كيف يجب تصميم تصفيح قشرة الخشب + التصفيح الجلدي لمنع التشوه الناتج عن التمدد الحراري والانكماش البارد؟

عندما يتم تصفيح قشرة الخشب والجلد، فإنهما يتمددان وينكمشان بشكل مختلف. وغالباً ما يتسبب عدم التطابق هذا في حدوث تشقق.

يكمن مفتاح منع التفكك في تحقيق التوازن بين اختيار المواد، ونسبة السماكة، ومحاذاة الحبيبات والمواد اللاصقة وتصميم الحواف أثناء الاختبار تحت دورات رطوبة-حرارة-برودة-حرارة حقيقية.

مع التصميم الصحيح، يمكن أن تدوم التصفيحات الجلدية المصنوعة من القشرة الخشبية لسنوات دون تقشير.

ما هي أفضل تركيبات المواد ونسب السماكة التي تقلل من التمدد المختلف بين قشرة الخشب والجلد؟

يحدد اقتران المواد وسمكها كيفية توزيع الضغط في اللوح الرقائقي.

تعمل القشرة الرقيقة (0.4-0.6 مم) الملتصقة بالجلد متوسط الوزن بشكل أفضل، مما يقلل من اختلافات الشد التي تسبب التقشير.

تتميز قشرة الخشب بمرونة منخفضة ولكنها تتمدد عبر الحبيبات مع الرطوبة. أما الجلد فهو عالي المرونة ويتمدد تحت الحرارة والرطوبة. عندما تكون نسب السماكة غير متوازنة، فإن الطبقة الأقوى تسحب الطبقة الأضعف.

من واقع خبرتي، عندما تكون القشرة سميكة للغاية (أكثر من 1 مم)، فإنها تصبح جامدة وتقاوم الحركة. ثم يتمدد الجلد وينقبض بشكل منفصل، مما يؤدي إلى حدوث قص عند خط الغراء. إذا كان الجلد سميكًا جدًا أو صلبًا جدًا، فقد يتغلب على القشرة، مما يؤدي إلى ظهور فقاعات سطحية أو رفع الزوايا.

النسب الموصى بها

تتمثل الطريقة الأكثر أمانًا في إبقاء القشرة رقيقة والجلد مرنًا بشكل معتدل، بحيث لا تهيمن أي من المادتين على سلوك التمدد.

كيف يجب محاذاة اتجاه حبيبات الخشب واتجاه تمدد الجلد لتقليل إجهاد القص في خط الغراء؟

تقلل محاذاة اتجاهات الألياف من الإجهاد الداخلي.

يجب أن تسير حبيبات القشرة بشكل موازٍ لاتجاه التمدد الطبيعي للجلد، بحيث تتماشى قوى التمدد بدلاً من أن تتعارض مع بعضها البعض.

يتحرّك الخشب في الغالب عبر الحبيبات. ويتمدد الجلد على طول اتجاه عموده الفقري (من العمود الفقري إلى البطن). إذا تقاطع هذان الاتجاهان، يتمدد أحدهما بينما ينقبض الآخر، مما يخلق إجهاد قص قطري. يؤدي ذلك إلى إضعاف رابطة الغراء.

عندما أقوم بمحاذاة حبيبات القشرة مع امتداد الجلد، تتزامن الحركة. يصبح التمدد أكثر اتساقاً، وتنخفض قوى القص. بالنسبة للأشكال الصندوقية المعقدة، أقوم أحيانًا بتدوير قطع الجلد لتتناسب مع خطوط القشرة، حتى وإن كان ذلك يزيد من هدر المواد.

مبادئ المحاذاة

• تطابق حبيبات القشرة الخشبية مع اتجاه العمود الفقري للجلد.
• تجنب التداخل بين الحبوب المتقاطعة + التداخلات المتداخلة.
• اختبر المرونة من خلال ثني عينة من اللوح قبل الإنتاج الكامل.

هذه التفاصيل الصغيرة تمنع معظم مشاكل التفكك.

ما هي المواد اللاصقة التي تعمل بشكل أكثر موثوقية (البولي يوريثان والبولي يوريثان الذائب الساخن التفاعلي والأغشية المنشطة بالحرارة) عبر تغيرات درجات الحرارة والرطوبة؟

يعد اختيار المادة اللاصقة أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق الاستقرار على المدى الطويل.

يعمل البولي يوريثين التفاعلي (PUR) الذائب على الساخن بشكل أفضل لأنه يشكل روابط مرنة تتكيف مع التمدد والانكماش.

لقد اختبرت العديد من المواد اللاصقة في عمليات تشغيل المصنع الحقيقية. تتشقق مواد لاصقة PVA العادية تحت الضغط. تكون المواد اللاصقة القائمة على المذيبات مرنة ولكنها تفقد قوتها عند الحرارة العالية. تعمل الأغشية المنشطة بالحرارة للألواح المسطحة ولكنها تفشل عند الحواف أو المنحنيات.

تعالج المواد اللاصقة PUR كيميائياً، مما يخلق روابط قوية تظل مرنة. وهي تقاوم الحرارة والبرودة. كما أن خطوط الغراء الرقيقة تقلل من فرصة ظهور الفقاعات. بالنسبة لصناديق السيجار أو علب المجوهرات الفاخرة، أوصي دائماً باستخدام المواد اللاصقة PUR الذائبة على الساخن أو المواد اللاصقة المصنوعة من البولي يوريثان ذات الأساس المائي.

