng

(a) ván sườn rỗng kiểu ô vuông (b) ván sườn rỗng dạng cách thanh gỗ (c) ván sườn rỗng lõi tổ ong

vào yêu cầu thực tế để quyết định, nhưng khi đã gia công thành ván rồi thì không thể tiếnhành xẻ ván tiếp được bước nữa.

Đặc điểm của ván sườn rỗng lõi tổ ong:

 Có khối lượng nhẹ, thích hợp với sản xuất đồ gia dụng, đặc biệt là những chi tiết có yêucầu chuyển động

 Phần lõi bên trong đã được qua ngâm tẩm keo hoá học, nên không dễ bị sâu mọt sâm hại

 Tính chất vật lý của ván sườn rỗng lõi tổ ong tương đối tốt, trong điều kiện tự nhiên, cơbản không bị cong vênh Tính năng lực học hoàn toàn phù hợp với yêu cầu sử dụng để sảnxuất các chi tiết đồ mộc gia dụng

 Tiết kiệm được gỗ tự nhiên, công nghệ đơn giản

10.1.2.8 Ván LVL (Laminated veneer lumber)

Đem những miếng gỗ tương đối dày, ghép với nhau theo hướng vân thớ đồng nhất, sau

đó sử dụng keo dán để kết hợp chúng lại với nhau tạo thành ván Công nghệ của nó tương tựnhư công nghệ ván dán nhiều lớp, do đó nó cũng được gọi là ván dán kiểu song song VánLVL yêu cầu việc lựa chọn đối với chất lượng của các miếng gỗ ghép là tương đối cao, vánLVL sản xuất ra có thể được sử dụng trong sản xuất đồ gia dụng như bàn, ghế, cũng có thểđược sử dụng trong các kết cấu kiến trúc, như cầu thang, cửa chính, cửa sổ, hành lang,…

Do vân thớ sắp xếp của ván LVL là cùng hướng với nhau, do đó tính chất của ván cũnggần tương tự như tính chất của gỗ tự nhiên, vì vậy phương pháp gia công đối với loại vánnày cũng gần tương tự như đối với gỗ tự nhiên Hệ số biến đổi cường độ của ván LVL là rấtnhỏ, ứng lực chịu được cao, tính ổn định của kích thước tốt Loại ván này hiện nay đã được

sử dụng rất rộng rãi trong ngành kiến trúc của Bắc Mỹ và Nhật Bản

So sánh với gỗ xẻ ván LVL có những ưu điểm sau:

 LVL có thể lợi dụng được cả những loại gỗ tròn có đường kính nhỏ, gỗ cong, gỗ ngắn, tỷ

lệ thành khí đạt từ 60-70%

 Thông qua thiết kế một cách hợp lý, có thể giảm được sự ảnh hưởng của các khuyết tật từ

gỗ đến cường độ của ván sản phẩm

 Chất lượng ổn định, kích thước đồng đều, sự biến đổi của kích thước nhỏ

 Có thể thực hiện được quá trình liên tục hoá trong sản xuất

 Các công việc như xử lý chống mốc, mục mọt, hoặc chậm cháy, hoàn toàn được thông quakhâu tráng keo để hoàn thiện, công nghệ đơn giản

 Có thể căn cứ vào yêu cầu để tiến hành định ra kích thước sản xuất, thông thường chiềurộng ván trong khoảng 100-1200mm, chiều dài là 2400mm, chiều dày từ 19-75mm

10.1.2.9 Vật liệu bịt cạnh ván

Trong quá trình sản xuất đồ mộc, những vật liệu dùng để bịt cạnh đối với ván nhân tạothường sử dụng có PVC, ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene), thanh bịt cạnh Melamine,Polyester, thanh bịt cạnh PP (Polypropylene), thanh bịt cạnh bằng gỗ,…

10.1.2.10 Keo dán

Những loại keo dán truyền thống có keo động vật hoặc keo từ thực vật, thường thấy làkeo xương, keo từ cá (fish glue),… Theo sự phát triển của ngành công nghiệp hoá học, cácloại keo dán tổng hợp đã ngày càng được sử dụng rộng rãi, ví dụ như Urea- formaldehyde,Phenol formaldehyde, keo Polyvinyl acetate,… Cho dù là loại keo dán truyền thống, hay là

17

keo dán tổng hợp, chúng ta đều cần phải hiểu rõ được nguyên lý dán dính của chúng thì mớithực sự nắm chắc được đặc tính dán dính của nó

Xét theo khía cạnh trực quan, những loại keo tốt là keo mà khi dán, giữa vật dán và keodán phải được kết hợp với nhau một cách chặt chẽ Bản chất của nó chính là do giữa keo dán

và vật dán hình thành nên sự liên kết cơ giới, hấp phụ vật lý và hình thành các kiên kết hoáhọc,…để tạo ra lực dán dính Giữa các phân tử với nhau, khi khoảng cách giữa các phân tử làrất nhỏ sẽ làm xuất hiện lực tác dụng, đồng thời cũng hình thành liên kết hoá học, đó đượcgọi là lý thuyết về hấp phụ điện tử; gỗ là một vật liệu có rất nhiều lỗ nhỏ, dung dịch keokhuếch tán, thẩm thấu vào bên trong các lỗ hổng, hình thành nên các đinh liên kết, sự kết hợp

cơ giới khi đó được biến thành lý thuyết về đinh keo

Keo tổng hợp được sử dụng trong chế biến gỗ có hai loại lớn đó là keo nhiệt rắn và keonhiệt dẻo Quá trình đóng rắn của keo nhiệt rắn là thông qua cho chất đóng rắn vào trongdung dịch keo, làm cho chúng phát sinh phản ứng tụ hợp, từ đó đạt được quá trình đóng rắncủa keo, ví dụ như keo Urea formaldehyde, Phenol formaldehyde, Melamine,… Keo nhiệtdẻo có quá trình đóng rắn là một quá trình vật lý, như làm cho nước ở trong dung dịch keobay hơi, hoặc làm cho lớp keo bị làm lạnh để đạt được mục đích đóng rắn, cường độ dándính của nó có liên quan đến độ ẩm của vật được dán cũng như nhiệt độ khi dán Keo nhiệtdẻo có Polyvinyl acetate (C4H5O2)n, keo xương,…

Khi dán gỗ với gỗ, thường được sử dụng các loại keo như: UF, PF, Polyvinyl acetate,keo động vật, Isocyanate (RNCO), Melamine (C3H6N6) và keo m-dihydroxy benzeneformaldehyde, hai loại keo sau cùng hiện ở nhiều nước trên thế giới đã được sử dụng kháphổ biến, nhưng chúng lại có màu sắc sẫm, giá thành rất cao, vì vậy cũng cần phải chú ý khilựa chọn Keo PF, keo m- dihydroxy benzene formaldehyde và keo Melamine là những loạikeo có khả năng chịu nước tốt, có thể được dùng cho các sản phẩm sử dụng ở ngoài trời,hoặc trong sản xuất thùng xe Keo UF có tính năng chịu nước ở mức trung bình, nó thườngđược sử dụng cho các sản phẩm sử dụng trong nhà Tuỳ theo tỷ lệ mol của keo UF khácnhau, mà lượng formaldehyde (HCHO) tự do phát tán cũng khác nhau, khi tỷ lệ mol thấp thìlượng phát tán cũng sẽ ít, nếu cho thêm vào đó một số hoá chất mà lại có tác dụng làm giảmlượng HCHO tự do tán phát thì hiệu quả sẽ càng tốt Khi sử dụng trong nội thất nên sử dụnglượng HCHO tự do tán phát thấp, nếu không sẽ ảnh hưởng đến sức khoẻ của con người

Nguyên tắc lựa chọn keo dán:

 Cần xem xét tính chất, đặc điểm và yêu cầu chất lượng của vật dán

 Xem xét đến những nhân tố về điều kiện sản xuất, giá thành,… Cụ thể là phải lựa chọnnhững loại keo có giá rẻ, có khả năng đóng rắn ở điều kiện nhiệt độ thường, thuận tiện choviệc pha chế, thời gian sống dài, tính chịu nhiệt tốt, độ ô nhiễm ít, chịu được mài mòn,…

 Xem xét đến sự khác nhau giữa các vật liệu dán, như nóng thì dãn nở, lạnh thì co rút, mức

độ khác nhau giữa co rút và dãn nở, keo dán cũng cần phải có được tính mềm dẻo thì mới cóthể giảm thấp được sự phá hoại của bề mặt dán

 Xem xét đến yêu cầu sử dụng: cường độ dán dính, tính chịu nước, tính chịu nhiệt, tuổithọ, tính năng ô nhiễm, tính gia công,…

 Cùng một loại keo dán, nhưng nếu như có sự phối hợp giữa vật liệu dán khác nhau hoặccông nghệ sản xuất khác nhau, thì đặc tính của keo dán cũng thay đổi rất lớn Có thể tham

khảo ở các chỉ tiêu về hàm lượng các chất rắn trong keo, độ nhớt, thời gian sống, điều kiệnđóng rắn, thời gian đóng rắn,…

 Không được gây ô nhiễm cho gỗ, không được làm giảm chất lượng của gỗ Giá trị pH tốtnhất là ở vào phạm vi trung tính

Những tính năng cơ bản của những loại keo dán thường dùng được trình bày trong bảng

10-1 Khi dán gỗ với các loại vật liệu khác thì việc lựa chọn keo dán như trong bảng 10-2

Bảng 10-1 Tính năng cơ bản của những loại keo dán thường dùng

Chủng loại keo Thời gian

sống, h

nước

Tính chịu nhiệt Nhiệt độ, 0 C Áp suất, N/m 2 Thời gian

Chú ý: Loại keo cao su chủ yếu là chỉ keo Chlorobutadiene rubber và keo Acrylonitrile butadiene rubber.

Bảng 10-2 Lựa chọn keo khi dán gỗ với các loại vật liệu khác

Keo dán

Vạt dán

Polyvinyl acetate (PVAc)

Urea formaldehyde (UF)

Phenol formaldehyde (PF)

Epoxy (EX)

Keo cao su (R)

Keo có tính nhiệt chảy

Melamine (MF)

Isocyanate (MDI)

m-dihydroxy benzene formaldehyde

Chủng loại keo thường sử dụng có:

 Keo da và keo xương: đặc điểm của chúng là lực dán dính tốt, tính đàn hồi cao, điều chếthuận tiện, keo da có cường độ cao hơn so với keo xương Nhược điểm của chúng là không

19

có khả năng chịu nước, không chống được nấm mốc, khi độ ẩm của keo lớn hơn 20%, thì rất

dễ bị vi sinh vật sâm hại, đồng thời khi sử dụng cũng cần phải đảm bảo trong điều kiện nhiệt

độ ổn định Thông thường chúng được kết hợp với formaldehyde đề cùng sử dụng

 Keo Melamine: keo Melamine mà kết hợp với eormaldyhyde trong điều kiện xúc tácbazơ, thì tạo thành một dung dịch keo dán có thành phần chủ yếu là hydrometyl melamine.Đặc tính của loại keo này cũng tương tự như keo Urea formaldehyde, nhưng trong điều kiệnnhiệt độ thường nó không thể đóng rắn được, tính chịu nước và chịu nhiệt của nó cũng tương

tự như đối với keo phenol formaldehyde Trong điều kiện nhiệt độ thường, thời gian sốngcủa nó tương đối dài, khi đóng rắn cần tiến hành ép nhiệt ở điều kiện nhiệt độ lớn hơn 650C.Trong điều kiện nhiệt độ từ 120-1300C, không cần đến chất xúc tác mà vẫn có thể đóng rắnđược Keo Melamine tinh khiết có thời gian dự trữ rất ngắn, nhưng khi kết hợp với Urea(NH2CONH2) thì thời gian dự trữ lại khá dài, khi kết hợp với Urea thời gian đóng rắn củakeo khi đó sẽ là 2.5-3.0h

 Keo Epoxy: ở điều kiện nhiệt độ nhỏ hơn 100C thì thời gian đóng rắn khá dài, ở điều kiệnnhiệt độ cao thì thời gian sống lại ngắn Thường sử dụng các dung dịch của Toluene(C6H5CH3), hỗn hợp của Xylene C6H4(CH3)2, Butanone (CH3COCH2CH3), cồn, ete,…để phaloãng Chất đóng rắn điển hình của keo Epoxy có: đóng rắn nhanh (aromatic sulforic), thờigian đóng rắn từ 2-5min, thời gian sống là 1-2min, cường độ dán không cao; chất đóng rắn ởđiều kiện nhiệt độ phòng (amine cấp I), thời gian đóng rắn từ 2-4h, thời gian sống 30min;đóng rắn ở điều kiện nhiệt độ cao (aromatic amine), ở điều kiện 1200C thời gian đóng rắn 2h,thời gian sống là 12h, đóng rắn ở điều kiện nhiệt độ cao cường độ dán dính là khá tốt

 Loại keo m-dihydroxy benzene: loại keo này dung dịch có màu tím đỏ, ở điện kiện nhiệt

độ từ 15-400C, thời gian sống là 10-200min, khi nhiệt độ tăng cao thì thời gian sống sẽ giảmxuống, sử dụng phương pháp giảm lượng chất đóng rắn để làm tăng thời gian sống của keo

là biện pháp không thích hợp, bởi vì như vậy sẽ làm cho sự kết hợp giữa m-dihydroxybenzene với HCHO là không đủ, vì vậy sẽ làm giảm cường độ dán dính của keo Thườngtiến hành phương pháp điều chỉnh độ pH để kéo dài thời gian sống của keo, tức là điều chỉnh

độ pH đến khoảng 3-4 Nhiệt độ đóng rắn lý tưởng là lớn hơn 200C, nhưng khoảng 100C keovẫn đóng rắn bình thường Với những vật dán có tính acid sẽ không có lợi cho quá trình đóngrắn của keo, loại keo này có tuổi thọ sử dụng tương đối cao

 Keo Urea formaldehyde (UF): urea và formaldehyde (HCHO) qua tụ hợp mà tạo thànhmột hợp chất cao phân tử, keo UF Khi cho chất đóng rắn vào thì keo sẽ rất nhanh chóng bịđóng rắn, cường độ dán dính đối với gỗ và tre trúc tương đối tốt, đồng thời nó cũng có đượctính chịu nước ở một mức độ nhất định Có thể dùng ép nhiệt hoặc ép nguội, thời gian sốngcủa nó thường từ 2-4h Khi ứng dụng vào sản xuất, cần căn cứ vào nhu cầu thực tế để có thểthông qua việc sử dụng hỗn hợp với những loại keo khác, từ đó đạt được những yêu cầu nhưmong muốn

 Keo Phenol formaldehyde: có hai loại, một loại có tính tan trong nước và một loại có tínhtan trong cồn Loại keo PF có tính tan trong nước, do lượng nước chứa trong nó cao, nênthông thường dùng trong ép nhiệt; còn loại keo PF có tính tan trong cồn thì vừa có thể dùngđược trong ép nhiệt, cũng vừa có thể dùng được trong ép nguội Tính chịu nước của nó khátốt, có thể được ngâm trong nước sôi mà không bị nứt Nếu dùng phương pháp thủ công để

ép thì thường sử dụng loại keo PF có tính tan trong cồn Thời gian sống của keo PF thôngthường vào khoảng 2-3h.

 Keo Polyvinyl acetate PVAc (C4H5O2)n: đây là một loại hợp chất cao phân tử, dạng nhũ cómàu trắng, không có độc tố, không có mùi ô nhiễm, không có tính ăn mòn, không thích hợp

sử dụng ở điều kiện nhiệt độ cao Có khả năng chịu được acid loãng, nhưng khả năng hútnước lại rất lớn Khi dán gỗ có thể trực tiếp sử dụng mà không cần cho thêm chất đóng rắn Độ

ẩm của gỗ khi dán không được lớn hơn 12%, nếu không sẽ ảnh hưởng đến cường độ dán dính.Nếu keo có độ nhớt quá lớn, thì có thể sử dụng 10-30% nước sạch để làm loãng

Để làm cải thiện tính giòn của màng keo, có thể cho thêm vào một lượng polymer thíchhợp, như dùng hỗn hợp giữa diethyl phthalate và dibutyl phthalate với tỷ lệ 1: 1 có thể làmcho cường độ dán dính của keo đối với gỗ tăng lên khoảng 15-20%

Sử dụng phương pháp biến tính cũng có thể làm cải thiện được những khuyết điểm củakeo Polyvinyl acetate như tính chịu nước kém, tính chịu nhiệt kém,…Ở điều kiện nhiệt độ

250C, thì thời gian ép để keo đóng rắn là 20-90min Phạm vi sử dụng đối với loại keo nàythường trong khoảng nhiệt độ từ 5-400C, nếu như cho thêm một số loại keo khác vào nhưkeo UF, keo Melamine,…để biến tính, thì có thể sử dụng được ở điều kiện nhiệt độ từ 70-

800C, đồng thời tính năng chịu nước của keo cũng được nâng cao đáng kể

 Dung dịch keo nhũ EVA (ethylene - vinyl acetate): đặc điểm là đối với những loại màngmỏng như: polyvinyl, polystyrene, polyester,… có cường độ dán dính rất tốt và tuổi thọ cao.Điều kiện khi dán dính: tỷ lệ giữa dung dịch EVA: hydrogenation abietic toluene = 10:1Đóng rắn trong điều kiện nhiệt độ phòng, lượng keo tráng là 100-110 g/m2, thời gian là 30s

 Loại keo EVA dạng nhiệt chảy: loại keo này có tốc độ dán dính rất nhanh, thường dùng đểdán các loại vật liệu như gỗ, polymer, kim loại, thuỷ tinh, thích hợp sử dụng để bịt cạnhcho tất cả các loại ván nhân tạo, ván gỗ ghép, ván tâm rỗng,…Nó có đặc điểm là: không bịnhiễm màu, không có tính độc, không mùi, có khả năng chịu nước, chống nấm mốc, chịuacid, chịu bazơ Khả năng chịu nhiệt của nó chỉ được đến khoảng 120-1600C, khi nhiệt độlớn hơn 2300C thì nó rất dễ bị phân giải Do độ nhớt của keo cao, mà tốc độ đóng rắn lại rấtnhanh, nên chỉ thích hợp với những loại thiết bị chuyên dụng, như máy bịt cạnh ván chuyêndụng

21

10.1.3 Các chi tiết bằng kim loại

Các chi tiết kim loại dùng trong sản xuất đồ mộc chủ yếu là nói đến các chi tiết kim loạidùng trong sản xuất đồ gia dụng Theo sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các chi tiết kimloại dùng trong đồ gia dụng cũng đã có được những bước phát triển rất đáng kể, chủ yếu thểhiện ở chủng loại phong phú, tốc độ phát triển nhanh, nó đã góp phần rất lớn vào công việcthiết kế cũng như lựa chọn đối với đồ gia dụng

Tiêu chuẩn ISO đã phân loại các chi tiết kim loại dùng trong đồ gia dụng thành 9 loại là:khoá, chi tiết dùng để liên kết, bản lề, bộ phận trượt, bộ phận định vị vị trí, bộ phận duy trì

độ cao, trục đỡ, tay kéo, bánh quay và bệ

(1) Chi tiết dùng trong liên kết: như trên hình vẽ 10-4 đến 10-6 Hình thức của chúng có rấtnhiều, nhưng chủ yếu gồm có: chi tiết liên kết dạng lệch tâm (kim loại hoặc polymer) và chi

dạng treo

Hình 10-6 Chi tiết liên kết dạng lệch tâm và dạng chốt (chi tiết liên kết dạng kết cấu)

Hình 10-7 Chi tiết liên kết dùng trong đồ mộc

gia dụng

Hình 10-8 Bản lề

tiết liên kết dạng chốt, trong đó liên kết dạng chốt lại được phân thành các hình thức: liên kếtnhanh dạng chốt, liên kết kiểu chốt vặn, liên kết kiểu ống lồng (housed joint), liên kết dạngchốt trượt, liên kết dạng chốt vặn trực tiếp,…; chi tiết liên kết kiểu treo; chi tiết liên kết cótính vĩnh cửu; chi tiết liên kết góc; chi tiết liên kết dạng bậc thang; liên kết dạng bulông; chitiết liên kết mặt bàn; chi tiết liên kết cạnh tủ (chốt nở); chi tiết liên kết lưng,… Trên hình 10-

