一种基于高周波无胶压密技术的金属压密材料及方法技术

本发明专利技术涉及一种基于高周波无胶压密技术的金属压密材料及方法，该金属压密材料至少包括经过高周波热合在一起的木板层和金属层，所述压密木板层的粘结强度大于0.64MPa；本发明专利技术提供的压密材料粘结强度大、吸湿恢复率小、浸水恢复率小。

A Metal Compacting Material and Method Based on High Cycle Wave Non-adhesive Compacting Technology

The present invention relates to a metal compacting material and method based on high-cycle non-adhesive compacting technology. The metal compacting material includes at least a wood layer and a metal layer which are thermally bonded by high-cycle wave. The bonding strength of the compacted wood layer is greater than 0.64 MPa. The compacting material provided by the invention has high bonding strength, low moisture absorption recovery rate and low water immersion recovery rate.

【技术实现步骤摘要】
一种基于高周波无胶压密技术的金属压密材料及方法
本专利技术属于木板加工
，特别涉及一种基于高周波无胶压密技术的金属压密材料及方法。
技术介绍
在很多特定场景，比如航母的隔断墙、坦克的驾驶室壁板、隐形飞机的机身材料等等，均需要木材与金属混合使用，然而，现有的材料均是采用简单的胶粘或通过螺栓的机械连接，而且达到同样的硬度需求时，木材成本也较高(通常硬度越高木材越贵)，因此越来越多金属与木材的复合材料被研究，如中国专利CN1817585A提供的一种金属/木质复合新型材料及制作方法，该方法是通过胶水将金属板与木质单板粘合在一起，该方法制得的复合材料的剥离很低，遇冷或预热容易产生开胶的问题，中国专利CN101811314B提供了一种铝木复合板及其加工方法，该方法是通过EVA热熔胶黏剂等对木质层板和铝板胶合而成，该方法制备的复合板的木质层的吸水膨胀率高，而木材大量吸水后与易与金属层分离，中国专利CN108608520A提供了一种具有高强度的胶合板及其生产工艺，该工艺是在金属片上设置凸刺，凸刺包括多个叶片，通过将凸刺上的叶片穿过木材薄片层制得，该方法虽然能够将金属与木材复合，但复合效果差，一旦木材浸水、大幅度膨胀，木材将会从金属板上脱离。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于高周波(即高频波)无胶压密技术的金属压密材料的制备方法，该方法制备的压密材料的粘结强度大、吸湿膨胀率小、吸水膨胀率小。本专利技术具体技术方案如下：本专利技术提供一种基于高周波无胶压密技术的金属压密材料，该金属压密材料由如下步骤制备而成：A.层叠处理：取木板和金属板按照直接压力方向层叠放置，在相邻的所述金属板与所述木板之间放置PVB中间膜，制得层叠材料；B.热合处理：将所述层叠材料用高周波加热至130℃-140℃，保温2min-3min，以2％-5％的压缩率进行加压处理，保压时间为5min-7min，制得热合材料；C.降温处理：将经过热合处理的木板表面冷却至70-90℃。本专利技术的金属板采用的原料包括但不限于钢板、铁板、铝板、合金，压密木通过高周波将加拿大枫木、杨木、椴木、松木等压密制得，压缩率为20％-70％。本专利技术还提供了一种基于高周波无胶压密技术的金属压密材料，该金属压密材料的制备方法包括如下步骤：a.层叠处理：取木板和金属板按照直接压力方向层叠放置，在相邻的所述金属板与所述木板之间放置PVB中间膜，制得层叠材料；b.加热加压处理：将所述层叠材料用高周波加热至100℃-140℃，保温8min-30min，以30％-40％的压缩率进行加压处理，保压时间为15min-20min，制得加热加压材料；c.固化处理：将经过加热加压处理的木板用高周波加热至木板温度为180℃-220℃，保温5min-8min，制得固化材料；d.降温处理：将经过固化处理的木板表面冷却至70-90℃；e.养生处理：将降温处理后的材料放置15-20天，即得金属压密材料。本专利技术通过以上方法制备的压密材料能够显著地降低压密材料木板层的粘结强度。进一步地，步骤a所述的层叠处理中，按照木板/金属板/木板的顺序制得所述层叠材料，优选地，相邻两块所述木板的尺寸均大于所述金属板的尺寸，相邻两块所述木板压缩后减少的厚度之和不小于所述金属板的厚度。本专利技术通过以上限定，能够在进行高周波加热时，使金属板随着木板升温也快速地升温，避免因木板和金属板温度差过高，金属板温度不够、木板温度过高，产生木板焦糊的问题，工作原理，由于木质材料容易被高周波加热，而金属板却不易通过高周波加热，本专利技术通过限定木板压缩后减少的厚度之和不小于所述金属板的厚度，在加热压缩时，相邻两块木板未被压缩处相互接触，使得金属板处于被木板包围的状态，因此能够加快金属板的升温速度。进一步地，步骤a所述的按照木板/金属板/木板的顺序制得所述层叠材料，相邻的2块木板之间设置木框，所述金属板放置于木框内，所述PVB中间膜部分或全部放置于木框内，所述木框的高度大于所述金属板的厚度。本专利技术通过以上限定，能够在进行高周波加热时，使金属板随着木板升温也快速地升温，避免因木板和金属板温度差过高，金属板温度不够、木板温度过高，产生木板焦糊的问题，工作原理，由于木质材料容易被高周波加热，而金属板却不易通过高周波加热，本专利技术通过在两块木板之间设置木框，在加热时，木框和木板相接触，高周波加热时能够将木板和木框同时加热，使得金属板处于被高温包围的状态，因此能够加快金属板的升温速度。进一步地，步骤b所述的保温时间为25-30min。由于而金属板不易被高周波加热，因此本专利技术通过保温时间使木板和金属板受热均匀，进一步地提高粘结强度。进一步地，步骤a所述的层叠处理中，按照金属板/木板/金属板的顺序制得所述层叠材料，所述层叠处理前将所述金属板预热至金属板表面温度为120℃-160℃。通过将金属板预处理，可以缩短木板与金属板升温时的温度差，使金属板快速升温，进一步地提高粘结强度。进一步地，加热加压处理将加热加压木板用高周波加热至130℃时，将木板的含水率控制在4％-5％。该步骤是通过在下压板和最底层压密木之间设置筛网实现的，压密过程中产生的水分通过筛网流出，从而达到含水率降至4％-5％，本专利技术通过升温压缩处理，能够显著地降低压密材料的吸湿膨胀率。进一步地，步骤d所述降温处理具体包括以下步骤：d1.通过水冷技术将固化木板降温至表面温度为130℃-140℃，水流速为3-5m/s；d2.用风冷技术将水冷后的固化木板降温至表面温度为70℃-90℃，风冷温度为50℃-60℃，风冷方向与金属板侧壁之间的角度为60°-90°。本专利技术通过具体限定降温处理步骤，能够显著地降低压密材料的吸水膨胀率。进一步地，PVB中间膜的厚度为0.7mm-0.9mm，粘度为18.5-19.5Pa·s，所述PVB中间膜的弹性模量为70-90×106Pa，所述木板与所述PVB中间膜接触面的面积比为1:2-2:1。本专利技术通过具体限定PVB膜的各参数，能够进一步地降低压密材料的吸水膨胀率。本专利技术提供的金属压密材料至少包括经过高周波热合在一起的木板层和金属层，所述压密木板层与金属层的粘结强度大于0.64MPa。本专利技术提供的制备方法制备的基于高周波无胶压密技术的金属压密材料具有粘结强度大、吸湿膨胀率小、吸水膨胀率小的特点。附图说明图1为通过高周波无胶压密技术对金属单独压密制得的金属压密材料的实物图。具体实施方式实施例1本实施例提供了一种金属压密材料，该金属压密材料的制备方法包括如下步骤：a.层叠处理：取木板和金属板按照直接压力方向层叠放置，在相邻的所述金属板与所述木板之间放置PVB中间膜，制得层叠材料；b.加热加压处理：将所述层叠材料用高周波加热至100℃，保温8min，以30％的压缩率进行加压处理，保压时间为15min，制得加热加压材料；c.固化处理：将经过加热加压处理的木板用高周波加热至木板温度为180℃，保温5min，制得固化材料；d.降温处理：将经过固化处理的木板表面冷却至70℃；e.养生处理：将降温处理后的材料放置15天，即得金属压密材料；其中，步骤d所述降温处理具体包括以下步骤：d1.通过水冷技术将固化木板降温至表面温度为130℃，水流速为3m/s；d2.用风冷技术将水冷后的固化木板降温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于高周波无胶压密技术的金属压密材料，其特征在于，所述金属压密材料由如下步骤制备而成：A.层叠处理：取木板和金属板按照直接压力方向层叠放置，在相邻的所述金属板与所述木板之间放置PVB中间膜，制得层叠材料；B.热合处理：将所述层叠材料用高周波加热至100℃‑140℃，保温2min‑3min，以2％‑5％的压缩率进行加压处理，保压时间为5min‑7min，制得热合材料；C.降温处理：将经过热合处理的木板表面冷却至70‑90℃。

