Nghiên cứu ảnh hưởng của chất lượng gia công bề mặt tới cường độ dán dính

LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hồn thành khố luận tốt nghiệp cho phép đƣợc bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo, Th.S Nguyễn Văn Thuận hƣớng dẫn bảo tơi tận tình tồn q trình học tập nhƣ nghiên cứu hồn thiện khoá luận tốt nghiệp Đồng thời qua cho phép đƣợc gửi lời cảm ơn đến tất thầy cô môn ván nhân tạo giúp đỡ tơi q trình thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Trung tâm thí nghiệm khoa chế biến lâm sản, cán Trung tâm thƣ viện Trƣờng đại học lâm nghiệp tạo điều kiện tốt trang thiết bị máy móc nhƣ tài liệu có liên quan giúp tơi hồn thành đề tài Bên cạnh cho phép tơi gửi lời cảm ơn tới công ty keo Casco tài trợ keo nhƣ nhiều tài liệu liên quan để thực đề tài Cuối gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ suốt thời gian qua Tôi xin chân thành cảm ơn lời chúc sức khoẻ ! ĐHLN, ngày 05 tháng 05 năm 2009 Sinh viên thực Nguyễn Quang Tạo ĐẶT VẤN ĐỀ Theo lý thuyết dán dính khả dán dính phụ thuộc vào nhiều yếu tố : ` - Nguyên liệu gỗ: Loại gỗ, khối lƣợng thể tích, độ ẩm gỗ, chất lƣợng bề mặt dán dính, - Chất kết dính: loại keo, thơng số kỹ thuật công nghệ keo, - Thông số chế độ ép: áp suất, nhiệt độ thời gian ép Tuy nhiên theo lý thuyết dán dính dán hai vật dán có bề mặt phẳng tuyệt đối khơng cần lực ép, với màng keo mỏng đều, liên tục cƣờng độ dán dính cao Trên thực tế khơng thể tạo đƣợc bề mặt phẳng tuyệt đối, nhƣng với nhiều phƣơng pháp gia cơng ta tạo bề mặt có độ nhấp nhơ nhỏ điều góp phần làm tăng chất lƣợng mối dán nhƣ tiết kiệm keo trình sản xuất Ngày ngƣời ta dùng cƣa rong, bào, đánh nhẵn giấy nhám để làm cho bề mặt gỗ phẳng nhẵn Đề tài: "Nghiên cứu ảnh hưởng chất lượng gia cơng bề mặt tới cường độ dán dính" Với ngun liệu gỗ keo tai tƣợng, chất kết dính là: SYNTEKO 1980-HARDENER 1993 SYNTEKO 1911-HARDENER 1999 hãng keo Casco cung cấp đƣợc thực nhằm đánh giá ảnh hƣởng chế độ gia công bề mặt thƣờng đƣợc áp dụng cho loài gỗ phổ biến nƣớc ta sử dụng loại keo Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu giới độ nhấp nhô bề mặt gỗ Độ nhấp nhô bề mặt đƣợc xem nhƣ thuộc tính vật chất khơng đƣợc xem xét cơng nghiệp gỗ mà cịn nhiều lĩnh vực khoa học khác nhƣ: Kim loại hàng không học, quang học, kỹ thuật ô tô Định nghĩa: độ nhấp nhô bề mặt không bề mặt khoảng nhỏ xuất trình gia công nhân tố khác hạn chế khơng phẳng thơng thƣờng (T.S.6956) - trích dẫn đánh giá tác động độ nhấp nhô bề mặt hai loại gỗ thông: Pinus nigra Pinus Brutia mặt cắt xuyên tâm tiếp tuyến Thực tế cho thấy loại bỏ nhấp nhơ bề mặt gỗ tồn thông qua loại phƣơng pháp sản xuất lớp sần sùi nhìn thấy đƣợc rõ ràng hay cảm nhận qua xúc giác kích thƣớc đo đƣợc dùng thiết bị điện tử để đo Trên giới có nhiều nghiên cứu độ nhấp nhơ bề mặt gỗ nhƣ: định giá độ nhấp nhô bề mặt gỗ, so sánh độ nhấp nhô bề mặt qua xúc giác tham số ba chiều suy qua phƣơng trình hồi quy Gaussian nghiên cứu của: Yuko Fujiwara Yoshihisa Fujii Yutaka Sawada Shogo Okumura - hiệp hội nghiên cứu gỗ nhật đƣợc đăng (The JapanWood Research Society 2004 từ trang 35 - 40 Gỗ Japannese oak Japannese beech đƣợc đánh nhẵn tay với giấy nhám có số hạt khác nhau.Hai tham số ba chiểu đƣợc lựa chọn để mô tả đặc điểm độ nhám bề mặt- tham số cho phân phối đỉnh nhọn độ nhấp nhô bề mặt, tham số khác cho đỉnh nhọn khác vùng tƣơng đối độ nhấp nhô- đỉnh nhọn chiều cao ngƣỡng cửa đƣợc so sánh tƣơng phản với độ nhấp nhô bề mặt qua xúc giác.Những tham số tồn từ độ nhấp nhô bề mặt xác định phƣơng trình hồi quy gauxơ linh hoạt (robust Gaussian filter-RGRF) RGRF điều chỉnh đặc biệt cho đánh giá độ nhấp nho bề mặt gỗ Trong phạm vi bƣớc sóng giới hạn 2,5mm, RGRF cung cấp xác thơng tin độ nhấp nhơ bề mặt Những thuật ngữ chuyên môn: độ nhấp nhô bề mặt, độ nhấp nhô xúc giác, tham số ba chiều, phƣơng trình hồi quy linh hoạt Độ nhấp nhơ bề mặt tiêu chuẩn quan trọng đánh giá chất lƣợng sản phẩm gỗ Nó thơng thƣờng đƣợc đánh giá chất lƣợng bề mặt gỗ tham số kết cấu định nghĩa tiêu chuẩn ISO 4287-1997 JIS B 0601-2001 Tuy nhiên, tham số đƣợc xác định dựa mô tả nhám đơn nên luôn mô tả đầy đủ đặc điểm độ nhám bề mặt gỗ độ nhấp nhô bề mặt gỗ sinh chế độ gia cơng tính hỗn tạp cấu tạo gỗ Những kết trình nghiên cứu: dung sai phƣơng trình hồi quy GAUXƠ (RGRF) Kết nghiên cứu cần thiết để đƣa chế độ gia công hợp lý với cấp chất lƣợng bề mặt 1.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam Ở Việt Nam có nhiều nghiên cứu ảnh hƣởng chất lƣợng gia công bề mặt gỗ với mức độ phân cấp độ nhẵn bề mặt độ nhấp nhô bề mặt qua khâu cơng nghệ Đó tiêu quan trọng để ngƣời sản xuất dựa vào để tim chế độ gia công hợp lý cho loại sản phẩm + Phân cấp độ nhẵn bề mặt: độ nhẵn bề mặt gia công đƣợc phân thành nhiều cấp, đƣợc ký hiệu tăng dần từ thơ đến tinh Thơng thƣờng phân chia cấp độ nhẵn bề mặt gia công thành 10 12 cấp (bảng 1.1) -là phân cấp độ nhẵn 12 cấp Có thể chia mức độ nhẵn bề mặt làm mức: - Bề mặt thô: độ nhẵn dƣới cấp - Bề mặt bán tinh: độ nhẵn từ cấp đến cấp - Bề mặt tinh: có độ nhẵn từ cấp 10 đến cấp 12 Bảng 1.1 Phân cấp độ nhẵn bề mặt gia công gỗ Cấp độ nhẵn Ký hiệu Cấp độ Rzmax ( m) Ký hiệu Rzmax ( m)  G7 100 nhẵn  G1  G2 1200  G8 60  G3 800  G9 32  G4 500 10  G10 16  G5 320 11  G11  G6 200 12  G12 1600 + Độ nhấp nhô bề mặt gia công qua khâu công nghệ: nguyên lý độ nhấp nhô bề mặt khâu công nghệ gia công giảm dần theo thứ tự công nghệ Ban đầu pha phơi cƣa-bề mặt có độ nhấp nhô lớn Độ nhấp nhô qua khâu xẻ thƣờng thô;qua khâu bào, phay, tiện, đánh nhẵn nhám thô thƣờng đạt mức bán tinh;qua khâu đánh nhẵn tinh va cạo nhẵn thƣờng đạt mức tinh.Các cấp độ nhẵn bề mặt gia công qua khâu công nghệ tổng hợp theo bảng 1.2 Bảng 1.2 Độ nhấp nhô bề mặt qua khâu gia công gỗ thông dụng Độ lớn nhấp nhô bề mặt theo số đặc trƣng Các khâu gia Rzmax ( m ) công 1600 1200 800 500 320 200 100 60 32 16 1.Cƣa đĩa - - X X X X 2.Cƣa vòng - - - X X X 3.Bào - - - - X X X X 4.Phay, xoi - - - - X X X X X 5.Đánh nhẵn - - - - - - X X X X X X Nạo nhẵn - - - - - - - - X X X X Nhận xét: Tuy có nhiều cơng trình nghiên cứu ảnh hƣởng chất lƣợng gia công bề mặt đến cƣờng độ dán dính keo với loại gỗ nhƣ: gỗ thông, gỗ bách, gỗ sồi chƣa có cơng trình nghiên cứu sâu độ nhấp nhô bề mặt gỗ keo tai tƣợng (Acacia mangium Willd) mà dừng lại mức độ khảo sát, đánh giá sơ qua độ nhấp nhô bề mặt.Mặt khác, chƣa có cơng bố thức kết đánh giá độ nhấp nhô bề mặt loại gỗ sử dụng công cụ gia công : cƣa rong, bào, đánh nhẵn cấp giấy nhám khác Ngày công nghệ sản xuất ván nhân tạo đặc biệt ván ghép Việt Nam phát triển nhanh số lƣợng chất lƣợng Trong ngun liệu để dùng gỗ mọc nhanh rừng trồng keo tai tƣợng Mặt khác sản phẩm ván ghép đa phần sử dụng chất kết dính keo hãng Casco Do để tìm độ nhẵn bề mặt thích