7 là một số chi tiết liên kết dùng trong sản xuất đồ mộc gia dụng

(2) Bản lề: như trên hình vẽ 10-8 và 10-9 Chủng loại của bản lề có rất nhiều, các loại bản lềdùng cho cửa gỗ, bản lề dùng cho cửa kính, các loại hình bản lề trung gian (dạng ghép cánh),bản lề dùng cho cửa gấp, bản lề ngược,…

(3) Cơ cấu trượt: như trình bày trên hình 10-11 Căn cứ vào độ dài được kéo mà có thể phân

ra thành các hình thức như: có thể kéo ra toàn bộ hoặc kéo ra một phần; căn cứ vào phươngpháp sử dụng có thể phân thành: loại tự đóng và loại đẩy vào để đóng; căn cứ theo phươngthức lắp đặt có thể phân ra thành: dạng trượt 1 bên và dạng trượt 2 bên; căn cứ vào côngdụng được phân thành: ngăn kéo trượt, bàn để tivi dạng trượt, ngăn để bàn phím máy tínhdạng kéo trượt,… Trong sản xuất đồ mộc truyền thống thì các chi tiết trượt đều được làm từ

gỗ Đối với các cơ cấu trượt hiện đại đều được sản xuất theo tiêu chuẩn hoá, các đường trượtđều phải linh hoạt và trơn, đồng thời còn được thiết kế tránh va đập

(4) Khoá: chủng loại của khoá cũng có rất nhiều, hiện nay thường thấy có: dạng khoá mócphổ thông, khoá cửa tự động, khoá dạng hộp, khoá cho ngăn kéo, khoá an toàn dùng cho trẻme,… Với trình độ kỹ thuật cao cũng đã sản xuất được những loại khoá số có thể đặt đượctới 4 tỷ 3 trăm triệu mật mã khác nhau.

Bản lề liên kết ngầm, cơ cấu rãnh trượt và liên kết bằng chi tiết là 3 loại liên kết bằngkim loại được sử dụng phổ biến nhất hiện nay Nhưng theo sự phát triển của kỹ thuật giacông, cho nên hiện nay giới hạn sử dụng giữa các chi tiết gỗ và các chi tiết kim loại với nhau

là không rõ ràng, ví như có rất nhiều các chi tiết trước kia đều là sản xuất từ gỗ, nhưng hiệnnay thì lại ngày càng nhiều được thay thế bằng kim loại

Những kiểu bản lề mới xuất hiện, nó đã tạo ra những điều kiện mới trong sản xuất kiểucửa xếp, tránh được sự không phù hợp với thao tác của con người khi đóng mở cửa như vớiloại cửa truyền thống, tức là khi đóng mở cửa đều phải đòi hỏi tầm tay với quá lớn, hoặc làkhi mở cửa dễ làm cho cửa va đập vào người ngoài

Nói tóm lại, hầu hết các nhân tố như thiết kế, kết cấu hay gia công sản phẩm mộc thì đều

có liên quan trực tiếp tới các chi tiết bằng kim loại, theo sự phát triển của kỹ thuật sản xuấtcác chi tiết kim loại cũng sẽ làm cho ngành sản xuất độ mộc không ngừng phát triển theo Sựphát triển của kỹ thuật sản xuất các chi tiết kim loại cũng chính là cơ sở cho sự phát triển củangành sản xuất đồ mộc, đặc biệt là ngành sản xuất đồ gia dụng

10.2 Liên kết trong sản phẩm mộc

Sản phẩm mộc là do rất nhiều các chi tiết được liên kết với nhau theo mộc phương thứcnhất định tạo thành Chất lượng của toàn bộ sản phẩm mộc chịu ảnh hưởng của chất lượngcác vị trí liên kết cũng như phương thức liên kết Các sản phẩm mộc có kết cấu hoặc côngdụng khác nhau thì yêu cầu phương thức liên kiết cũng khác nhau, đồ mộc dạng ván thìthường được liên kết bằng phương thức mộng tròn hoặc bằng các chi tiết rời, đồ mộc dạngkhung thì thường sử dụng phương thức liên kết bằng chốt, bằng keo, bằng kinh, mộng tròn,hay bằng chi tiết kim loại,…

10.2.1 Liên kết mộng

Những dạng liên kết mộng thường được dùng trong sản xuất đồ mộc: liên kết dạngmộng thẳng góc, liên kết dạng mộng tròn, liên kết dạng mộng bầu dục, liên kết dạng mộngđuôi én,…

Liên kết mộng được tổ thành từ thân mộng (phần mộng dương), lỗ mộng hoặc rãnhmộng tạo thành, như trên hình vẽ 10-12

Đối với tủ, hai cạnh bên liên kết với phần đỉnh hoặc phần mặt tủ thì hình thức liên kết cóthể là dạng mộng tròn, chi tiết kim loại hoặc cũng có thể là dạng chốt gỗ,…

Liên kết mộng đuôi én được sử dụng chủ yếu cho liên kết dạng khung, như dùng để liênkết giữa cạnh và đáy của ngăn kéo,… như trên hình 10-13

Yêu cầu kỹ thuật đối với liên kết mộng:

(1) Kích thước của mộng dạng thẳng góc: độ dày của mộng đơn bằng với chiều dày hoặcbằng 1/2 chiều rộng của thân ván, còn với mộng kép thì tổng chiều dày của mộng cũngtương đương với chiều dày hoặc bằng 1/2 chiều rộng của thân ván

(2) Độ dày của thân mộng nên căn cứ vào độ cứng hay mềm của gỗ mà xác định, thân mộngthường nhỏ hơn so với độ rộng của lỗ mộng từ 0.1-0.2mm, độ rộng của thân mộng nên lớnhơn chiều dài của lỗ mộng từ 0.5-1.0mm

(3) Trong trường hợp độ rộng của thân mộng lớn hơn 25mm, thì nếu độ rộng này lại tăng tiếp

sẽ ảnh hưởng không lớn đến cường độ liên kết

(4) Độ ẩm của mộng tròn (mộng tròn rời) nên thấp hơn so với độ ẩm của gỗ liên kết khoảng2-3%, đường kính của mộng bằng 1/5 đến 1/2 so với độ dày của thân ván, độ dài của mộngbằng 3-4 lần so với đường kính

(5) Hình dáng bề mặt của mộng tròn là không giống nhau, có: dạng bề mặt trơn nhẵn, cóđường vân xoắn, dạng đường kẻ xọc,… Bề mặt của mộng khác nhau thì lượng keo cần thiếtcho liên kết các bề mặt đó cũng không giống nhau

10.2.2 Liên kết đinh

25

Hình 10-12 Phương thức liên kết mộng

(a) liên kết mộng thẳng góc, liên kết thông, miệng hở (b) liên kết mộng thẳng góc, liên kết thông,

miệng kín (c) liên kết mộng thẳng góc, liên kết không thông, miệng kín (d) liên kết mộng thẳng

góc miệng nửa kín (e) (f) liên kết mộng hình bầu dục (g) (h) liên kết mộng tròn

Hình 10-13 Liên kết bằng mộng đuôi én

Đinh dùng trong liên kết đồ mộc có 3 loại chủ yếu đó là đinh bằng kim loại, đinh bằngtre và đinh bằng gỗ Đinh thông thường vẫn được kết hợp với keo dán để cùng sử dụng, cũng

có khi nó chỉ dùng trong liên kết bổ trợ Thông thường được sử dụng để liên kết bên trongcủa các sản phẩm hoặc dùng để liên kết ở các vị trí bên ngoài mà có yêu cầu về hình thứckhông cao, cường độ liên kết của đinh không lớn, mà lại rất dễ phá hoại gỗ Trong sản xuất

đồ mộc trực tiếp tại hiện trường thì đinh lại được sử dụng tương đối nhiều trong liên kết, nhưdùng để cố định đối với ván dán trong tu sửa nội thất, cánh cửa chính, cửa sổ,… Lực bámcủa đinh liên quan đến sự lớn nhỏ của chiếc đinh, thông thường chiếc đinh càng dài, đườngkính càng lớn thì lực bám đinh càng lớn, nhưng khi đóng đinh cũng cần phải chú ý tới mốiquan hệ giữa lực bám đinh và hướng thớ gỗ cũng như khả năng làm nứt gỗ, đường kính củađinh quá lớn cũng rất dễ làm cho gỗ bị nứt Nếu như dùng đinh để liên kết với ván dăm hayván MDF,… tuỳ theo sự tăng lên của khối lượng thể tích ván mà lực bám đinh cũng tăng lên,đồng thời nó cũng liên quan đến vị trí đóng đinh ở trên ván, với ván dăm lực bám đinh ởcạnh ván là nhỏ nhất

Đinh gỗ là một loại chi tiết liên kết tương đối đơn giản, nhưng nó không thể sử dụng chodạng có thể tháo dỡ và liên kết lại nhiều lần, nếu không sẽ ảnh hưởng đến cường độ của sảnphẩm Nó thường được dùng để liên kết ở các vị trí như liên kết bên trong tàu thuyền, thùng

xe ô tô, bao bì, mặt lưng của các đồ gia dụng,… Theo sự tăng lên của chiều dài và đườngkính đinh gỗ, cường độ liên kết cũng theo đó mà tăng lên Lực bám đinh của bề mặt ván dămthường lớn gấp 2 lần so với phần cạnh ván, lực bám đinh chúng liên quan trực tiếp đến khốilượng thể tích của ván dăm, khối lượng thể tích càng lớn thì lực bám đinh càng lớn

Đinh tre và đinh gỗ được ứng dụng khá phổ biến trong sản xuất đồ mộc bằng phươngpháp thủ công ở Trung Quốc, nó có ưu điểm chủ yếu đó là không bị gỉ Đầu tiên phải tiếnhành khoan một lỗ nhỏ có đường kính nhỏ hơn đường kính của đinh, sau đó mới tiến hànhđóng đinh vào

10.2.3 Liên kết bằng keo

Liên kết keo là chỉ mối liên kết sử dụng duy nhất là keo dán Theo sự phát triển rấtnhanh của chủng loại keo dán, phạm vi sử dụng của liên kết keo cũng càng ngày càng rộng,thường thấy trong các trường hợp liên kết chi tiết ngắn thành chi tiết dài, bề mặt hẹp thành bềmặt rộng, dán phủ bề mặt, dán ghép tạo các chi tiết cong cho ghế ngồi, dùng trong sản xuấtbàn máy khâu,…

