人造板生产中的砂光锯切线技术,都有哪些突破和提升?
近年来人造板工业发展迅速,对连续压机成套生产线各工段设备提出了新的挑战和要求,作为生产线重要工段之一的砂光锯切线,围绕用户要求及时升级技术,使生产线各个方面全面改善:单线生产能力大幅度提升,降低了操作人员的劳动强度及技能要求,生产板种范围得到扩大,加工单位板材的能耗物耗降低,生产线清洁度得到了改善,扩展了砂锯线功能,成品质量得到提升并更加稳定。
01 提高生产能力
(1)升级设备
砂锯线分砂光和锯切两部分,提升砂光生产能力最直接最有效的办法是增加砂光道数,通过细分砂削量提高砂光速度,达到大幅度提升砂光生产能力的目标;通过增加锯切高度提升锯切线生产能力。
(2)调整工艺布局
在不改变设备主要性能的前提下,通过调整砂锯线工艺布局,也可提升生产能力。
方法一是延长毛板长度,缩小辅助时间在整个锯切周期中的比例,可提升锯切生产能力20%,但这会使后处理线(高速锯开始)所有设备加长,增加投资成本。
方法二是利用中厚板(特别是刨花板)纵向锯切弹性小,锯切速度与砂光速度相匹配的特点,在砂光线上直接布置单张板纵锯,可消除纵锯生产能力瓶颈,提升生产能力 24%,还可改善锯边质量 (锯片转速高达 9 000 r/min)。对于2440mm幅宽的生产线,采用砂光在线纵锯(剖分)+2套柔性横锯,可打破生产能力瓶颈,满足最高日生产能力3000m3的需求。
(3)调整锯切周期
对锯切周期进行分析,发现实际锯切时间不足30%,超过70%是辅助时间,因此,一方面通过加快板垛转运节奏、缩短锯架返回速度、优化锯架运动轨迹、合并周期内重叠动作,以缩短锯切周期;另一方面,通过减少锯切高度,大幅提高锯切速度,同样也可以提升生产能力,但这对机械性能是一种新的考验。
02 优化操作流程
全自动砂光机由四大技术支撑:一是砂光数字化调整技术,所有砂辊、磨垫、上机架的调整都由机器完成,减轻了技术工人劳动强度;二是在线测量技术(见下图),包括厚度精度和表面质量,可以检测到每一道砂光板厚度,实现砂光质量全过程检测,既省时又精确,并明显提高检测工作效率;
三是砂光工艺技术,几十年经验积累形成完善砂光工艺配方,只要输入基本参数,配方系统就可自动生成砂削量和磨削电流的分配方案,并根据工况实时修正,大大降低调整人员的技能要求;
四是全自动控制系统,完成数字化调整、在线测量和砂光工艺技术有机结合,实现真正意义全自动砂光机。该机既解决了传统砂光机依赖人工调节的难题,又提升了砂光质量与工作效率。
03 生产新板种
人造板工业发展的另一个特点是不断研发新板种,涌现出了超薄纤维板、定向刨花板、细表面定向刨花板、高强刨花板等市场热点板种,给砂光锯切带来了新的技术课题。
砂光锯切应紧随市场变化采取相应的技术措施,如定向刨花板,由于其内部刨花形态发生了变化,成垛锯切时,锯片的受力情况也发生变化,锯切参数就要作相应的调整,以满足锯切生产能力和质量要求。在这些特色板种中,超薄纤维板技术挑战最大。
(1)超薄板砂光
通常超薄板伴随高速和宽幅,因此实现高质量砂光的难度更大:一是解决高频推板(最大频率达40张/min),以满足最大砂光速度150 m/min的需求;二是解决高速薄板的导入性,通过砂光工艺调整实现切削力平衡;
三是解决高速砂光的安全性,多重限厚装置可避免超厚板或多张板叠置进入砂光机;四是解决宽幅砂光的技术专题,如细磨砂削热平衡、中部厚度差异、导向辊高速共振等,保证宽幅薄板砂光的精度和设备稳定。
(2)超薄板锯切
成垛超薄板(通常称书本垛,高度为80~200 mm)的锯切需要经过书本堆垛、输送、锯切、堆垛等环节,很容易产生书本垛倾斜、底部板损坏、面板错位等问题,既影响生产节奏,又降低了成品合格率,围绕上述问题,采取相应措施:
一是采用书本堆垛无间隙过渡技术,砂光后的薄板高速进入书本堆垛后,实现无损平稳堆垛,同时堆成要求高度后的书本垛快速输出,实现砂光与锯切线的无缝对接;
二是采用超薄板书本垛无损输送技术,薄板书本垛在输送、进出料、转向等柔性规格锯切的各个环节中,既可靠稳定运行,又免受板垛损伤;
三是采用超薄板书本垛无损堆垛技术,对完成锯切后的薄板书本垛采用“前推、前送、上压、后拉、后档”多管齐下的方法,在保证高质量堆垛同时免受损伤,提高成品板的合格率。
04 清洁生产
清洁生产正越来越受到现代人造板企业的重视,它不仅给操作人员创造了一种宜人的工作环境,而且可以促进人身健康、保障生产安全、延长设备使用寿命。在砂光锯切生产线中,清洁生产主要集中在两个点:
(1)砂光清洁生产
一是优化吸尘口的形状和布局,使砂光粉尘抛出点与吸尘方向尽可能保持一致,提高吸尘的精确度;二是针对粗砂特点,配置主副吸尘口,有效捕捉溢出粉尘;三是导板配有自清洁砂带装置,并对特殊类板种的导板形状量身定制,保证各类砂光板清洁效果良好;四是通过砂光工艺配置和切削参数优化,既实现清洁生产,砂光速度又得到保证,同时还可节能降耗。
(2)锯切清洁生产
与单张板不同,成垛板锯切有其特殊性,通过工艺和结构优化,避免或减轻了粉尘溢出情况,包括成垛板表面粉尘残留、成垛板板间的粉尘积聚、大锯片出锯时粉尘飞出等难题。