SE510236C2 - Avverkande bearbetning - Google Patents

Description

”i 0 2 3 6 exempel av typ som bland annat beskrivs i det svenska patentet 460 274 och den svenska patentansökan 9500809-0.

Härdplastlaminat är välkända och används till exempel som beklädnadsmaterial för väggar, skåpsluckor, bänkar, bord och andra inredningsdetaljer såsom möbler samt som golvmaterial. Ett sådant laminat är oftast uppbyggt av en stomme be- stående av kraftpapper impregnerat med ett fenol-formaldehydharts, ett enfärgat eller mönstrat papper impregnerat med ett melamin-formaldehydharts eller med ett urea-formaldehydharts samt eventuellt ett s.k. overlay av ot-cellulosa impreg- nerat med till exempel ett melamin-formaldehydharts_ Ett antal av de olika pap- persarken eller pappersbanorna lamineras tillsammans under värme och tryck.

Vanliga är även laminat vilka innefattar en bärare, såsom en träfiberplatta, en spånplatta, en plywoodskiva eller liknande. Därvid kan t.ex. ovan nämnda ark di- rektlamineras mot bäraren eller enligt ovan erhållit laminat limmas eller på annat sätt anbringas vid nämnda bärare.

Ett härdplastlaminats nötningsbeständighet kan, vilket beskrivs närmare i det svenska patentet 460 274, förbättras genom att tillsätta små hårda partiklar av till exempel aluminiumoxid vid tillverkningen av ovan nämnda overlay. En sådan tillsats innebär att tidigare nämnda bearbetningstekniska problem vid avverkande bearbetning, såsom fasning, ytterligare accentueras.

Genom föreliggande uppfinning har ovan problem eliminerats eller kraftigt redu- cerats och en apparat och ett förfarande för avverkande bearbetning åstadkom- mits, varvid den avverkande bearbetningen sker genom att högfrekvent ljud alst- ras och överförs till linjära svängningar hos ett verktygs aktivt bearbetande del.

Apparaten innefattar minst en enhet för generering av högfrekvent ljud, lämpligen med en frekvens av 5 - 60 kHz, såsom 10 - 40 kHz eller företrädesvis 15 - 25 kHz, och minst ett avverkande verktyg innefattande minst en aktivt bearbetande del. Ljudets amplitud omvandlas till en linjär vibrerande rörelse hos det avver- kande verktygets aktivt bearbetande del, vilken består av ett material med en hårdhet enligt Vickers av minst 1400 kp/mmz, företrädesvis minst 1800 kp/mmz. I olika utföringsformer utgörs verktygets aktivt bearbetande del av till exempel hårmetall, korund och/eller diamant. I speciellt föredragna utföringsformer består den aktivt bearbetande delen av en eller flera diamanter, såsom gnistbehandlade diamanter.

I föredragna utföringsformer innefattar apparaten minst ett dimensionsförändran- de organ, företrädesvis bestående av eller innefattande en piezoelektrisk kristall, 510 236 vilket organ då det utsätts för en växelspänning utför en vibrerande rörelse som fortplantas genom minst ett amplitudförändrande organ. Det amplitudförändrande organet består av eller innefattar företrädesvis minst en enhet med olika ingångs- och utgångsarea, varvid verktygets aktivt bearbetande del är monterad vid eller i anslutning till utgångsarean. Denna enhet kan till exempelvis innefatta minst en booster förbunden med minst en dorn, varvid dornens ena ände innefattar nämnda enhets utgångsarea.

Förfarandet enligt föreliggande uppfinning innefattar ett nyttjande av ovan be- skriven apparat för avverkande bearbetning av ett golv-, vägg- och/eller takmate- rial, företrädesvis i form av plank, skivor, stavar, paneler, brädor och liknande innefattande minst ett uthärdat härdplastimpregnerat material.

Det härdplastimpregnerade materialet består av eller innefattar i olika föredragna utföringsformer; (a) minst en omönstrad eller mönsterbärande pappersbana eller pappersark, varvid banan eller arket impregnerats med minst en härdplast, såsom ett melamin-formaldehydharts eller ett urea-formaldehydharts; (b) en stomme be- stående av minst en kraftpappersbana eller kraftpappersark, varvid banan eller ar- ket impregnerats med en härdplast, såsom ett fenol-formaldehydharts; och/eller (c) minst ett overlay bestående av eller innefattande minst en bana eller ark av till exempel ot-cellulosañbrer, varvid banan eller arket impregnerats med minst en härdplast, såsom ett melamin-formaldehydharts eller ett urea-formaldehydharts, Barnorna eller arken enligt (a) och/eller (c) kan före och/eller efter impregnering förses med ett skikt av hårda partiklar, såsom aluminiumoxid, varvid det härd- plastimpregnerade materialets slitstyrka ökas, I speciellt föredragna utföringsfor- mer har minst en härdplastimpregnerade pappersbana eller pappersark och minst en härplastimpregnerat kraftpappersbana eller kraftpappersark och/eller minst en härdplastimpregnerad ot-cellulosabana eller ot-cellulosaark laminerats under vär- me och tryck till ett härdplastlaminat. Det sålunda erhållna härdplastlaminatet, alternativt det härdplastimpregnerade materialet bestående av till exempel något av banorna eller arken enligt (a), (b) och/eller (c) , kan med fördel genom till ex- empel limning, laminering eller liknande anbringas vid en bärare, såsom en träñ- berplatta, en spånplatta, en plywoodskiva eller liknande.