Keo dán còn thường được sử dụng trong trường hợp mà không thể sử dụng các phươngpháp khác để liên kết được, ví dụ như dán mặt ván bằng ván mỏng hoặc polymer, dán ghépcác chi tiết dùng trong sản xuất đồ âm nhạc, bút chì, dụng cụ thể thao, thoi dệt,…Ưu điểmcủa nó là có thể làm cho những chi tiết gỗ nhỏ thành những tấm gỗ lớn, tiết kiệm đượcnguyên liệu gỗ, còn có khả năng nâng cao được chất lượng sản phẩm

Loại keo khác nhau thì tính năng dán dính của chúng cũng không giống nhau, cụ thể nêntham khảo những nội dung về keo dán liên quan

10.2.4 Liên kết bằng các chi tiết rời

Theo sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện đại, việc sử dụng các chi tiết dùng trongliên kết ngày càng nhiều, hình thức của chúng cũng rất phong phú, có loại cố định, có loại lại

có khả năng tháo rời, cũng có loại là dạng trượt,… cụ thể nên tham khảo ở tiết: Các chi tiếtkim loại, cũng ở trong chương này

gỗ nguyên và loại gỗ ghép, trong đó loại từ gỗ nguyên tự nhiên là càng ngày càng ít, trên thịtrường hiện nay phần nhiều là loại gỗ ghép Đối với thanh gỗ ghép thì yêu cầu của các thanh

gỗ ghép phải có tính chất tương tự, độ ẩm cũng phải tương tự, các thanh gỗ ghép thường cóhình dáng khá ổn định

Sử dụng phương pháp xẻ để tạo ra những thanh gỗ cong, thì cường độ của chúng thường

bị hạn chế; sử dụng keo dán để ghép thành những thanh gỗ cong đã càng ngày càng đượcứng dụng rộng rãi

10.3.1.2 Ván ghép

Đem những miếng gỗ nhỏ ghép lại thành tấm ván có chiều rộng như mong muốn, đượcgọi là ván ghép, như trên hình 10-14 Để giảm đến mức tối đa khả năng co rút cũng như congvênh của ván ghép, thì những miếng gỗ mang ghép thường có chiều rộng khá nhỏ, mà chủngloại cũng như độ ẩm của gỗ ghép cũng yêu cầu phải như nhau

(1) Liên kết của ván ghép

 Liên kết bằng: hai miếng gỗ cạnh nhau được liên kết chặt chẽ với nhau bằng keo dán, mụcđích là đảm bảo được chất lượng và cường độ của ván ghép Các khe ghép rất khít với nhau,cường độ của ván ghép thường cao hơn so với cường độ của bản thân gỗ, nhưng nếu như quátrình ghép không tốt, thì cường độ lại rất thấp, do đó cần phải nâng cao độ chính xác khi giacông Phương pháp này tương đối kinh tế trong việc lợi dụng gỗ, gia công đơn giản, đượcứng dụng khá rộng rãi



Liên kết mộng ghép (ghép mộng): hai miếng gỗ liền nhau được liên kết với nhau thông quamộng, mộng được bôi keo dán sau đó chúng được ghép lại với nhau Phương pháp này tạo raván rất ít bị cong vênh, nhưng lượng nguyên liệu tiêu hao lại lớn hơn so với phương phápliên kết bằng từ 6-8%, mà cường độ liên kết cũng không lớn hơn so với ở phương pháp liên

27

Hình 10-14 Liên kết của ván ghép

(a) liên kết bằng (b) liên kết mộng ghép (c) liên kết kiểu khớp âm dương (d) liên kết bằng thanh nối (e) liên kết dạng mộng cắm và liên kết bằng chi tiết kim loại (f) liên kết bằng vít ngầm

kết bằng Loại ván này thường được sử dụng ở những điều kiện khí hậu khắc nghiệt, bởi vìnếu như ván có bị hỏng mối liên kết thì vẫn chưa bị hở ở bên trong (vẫn còn lớp mộng),chúng thường được dùng trong sản xuất bao bì, hoặc ván mặt.

 Liên kết kiểu khớp âm dương: phương pháp này dễ dàng trong liên kết, lượng nguyên liệutiêu hao tương đương so với phương pháp liên kết mộng

 Liên kết bằng thanh nối (còn gọi là liên kết gân - mượn): thông qua một thanh gỗ nhỏ(hoặc thanh ván dán), tráng keo, sau đó ghép hai miếng gỗ lại với nhau Phương pháp nàygia công đơn giản, lượng nguyên liệu gỗ tiêu hao tương đương với phương pháp liên kếtbằng, cường độ liên kết khá tốt Thích hợp sử dụng trong liên kết đối với ván dăm

 Liên kết dạng mộng cắm: ở cạnh ván được khoan những lỗ hình tròn, sau đó dùng cácthân mộng tròn để tiến hành liên kết các miếng ván lại với nhau Phương pháp liên kết này

có lượng nguyên liệu tiêu hao tương tự như với phương pháp liên kết bằng, ở những khu vựcphía nam của Trung Quốc hiện nay thường sử dụng đinh tre để thay thế mộng tròn trong liênkết

 Liên kết dạng vít ngầm: trên một cạnh bên của ván được tạo ra một lỗ như hình của chiếcchìa khoá, còn trên cạnh của ván kia được vặn những chiếc đinh vít, sau đó hai miếng vánđược ghép lại với nhau, dùng lực ép mạnh theo chiều từ trên xuống dưới, làm cho hai miếngván được ghép với nhau chặt chẽ, tức là đạt được mối liên kết cố định Phương pháp này tạo

ra liên kết tương đối chặt chẽ, mối liên kết kín

 Liên kết bằng lá kim loại: sử dụng những lá kim loại có mặt cắt ngang là dạng hình sóng,hình chữ S,… Khi liên kết, các lá kim loại này được đóng xuống theo chiều vuông góc vớikhe hở liên kết Phương pháp này thường sử dụng đối với những chi tiết chịu lực nhỏ hoặcnhững chi tiết vẫn cần phải dán mặt

(2) Phương pháp làm giảm độ cong vênh của ván ghép: như trên hình 10-15

 Phương pháp lắp mộng: ở mặt sau của ván ghép, cách đầu ván từ 150-200mm, tiến hànhgia công tạo ra lỗ mộng dạng đuôi én hoặc mộng hạng hình vuông, sau đó lấy các thanh gỗ

có hình dáng mặt cắt ngang tương ứng đặt vào các lỗ mộng đó, phương pháp này thườngdùng gia công với bề mặt của bàn thao tác, mặt bàn bóng bàn,…

 Phương pháp ốp đầu: ở hai đầu của tấm ván ghép được gia công thành dạng thân mộng,sau đó dùng miếng gỗ được làm thành rãnh mộng tương ứng để tiến hành ốp vào Phươngpháp này thường được sử dụng trong gia công đối với bàn thao tác hoặc các tấm gỗ dùng để vẽ

 Phương pháp lắp thanh gỗ nhỏ vào đầu ván ghép: ở hai đầu của ván ghép được mở thànhcác rãnh mộng, sau đó sử dụng một thanh gỗ nhỏ có dạng hình chữ nhật lắp vào rãnh mộngtương ứng, để tạo ra sự liên kết

Hình 10-15.Phương pháp làm giảm độ cong vênh của ván ghép

(a) phương pháp lắp mộng (b) phương pháp ốp đầu (c) phương pháp lắp thanh gỗ nhỏ vào đầu ván ghép (d)

phương pháp ghép thanh gỗ hình tam giác vào đầu của ván ghép

 Phương pháp lắp thanh gỗ nhỏ hình tam giác vào đầu ván ghép: thanh gỗ nhỏ và đầu củatấm ván ghép được phay thành dạng các mặt nghiêng tương ứng với nhau Sau đó chúngđược ghép lại với nhau, phương pháp này thường sử dụng trong liên kết ở các mặt đầu củacánh cửa.

hoặc đinh tre để phụ trợ cho quá

trình liên kết Đối với mộng là

mộng kín (mộng không mở hết

theo toàn bộ chiều rộng của ván), thì dùng để liên kết đối với các loại khung gỗ mà có yêucầu về bề mặt trang sức không cao Mộng nửa kín được ứng dụng trong liên kết góc đối vớicửa tủ, ván ghép vào khung, chân ghế,… Mộng đôi dạng mở, có sự liên kết vững chắc, dùngtrong liên kết đối với các khung gỗ có chiều dày tương đối lớn, như khung cửa chính, khungcửa sổ, …cũng thường sử dụng đinh gỗ để hỗ trợ trong liên kết Mộng đuôi én có độ cố địnhtốt hơn so với loại mộng bằng, thân mộng không dễ bị trượt, thường ứng dụng trong liên kết

ở các chi tiết như giá chân của ghế salon hoặc khung gỗ

 Liên kết dạng góc nghiêng: như trên hình vẽ 10-17 Liên kết dạng góc nghiêng chính làđem phần đầu của hai thanh gỗ cần ghép phay thành dạng mặt nghiêng 450, sau đó tiến hànhliên kết với nhau Nếu so sánh giữa liên kết dạng góc nghiêng với liên kết dạng thẳng góc thì

nó có cường độ liên kết kém, gia công phức tạp Phương pháp này thường dùng trong liênkết ở các chi tiết trên cửa tủ, khung kính hay ván dùng trong hội hoạ Kiểu mặt nghiêng cómộng đơn hoặc mộng đôi thích hợp sử dụng liên kết đối với cửa tủ đựng quần áo, ván ghépcạnh tủ hay khung giường Dạng mặt nghiêng có mộng âm (mộng ngầm), thích hợp sử dụngtrong liên kết đối với dạng khung gỗ mà có hai mặt cạnh cần thiết phải trang sức như dạngkhung kính, tay vịn của ghế salon, thành giường,… Mộng nghiêng dạng đơn lại thích hợp sửdụng trong liên kết của khung kính, mặt bàn và cạnh bàn,…

29

Hình 10-16 Liên kết thẳng góc đối với một số bộ phận của

khung gỗ

(a) liên kết mộng dạng nửa khớp (b) liên kết mộng đuôi én

(c) liên kết mộng đơn có vai vát

(2) Liên kết phần giữa của khung gỗ: như trên hình vẽ 10-18 Liên kết dạng mộng hình chữ

T, loại này có cường độ lớn, thích hợp để liên kết ở các bộ phận của tủ quần áo, bàn học,…

