本發(fā)明涉及拼花地板制作技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于激光切割技術(shù)的實(shí)木復(fù)合拼花地板制作工藝。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在的拼花木地板多是一種以不同色彩和樹種的木皮拼接、在木質(zhì)上呈現(xiàn)或具體或抽象的圖案、極具裝飾感的拼花地板，采用多層實(shí)木地板制造，同時(shí)利用不同種類木材色彩與紋理的不同，拼接出多變的造型與圖案，從而達(dá)到不同的裝飾效果。據(jù)介紹，有的圖案甚至需要20多種以上的不同木材進(jìn)行拼接，工藝十分復(fù)雜。而在國(guó)內(nèi)，使用遠(yuǎn)未發(fā)揮到它應(yīng)有的水平。在拼花中，全部采用全手工拼貼。拼花中要用到許多不同類型的木材，他們擁有不同的特性和性質(zhì)，致使同一塊地板不同部位的性能都不一樣。

拼花地板有不同的類型，也有不少相關(guān)方面的發(fā)明，主要是對(duì)圖案的發(fā)明和拼接方式方面的發(fā)明，但對(duì)于木材的激光切割文獻(xiàn)較少。現(xiàn)有的拼花地板的圖案內(nèi)容都要求對(duì)稱性，邊緣帶有邊框，如CN201521137552.3、CN201521137266.7、CN201521135977.0等。

拼花地板主要使用鋸切切割加工，鋸切方式由于鋸路寬，對(duì)于材料浪費(fèi)大，主要是直線狀鋸切或者大曲率半徑的弧狀鋸切，精度低，常常需要人工修整，勞動(dòng)強(qiáng)度大，安全性低，噪聲、粉塵等使生產(chǎn)環(huán)境也比較惡劣，也有少量使用激光切割加工的，目前激光技術(shù)在木材加工領(lǐng)域主要用于雕刻方面，但是對(duì)于激光切割木材的技術(shù)參數(shù)研究很少，都是工人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)試切加工，沒有統(tǒng)一的工藝規(guī)范。

現(xiàn)有的拼花地板多采用簡(jiǎn)單規(guī)則的圖案組合，而且具有對(duì)稱性。相鄰圖案之間是利用不同樹種，來滿足色差要求，形成好看的圖案，這樣就需要樹種的種類較多，使加工成本上升，成本高，特別是在圖案比較復(fù)雜的時(shí)候，需要的珍稀樹種也比較多。所以圖案的表現(xiàn)形式受到一定的限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種基于激光切割技術(shù)的實(shí)木復(fù)合拼花地板制作工藝，減少木材的浪費(fèi)。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：

一種基于激光切割技術(shù)的實(shí)木復(fù)合拼花地板制作工藝，其特征在于:包括以下步驟：

步驟一、繪制圖案，根據(jù)需要制作拼花地板表面的圖案，在AutoCAD等繪圖軟件中繪制圖案的線條矢量圖，根據(jù)需要制作地板的形狀和尺寸規(guī)格，以及原材料的尺寸大小，將矢量圖拆分成小的封閉線框圖案塊，然后調(diào)入到激光切割機(jī)軟件中準(zhǔn)備切割；

步驟二、制作表板，作為表板的同一樹種或者不同樹種木板材通過在150-210℃，加熱及保溫時(shí)間在5-20h的不同缺氧高溫處理來控制木材色空間分布特征，通過熱處理改變木材的顏色特征，根據(jù)不同熱處理后獲得的不同顏色進(jìn)行分組切割制造拼花地板表板；

步驟三、根據(jù)步驟一中的圖案切割步驟二中的表板，制作成圖案塊；

步驟四、擺放步驟三中的圖案塊，按照設(shè)定的圖案，將圖案塊擺放在第一平板上，四周由定位框定位，定位框是一個(gè)四邊形框，虛放在第一平板上，外邊緣與第一平板的邊緣對(duì)齊，定位框內(nèi)邊尺寸與地板圖案尺寸一致；

步驟五、第一次翻轉(zhuǎn)，用第二平板扣在步驟四中的圖案塊上，翻轉(zhuǎn)180°，撤去第一平板，此時(shí)圖案塊的圖案背面向上，定位框落在第二平板上，外邊緣與第二平板的邊緣對(duì)齊；

步驟六、制作基板，基板邊緣與定位框外邊緣尺寸相同，由中間的芯板和邊緣的企口條組成，芯板在中間，企口條圍裹在芯板四周，使用U型釘或者膠料固定；

步驟七、對(duì)基板施膠，在基板上涂膠，基板膠層上面放置碳晶加熱板，然后再次涂膠，將基板正面邊緣與第二平板邊緣對(duì)齊倒扣在放置在第二平板上的圖案塊的背面上，在基板背面全范圍內(nèi)涂膠，粘貼背板，制成地板塊毛坯；