hợp nhằm nâng cao chất lƣợng dán dính cho sản phẩm ván ghép sử dụng loại keo hãng Casco mối quan tâm doanh nghiệp sản xuất ván ghép nhƣ hãng keo Casco Bên cạnh việc nghiên cứu ảnh hƣởng chất lƣợng gia cơng bề mặt tới độ bền dán dính thơng qua việc sử dụng loại keo : SYNTEKO 19805 HARDENER 1993 SYNTEKO 1911-HARDENER 1999 giúp doanh nghiệp lựa chọn loại keo thích hợp với sản phẩm ván ghép Thơng qua đánh giá nhận xét khẳng định việc nghiên cứu ảnh hƣởng chất lƣợng gia công bề mặt gỗ keo tai tƣợng tới cƣờng độ dán dính loại keo hãng Casco chƣa có cơng trình thực Vì việc thực vấn đề nghiên cứu cần thiết 1.3 Mục tiêu nghiên cứu + Khảo sát đƣợc chất lƣợng bề mặt gỗ keo tai tƣợng (độ nhấp nhô bề mặt) thông qua mức gia công : cƣa rong, bào, đánh nhẵn giấy nhám100 240 + Xác định đƣợc ảnh hƣởng chất lƣợng gia công bề mặt tới cƣờng độ dán dính với chất kết dính EPI hãng keo Casco 1.4 Nội dung nghiên cứu + Phân tích nguyên nhân ảnh hƣởng tới chất lƣợng mối dán + Xác định tính chất kỹ thuật, công nghệ keo EPI Casco sản xuất + Thực nghiệm tạo mẫu xác định độ nhấp nhô bề mặt vật dán sử dụng chế độ gia công: cƣa rong, bào, đánh nhẵn cấp giấy nhám A100 A 400 + Tạo mẫu xác định cƣờng độ dán dính chế độ gia công khác 1.5 Phạm vi nghiên cứu + Nguyên liệu gỗ keo tai tƣợng 6- tuổi Sử dụng loại keo EPI : SYNTEKO 1980-HARDENER 1993 SYNTEKO 1911-HARDENER 1999 hãng keo Casco sản xuất + Sử dụng phƣơng pháp ép nguội với nhiệt độ môi trƣờng, áp suất ép, thời gian ép cố định 1.6 Phƣơng pháp nghiên cứu + Phƣơng pháp kế thừa : Kế thừa kết nghiên cứu có ngun liệu gỗ, chất kết dính chế độ ép + Phƣơng pháp thực nghiệm : - Thực nghiệm tạo mẫu kiểm tra chất lƣợng bề mặt xác định cƣờng độ dán dính keo theo tiêu chuẩn Châu Âu hành EN 205 :2003 - Sử dụng phƣơng pháp thống kê toán học để phân tích đánh giá kết kiểm tra 1.7 Ý nghĩa + Kết nghiên cứu sở để xác định chất lƣợng bề mặt gỗ keo tai tƣợng chế độ gia công khác + Kết nghiên cứu sở góp phần xác định ảnh hƣởng chất lƣợng bề mặt gỗ đến độ bền dán dính sản xuất ván ghép từ gỗ keo tai tƣợng với chất kết dính EPI hãng keo Cascco CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Khái niệm vế độ nhấp nhô bề mặt gia cơng Gỗ qua q trình gia cơng cắt gọt gia cơng ép, q trình gia cơng chịu ảnh hƣởng trạng thái máy gia cơng, độ xác hình học dao, áp suất ép, nhiệt độ, loại gỗ, độ ẩm… bề mặt có độ khơng phẳng, độ khơng phẳng quy nạp thành loại sau: + Vết hằn dao: thƣờng thành dạng lƣợc dang đƣờng, hình dạng to nhỏ chiều sâu định hình dạng hình học lƣỡi dao đặc trƣng chuyển động cắt gọt Nhƣ bề mặt gỗ xẻ cƣa đĩa có vết cƣa hình cung + Gợn sóng: loại dạng sóng có hình dạng kích thƣớc gần có quy luật, bết để lại bề mặt gia công dao cắt gọt kết rung công nghệ máy gia công - dao - chi tiết gia công Nhƣ bề mặt chi tiết sau gia cơng phay để lại gợn sóng bề mặt quỹ đạo lƣỡi dao hình thành + Độ khơng phẳng gỗ bị phá huỷ: bó sợi bề mặt gỗ bị tƣớc xé đứt lƣợng cắt không phù hợp, loại xuất bề mặt gỗ sau phay bóc + Độ khơng phẳng khơi phục đàn hồi: tính khơng đồng gỗ, tức khối lƣợng thể tích độ cứng phận gỗ khác mà hình thành độ khơng phẳng bề mặt + Lơng gỗ: đƣợc hình thành đầu sợi gỗ liền với bề mặt gỗ đầu dựng đứng dính lên bề mặt Hình thành chúng liên quan đến cấu tạo sợi gỗ điều kiện gia công Thông thƣờng đánh giá độ nhấp nhô bề mặt, khơng bao gồm lơng gỗ chƣa có dụng cụ phƣơng pháp phù hợp