Phương pháp ghép dạng chữ thập (+), thích hợp để liên kết ở các thanh giữa của cánh cửachính, cánh cửa sổ, các thanh ghép bên trong khung rỗng tâm,… Trong liên kết bằng mộngđuôi én, mộng thẳng góc kiểu thông và không thông, thì theo hướng chiều dọc của kiểu liênkết bằng mộng thẳng góc là rất dễ bị rút ra, mộng đuôi én thì hạn chế được nhược điểm này,những loại mộng này đều thích hợp cho các liên kết ở phần giữa của khung rỗng Đối vớiphần góc và phần giữa của khung gỗ, ngoài việc có thể sử dụng những loại mộng như trìnhbày ở trên để liên kết ra, còn có thể sử dụng loại đinh chữ U để tiến hành liên kết

10.3.1.4 Kết cấu của ván ghép vào

khung

Trong thực tế, thường đem các loại ván

để lồng ghép vào bên trong khung gỗ tạo

thành kết cấu ghép ván đối với khung

Phương pháp ghép ván vào khung được

trình bày như trên hình 10-19, về cơ bản cả

3 hình thức ghép ván vào khung 1, 2, 3 như

trên hình 10-19 là như nhau, đều là ở trên

30

Hình 10-17 Liên kết dạng góc nghiêng

(a) (b) mộng liên kết thông nghiêng góc hai vai (c) mộng nghiêng góc một vai (d) mộng chìm nghiêng góc hai vai

(e) (f) mộng dạng chốt

Hình 10-18 Liên kết phần giữa của khung gỗ

(a) Liên kết dạng mộng hình chữ T (b) liên kết dạng hình chữ thập (+) (c) (d) (e) liên kết thông bằng mộng đuôi

én (f) dạng liên kết không thông

khung được mở những rãnh mộng, sau đó ghép ván vào các rãnh mộng đó Còn 3 hình thức

4, 5, 6 trên hình 10-19 là trên khung gỗ được mở một miệng nhỏ, sau đó dùng đinh vít hoặcdạng đinh tròn để chốt những tấm ván ở trên bề mặt lại, làm cho các tấm ván ghép vào khungđược cố định chặt chẽ ở trên khung Loại kết cấu này, lắp ghép tương đối đơn giản, dễ dàngthay đổi ván ghép Trên khung gỗ không những có thể tiến hành ghép được các tấm vánmỏng lên đó, mà còn có thể ghép được cả các tấm kính hoặc gương, ví dụ như khung cửachính, khung cửa sổ,…

Khi bên trong khung gỗ được ghép các tấm kính hoặc gương, cần lợi dụng các thanh kẹptheo hình dáng mặt cắt ngang của chu vi xung quanh, để ép sát vào các tấm kính, làm saocho các tấm kính phải được các thanh kẹp xung quanh bó sát lấy, sau đó dùng đinh vít để cốđịnh chúng vào khung, như hình thức 5 trên hình vẽ 10-19 Khi lắp đặt gương lên khung gỗ,tốt nhất là ở mặt trước sử dụng thanh kẹp có mặt cắt ngang là hình tam giác để làm chogương được ép chặt vào khung gỗ, rồi sau đó ở mặt sau mới dùng các tấm ván bịt kín lại,như kiểu 6 và 7 trên hình 10-19 Trong trường hợp mà gương hoặc kính không được lắp lồngvào khung gỗ, mà chúng được lắp ngay ở phía trên của các thanh gỗ làm thành khung, khi đócần phải sử dụng các khung ép cạnh làm bằng kim loại hoặc bằng gỗ, sau đó sử dụng đinh vít

để liên kết chặt lại với nhau, như kiểu 8 trên hình vẽ 10-19

10.3.1.5 Khung dạng hộp

Là do từ 4 thanh gỗ trở lên, được liên kết với nhau theo một phương thức nhất định tạothành

(1) Liên kết góc: như trên hình 10-20

 Liên kết kiểu thẳng góc: liên kết kiểu thẳng góc nhiều mộng, là một phương pháp đơngiản, cường độ liên kết cao, nhưng khi độ ẩm của gỗ thay đổi sẽ làm cho phần đầu mộng lộ ởbên ngoài hình thành dạng không bằng phẳng, ảnh hưởng đến mỹ quan của sản phẩm,phương pháp này thông thường sử dụng để liên kết các tấm ván cạnh trong ngăn kéo, đáyngăn kéo, hộp các thiết bị máy móc, hộp bao bì,…

 Liên kết mộng đuôi én kiểu miệng mở hoàn toàn: thích hợp dùng trong liên kết của các loạihộp bao bì, ngăn kéo, lưng tủ quần áo,…phần thân của mộng đuôi én rất có khả năng bị nứt

 Liên kết mộng đuôi én kiểu nửa kín: trong điều kiện kích thước của các chi tiết là tươngđương nhau, diện tích của lớp keo ở vị trí liên kết của loại này nhỏ, do đó cường độ liên kết

là thấp hơn so với liên kết mộng đuôi én kiểu miệng mở hoàn toàn Sau khi liên kết chỉ có

31

Hình 10-20 Liên kết góc của khung dạng hộp

(a) liên kết thẳng góc bằng mộng nhiều thân (b) liên kết thẳng góc bằng mộng đuôi én (c) liên kết bằng mộng đuôi

én nửa chìm (d) liên kết bằng chốt (e) liên kết bằng rãnh mộng (f) liên kết bằng mộng tròn

một mặt là có thể nhìn thấy phần đầu mộng, và đây chính là ưu điểm chủ yếu của loại liênkết này Mặc dù gia công đối với loại thân mộng này rất phức tạp, nhưng ứng dụng lại khárộng rãi, như sử dụng trong liên kết phần cạnh và phần đáy của ngăn kéo, liên kết góc trong

tủ quần áo,…

 Liên kết bằng thanh gỗ rời: đặc điểm của kiểu liên kết này là gia công đơn giản, có đượccường độ nhất định, thích hợp dùng để liên kết đối với hộp của các thiết bị máy móc dạngnhỏ và nhẹ, các loại hộp của đồng hồ đo,…

 Liên kết kiểu rãnh mộng: phương pháp liên kết này có cường độ thấp, có thể dùng trongliên kết góc ở trong ngăn kéo hoặc liên kết của các tấm đáy trong hộp bao bì

 Liên kết kiểu ráp mộng: kiểu liên kết này gia công tương đối đơn giản, cường độ liên kếtcũng đạt được mức độ nhất định

 Chi tiết liên kết bằng kim loại: thích hợp trong sản xuất mang tính hiện đại hoá

(2) Liên kết kiểu góc nghiêng: như trong hình vẽ 10-21 Đặc điểm của phương pháp liên kếtbằng thanh gỗ rời và phương pháp liên kết kiểu rãnh mộng về cơ bản là như nhau, như trênhình 10-20, ngoại quan tương đối đẹp Nhưng gia công khá phức tạp, cường độ không cao,thường dùng trong trường hợp sản phẩm có yêu cầu đặc thù

Với bộ phận giữa của phần khung hộp chủ yếu là sử dụng các liên kết như: liên kết bằngmộng đuôi én, liên kết bằng mộng thẳng góc, liên kết bằng rãnh mộng hình tam giác, liên kếtkiểu nhiều thân mộng thẳng góc, liên kết dạng mộng tròn, liên kết bằng chi tiết lệch tâm, liênkết bằng đinh,…

Liên kết của phần đỉnh và phần đáy của khung hộp chủ yếu sử dụng các hình thức như:phủ nóc kiểu thẳng góc, kết cấu ghép ván vào khung,…

10.3.2 Kết cấu cơ bản của sản phẩm mộc

Do sư phát triển của kỹ thuật hiện đại, kết cấu của sản phẩm mộc cũng theo đó mà thayđổi rất lớn, vì vậy mà chúng ta cần phải tiến hành phân tích kết cấu của các sản phẩm mộc.Kết cấu của sản phẩm mộc được phân thành kết cấu dạng khung giá truyền thống và kết cấudạng tấm hiện đại Do kết cấu dạng tấm của đồ mộc hiện đại là được sản xuất chủ yếu từ cácchi tiết dạng tấm, do đó mà kết cấu của nó cũng tương đối đơn giản, chủ yếu được tổ thành

từ các bộ phận như: ván cạnh, ván đỉnh, ván ngăn, ván lưng, ván đáy, ván cửa, ngăn kéo,…,quan trọng nhất của kết cấu loại đồ mộc này là phương thức liên kết, có thể tham khảo trongtiết 1 về Phương thức liên kết, cũng trong chương này Trong chương này chủ yếu là lấy ví

Hình 10-21 Liên kết khung hộp kiểu góc nghiêng

(a) liên kết bằng rãnh mộng (b) liên kết bằng mộng đuôi én chìm hoàn toàn (c) liên kết bằng chốt

(d) liên kết bằng mộng tròn

dụ về phương thức liên kết của kết cấu dạng khung để chứng minh về kết cấu cơ bản của sảnphẩm mộc Một loại tủ có kết cấu dạng khung được tổ thành từ: bệ, khung, ván ghép vàokhung, cửa, ngăn kéo,…, như trên hình vẽ 10-22.

