[發明專利]一種大斷面六棱柱體集成材制造方法

有效

• 申請號: 201310219024.1
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN104210013B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 郭曉磊;朱兆龍;曹平祥;李榮榮;丁建文;王寶金
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: B27N5/00
• 分類號: B27N5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及木結構建筑復合材料領域，特別是一種大斷面六棱柱體集成材制造方法。

背景技術

近年來，隨著木結構建筑的快速發展，木房屋、木橋、景觀木建筑等越來越多地受到消費者及研究人員的廣泛關注。伴隨著木結構建筑市場對木梁、木柱的需求日益增加，造成了大徑級原木供不應求的問題，為了解決日趨匱乏的大徑級原木的問題，人們開始著手利用小徑級或低等級木材制備大規格大斷面的結構用集成材。然而如何采用小徑級及低等級木材，如人工林杉木等，制備結構用的木梁、木柱已成為當前科技工作者的主要課題?，F階段，人們主要是將小徑級木材改性、表面處理、復合及重組等，來實現小材大用、劣材優用的目的。

目前，通過將小材重組復合是一種成本低、制備效率高的不錯選擇。

現在還不存在能實現本發明所述所有特征的方法，在這種方法中，利用小徑級原木制備大斷面六棱柱體集成材，將小斷面六棱柱體與等腰梯形體，按照六棱柱體模型組坯而成大斷面六棱柱體，其橫斷面是由多個相同的小規格六邊形構成，類似于蜂窩結構，這種組合結構增強了大斷面六棱柱體的物理力學性能及結構穩定性，因此可以應用于各種木結構建筑當中。采用集成材結構單元固定涂膠方式、六棱柱體模型組坯方式、三向施壓膠拼。這種方法設計可以有效提高小徑級原木制備大斷面六棱柱體集成材的生產效率及產品質量，提高原木出材率，達到結構用集成材要求。這些都使得本發明有別于先有技術。

發明內容

本發明要解決的技術問題是小徑級原木制備大斷面六棱柱體集成材過程中，涂膠、組坯、施壓膠合等精度不高造成的大斷面六棱柱體質量難以保證的問題。本發明的技術解決方案是：一種大斷面六棱柱體集成材制造方法，包括：小徑級原木徑級分等、干燥、集成材結構單元體加工、定長、涂膠、組坯及膠拼，其特征在于，集成材結構單元體加工為小斷面六棱柱體(1)和等腰梯形體(2)的加工，小斷面六棱柱體(1)和等腰梯形體(2)采用輥筒式三面涂膠，組坯方式采用六棱柱體模型組坯，大斷面六棱柱體的橫斷面為正六邊形，大斷面六棱柱體集成材采用三向施壓。該種方法設計的有益效果在于，將小斷面六棱柱體(1)與等腰梯形體(2)，按照六棱柱體模型組坯而成大斷面六棱柱體，其橫斷面是由多個相同的小規格六邊形構成，類似于蜂窩結構，這種組合結構增強了大斷面六棱柱體的物理力學性能及結構穩定性，并且采用該種方法可以有效簡化大斷面六棱柱體集成材的制備工藝、提高原木出材率、提高生產效率及產品質量。

作為進一步改進，集成材結構單元為小斷面六棱柱體(1)和等腰梯形體(2)，其中小斷面六棱柱體(1)的橫斷面為正六邊形，等腰梯形體(2)為小斷面六棱柱體(1)沿長度方向經由棱剖分的一半，等腰梯形的兩腰及上底與小斷面六棱柱體斷面的正六邊形的邊長相等。該種方法設計的有益效果在于，易于完成大斷面六棱柱體的組坯。

作為進一步改進，小斷面六棱柱體和等腰梯形體為相鄰三面采用輥式涂膠，其中三個作為涂膠的輥筒之間成120度角，一次性可以完成集成材單元體最多三面的輥式涂膠，也可以只選擇其中一個或兩個輥筒同時涂膠，完成其中一個或兩個面的涂膠。該種方法設計的有益效果在于，有助于實現集成材結構單元體的自動化涂膠，簡化了施膠工藝，提高涂膠效率，避免膠水浪費，易于采用機械化方式進行涂膠。

作為進一步改進，大斷面六棱柱體組坯模型為相同規格的小斷面六棱柱體與等腰梯形體的各面貼合形成大斷面的六棱柱體結構，小斷面六棱柱體的數量可以選擇13、43、91個等，而等腰梯形體的數量可以相對應為6、12、18個等，六個棱上分別為六個小斷面六棱柱體。因此組坯模型有三種，模型I(13+6)，模型II(43+12)及模型III(91+18)。其特點在于，大斷面六棱柱體的每個棱處，均為一個小斷面六棱柱體，而大斷面六邊形每個邊上包含若干個等腰梯形的下底，這樣有助于，大斷面六棱柱體結構的穩定，避免將兩個等腰梯形體膠合結構作為棱的不穩定。該種方法設計的有益效果在于，集成材單元體僅包含小斷面六棱柱體(1)和等腰梯形體(2)，且等腰梯形體(2)的數量較少，簡化了單元體的結構類型，易于大斷面六棱柱體集成材的工業化生產。

作為進一步改進，組坯模型類型I(13+6)的六個面上分別具有A1、B1、C1、D1、E1和F1，六個等腰梯形體的下底面，對于六個等腰梯形體，其中A1是三個面進行輥涂、B1和F1是兩個面進行輥涂、C1和E1是一個面進行輥涂、D1不用進行輥膠。該種方法設計的有益效果在于，進一步優化了集成材結構單元體的涂膠工藝。