步驟八、二次翻轉(zhuǎn)，將步驟七中的地板塊毛坯再翻轉(zhuǎn)180°，撤去第二平板，用直排釘將圖案塊固定在基板上，然后再撤去定位框，制成地板塊；

步驟九、熱壓，將步驟八中的地板塊放在熱壓機(jī)上熱壓，使膠固化；

步驟十、修整，膠合后可以對(duì)地板塊中個(gè)別的縫隙較大的地方用木粉或者鐵粉涂膩?zhàn)有拚?，在企口邊條上做地板對(duì)接企口或者榫卯，然后對(duì)表板進(jìn)行砂光。

優(yōu)選地，在步驟一中，一個(gè)封閉線框圖案用同一顏色材料切割，拆分時(shí)不是封閉線框圖案的要補(bǔ)充為封閉線框圖案，切割時(shí)相鄰圖案用不同顏色的材料。

優(yōu)選地，在步驟二中，根據(jù)其色差分布特征將表板分成不同的組，按處理后的木材色空間Lab特征值大小順序進(jìn)行編號(hào)，相鄰圖案使用不同色差組切割，組號(hào)盡量相差較大，同時(shí)顧及藝術(shù)色彩搭配效果。表板厚度約5mm左右，同一規(guī)格地板厚度一致，每種圖案中每個(gè)地板塊完整圖案邊長(zhǎng)為a×b，a、b可以相等也可以不相等。

優(yōu)選地，在步驟三中，激光切割機(jī)主要技術(shù)參數(shù)范圍：在激光發(fā)生器功率100W左右時(shí)，選取切削速度20-60mm/s，鏡頭高5-7.5mm，光強(qiáng)40-70％，將圖案塊文件調(diào)入到激光切割機(jī)中，根據(jù)設(shè)定的激光切割機(jī)的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行切割，切割板厚可達(dá)到5-10mm。

優(yōu)選地，在步驟四中，所述第一平板邊長(zhǎng)尺寸為(a+20)×(b+20)，每邊長(zhǎng)度尺寸比圖案相應(yīng)邊長(zhǎng)尺寸大20mm，定位框厚度與表板厚度一致，框條寬度10mm。

優(yōu)選地，所述第一平板和第二平板的邊上分別固定有把手。

優(yōu)選地，在步驟六中，基板中間的芯板可以是纖維板、刨花板等人造板材，也可以是細(xì)木工板等板材，芯板邊長(zhǎng)為(a-40)×(b-40)，即每邊長(zhǎng)度尺寸比圖案相應(yīng)邊長(zhǎng)小40mm，企口條為實(shí)木材料，邊長(zhǎng)為(a-10)×(b-10)，寬度為30mm，企口條厚度與芯板厚度基本一致，如果企口條為硬木類，厚度與芯板一致，如果企口條為軟木，可以比芯板略厚0.2-0.6mm，圖案尺寸與定位框尺寸邊緣之和等于基板中間的芯板尺寸與企口邊條尺寸邊緣之和，基板厚度為8-10mm，同一規(guī)格地板厚度一致。

優(yōu)選地，所述背板采用旋切單板、膠合板、人造板或?qū)嵞景灞“宀摹?/p>

優(yōu)選地，在步驟九中，所述熱壓機(jī)的參數(shù)為：壓強(qiáng)：?jiǎn)挝粔毫?Mpa，熱壓時(shí)間：8min，熱壓溫度：105℃。

本發(fā)明的有益效果是:相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本工藝既適合同一樹種不同熱處理獲得色差的表板，又適合不同樹種拼成的表板。對(duì)同一樹種木材采用不同的熱處理，使同種木材出現(xiàn)不同的色差作為制造拼花地板表板的主要材料，還可以體現(xiàn)木材天然的紋理，這樣可以利用低等級(jí)木材生產(chǎn)拼花地板表板，降低成本，充分利用資源，減少珍貴樹種的消耗。

而本發(fā)明的加工方式對(duì)圖案只要求為封閉線框矢量圖，對(duì)圖案形狀內(nèi)容沒有要求，圖案是否對(duì)稱都可以，邊緣有沒有邊框都可以，只要同一線框元素顏色一致即可，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。

本發(fā)明可以是單一圖案重復(fù)排列，也可以是多塊圖案拼成一個(gè)完整圖案?？梢允褂貌煌瑯浞N作為不同顏色元素的材料，也可以用同一樹種不同熱處理獲得色差來形成圖案的元素。使用同一樹種可使拼花地板各部位的性能接近。注意多個(gè)不同圖案拼成一個(gè)完整圖案時(shí)，被多塊板分割的同一個(gè)元素用同一個(gè)材料完成。還有圖案設(shè)計(jì)中盡量避免過尖的尖角、尖點(diǎn)，或者直線與圓弧相切兩圓弧內(nèi)切的鄰接。