(1) Đế: thường thấy có kiểu chân, kiểu

bao kín đế hay kiểu khung giá Vật liệu

chế tạo có thể là từ gỗ, hay từ ván nhân

tạo,…

 Kiểu bao kín đế: vật liệu thường làm

là gỗ tự nhiên, ván nhân tạo hay gỗ

ghép,… khả năng chịu lực rất lớn,

nhưng không có lợi cho quá trình thông

gió và độ bằng phẳng khi đặt Loại này

nó khác đối với đồ mộc dạng tấm hiện

đại, đồ mộc dạng tấm thường có phần ván cạnh và đế là một, còn kết cấu dạng khung thìphần cạnh và phần đế là tách rời

 Kiểu khung giá: được liên kết từ các chân và các thanh giằng tạo thành, thông thường là

sử dụng phương pháp liên kết mộng, yêu cầu ở các vị trí liên kết phải có cường độ cao thìmới có thể thoả mãn được nhu cầu sử dụng

 Kiểu chân: các chân thường được chế tạo từ gỗ, kim loại hoặc polymer,…Thông thườngchúng được chế tạo ở dạng có thể tháo rời, phương pháp liên kết là bằng đinh gỗ, mộng trònhoặc bằng các chi tiết kim loại

(2) Kết cấu của khung: là một chủ thể tạo nên hình dáng của sản phẩm, phát huy được tácdụng làm chỗ dựa cho toàn bộ sản phẩm

(3) Kết cấu của ván ghép vào khung: chủ yếu là phát huy được tác dụng bịt kín, phối hợp vớiphần khung tạo thành một không gian sử dụng

(4) Cửa: có loại cửa mở theo chiều ngang, cửa gấp, cửa lật, cửa cuộn,…

(5) Ngăn kéo: được tạo thành từ phần ván cạnh, ván đáy và tấm ván đầu của ngăn kéo.Phương thức liên kết chủ yếu có mộng tròn, mộng đuôi én dạng nửa kín, mộng thẳng góchay sử dụng các chi tiết kim loại để liên kết,… Vật liệu được sử dụng thường là gỗ tự nhiên,

gỗ ghép, ván dán 3 lớp, ván dán nhiều lớp,…

Câu hỏi:

1 Lấy một loại đồ mộc kiểu truyền thống làm ví dụ, hãy trình bày về hình thức kết cấu cơ bản của nó?

2 Lấy một loại đồ mộc kiểu tấm hiện đại (sử dụng hình thức liên kết bằng chi tiết kim loại) làm ví dụ, hãy trình bày về hình thức kết cấu cơ bản của nó?

3 So sánh những đặc điểm của các loại ván thường dùng?

4 Lấy những loại keo thường sử dụng (UF, PF, PVAc) làm ví dụ, hãy phân tích các trường hợp ứng dụng của chúng?

33

Hình 10-22 Kết cấu của đồ mộc dạng khung

Chương 11 Cơ sở công nghệ của gia công cơ giới

[Nội dung chính]:

1 Khái niệm cơ bản

2 Phương pháp đánh giá độ nhấp nhô (độ thô) của bề mặt và các tham số của nó

11.1.Quá trình công nghệ

Qúa trình công nghệ là thông qua các loại thiết bị gia công để làm cho nguyên liệu thayđổi về hình dáng, kích thước hoặc tính chất vật lý, qua một loạt các công đoạn để gia côngnguyên liệu thành sản phẩm phù hợp với yêu cầu kỹ thuật

Khi bố trí quá trình công nghệ không những cần phải xem xét đến sản lượng, hay nângcao năng suất lao động, mà quan trọng hơn là phải chú trọng đến chất lượng gia công cũngnhư tăng cường công tác kiểm tra và quản lý chất lượng Như vậy mới có thể đảm bảo đượcchất lượng của sản phẩm, nâng cao được độ tin cậy đối với sản phẩm, từ đó đạt được nhữngchỉ tiêu như chất lượng tốt, sản lượng cao, năng lượng tiêu hao thấp, hiệu quả sản xuất cao

và hiệu ích kinh tế cao

11.1.1 Các công đoạn của qúa trình sản xuất đồ mộc

Căn cứ vào đặc trưng gia công hoặc mục đích gia công khác nhau, quá trình công nghệsản xuất đồ mộc lại được phân ra thành rất nhiều công đoạn, như trên hình 11-1

Nguyên liệu chủ yếu trong sản xuất đồ mộc là gỗ xẻ và các loại ván nhân tạo, để đảmbảo được chất lượng của sản phẩm, trong quá trình sản xuất yêu cầu gỗ xẻ phải đạt đến một

độ ẩm nhất định Vì thế, gỗ xẻ trước khi gia công bắt buộc phải được tiến hành sấy khô Gia công cơ giới đối với gỗ xẻ và các loại ván nhân tạo, thông thường được bắt đầu từcông đoạn pha phôi Qua pha phôi, nguyên liệu được xẻ thành những tấm ván có kích thướcnhất định Công đoạn pha phôi nên sao cho nguyên liệu đạt được đến kích thước lợi dụngmột cách hợp lý nhất

Thứ tự trước sau của công đoạn sấy khô và pha phôi, thường do kết cấu của sản phẩmkhác nhau mà chúng cũng khác nhau Có thể là tiến hành sấy trước sau đó mới pha phôi;hoặc cũng có thể là pha phôi trước rồi mới tiến hành sấy Trong thực tế sản xuất, cả haitrường hợp trên đều tồn tại

Ván sau khi pha phôi đầu tiên được tiến hành gia công đối với 4 bề mặt và cắt phần đầumẩu, tạo ra được hình dạng và kích thước nhất định, khi cần thiết có thể tiến hành dán keo,phủ mặt hoặc tạo ra các chi tiết cong Gia công tinh bao gồm có tạo mộng, khoan lỗ, đánhnhẵn,… Tức là thông qua những công đoạn gia công này để đạt được những chi tiết phù hợpvới yêu cầu thiết kế

Sấy

khô phôiPha công Gia

phôi thô

Liên kết keo

Chi tiết cong

Gia công tinh

Lắp ráp cụm chi tiết

Gia công với các chi tiết

Lắp ráp tổng thể

Trang sức

Hình 11-1 Các công đoạn của quá trình sản xuất đồ mộc

Công đoạn lắp ráp sản phẩm mộc thường là, đầu tiên tiến hành lắp các chi tiết thành các

bộ phận của sản phẩm, sau đó lại gia công tiếp đối với các bộ phận đó, cuối cùng mới lắp ráptổng thể

Giai đoạn cuối cùng của quá trình công nghệ sản xuất đồ mộc chính là quá trình lắp ráptổng thể hoặc quá trình trang sức Thứ tự trước sau của chúng được căn cứ vào hình thức kếtcấu của sản phẩm mà quyết định Do vậy, có thể là tiến hành lắp ráp tổng thể thành sản phẩmrồi sau đó mới trang sức; hoặc cũng có thể là tiến hành trang sức đối với từng bộ phận củasản phẩm rồi sau đó mới lắp ráp tổng thể thành sản phẩm, hoặc cũng có thể là sau khi trangsức các chi tiết xong các chi tiết được đóng bao để đem đi tiêu thụ

Các công đoạn của quy trình công nghệ được tổ thành từ rất nhiều các bước công nghệ.Bước công nghệ: do một (hoặc một nhóm) công nhân ở một vị trí công tác nhất định,liên tục hoàn thành một thao tác nào đó của quá trình công nghệ, đó được gọi là bước côngnghệ Các bước công nghệ là một bộ phận cơ bản tổ thành nên quy trình công nghệ, cũng làmột modul cơ bản của kế hoạch sản xuất Các công đoạn lại bao gồm rất nhiều các bướccông nghệ tổ thành

Phân các bước công nghệ thành các bộ phận như công lắp đặt, công dịch chuyển, côngcắt,… là có tác dụng cho việc chế định ra quy trình công nghệ, phân tích được thời gian giacông các bộ phận, xác định được chính xác thời gian định mức, đảm bảo được chất lượng giacông cũng như nâng cao được sản lượng

Trong quá trình gia công các chi tiết, thời gian tiêu hao cho quá trình cắt thường ít hơnrất nhiều so với thời gian tiêu hao cho các công đoạn như lắp đặt, điều chỉnh, dịch chuyển,…

ở trên máy thao tác Vì thế, cần cố gắng giảm thấp thời gian chuyển động không tải của máy,giảm thấp thời gian lắp, dỡ cũng như số lần lắp gá ở trên máy, có thể sẽ nâng cao được tỷ lệlợi dụng đối với máy cũng như tăng năng suất lao động

11.1.2 Sự tập trung và phân chia của các bước công nghệ

(1) Sự phân chia của các bước công nghệ: đó là làm cho lượng công việc trong mỗi bướccông nghệ được giảm thấp Tức là phân những bước công nghệ lớn và phức tạp ra thành mộtloạt những bước công nghệ đơn giản Căn cứ vào nguyên tắc phân chia, quy trình công nghệtạo thành có những đặc điểm sau: kết cấu của máy móc thiết bị cũng như các công việc điềuchỉnh, thao tác đều rất đơn giản, yêu cầu về trình độ kỹ thuật của người công nhân điều khiểnkhông cao, do đó thuận tiện cho việc thay đổi sản phẩm, mà còn có thể căn cứ vào tình hình

cụ thể của các bước công nghệ để lựa chọn được lượng nguyên liệu bị cắt bỏ hợp lý nhất.Nhưng loại quy trình công nghệ này cần có số lượng thiết bị nhiều, số lượng công nhân thaotác đông, sản xuất chiếm diện tích lớn

(2) Bước công nghệ tập trung: bước công nghệ tập trung là cố gắng sao cho chi tiết khi giacông chỉ cần lắp đặt 1 lần, sau đó có thể tiến hành gia công được đồng thời nhiều bề mặt Đócũng là đem một số bước công nghệ độc lập tập trung lại với nhau thành một bước côngnghệ lớn và tương đối phức tạp Giới hạn của nó là toàn bộ một chi tiết chỉ cần qua một bướccông nghệ là có thể hoàn thành Căn cứ vào nguyên tắc tập trung của các bước công nghệ màquy trình của nó có những đặc điểm sau: giảm được số lần lắp đặt đối với chi tiết gia công,rút ngắn thời gian lắp đặt và tháo dỡ các chi tiết gia công Đối với những chi tiết gia công cókích thước quá lớn, vận chuyển hay tháo dỡ đều rất khó khăn, mà yêu cầu về độ chính xácđối với các bề mặt gia công lại cao, thì thích hợp sử dụng phương thức các bước công nghệ

35

tập trung này Khi thực hiện kiểu các bước công nghệ tập trung có thể làm giảm được sốlượng bước công nghệ, đơn giản hoá cho kế hoạch sản xuất cũng như công tác tổ chức sảnxuất, rút ngắn được quy trình công nghệ và chu kỳ sản xuất, giảm diện tích sử dụng, nângcao năng suất lao động Nếu như sử dụng những loại máy chuyên dụng hiệu suất cao, còn cóthể giảm được đáng kể số lượng máy móc Nhưng khi thực hiện dạng tập trung đối với cácbước công nghệ, cấu tạo của máy móc và thiết bị lại tương đối phức tạp, thời gian để điềuchỉnh đối với những loại máy móc này đòi hỏi khá nhiều, khi chuyển đổi sản phẩm lại gặp khókhăn, đồng thời yêu cầu người công nhân thao tác phải có trình độ kỹ thuật tương đối cao.