مقارنة المواد اللاصقة

بالنسبة للتغليف الفاخر، فإن دفع المزيد من المال من أجل ثبات المادة اللاصقة أمر يستحق العناء دائماً.

متى تكون هناك حاجة لطبقة وسيطة (حاجز ورقي/قماشي أو حاجز مرن) "لفصل" الحركة بين الطبقات؟

تعمل الطبقات الوسيطة كمخازن مؤقتة بين المواد.

هناك حاجة لطبقة وسيطة من القشور أو الورق عند دمج القشرة السميكة أو الصلبة مع الجلد، حيث أنها تمتص الضغط وتمنع فشل الغراء.

في أحد المشاريع، أراد أحد العملاء الحصول على قشرة خشب الجوز عيار 0.9 مم مغلفة بجلد البقر السميك. بدون طبقة وسيطة، كانت الحواف تتساقط بعد شهرين. قمنا بإضافة قشرة قطنية رقيقة بين القشرة والجلد. امتصت القشرة القطنية الشد وأوقفت التقشير.

الطبقات الوسيطة المناسبة

• قماش قطني سكريم قطني: يضيف المرونة ويمتص القص.
• ورق كرافت خاص: رخيص وثابت ويمنع نزف الصمغ.
• حاجز قماشي غير منسوج: التوزيع المتساوي لإجهاد التمدد.

لا تكون الطبقات الوسيطة مطلوبة دائماً، ولكنها فعالة عندما يكون للمواد سلوكيات تمدد مختلفة جداً.

كيف ينبغي تصميم الحواف والزوايا وأنصاف أقطار الالتفاف لتجنب قوى التقشير والتعرض لخطوط الغراء؟

تبدأ نقاط الضعف عادةً عند الحواف والزوايا.

يجب أن تكون الحواف مستديرة بنصف قطر لا يقل عن 2-3 مم، مع لف الجلد إلى الداخل لإخفاء خطوط الغراء وتقليل قوى التقشير.

الزوايا الحادة تركز الضغط. تتشقق القشرة الخشبية ويتشقق الجلد. من خلال تقريب الزوايا ينتشر الضغط. يغطي تغليف الجلد على الحافة خط القشرة والصمغ، مما يحميها من الرطوبة وقوى التقشير.

غالباً ما أوصي بالحواف المشطوفة أو نصف القطر للصناديق الفاخرة. فهي ليست أقوى فحسب، بل تبدو أكثر دقة أيضًا. يضمن وضع مادة لاصقة إضافية على طول الزوايا والضغط لفترة أطول ثباتها.

قواعد تصميم الحافة

• تجنب الزوايا الحادة بزاوية 90 درجة.
• استخدم أنصاف أقطار التفاف لا تقل عن 2-3 مم.
• مدّ الجلد قليلاً فوق حواف القشرة الخشبية.
• يوضع طلاء الحواف لمنع دخول الرطوبة.

التصميم الجيد للحافة هو الفرق بين المنتج الذي يفشل خلال أشهر والمنتج الذي يدوم لسنوات.

ما التكييف المسبق، وإعدادات الضغط، واختبارات الدورة (الحرارة والثلج والرطوبة) التي تضمن ثبات الرابطة على المدى الطويل؟

يتطلب التصفيح المستقر المعالجة والتحقق الصحيحين.

تكييف المواد مسبقًا مع الرطوبة المستهدفة، واستخدام ضغط ودرجة حرارة متوازنة للضغط، وإجراء اختبارات الدورة (الرطوبة-الحرارة-الزئبقية) قبل الإنتاج بكميات كبيرة.

يجب تجفيف قشرة الخشب وتثبيتها إلى درجة رطوبة 8-12% قبل التصفيح. وينبغي أيضاً تكييف الجلد، حيث أن الجلد الرطب للغاية ينكمش عند تجفيفه، مما يؤدي إلى إجهاد الرابطة.

عند الضغط، فإن الحرارة والضغط المنتظمين هما المفتاح. فالضغط الزائد يضغط على المادة اللاصقة ويترك بقعًا ضعيفة. الضغط القليل جدًا يترك فقاعات. بعد التصفيح، يجب إراحة الألواح لمدة 24 ساعة قبل إجراء المزيد من القطع أو التجميع.

اختبارات الدورة الموصى بها

• الحرارة: 70 درجة مئوية لمدة 8 ساعات.
• بارد: -20 درجة مئوية تحت الصفر لمدة 8 ساعات.
• الرطوبة: 90% RH لمدة 24 ساعة.
• تكرار الدورة: 3 دورات على الأقل 3 دورات.

تحاكي هذه الاختبارات ظروف الشحن في العالم الحقيقي. لقد وفرت على العملاء مطالبات الضمان المكلفة ببساطة عن طريق اكتشاف الأعطال أثناء اختبار الدورة.

الخاتمة

يتطلب منع التفكك في تصفيح قشرة القشرة والجلد تحقيق التوازن: نسب المواد الصحيحة، ومحاذاة الحبوب، والمواد اللاصقة المرنة، وتصميم الحافة، والاختبار المناسب.

اسم العلامة التجارية: وودوبوكس
الشعار: صناديق خشبية مصممة حسب الطلب، مصنوعة بإتقان
الموقع الإلكتروني: www.woodobox.com
واتساب: +86 18359265311