để đánh giá chuẩn xác Ngồi ngun nhân tạo độ không phẳng nhƣ trên, tế bào gỗ bị cắt lộ rãnh lồi lõm, kích thƣớc hình dạng đƣợc quy định kích thƣớc tế bào gỗ vị trí tƣơng đối chúng với mặt cắt gọt Độ nhấp nhô bề mặt gỗ tiêu quan trọng để đánh giá chất lƣợng bề mặt sản phẩm mộc Nó trực tiếp ảnh hƣởng đến chất lƣợng dán dính chất lƣợng trang sức gỗ, ảnh hƣởng đến lƣợng tiêu hao keo chất phủ Ngoài ra, yêu cầu độ nhấp nhô bề mặt gỗ liên quan đến công nghệ gia công xác định lƣợng dƣ gai cơng, chúng ảnh hƣởng đến tiêu hao nguyên liệu, suất lao động nhƣ giá thành sản phẩm 2.2 Nhân tố ảnh hƣởng đến độ nhấp nhô bề mặt gỗ Độ nhấp nhô bề mặt gỗ kết tác dụng chung nhân tố dƣới trình cắt gọt: + Chế độ cắt gọt: bao gồm tốc độ cắt gọt, tốc độ đẩy gỗ chiều dày lớp phoi cắt (chiều sâu lần bào) + Dao cắt gọt: tham số hình học, độ xác chế tạo, độ bóng nhẵn bề mặt làm việc, cơng nghệ mài độ mịn lƣỡi dao + Độ cứng tính ổn định hệ thống công nghệ máy gia công - dao chi tiết đƣợc gia cơng + Tính chất vật lý, học gỗ: bao gồm độ cứng, khối lƣợng thể tích, tính đàn hồi, độ ẩm + Chiều cắt gọt: Cắt gọt chiều ngang vng góc, chiều dọc song song Ngoài thay đổi lƣợng dƣ gia cơng tình phoi nhân tố ngẫu nhiên khác, thƣờng ảnh hƣởng đến độ nhấp nhô bề mặt + Phƣơng pháp gia công: nguyên lý công nghệ khác nhau, nhân tố chủ yếu ảnh hƣởng đến độ nhấp nhô bề mặt gia công khác Thực nghiệm cho thấy, gia công máy bào cuốn, bào thẩm, phay độ không phẳng bề mặt chi tiết gia cơng chủ yếu gợn sóng đƣợc hình thành bề mặt chi tiết gia cơng dao cđ quay trịn (hình 2.1) R t2 8r Khoảng cách đỉnh sóng liền kề gọi khoảng cách bƣớc gợn sóng, giá trị t lƣợng ăn dao, tức lƣợng đẩy gỗ tƣơng ứng lƣỡi cắt Mẫu đƣợc ép cặp lần theo nén đến áp lực yêu cầu (áp lực ép 2400 kgf ) Các mẫu sau ép đƣợc bọc túi nylon tuần d Tiến hành thử bong tách màng keo + Cắt mẫu thử bong tách 75 mm 75mm 5mm e Kiểm tra mẫu thử bong tách Dụng cụ dùng kiểm tra bong tách màng keo thƣớc kẹp điện tử với độ xác 0.01 mm Tỷ lệ bong tách đƣợc xác định theo công thức: Tổng chiều dài vết tách hai đầu Tỷ lệ bong tách (%)= 100* Tổng chiều dài màng keo hai đầu Chất lƣợng mối dán đƣợc đánh giá sở đo giá trị vết bong tách màng keo Chiều dài vết tách không cho phép vƣợt 1/3 chiều dài cạnh đo, tỷ lệ vết tách so với tổng chiều dài cần đo khơng vƣợt q 10% 46 Chƣơng : PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ 4.1 Phân tích, đánh giá kết chất lƣợng gia công bề mặt tới cƣờng độ kéo trƣợt màng keo sử dụng loại chất dán dính Kết kiểm tra độ nhấp nhơ bề mặt gỗ keo tai tƣợng cấp độ gia công khác đƣợc ghi từ phụ biểu 01 đến 06 Kết xử lý thống kê so sánh độ nhấp nhô bề mặt loại gỗ qua mức gia công khác đƣợc ghi bảng 4.1 Bảng 4.1 Độ nhấp nhô bề mặt gỗ keo tai tƣợng qua mức gia công: cƣa rong, bào, đánh nhẵn-100, đánh nhẵn-240 Loại gỗ Ra Cƣa rong ( keo 1980-1993) Không đo đƣợc Cƣa rong ( keo 1911-1999) Không đo đƣợc Bào (keo 1980-1993) 17,18 Bào ( keo 1911-1999) 14,98 Đánh nhẵn-100 ( keo 1980-1993) 8,45 Đánh nhẵn-100 ( keo 1911-1999) 6,98 Đánh nhẵn-240 ( keo 1980-1993) 2,81 Đánh nhẵn-240 ( keo 1911-1999) 2,56 Qua bảng 4.1 ta tiến hành xây dựng biểu đồ so sánh độ nhấp nhô bề mặt gỗ keo tai tƣợng qua mức gia công khác nhau: 47 20 Độ nhấp nhô bề mặt 18 16 17.18 14.98 14 12 10 keo 1911 + 1999 8.48 Keo 1980 + 1993 6.98 2.81 2.56 Bào Đánh nhẵn 100 Đánh nhẵn 240 Cấp gia cơng Hình 4.1 Biểu đồ so sánh đồ nhấp nhô bề mặt gỗ keo tai tƣợng qua mức gia công khác Nhận xét -Với chế độ gia cơng độ nhẵn bề mặt có khác cơng cụ gia công : cƣa, bào thái độ ngƣời gia công nhƣ chất lƣợng gỗ làm mẫu qua lần có khác -Với cấp độ gia cơng khác độ nhấp nhơ giảm dần qua mức gia công ( cƣa rong, bào, đánh nhẵn-100, đánh nhẵn-240 )chứng tỏ loại hình gia cơng ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng bề mặt Kết kiểm tra cƣờng độ kéo trƣợt màng keo gỗ keo tai tƣợng sử dung chất kết dính loại keo :SYNTEKO 1980-HARDENER 1993và SYNTEKO 1911-HARDENER 1999 chế độ gia công khác đƣợc ghi phụ biểu 07 đến 14 Kết xử lý thống kê so sánh cƣờng độ kéo trƣợt màng keo loại keo dùng làm chất kết dính đƣợc ghi bảng 4.2 48 Bảng 4.2 Cƣờng độ kéo trƣợt màng keo Keo 1980 + 1993 Đặc trƣng Cƣa mẫu rong  (MPa) 4,78 Đánh Bào 5,74 Keo 1911 + 1999 Đánh nhẵn - nhẵn 100 240 5,87 6,71 Cƣa rong 5,29 Đánh Bào 5,77 Đánh nhẵn - nhẵn 100 240 6,20 7,17 S(MPa) 0,5569 0,2149 0,7619 0,6314 0,8682 0,0233 0,2876 0,2633 S (%) 10,528 3,725 12,289 8,807 18,163 0,406 4,900 3,924 P (%) 3,329 1,178 3,886 2,785 5,744 0,128 1,549 1,241 C(95%) 0,398 0,153 0,544 0,451 0,621 0,017 0,2055 0,188 Trên sở kết ghi bảng 4.2 ta tiến hành xây dựng biểu đồ quan hệ cƣờng độ dán dính loại keo với chế độ gia công khác 7.17 6.71 Cường độ kéo trượt 6.2 5.74 5.87 5.77 5.29 4.78 Cưa rong Bào Đánh nhẵn - 100 Đánh nhẵn - 240 keo 1980 + 1993 keo 1911 + 1999 Hình 4.2 Biểu đồ quan hệ cƣờng độ kéo trƣợt màng keo chế độ gia công loại keo dòng EPI 49 Nhận xét : - Qua biểu đồ ta thấy độ nhẵn bề mặt vật dán ảnh hƣởng lớn đến cƣờng độ dán dính keo : độ nhẵn bề mặt vật dán lớn cƣờng độ dán dính keo tăng, cƣờng độ dán dính keo 1911 + 1999 lớn keo 1980 + 1993 - Bề mặt có độ nhấp nhơ cao vừa gây lãng phí keo vừa làm chiều dày màng keo phân bố không lớp màng keo xuất nội lực làm nứt màng keo - Hệ số biến động cấp cƣa rong lớn nhất, keo 1911+1999 ( S% =18,163), keo 1980+1993 ( S% = 10,528 ) Ở cấp gia cơng bào keo 1911+1999 có hệ số biến động nhỏ ( S% =0,406) keo 1980+1993 (S% = 3,725 ) Ở cấp đánh nhẵn -100 keo 1980+1993 (S% = 12,289 ), keo 1911+1999 (S% = 4,900 ) Ở cấp đánh nhẵn -400 keo 1980+1993 ( S% = 8,807 ), keo 1911+1999 (S% = 3,924 ) Hệ số biến động lớn tính khơng ổn định cấp gia công thô - Mặt khác tiến hành kéo trƣợt số mẫu bị phá huỷ gỗ mà màng keo Những mẫu thƣờng có trị số lực kéo trƣợt thấp Tiêu chuẩn so sánh: EN 204:2001, loại D1 (để mẫu ngày điều kiện thƣờng T = 23 ± 20C, RH = 50 ± %; T = 20 ± 20C, RH = 65 ± % So sánh với tiêu chuẩn EN 204:2001, thấy độ bền kéo trƣợt màng keo trung bình kết chƣa đạt yêu cầu Thấp so với trị số 10 MPa tiêu chuẩn Nguyên nhân dẫn đến kết không đạt đƣợc yêu cầu nhiều yếu tố Ngoài yếu tố chất lƣợng gia cơng nhƣ phân tích phải kể đến yếu tố là: Khối lƣợng thể tích, lƣợng keo tráng, độ ẩm, nhiệt độ… Thực tế trình thực nghiệm lƣợng keo tráng, quét keo thủ công chổi quét nên thực tế lƣợng keo tráng khơng thể đảm bảo xác, kèm theo dày mỏng khác màng keo vết 50 chổi quét Mặt khác khối lƣợng thể tích phần gỗ giác lõi khác cƣờng độ mối dán không cao Mặt khác, mẫu tạo sở đƣợc gia cơng sẵn, kích thƣớc chúng nhỏ cắt mẫu ảnh hƣởng tới màng keo Phân tích a Ảnh hƣởng cấu tạo gỗ Sự xếp cấu trúc tia, tỷ lệ tế bào vách dầy, vách mỏng, vị trí thân cây, tỷ lệ thành phần mạch gỗ, tế bào mô mềm, sợi gỗ, quản bào ảnh hƣởng đến cƣờng độ dán dính