Trong quá trình sản xuất đồ mộc, bước công nghệ kiểu tập trung được ứng dụng rất rộngrãi trong công đoạn gia công bằng cơ giới Bước công nghệ kiểu tập trung có dạng liên tục,dạng ngang hàng và dạng ngang hàng - liên tục Dạng liên tục là chi tiết gia công sau khi đãđược định vị, thông qua cơ cấu tự động chuyển đổi của dao cắt hoặc sử dụng loại dao cắttương đối phức tạp để tiến hành gia công liên tục hoàn thành toàn bộ các công việc Dạngngang hàng là sử dụng một nhóm máy liên hợp, kết hợp với cơ cấu điều khiển để tiến hànhquá trình gia công Dạng ngang hàng - liên tục là được sử dụng trong dây chuyền sản xuấtliên tục gia công bằng cơ giới đối với các loại gỗ ghép hoặc gỗ hộp

Các bước công nghệ tập trung hay phân chia sẽ liên quan đến mức độ phân tán của quytrình công nghệ, đến chủng loại thiết bị gia công cũng như sự dài hay ngắn của chu kỳ sảnxuất Do đó, Khi thực hiện tập trung hay phân tán đối với các bước công nghệ, cần phải căn

cứ vào rất nhiều các nhân tố như quy mô sản xuất, tình trạng thiết bị, chủng loại và kết cấusản phẩm, điều kiện kỹ thuật, tổ chức sản xuất,…để tiến hành xác định sao cho hợp lý

11.1.3 Quy trình công nghệ

Quy trình công nghệ là quy định về công nghệ gia công hợp lý cũng như về văn kiện kỹthuật của phương pháp gia công, như thẻ công nghệ, thẻ kiểm tra,… Trong các văn kiện này

sẽ quy định ra dây chuyền công nghệ để sản xuất ra sản phẩm, các chủng loại công cụ, thiết

bị, máy móc sử dụng, yêu cầu kỹ thuật đối với sản phẩm và phương pháp kiểm tra, trình độ

kỹ thuật của người công nhân và định mức thời gian sản xuất, kích thước của nguyên liệu sửdụng cũng như định mức về lượng nguyên liệu tiêu hao,…

Quy trình công nghệ có tác dụng đối với các mặt sau:

(1) Quy trình công nghệ là văn kiện kỹ thuật chủ yếu để chỉ đạo quá trình sản xuất: quy trìnhcông nghệ hợp lý là được tổng kết từ cơ sở của kinh nghiệm thực tiễn, căn cứ vào lý luậnkhoa học và thông qua thí nghiệm bắt buộc mà có được, do đó khi căn cứ vào quy trình côngnghệ để tiến hành quá trình sản xuất, sẽ có thể đảm bảo tốt được chất lượng sản phẩm, đạtđược những mục tiêu như nâng cao hiệu quả sản xuất cũng như hiệu quả về kinh tế Quytrình công nghệ không phải là cố định không có sự thay đổi, mà nó luôn luôn được sáng tạo,cải tiến tiếp cận những kỹ thuật công nghệ tiên tiến của trong và ngoài nước, không ngừngcải tiến và hoàn thiện, để càng ngày càng tốt cho quá trình chỉ đạo sản xuất

(2) Quy trình công nghệ là những căn cứ cơ bản cho quá trình tổ chức sản xuất và công tácquản lý: trong sản xuất, việc cung cấp nguyên liệu, điều chỉnh các phụ tải của máy móc, thiết

kế và chế tạo các thiết bị, lập kế hoạch sản xuất, tổ chức lao động cũng như tính toán giáthành sản phẩm,…đều được lấy quy trình công nghệ làm căn cứ cơ sở

(3) Quy trình công nghệ là cơ sở cho việc mở rộng hoặc xây dựng mới các công xưởng: Khixây mới hoặc tiến hành nâng cấp mở rộng các phân xưởng, cần phải căn cứ vào quy trình

công nghệ cũng như nhiệm vụ sản xuất để xác định được số lượng và chủng loại thiết bị cầnthiết, diện tích nhà xưởng, các thiết bị phối hợp, cấp bậc và số lượng công nhân sản xuất, bốtrí các bộ phận phụ trợ,…

Khi xác định quy trình công nghệ, cần phải căn cứ vào điều kiện sản xuất nhất định, đểsao cho có được tốc độ sản xuất nhanh nhất, lượng lao động sử dụng ít nhất, giá thành sản

phẩm tạo ra là thấp nhất, nhưng chất lượng sản phẩm phải phù hợp với yêu cầu Do vậy, khi

xác định quy trình công nghệ cần phải xem xét đến những vấn đề sau:

 Tính tiên tiến của kỹ thuật: khi xác định quy trình công nghệ cần hiểu rõ được về tình hình

kỹ thuật công nghệ ở trong và ngoài nước, tích cực sử dụng những loại thiết bị và công nghệtiên tiến nhất

 Tính hợp lý về kinh tế: trong điều kiện sản xuất cố định, có thể đưa ra nhiều phương án đểhoàn thành được loại sản phẩm gia công, cần thông qua tính toán và so sánh để lựa chọn raphương án có tính kinh tế nhất, đảm bảo được giá thành của sản phẩm là thấp nhất

 Có được điều kiện thác tác tốt nhất: khi xác định quy trình công nghệ, cần thiết phải xemxét đến điều kiện thao tác tốt và an toàn cho người công nhân, nên chú ý sử dụng các phươngthức gia công có tính cơ giới hoá và tự động hoá cao, để giảm thấp sức lao động của ngườicông nhân

Khi thiết lập quy trình công nghệ, đầu tiên cần phải nghiên cứu kỹ về yêu cầu kỹ thuậtcủa sản phẩm và khối lượng công việc cần làm, hiểu được tình hình thiết bị và công nghệ củahiện trường thao tác, tham khảo về quá trình phát triển của khoa học kỹ thuật trong và ngoàinước, kết hợp với những kinh nghiệm của các bộ phận liên quan để tiến hành gia công đốivới các hạng mục đó Để làm cho quy trình cong nghệ được phụ hợp với tình hình sản xuấtthực tế, còn cần phải chú ý đến việc điều tra nghiên cứu, tập trung trí tuệ của tập thể Khi ứngdụng những kỹ thuật tiên tiến, bắt buộc phải tiến hành thông qua quá trình thí nghiệm, rồimới đưa vào áp dụng

11.2 Chuẩn gia công

Để đảm bảo đạt được những chi tiết có hình dạng, kích thước, chất lượng bề mặt phùhợp với quy định thiết kế, cần phải thông qua rất nhiều các bước công nghệ để gia công, quamỗi bước công nghệ gia công lại hình thành nên được một bề mặt mới, giữa công cụ cắt vàchi tiết gia công luôn luôn tồn tại một vị trí tương đối chính xác Quá trình xác định vị trítương đối giữa công cụ cắt và chi tiết gia công được gọi là quá trình xác định chuẩn gia công

Để làm cho các chi tiết có được vị trí tương đối chính xác ở trên máy so với dao cắt hoặc là

vị trí tương đối giữa các chi tiết ở trong sản phẩm, thì cần thiết phải lợi dụng những điểm,đường và mặt để tiến hành định vị, việc sử dụng những điểm, đường và mặt này để tiến hànhđịnh vị được gọi là chuẩn gia công

Căn cứ vào tác dụng khác nhau của các mức chuẩn, có thể phân chúng thành 2 loại lớn

đó là: chuẩn thiết kế và chuẩn công nghệ

(1) Chuẩn thiết kế: khi thiết kế, dùng để xác định được các điểm, đường và mặt của vị trítương đối giữa các chi tiết với nhau trong sản phẩm, đó được gọi là mức chuẩn thiết kế Mứcchuẩn thiết kế có thể là những điểm, đường hay mặt hình học, cũng có thể là các điểm,đường, mặt thực tế ở trên các chi tiết, tức là một bề mặt thực tế hoặc một cạnh bên thực tếnào đó Ví dụ, khi thiết kế khung của cánh cửa, có thể dùng đường trục đối xứng hoặc là một

37

cạnh bên của cánh để từ đó xác định được vị trí của cạnh còn lại, đó được gọi là mức chuẩnthiết kế.

(2) Chuẩn công nghệ: Trong quá trình gia công hoặc lắp ráp, dùng để xác định được vị trítương đối giữa các điểm, đường hay mặt của các bề mặt trong chi tiết hoặc giữa các chi tiếtvới nhau trong sản phẩm, đó được gọi là mức chuẩn công nghệ

Căn cứ vào công dụng khác nhau mà mức

chuẩn công nghệ có thể được phân ra thành mức

chuẩn định vị, mức chuẩn lắp ráp và mức chuẩn

kiểm tra Khi các chi tiết gia công được định vi

trên máy, chúng được dùng để xác định vị trí

tương đối của bề mặt gia công với dao cắt và

máy, đó được gọi là mức chuẩn định vị Ví dụ,

khi gia công lỗ mộng trên máy khoan, thì bề mặt

tiếp xúc giữa chi tiết gia công với mặt bàn thao

tác hay thước dẫn hướng đều được gọi là mức chuẩn định vị, như trên hình vẽ 11-2

Khi gia công, các bề mặt của các chi tiết gia công có những hình thức sau:

 Dùng một mặt làm chuẩn, gia công với mặt đối diện

 Dùng một mặt làm chuẩn, đồng thời gia công với chính mặt đó

 Dùng một mặt làm chuẩn, gia công với mặt cạnh nó (mặt liền kề)

 Dùng hai mặt cạnh nhau làm chuẩn, gia công với hai mặt còn lại

 Dùng 3 mặt làm chuẩn

Trong 5 loại chuẩn định vị trình bày ở trên, 2 loại đầu tiên cho phép các chi tiết gia côngđược dịch chuyển, thường dùng trong gia công bào nhẵn đối với các chi tiết 2 loại cuối cùngchỉ cho phép chi tiết gia công được dịch chuyển theo một hướng nhất định, thường dùngtrong bào 4 mặt đối với các chi tiết Loại thứ 5 chỉ dùng trong dạng gia công mà chi tiết cốđịnh, như khoang lỗ

Trong quá trình gia công, do mức độ gia công đối với các chi tiết là khác nhau, mức chuẩnđịnh vị cũng có thể được phân ra thành mức chuẩn thô, mức chuẩn tinh và mức chuẩn bổ trợ