Det ovan beskrivna härdplastimpregnerade materialet utgör med fördel golv-, vägg- och/eller takmaterialets ytskikt, varvid det härdplastimpregnerade materia- let är föremål för den avverkande bearbetningen, vilken med fördel kan vara en kantfasning utförd vid till exempel en fasvinkel av 10 - 80°, företrädesvis 30 - 60°. En sålunda erhållen fas är i föredragna utföringsformer mindre än 0,25 mm och lämpligen inom intervallet 0,05 - 0,15 mm, Vsto 236 Genom föreliggande uppfinning kan avverkande bearbetning utföras utan att de problem och negativa effekter, som tidigare redovisats som frekventa för idag kända och utnyttjade bearbetningförfaranden och utrustningar, uppstår, Så kan till exempelvis avverkande bearbetning - av mycket hårda material, såsom härdplastlaminat och liknande, utföras utan snabb förslitning av bearbetningsverktyget och därmed utan ökade kostnader och försämrad kvalitet och bearbetningsnoggrannhet. - utföras utan eller med mycket ringa värmeutveckling, varvid missfärgning av bearbetningsområdet undviks. - utföras med extremt hög noggrannhet vad gäller måttavvikelser på till exem- pel en fas. - utföras med mycket små toleranser och vid mycket små mått, såsom en mer än 60%-ig reducering av storleken på en kantfas.

Föreliggande uppfinning kommer ytterligare att förklaras i anslutning till utfö- ringsexempel 1 och 2 samt bilagda figurer l och 2, varvid avfasning redovisad i exempel 1 och 2 utfördes med en apparat för avverkande bearbetning motsvaran- de den utföringsform av uppfinningen som visas i figur 1 och 2.

- Exempel 1 visar kantfasning med olika fasriktvärden och olika hastigheter.

- Exempel 2 visar test av fogavnötning vid olika fasstorlek.

- Figur 1 visar en utföringsform av en apparat för avverkande bearbetning enligt uppfinningen.

- Figur 2 visar en detaljbild av apparatens enligt figur l aktivt bearbetande del under kantfasning av ett härdplastlaminat anbringat vid en' bärare.

Exempel 1 Plank bestående av härdplastlaminat limmat på en bärare av spånplatta kantfasa- des medelst en apparat enligt figur 1 vid 3 olika fasriktvärden och 3 olika fas- ningshastigheter. Vid varje fasriktvärde och varje hastighet kantfasades 2 st. plank och på varje plank uppmättes fasen på 4 olika ställen (Fas 1 - Fas 4). En medelfas och en standardavvikelse beräknades för varje plank utifrån de 4 upp- mätta värdena. Kantfasningen utfördes i en vinkel av 45° och med plankens lami- natsida nedåt. Vid bearbetningen fanns ett nedhåll anbringat för att hålla planken i samma höjdläge hela bearbetningstiden. Använd apparats maximala hastighet vid beskriven kantfasning var teoretiskt 50 m/minut och praktiskt ca. 40 m/minut. 51 Û 23 6 1. 0,07 mm - 6,5 m/minut 2. 0,07 mm - 21 m/minut 3. 0,10 mm - 40 m/minut 4. 0,18 mm - 6,5 m/minut Följande fasriktvärden - hastigheter testades: varvid följande resultat erhölls: Tabell 1 Fasriktvärde: 0,07 mm - Hastighet: 6,5 m/min. tandardavvikelse mm Tabell 2 Fasriktvärde: 0,07 mm - Hastighet: 21 m/min.

Tabell 3 Fasriktvärde: 0,1 mm - Hastighet: 40 m/min. 510 256 Tabell 4 Fasriktvärde: 0,18 mm - Hastighet: 6,5 m/min.