keo Trong tồn tổ chức là: Tổ chức dẫn nƣớc muối khoáng (nhựa nguyên) Ở gỗ kim quản bào gỗ sớm đảm nhận, gỗ rộng mạch gỗ đảm nhận Đây tế bào có kích thƣớc lớn thành phần quan trọng tạo độ rỗng, độ xốp cho gỗ Do đó, tổ chức dẫn nƣớc muối khống phát triển tính chất lý giảm, khả hút nƣớc gỗ tăng ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng mối dán Tổ chức dự trữ dinh dƣỡng: Tổ chức tế bào mô mềm đảm nhận Đây tế bào vách mỏng nên tổ chức phát triển tính chất lý gỗ giảm Điều tạo nên nén ép gỗ tốt nên tăng chất lƣợng mối dán, nhƣng nhóm tế bào mơ mềm nhiều tỷ lệ Xenlulose, heminxenlulo gỗ giảm làm giảm thể tích gỗ ép, làm giảm cầu nối hoá học phân tử keo Xenlulo, Heminxenlulo làm cƣờng độ dán dính keo giảm Tổ chức học: gỗ kim quản bào gỗ muộn đảm nhận Nói chung tế bào vách dầy có kích thƣớc bé nên có ruột rỗng nhỏ tổ chức học phát triển tính chất học gỗ tăng, tỷ lệ Xenlulo tăng làm tăng cƣờng độ dán dính keo Trong q trình dán dính lực liên kết hố học hình thành qua cầu nối hố học phân tử keo phân tử gỗ, chúng phụ thuộc vào 51 lƣợng Xenlulo (tỷ lệ Xenlulo có gỗ), tỷ lệ chất chiết suất thành phần vơ khác Nếu gỗ có nhiều lỗ mạch hút dung môi keo nhiều đồng thời màng keo khơng hở Điều có nhiều đinh keo nhƣng nội lực phân tử keo lại khơng ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng mối dán b Ảnh hƣởng loại keo Dựa vào bảng số liệu cƣờng độ kéo trƣợt nhƣ tính chất hai loại keo ma ta nêu ta thấy rằng: Loại chất kết dính ảnh hƣởng khơng nhỏ đến chất lƣợng mối dán Cụ thể: Loại keo 1911 + 1999 có chất lƣợng dán dính cao so với loại keo 1980 + 1993 Bởi loại keo 1911 + 1999 có tính chất tót so với keo 1980 + 1993: Độ nhớt SYNTEKO 1911 8000 - 15000 MPas, HARDENER 1999 Độ nhớt SYNTEKO 1980 12000 MPas, HARDENER 1993 900 MPas Khối lƣợng thể tích SYNTEKO 1911 = HARDENER 1999 = 1300 kg/m3 Khối lƣợng thể tích SYNTEKO 1980 = HARDENER 1993 = 1200 kg/m3 c Ảnh hƣởng độ nhấp nhô bề mặt Mặc dù có khác biệt tính chất nhƣ cƣờng độ dán dính hai loại keo nhiên không nhiều Mặt khác, ta xét gỗ keo tai tƣợng làm nguyên liệu dùng đề tài ảnh hƣởng cấu tạo gỗ tới cƣờng độ dán dính, độ nhấp nhơ bề mặt khơng rõ rệt Do đề tài xét đến chế độ gia công tới cƣờng độ dán dính Do mối dán đƣợc thực bề mặt vật dán tính chất bề mặt vật dán ảnh hƣởng lớn đến q trình dán dính Cƣờng độ dán dính tỷ lệ thuận với độ nhẵn bề mặt dán dính theo lý thuyết dán dính thì: tạo đƣợc màng keo liên tục chiều dài màng keo phân tử keo cƣờng độ dán dính tốt Với bề mặt vật dán có độ nhấp nhơ lớn nhƣ gia cơng cƣa rong khó dán dính tốt tiếp xúc hai bề mặt vật dán không đảm bảo Tại vùng nhấp nhô keo tập trung vào chỗ làm vùng bên 52 cạnh keo bề mặt liên kết dẫn đến mối dán hẹp Do chất lƣợng mối dán Mặt khác, keo dán trải vào vùng có độ nhấp nhơ lớn khơng thể lấp đầy đỉnh nhấp nhơ nên tạo vùng chứa khí trình dán ép tạo áp suất chống lại áp suất ép ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng mối dán Với bề mặt vật dán có độ nhẵn cao khả bơi tráng dễ, lƣợng keo tiêu tốn ít, màng keo mỏng liên tục Đồng thời tiếp xúc hai bề mặt vật dán tốt làm cho chất lƣợng mối dán cao Theo đề tài chế độ gia cơng: Đành nhẵn 240 có độ nhẵn lớn sau đến đánh nhẵn 100, bào, cuối cƣa rong 4.2 Phân tích, đánh giá ảnh hƣởng cấp gia công tới bong tách màng keo keo tai tƣợng sử dụng keo EPI 1980 /1993 EPI 1911/1999 Sau tiến hành đo chiều dài vết bong