【技术特征摘要】
1.一种基于高周波无胶压密技术的金属压密材料，其特征在于，所述金属压密材料由如下步骤制备而成：A.层叠处理：取木板和金属板按照直接压力方向层叠放置，在相邻的所述金属板与所述木板之间放置PVB中间膜，制得层叠材料；B.热合处理：将所述层叠材料用高周波加热至100℃-140℃，保温2min-3min，以2％-5％的压缩率进行加压处理，保压时间为5min-7min，制得热合材料；C.降温处理：将经过热合处理的木板表面冷却至70-90℃。2.一种基于高周波无胶压密技术的金属压密材料，其特征在于，所述金属压密材料由如下步骤制备而成：a.层叠处理：取木板和金属板按照直接压力方向层叠放置，在相邻的所述金属板与所述木板之间放置PVB中间膜，制得层叠材料；b.加热加压处理：将所述层叠材料用高周波加热至130℃-140℃，保温8min-30min，以30％-40％的压缩率进行加压处理，保压时间为15min-20min，制得加热加压材料；c.固化处理：将经过加热加压处理的木板用高周波加热至木板温度为180℃-220℃，保温5min-8min，制得固化材料；d.降温处理：将经过固化处理的木板表面冷却至70-90℃；e.养生处理：将降温处理后的材料放置15-20天，即得金属压密材料。3.如权利要求2所述的金属压密材料，其特征在于，步骤a所述的层叠处理中，按照木板/金属板/木板的顺序制得所述层叠材料，优选地，相邻两块所述木板的尺寸均大于所述金属板的尺寸，相邻两块所述木板压缩后减少的厚度之和不小于所述金属板的厚度。4.如权利要求2所述的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，
申请(专利权)人：王凯，
类型：发明
国别省市：北京,11