為避免受原材料尺寸限制，可以將一個(gè)大的封閉線框拆解為多個(gè)封閉的小塊切割之后拼接，可以節(jié)省大面積表板材料的應(yīng)用，充分利用資源，特別是邊角余料，降低對(duì)原材料大面積尺寸的要求。

激光切割材料切縫窄，材料浪費(fèi)少，加工精度高，可以適合于任何曲率半徑的圓弧曲線加工，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，安全性高，沒有噪聲和粉塵污染。

拼花地板中在基板與表板之間加入碳晶板，使本發(fā)明的拼花地板在具有藝術(shù)效果的同時(shí)還具有取暖的特點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中第一平板、定位框、圖案塊的分解圖；

圖2為本發(fā)明中圖案塊與定位框、第一平板的裝配圖；

圖3為本發(fā)明中第二平板蓋在圖案塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中第一次翻轉(zhuǎn)后撤去第一平板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明中基板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明中基板上施膠的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明中基板倒扣在圖案塊背側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明中基板的背側(cè)粘貼背板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明中基板與圖案塊第二次翻轉(zhuǎn)后撤去第二平板的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。如圖1所示，一種基于激光切割技術(shù)的實(shí)木復(fù)合拼花地板制作工藝，包括以下步驟：

步驟一、繪制圖案，根據(jù)需要制作拼花地板表面的圖案，在AutoCAD等繪圖軟件中繪制圖案的線條矢量圖，根據(jù)需要制作地板的形狀(如矩形或者方形等)和尺寸規(guī)格，以及原材料的尺寸大小，將矢量圖拆分成小的封閉線框圖案塊，然后調(diào)入到激光切割機(jī)軟件中準(zhǔn)備切割；一個(gè)封閉線框圖案用同一顏色材料切割，拆分時(shí)不是封閉線框圖案的要補(bǔ)充為封閉線框圖案，切割時(shí)相鄰圖案用不同顏色的材料。圖案是根據(jù)自己的需要設(shè)計(jì)，圖案塊是指在計(jì)算機(jī)中根據(jù)設(shè)計(jì)圖案的顏色將圖案拆分成多個(gè)封閉圖形小塊，存成圖案塊文件。此步驟都是計(jì)算機(jī)中的處理操作。

步驟二、制作表板，作為表板的同一樹種或者不同樹種木板材通過在150-210℃，加熱及保溫時(shí)間在5-20h的不同缺氧高溫處理來控制木材色空間分布特征，通過熱處理改變木材的顏色特征，根據(jù)不同熱處理后獲得的不同顏色進(jìn)行分組切割制造拼花地板表板；根據(jù)其色差分布特征將表板分成不同的組，按處理后的木材色空間Lab特征值大小順序進(jìn)行編號(hào)，相鄰圖案使用不同色差組切割，組號(hào)盡量相差較大，同時(shí)顧及藝術(shù)色彩搭配效果。表板厚度約5mm左右，同一規(guī)格地板厚度一致，每種圖案中每個(gè)地板塊完整圖案邊長(zhǎng)為a×b，a、b可以相等也可以不相等。例如紅木類木材材色參數(shù)的色空間分布特征：L*為26～47，a*為1～17，b*為1～21，呈偏黑色、暗紅褐色的深材色木材；當(dāng)處理溫度為200℃，6h，中基準(zhǔn)和熱處理溫度為220℃時(shí)，色木的L*為37～47，a*為8～10，b*為15～21，通過熱處理明顯改變木材的顏色，使色澤更加鮮亮、紋理對(duì)比明顯增加，達(dá)到仿真珍貴木材的效果(該數(shù)據(jù)已經(jīng)申請(qǐng)過熱處理工藝方面的專利，不是本發(fā)明重點(diǎn)保護(hù)的內(nèi)容，本發(fā)明是根據(jù)不同熱處理后獲得的不同顏色進(jìn)行分組切割制造拼花地板表板)。根據(jù)其色差分布特征將表板分成不同的組進(jìn)行編號(hào)，相鄰圖案使用不同色差組切割，組號(hào)盡量相差較大。表板厚度約5mm左右(同一規(guī)格厚度需一致)。