tách, kết cụ thể đƣợc thể phần phụ lục Dƣới tập hợp kết qua xử lí thống kê nhƣ sau Bảng 4.3 Bong tách màng keo Keo 1980 + 1993 Đặc trƣng Cƣa mẫu rong Xtb(%) 2,82 S Đánh Bào Keo 1911 + 1999 Đánh nhẵn - nhẵn - Cƣa rong 100 240 3,13 1,39 2,44 2,52 2,59 2,7 1,36 1,57 S (%) 91,84 86,26 97,84 P (%) 41,07 38,58 C(95%) 3,22 3,35 Đánh Bào Đánh nhẵn - nhẵn 100 240 2,65 1,4 2,58 3,47 4,10 2,03 2,06 64,34 137,7 154,72 145 79,84 43,76 28,77 61,58 69,19 64,85 35,71 1,69 1,95 4,31 5,09 2,52 2,56 53 Qua bảng thống kê số liệu ta vẽ đƣợc biểu đồ thể mối quan hệ chất lƣợng gia công bề mặt bong tách màng keo loại keo EPI nhƣ sau: Tỷ lệ bong tách,% 3.5 2.5 Cưa rong Bào 1.5 Đánh nhẵn 100 Đánh nhẵn 240 0.5 1980/1993 1911/1999 Loại keo Hình 4.3 Biểu đồ quan hệ tỷ lệ bong tách cấp chế độ gia cơng loai keo dịng EPI Nhận xét: Từ kết thu đƣợc, thấy: Chiều dài vết bong tách cạnh đo đƣợc nhỏ 1/3 chiều dài cạnh đó, đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn JAS type II cấp gia công bề mặt gỗ keo tai tƣợng sử dụng chất kết dính dịng EPI Ở cấp gia công khác cho tỷ lệ bong tách màng keo khác Ở loại gỗ, chế độ gia công, sử dụng chất kết dính khác cho giá trị bong tách màng keo khác Nhƣng giá trị đạt so với tiêu chuẩn Kết luận: Keo EPI có cƣờng độ dán dính cao, bền vững với mơi trƣờng sử dụng 54 4.3 Ƣu điểm việc đánh nhẵn trƣớc dán dính - Hạn chế khuyết tật công cụ gia công tạo ra, - Thoả mãn đƣợc số yêu cầu chất lƣợng bề mặt vật dán lý thuyết dán dính, - Các tính chất ván: nhƣ cƣờng độ kéo trƣợt màng keo có trị số cao so với gỗ không đƣợc đánh nhẵn; khuyết tật ván nhƣ bong tách màng keo vật dán có chất lƣợng bề mặt phẳng nhẵn có trị số nhỏ vật dán có chất lƣợng bề mặt xấu, Trên thực tế cho thấy bề mặt vật dán phẳng nhẵn cƣờng độ dán dính cao, Tuy nhiên, yêu cầu suất lao động nhƣ gái trị kinh tế chế độ gia cơng hợp lý cho bề mặt vật dán là: bào 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Chất lƣợng mối dán phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ: Tính gỗ, phƣơng pháp gia công, điều kiện công nghệ dán dính, tính keo dán,,, nhƣng yếu tố độ nhấp nhơ bề mặt dán dính trực tiếp liên quan đến hình thành lớp keo q trình dán dính cƣờng độ dán dính, Độ nhẵn bề mặt gia công tằng theo cấp gia công từ cƣa rong đến bào, đánh nhẵn 100, đánh nhẵn 240, Độ nhấp nhô có giá trị nhƣ sau: + Các mẫu trƣớc sử dụng keo 1980 + 1993 để ép: - Cƣa rong: không đo đƣợc - Bào: Ra = 16,30 ( m ) - Đánh nhẵn 100: Ra = 8,45 ( m ) - Đánh nhẵn 240: Ra = 2,89 ( m ) + Các mẫu trƣớc sử dụng keo 1911 + 1999 để ép - Cƣa rong: không đo đƣợc - Bào: Ra =14,97 ( m ) - Đánh nhẵn 100: Ra = 7,16 ( m ) - Đánh nhẵn 240: Ra = 2,57 ( m ) Từ thông số cho thấy chế độ gia công định đến chất lƣợng bề mặt vật dán, Tham số độ nhẵn đo đƣợc khơng phản ánh hồn tồn chất lƣợng bề mặt chế độ gia cơng bề mặt gỗ không chịu ảnh hƣởng công cụ cắt gọt mà chịu ảnh hƣởng cấu trúc hỗn tạp cấu tạo gỗ, Đề tài chứng minh đƣợc độ nhấp nhô bề mặt yếu tố quan trọng ảnh hƣởng đến cƣờng độ mối dán, cƣờng độ dán dình (cƣờng độ kéo trƣợt) tăng độ nhẵn tăng: + Với keo 1980 + 1993: 56 - Cƣa rong:  k = 4,78( N/mm2 ) - Bào:  k = 5,74( N/mm2 ) - Đánh nhẵn 100:  k = 5,87( N/mm2 ) - Đánh nhẵn 240:  k = 6,71( N/mm2 ) + Với keo 1911 + 1999: - Cƣa rong:  k = 5,29( N/mm2 ) - Bào:  k = 5,77( N/mm2 ) - Đánh nhẵn 100:  k = 6,20( N/mm2 ) - Đánh nhẵn 240:  k = 7,17 ( N/mm2 ) Kiến nghị