Plank nr. Fas 1 Fas 2 Fas 3 Fas 4 Medelfas Standardavvikelse mm mm mm mm mm mm -l- 0,2 0,17 0,19 0,17 0,l825 0,015 -2- 0,17 0,17 0,17 0,2 O,1775 0,015 Resultaten ger vid handen att mycket små kantfaser med extremt hög noggrann- het i fasen kan erhållas. En standardavvikelse av till exempel 0,01 mm innebär att 85% av alla faser är innanför ett intervall av nominellt mått i 0,01 mm. Detta är en så liten avvikelse att den försvinner ijämförelse med normala tillverkningsto- leranser på använda plank. Den idag vanligen tillämpade fastoleransen av i 0,1 mm är, i kombination med de idag använda fasstorlekarna av 0,3 - 0,4 mm, fullt synlig för ögat, speciellt i samband så stora ytor som golv-, tak- och vägg- beklädnader.

Exempel 2 Samma typ av plank, kantfasade på samma sätt, som i exempel 1 fogades samman till större enheter, varefter avnötningen i och över fogarna testades medelst den allmänt använda Taber Abraser metoden (ISO 4586/2 - 88), varvid ett så kallat IP-värde (IP = Initial Point), där begynnande avnötning sker, erhålls. Testet ut- förs på plankens laminatsida och över kantfasen mellan två intill varandra sam- manfogade plank. Nivåskillnaden mellan planken uppmättes vid samtliga tester till 0,05 mm.

Följande fasstorlekar testades: 0,40 mm (referens) 0,10 mm 0,14 mm.

Vid varje fogstorlek utfördes testet två gånger och följande resultat erhölls: Tabell 5 Fasstorlek Testl Test2 Medel mm IP-värde IP-värde IP-värde Ref. 0,4 717.500 15.000 16.250 0,1 16.500 12.500 14.500 0,14 1s.000 15.000 16.500 Ur testresultatet kan utläsas att en reducering av fasstorleken med så mycket som 65 - 75% har ingen eller mycket ringa inverkan på IP-värdet och därmed på nöt- ningsbeständigheten över fogen. En markant reducerad fasstorlek medför sålunda inte att förslitningen i eller över en fog eller liknande ökar.

Figur 1 Figur I visar schematiskt en utföringsform av en apparat för avverkande bearbet- ning enligt föreliggande uppfinning. Apparaten innefattar en enhet l för genere- ring av högfekvent ljud, ett dimensionsförändrande organ 4 innefattande en piezoelektrisk kristall, ett amplitudförändrande organ 5 innefattande en booster 6 och en dorn 7 samt ett verktyg 2 vars aktivt bearbetande del 3 består av en dia- mant . Det dimensionsförändrande organets 4 piezoelektriska kristall utför då den utsätts för en växelspänning en vibrerande rörelse som fortplantas genom en me- kanisk booster 6 som beroende på utformning förändrar amplituden uppåt eller nedåt. På boostern 6 sitter en dorn 7 monterad, vilken fungerar som hållare för verktyget 2. Även dornen 7 har en amplitudförändrande funktion. Vid dornens 7 spets 8 sitter verktyget 2 monterat.

Enheten 1 tillföres via en nätanslutning 18 en elektrisk energi om 50 Hz (220 V växelström), varvid 20.000 Hz överföres via en förbindelse ll till det dimen- sionsförändrande organet 4 (den piezoelektriska kristallen). Dettas vibrerande rörelse fortplantas via det amplitudförändrande organet 5 (booster 6 och dorn 7) till verktyget 2, varvid detta och därmed dess aktivt bearbetande del 3 utför en linjär mekaniskt vibrerande rörelse, vilket indikeras genom en dubbelpil 10.

Figur 2 Figur 2 visar kantfasning av ett golvmaterial 12 i form av en golvplanka beståen- de av ett härdplastlaminat 13 anbringat på en bärare 15 av spånplatta. Härdplast- laminatet 13 utgör golvmaterialets 12 ytskikt 14. Kantfasningen utförs med en apparat enligt figur 1. Hela apparaten visas inte på figur 2 utan endast dess verk- tyg 2, vars aktivt bearbetande del 3 består av en diamant, i detta fall en gnistbe- arbetad diamant, samt verktygets infastning 9 i apparatens dorn 7 (se figur 1).

Kantfasningen utförs med en fasvinkel av 45° i förhållande till härdplastlamina- tets 13 vågplan.

Apparatens aktivt bearbetande del 3 utför en linjär mekaniskt vibrerande rörelse, vilket indikeras med en dubbelpil 17. Den vibrerande rörelsen gör att härplastla- minatets 13 kant 16 avverkas. De parametrar som är inblandade vid bearbetning- en är: - Tiden, vilken anger hur många gånger delen 3 hinner gå upp och ner på en be- stämd sträcka och vilken styrs av golvplankans matningshastighet.