Bề mặt có hình dạng tương đối thô, không được thông qua gia công tinh, mà dùng làm tiêuchuẩn thì đó được gọi là mức chuẩn thô Như khi dùng cưa đĩa để xẻ gỗ, thì tấm ván sẽ lấymột mặt và một cạnh dùng làm chuẩn định vị, thì cạnh và mặt này thuộc loại mức chuẩn thô.Trong quá trình gia công, chỉ tạm thời dùng để xác định được vị trí gia công của một chitiết nào đó, được gọi là mức chuẩn bộ trợ Như trên máy tạo mộng dạng một mặt, để tiếnhành gia công đối với phần thân mộng ở hai đầu, thì trong quá trình gia công phải lấy mộtđầu làm chuẩn, để ước lượng ra độ dài của chi tiết, đó được gọi là mức chuẩn bổ trợ

Nếu bề mặt đã được gia công đạt đến độ phẳng, nhẵn như yêu cầu mà bề mặt đó đượcdùng để làm chuẩn, thì được gọi là mức chuẩn tinh Như ví dụ ở trên, khi tiến hành gia côngđối với thân mộng thứ hai, lợi dụng thân mộng thứ nhất đã được gia công tương đối hoànchỉnh để làm chuẩn, thì đó được gọi là mức chuẩn tinh

Khi lắp ráp, dùng để xác định vị trí tương đối của các bề

mặt giữa các chi tiết với nhau trong sản phẩm, đó được gọi là

mức chuẩn lắp ráp Như trong hình 11-3 là chỉ một khung gỗ

được sử dụng các loại mộng bằng, sau đó được lắp ráp lại với

38

Hình 11-2 Mức chuẩn định vị

1 công cụ cắt 2 chi tiết gia công

nhau tạo thành, phần mặt của thân mộng cũng như khoảng cách giữa hai phần vai mộng, đầumộng đều có ảnh hưởng đến hình dạng và kích thước của khung gỗ Do đó, chúng đều lànhững mức chuẩn của lắp ráp.

Dùng để kiểm tra kích thước cũng như vị trí của các bề mặt đã được gia công, được gọi làmức chuẩn kiểm tra Kích thước của các chi tiết cũng được tính toán ra từ mức chuẩn kiểmtra

11.3 Độ chính xác gia công

11.3.1 Khái niệm cơ bản về độ chính xác gia công

Độ chính xác gia công là chỉ mức độ phù hợp của các tham số về hình dáng, kích thước,

bề mặt,… của chi tiết sau khi gia công đối với các tham số về hình học được quy định trong

sơ đồ thiết kế Mức độ phù hợp càng cao, tức là sự khác nhau giữa thiết kế và sản phẩm thực

tế càng nhỏ, điều đó cũng nói là độ chính xác trong gia công càng cao; ngược lại, tức là sai

số trong gia công càng lớn, độ chính xác trong gia công thấp Do vậy, việc nghiên cứu đểđảm bảo, thậm trí là nâng cao được độ chính xác trong gia công, cũng chính là nghiên cứu vềgiảm thấp sai số trong gia công

Trong quá trình gia công các chi tiết, do rất nhiều những nguyên nhân, mà làm cho kíchthước cũng như hình dạng của chi tiết không thể hoàn toàn giống với trong bản vẽ thiết kếđược, tức là nó tồn tại những sai số Trên thực tế, từ việc xem xét đến công dụng của sảnphẩm, cũng sẽ cho phép có một sai số nhất định trong gia công, nhưng bắt buộc phải khốngchế những sai số đó trong một phạm vi cho phép

Sai số giữa kích thước thực tế khi gia công của các chi tiết và kích thước trên bản thiết

kế được gọi là sai số về kích thước Mức độ phù hợp của kích thước được gọi là độ chính xáccủa kích thước

Các chi tiết sau khi được gia công, hình dáng của nó không thể hoàn toàn giống đượcvới hình dáng trên bản vẽ thiết kế, sự khác nhau giữa chúng được gọi là sai số về hình dáng.Mức độ phù hợp giữa hình dáng thực tế và hình dáng thiết kế được gọi là độ chính xác vềhình dáng

Trong gia công cắt gọt, cần phải đảm bảo được độ chính xác về kích thước cũng như độchính xác về hình dáng của các bộ phận trong một chi tiết, đồng thời cũng cần phải đảm bảođược độ chính xác về vị trí giữa các bề mặt với nhau

11.3.2 Những nhân tố ảnh hưởng đến độ chính xác gia công

Các chi tiết trong sản phẩm mộc là được thông qua một loạt các bước công nghệ để giacông mà tạo thành Trong quá trình gia công, tình hình máy móc thiết bị, đặc tính của chi tiếtgia công, trình độ kỹ thuật của người công nhân thao tác, đều có ảnh hưởng trực tiếp đếnkết quả của quá trình gia công Mức độ ảnh hưởng của những nhân tố đó đến các bước côngnghệ cũng không giống nhau Tóm lại, sự hình thành về hình dáng, kích thước, chất lượng bềmặt của chi tiết gia công chính là kết quả ảnh hưởng tổng hợp của các nhân tố như trình bày

ở trên

(1) Cấu tạo và độ chính xác về hình học của máy móc: bản thân máy chế biến gỗ cũng có độchính xác do chế tạo và độ chính xác về hình học nhất định Trong đó bao gồm: độ rungđộng của trục dao và trục dẫn hướng; độ thẳng của bàn thao tác, giá dao, thước dẫn, thânmáy; độ song song và độ vuông góc giữa thước dẫn và đường tâm của trục dao; khe hở giữacác bộ phận truyền động của máy,… Những nhân tố như trình bày ở trên có ảnh hưởng trực

39

tiếp đến độ chính xác về kích thước cũng như độ chính xác về hình dáng của chi tiết được giacông.

Ngoài ra, máy móc trong quá trình sử dụng, các bộ phận chuyển động do tác dụng của

ma sát mà dần dần bị mài mòn, từ đó sẽ làm cho sai số trong gia công càng tăng cao Vì vậy,cần thiết phải định kỳ tiến hành kiểm tra đối với máy móc, tăng cường công tác sửa chữa vàbảo dưỡng, đảm bảo được độ chính xác cần thiết cho máy móc khi hoạt động

(2) Kết cấu dao cắt, độ chính xác khi lắp đặt và ma sát gây tổn hại cho dao: độ chính xác khichế tạo dao cắt và chất lượng của lưỡi cắt sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác khi giacông đối với các chi tiết Đảm bảo được độ chính xác khi chế tạo dao cắt, đồng thời khốngchế được lượng tổn hại do ma sát tạo ra, chính là một trong những phương pháp cần thiết đểđảm bảo được độ chính xác trong gia công

(3) Độ chính xác của các bộ gá cũng như sai số khi lắp đặt các chi tiết gia công trên bộ gá: bộ

gá có sai số do chế tạo hoặc là trong quá trình sử dụng phát sinh sự sai lệch, đều dẫn đến sai

số trong gia công Do vậy, để làm giảm thấp những loại sai số này, cần sử dụng những bộ gá

có chất liệu, kết cấu hợp lý, đồng thời cũng phải có được độ chính xác khi chế tạo cần thiết,cần phải đảm bảo được độ cứng đủ lớn, để giảm thấp hiện tượng biến hình của bộ gá

Khi lắp đặt các chi tiết gia công lên bộ gá, nếu như điểm đặt lực hay hướng kẹp khôngthích hợp, cũng sẽ làm thay đổi vị trí của chi tiết, từ đó làm ảnh hưởng đến độ chính xác khigia công Do đó, khi định vị hoặc khi kẹp chặt đối với các chi tiết gia công, cần phải xem xétđến những nhân tố này Ngoài ra, bản thân của chi tiết cũng có thể là do lực kẹp quá lớn màtạo ra sự biến hình, từ đó dẫn đến sai số, trong trường hợp đó khi gia công chính xác cũngcần phải chú ý

(4) Tính biến dạng đàn hồi hệ thống: trong quá trình gia công cắt gọt, do tác dụng của ngoạilực (lực cắt, các bộ phận của máy chuyển động quay không cân bằng, lực ly tâm tạo ra docác bộ phận chuyển động quay với tốc độ cao, lực ma sát tạo ra khi các chi tiết dịch chuyển,

…), làm cho bên trong máy, bộ gá, dao cắt hay các chi tiết cấu tạo, xuất hiện hiện tượng biếndạng đàn hồi Đồng thời, các bộ phận trong hệ biến dạng đàn hồi này, do tác dụng của ngoạilực mà làm cho các vị trí tiếp xúc bị dịch chuyển Sự biến dạng đàn hồi và sự dịch chuyển về

vị trí tạo thành tổng dịch chuyển mang tính hệ thống, từ đó tạo nên sai số cho quá trình giacông

Trong quá trình cắt gọt, do loại hình và độ cứng của các vật liệu gia công khác nhau, độlớn nhỏ của độ dư gia công, mức độ cùn hoá của dao cắt, sự phân phối của nội ứng lực bêntrong vật liệu và trình độ kỹ thuật của người công nhân cũng khác nhau, làm cho các ngoạilực tạo ra cũng thay đổi, từ đó dẫn đến tổng dịch chuyển mang tính hệ thống cũng khác nhau,

nó cũng tạo thành những các sai số khi gia công đối với các chi tiết

Độ cứng của máy móc được quyết định bởi độ cứng của tất cả các bộ phận trên máy, nếunhư máy móc chỉ có được độ cứng tĩnh không thôi, thì vẫn chưa đủ để đảm bảo được độchính xác theo yêu cầu khi gia công Bởi vì, trong quá trình gia công, do tác dụng của lựccắt, làm cho các bộ phận của máy sẽ phát sinh biến dạng đàn hồi, từ đó làm dịch chuyển vịtrí tương đối giữa dao cắt và chi tiết gia công, hoặc sẽ làm phát sinh sự rung động mạnh, rồikết hợp với dao cắt và các linh kiện của máy tạo thành sự rung động hệ thống rất phức tạp.Khi tần suất biến động của dao cắt ăn khớp với tần suất rung hệ thống, khi đó sẽ xuất hiệnhiện tượng cộng hưởng, làm cho giá trị sai số tăng lên rất nhanh, ảnh hưởng nghiêm trọng