Do thời gian thực khoá luận trình độ chun mơn thân nhiều hạn chế, mặt khác lĩnh vực nghiên cứu khơng nhƣng lại có cơng trình nghiên cứu sâu, tài liệu tham khảo không đƣợc phong phú, sâu sắc, Với lý khố luận khơng thể tránh khỏi hạn chế thiếu sót định, Tuy nhiên, với kết có đƣợc tơi đƣa số kiến nghị sau: - Trong sản xuất: Dùng biện pháp cơ, lý, hoá nâng cao chất lƣợng bề mặt, hạn chế khuyết tật q trình gia cơng gây chất lƣợng bề mặt ảnh hƣởng trực tiếp đến chất lƣợng sản phẩm, suất lao động, chi phí sản xuất - tiết kiệm keo, ,,,, - Trong nghiên cứu: Cần nghiên cứu sâu lĩnh vực thể qua việc mở rộng phạm vi nghiên cứu nhiều loại gỗ, loại keo để tìm đƣợc chế độ gia cơng hợp lý cho loại gỗ, lƣợng keo cần bôi tráng, Mở rộng phạm vi nghiên cứu ảnh hƣởng độ nhấp nhơ bề mặt tới số tính chất khác ván nhƣ: trƣơng nở, độ bền uốn tĩnh, môđul đàn hồi uốn tĩnh,,, 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo tiếng việt [1] - Nguyễn Văn Thuận, Phạm Văn Chƣơng (1993) - Bài giảng công nghệ sản xuất ván nhân tạo, Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp, [2] - Nguyễn Văn Thuận (1993) - Bài giảng Keo dán gỗ - Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp, [3] - TS, Chu Sĩ Hải, ThS, Võ Thành Minh (2006) - Công nghệ mộc, Nhà xuất Nông Nghiệp, [4] - TS, Trần Văn Chứ (2004) - Công nghệ trang sức vật liệu gỗ - Nhà xuất Nông Nghiệp, [5] - Ngô Kim Khơi, Thống kê tốn học Lâm Nghiệp, Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp, [6] Lê Xuân Tình (1993), Bài giảng khoa học gỗ, Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp, [7] Hoàng Hữu Thịnh (2008), Nghiên cứu ảnh hưởng chất lượng gia cơng bề mặt tới cường độ dán dính, Khóa luận tốt nghiệp Th,S, Phan Duy Hƣng hƣớng dẫn, Tài liệu nƣớc The Japan Wood Research Socity 2004, trang 35-40, 58 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu giới độ nhấp nhô bề mặt gỗ 1.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.4 Nội dung nghiên cứu 1.5 Phạm vi nghiên cứu 1.6 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.7 Ý nghĩa CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Khái niệm vế độ nhấp nhô bề mặt gia công 2.2 Nhân tố ảnh hƣởng đến độ nhấp nhô bề mặt gỗ 2.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng mối dán 10 2.3.1 Nguyên liệu 10 2.3.2 Ảnh hƣởng yếu tố công nghệ dán ép 15 2.3.3 Ảnh hƣởng chất kết dính 17 2.4 Tổng quan gỗ keo tai tƣợng dùng đề tài 19 2.5 Các tính chất keo EPI 23 2.6 Đánh giá độ nhấp nhô bề mặt 27 2.6.1 Thuật ngữ có liên quan đến đánh giá độ nhấp nhô bề mặt 28 2.6.2 Tham số đánh giá độ nhấp nhô bề mặt 28 2.6.3 Đo độ nhấp nhô bề mặt 31 Chƣơng : THỰC NGHIỆM 34 3.1.Thử độ bền kéo trƣợt 34 3.1.1 Quy trình tạo mẫu thí nghiệm 34 3.1.2 Nguyên liệu thiết bị 34 3.1.3 Chuẩn bị chất kết dính 35 59 3.1.4 Tiến hành thí nghiệm 37 3.1.5 Kiểm tra độ bền liên kết sản phẩm 38 3.1.6 Xử lý số liệu 40 3.2 Thử độ bong tách màng keo 41 3.2.1 Nguyên liệu thiết bị 41 3.2.2 Chuẩn bị chất kết dính : 43 3.2.3 Tiến hành thí nghiệm 45 Chƣơng : PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ 47 4.1 Phân tích, đánh giá kết chất lƣợng gia công bề mặt tới cƣờng độ kéo trƣợt màng keo sử dụng loại chất dán dính 47 Phân tích 51 4.3 Ƣu điểm việc đánh nhẵn trƣớc dán dính 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 Kết luận 56 Kiến nghị 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 60