- Amplituden, vilken styrs av det amplitudförändrande organets 5, 6, 7 (se figur 1) geometriska utseende.

- Frekvensen.

- Massan hos verktyget 2 (se figur 1), vilken styrs av amplitud och frekvens.

- Trycket på verktyget 2 (se figur 1).

Då verktyget 2 (se figur 1) har en geometrisk utsträckning i ett plan som vid kantfasningen kan skäraidet plan som går genom bäraren 15 är fasvinkeln inte helt obegränsad. Den maximala fasvinkeln bestäms av aktuella mått på golvplan- kans olika ingående delar samt av aktuell geometri för verktygets 2 (se figur 1) aktivt bearbetande del 3.

Uppfinningen är inte begränsad till visad utföringsform av apparaten och/eller förfarandet, då variationer inom uppfinningens ram kan förekomma vad gäller till exempel utseende, funktion, applikation, ingående och bearbetade material.

Claims (15)

9 sioihzšs PATENTKRAV

1.

2. Förfarande för kantfasning av ett härdplastlaminat (13) kännetecknat av, att kantfasningen utförs med en apparat innefattande minst en enhet (1) för generering av högfrekvent ljud och minst ett dimensionsförändrande organ (4) innefattande minst en piezoelektisk kristall vilken då den utsätts för en växelspänning utför en vibrerande rörelse som fortplantas genom minst ett amplitudförändrande organ (5), varvid ljudets amplitud omvandlas till en linjär vibrerande rörelse som fortplantas genom minst en verktygshållare vid vilken minst ett avverkande verktyg (2), vars aktivt bearbetande del (3) består av eller innefattar diamant, är monterad samt att verktyget (2) och därmed dess aktivt bearbetande del 3 utför en linjär mekaniskt vibrerande rörelse (10).

3. Förfarande enligt krav l kännetecknat av, att det amplitudförändrande organet (5) innefattar minst en mekanisk booster (6).

4. Förfarande enligt krav 1 eller 2 kännetecknat av, att verktygshållaren utgörs av en dorn (7).

5. Förfarande enligt något av kraven 1-3 kännetecknat av, att genererat högfrekvent ljud har en frekvens av 5-60 kHz.

6. Förfarande enligt krav 4 kännetecknat av, att det högfrekventa ljudets frekvens är l0-40 kHz, företrädesvis l5-25 kHz.

7. Förfarande enligt något av kraven 1-5 kännetecknat av, att kantfasningen utförs vid en fasvinkel av lO-80°, företrädesvis 30-60°.

8. Förfarande enligt krav 6 kännetecknat erhållen fas är mindre än 0,25 mm. a v, att

9. Förfarande enligt krav 6 eller 7 kännetecknat av, att erhållen fas är 0,05-0,15 mm. 10 510 236

10.

11.

12.

13.

14.

15. Förfarande enligt något av kraven 1-8 kännetecknat av, att härdplastlaminatet (13) innefattar en stomme bestående av minst en kraftpappersbana eller minst ett kraftpappersark, vilken bana eller vilket ark impregnerats med en härdplast, såsom ett fenol-formaldehydharts. Förfarande enligt något av kraven 1-9 kännetecknat av, att härdplastlaminatet (13) pappersbana eller minst ett dylikt pappersark, vilken bana eller vilket ark innefattar minst en mönstrad eller omönstrad impregnerats med minst en härdplast, såsom ett melamin-formaldehydharts eller ett urea-formaldehydharts. Förfarande enligt krav 9 eller 10 kännetecknat av, att härdplastlaminatet (13) innefattar minst ett overlay bestående av eller innefattande minst en bana eller minst ett ark av oc-cellulosañbrer, vilken bana eller vilket ark impregnerats med minst en härdplast, såsom ett melamin-formaldehydharts eller ett urea-formaldehydharts. Förfarande enligt krav 10 eller 11 kännetecknat av, att hårda partiklar, såsom aluminiumoxid, tillsatts före och/eller efter impregnering. Förfarande enligt något av kraven 10-12 kännetecknat av, att härdplastlaminatet (13) består av minst en av nämnda banor eller ark, vilken under värme och tryck laminerats till nämnda härdplastlaminat (13). Förfarande enligt något kraven 1-13 kännetecknat av, att härdplastlaminatet (13) är anbringat vid träfiberplatta, en spånplatta, en plywoodskiva eller liknande. en bärare (15), såsom en Förfarande enligt något av kraven 1-14 kännetecknat av, att härdplastlaminatet (13) är att golv-, vägg- och/eller takmaterialet (12) i form av plank, skivor, stavar, paneler, brädor och liknande.