桉木锯解工艺
锯解方法对原木出材率及锯材质量有直接的影响,锯解方法的选择也需根据树种、材径、用途而定。目前,应用于桉木的锯解技术主要有弦面平衡下锯法(图1)、翻转下锯法(图2)、三面下锯法(图3)、四面下锯法(图4)、径面下锯法(图5)、楔形下锯法(图6)、曲线下锯法。
图1 弦面平衡下锯法
Fig.1 String surface sawing method
图2 翻转下锯法
Fig.2 Turning sawing method
图3 三面下锯
Fig.3 Three-faced sawing method
图4 四面下锯法图
Fig.4 Four-faced sawing method
图5 径面下锯法
Fig.5 Diametral surface sawing method
图6 楔形下锯法
Fig.6 Wedge sawing method
1 弦面平衡下锯法
弦面平衡下锯法[20]是沿着髓心方向从原木两边依次进行对称锯解,由于板材的锯解方向在原木的横切面上呈平行且对称分布,因此,在锯解过程中,生长应力可以均匀的释放,可缓解板材的翘曲现象。弦面平衡下锯法主要应用于中小径级(直径约小于400 mm)的桉木锯解,主要原因是可获得尽可能宽的锯材,获得较好的经济效益[21]。
2 翻转下锯法
翻转下锯法[22]先是从原木的一侧沿竖直方向下锯,然后连续三次翻转90°后下锯,前三边锯解的板材数量根据原木径级而定。该方法的经切板出材率高,由于桉木的经切板所受的生长应力比弦切板均衡,因此经切板出现的端裂和翘曲现象较弦切板少,从而提高了桉木板材总体的质量水平[23]。
3 三面下锯法
三面下锯法首先是在原木的边部锯去一侧板皮,然后90°向外翻转,以锯解面扣在搁凳上,依次平行锯成板材。对于中等径级(直径范围约300~500 mm)的桉木,可采用三面下锯法进行锯解,不仅可减少部分裁边的工作量,同时还可获得较宽的锯材[21]。三面下锯法的原理与弦面平衡下锯法类似,只是三面下锯法多一个切面,该切面有利于桉木稳定在机床上,提高锯解稳定性和板材规格精度,同时该方法操作简单且效率高,因此被桉木加工企业广泛应用。
4 四面对称弦面下锯法
四面对称弦面下锯法也称毛方下锯法,将原木通过一次180°翻转,对称锯切原木两侧板皮,得到两面毛方,再90°向外翻转,依次锯切所需规格板材。此方法是根据桉木自身的木材结构和生长应力特点发明的,先对称下锯桉木两侧板皮可均匀释放一部分生长应力,减少残余应力,从而有效减少后续锯解过程中因生长应力的释放出现开裂、弯曲的现象[18]。该方法适用于大径级(直径约大于400 mm)的桉木锯解,可减少毛方的切削高度和裁边工作量,并且得到的锯材规格较为统一[21]。
5 径面下锯法
径面下锯法是先将原木锯解成四开材,再将每个四开材锯解成所需厚度的径切板。由于桉木的中心径切板极易从髓心处产生劈裂,此方法可以将易发生开裂的髓心部分的木材放置于板材的边缘,所锯得的径切板宽度较窄,该径切板在后续的干燥(主要是气干和窑干)过程中可明显减少开裂变形等干燥缺陷,但同时也会有产生反翘的缺点。该方法操作相对复杂,增加人工和时间成本,因此采用该方法对桉木进行加工的企业较少。
6 楔形下锯法
楔形下锯法[18]也称辐形下锯法,该锯解技术是澳大利亚的Radial Timber Australia公司发明的,是一项适用于人工林小径原木高效锯解的创新性方法,直径<400 mm的小径原木利用楔形下锯法进行锯解,可有效增加产值。楔形下锯法按照桉木的生长轮顺序进行锯解,其板材的宽度方向与生长轮的方向一致,可使板材残余应力小、生长应力分布均匀,且在后续的干燥过程中干燥应力在板材上分布也较为均匀,提高板材整体上尺寸的稳定性,有效减少板材的开裂、翘曲、横弯等缺陷。但由于该下锯法操作较为复杂,加工成本高,一般仅用于特殊用途的板材加工。
7 曲线下锯法
曲线下锯法[17]是根据原木的结构形状进行下锯,不仅能沿直线切割,还可在参数限定的范围内进行曲线锯解,可明显提高原木的出材率和利用率。有的桉木是弯曲状的,按照一般的直线下锯法,木材年轮将受到横向切割,横切年轮会使原木的应力不平衡,有时会在板材的后续加工或是受潮时才会显现,导致加工好的工件开裂、弯曲。曲线下锯法制成的弯曲锯材通过干燥等工艺处理后可变直,提高木材性能。目前,曲线下锯法在21世纪初逐渐被木材加工企业采用,如由德国的罗森海姆应用科技技术大学和Sagetechnik无线设备公司联合研发的数控随弯就弯高速曲线锯已被运用到原木锯解设备中
来源:桉木锯解技术的发展
陈松武1,陈柏旭2,刘晓玲1,罗玉芬1,林家纯1,陈桂丹1,陈 艳1
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