步驟三、根據(jù)步驟一中的圖案切割步驟二中的表板，制作成圖案塊；采用多因素完全隨機(jī)等重復(fù)的試驗(yàn)方法，是一種試驗(yàn)方法，用來尋找較優(yōu)參數(shù)的試驗(yàn)方法，確定激光切割機(jī)主要技術(shù)參數(shù)范圍：在激光發(fā)生器功率100W左右時(shí)，選取切削速度20-60mm/s，鏡頭高5-7.5mm，光強(qiáng)40-70％，將圖案塊文件調(diào)入到激光切割機(jī)中，根據(jù)設(shè)定的激光切割機(jī)的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行切割，切割板厚可達(dá)到5-10mm。建議在激光發(fā)生器130W時(shí)，選取鏡頭高6mm，光強(qiáng)65％，切削速度50mm/s，切割實(shí)木板厚約5-6mm。

如圖1和圖2所示，步驟四、擺放步驟三中的圖案塊，按照設(shè)定的圖案，將圖案塊3擺放在第一平板1上，四周由定位框4定位，定位框是一個(gè)四邊形框，虛放在第一平板上，外邊緣與第一平板的邊緣對(duì)齊，定位框內(nèi)邊尺寸與地板圖案尺寸一致；第一平板邊長(zhǎng)尺寸為(a+20)×(b+20)，每邊長(zhǎng)度尺寸比圖案相應(yīng)邊長(zhǎng)尺寸大20mm，定位框厚度與表板厚度一致，框條寬度10mm。

如圖3和圖4所示，步驟五、第一次翻轉(zhuǎn)，用一塊邊長(zhǎng)為(a+20)×(b+20)的第二平板2扣在步驟四中的圖案塊上，翻轉(zhuǎn)180°，撤去第一平板1，此時(shí)圖案塊3的圖案背面向上，定位框4落在第二平板上，外邊緣與第二平板的邊緣對(duì)齊，亦為虛放。第二平板亦可設(shè)置便于操作的把手。

如圖5所示，步驟六、制作基板，基板邊緣與定位框外邊緣尺寸相同，由中間的芯板5和邊緣的企口條6組成，芯板在中間，企口條圍裹在芯板四周，使用U型釘或者膠料固定；基板中間的芯板可以是纖維板、刨花板等人造板材，也可以是細(xì)木工板等板材，芯板邊長(zhǎng)為(a-40)×(b-40)，即每邊長(zhǎng)度尺寸比圖案相應(yīng)邊長(zhǎng)小40mm，企口條為實(shí)木材料，邊長(zhǎng)為(a+20)×(b+20)((a-10)×(b-10))，寬度為30mm，企口條厚度與芯板厚度基本一致，如果企口條為硬木類，厚度與芯板一致，如果企口條為軟木，可以比芯板略厚0.2-0.6mm。圖案尺寸與定位框尺寸邊緣之和等于基板中間的芯板尺寸與企口邊條尺寸邊緣之和?；搴穸葹?-10mm，同一規(guī)格地板厚度一致。

如圖6和圖7所示，步驟七、對(duì)基板施膠，在基板上涂膠，基板膠層上面放置碳晶加熱板8，然后再次涂膠，將基板正面邊緣與第二平板邊緣對(duì)齊倒扣在放置在第二平板上的圖案塊的背面上，在基板背面全范圍內(nèi)涂膠，粘貼背板7，制成地板塊毛坯；背板可以采用旋切單板、膠合板、人造板、實(shí)木板等薄板材。

膠黏劑種類：雙組份水性高分子—異氰酸酯(API)

成分：

主劑：是以水性高分子聚合物(通常以聚乙烯醇PVA)、乳液(苯乙烯SBR、聚丙烯酸乳液、乙烯-乙酸乙烯酯共聚乳液EVA等)，填料(通常為碳酸鈣粉末)顏色：乳白色

交聯(lián)劑：異氰酸酯顏色：淺棕色

配比：主劑：交聯(lián)劑＝100:15。

如圖8和圖9所示，步驟八、二次翻轉(zhuǎn)，將步驟七中的地板塊毛坯再翻轉(zhuǎn)180°，撤去第二平板和定位框，用直排釘將圖案塊固定在基板上，制成地板塊；

步驟九、熱壓，將步驟八中的地板塊放在熱壓機(jī)上熱壓，使膠固化；

熱壓機(jī)參數(shù)：

壓強(qiáng)：?jiǎn)挝粔毫?Mpa；

熱壓時(shí)間：8min；

熱壓溫度：105℃。

步驟十、修整，膠合后可以對(duì)地板塊中個(gè)別的縫隙較大的地方用木粉或者鐵粉涂膩?zhàn)有拚?，在企口邊條上做地板對(duì)接企口或者榫卯，然后對(duì)表板進(jìn)行砂光。

最后，還可以進(jìn)行涂清漆，拼裝。表面漆是PU漆(聚氨酯漆)或者UV漆。

本工藝制作出的拼花底板與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于：1.通過同一樹種不同缺氧高溫處理控制木材色空間分布特征，來獲得不同顏色色差作為表板拼塊。目前實(shí)木拼花地板制作采用的材料都是不同樹種來形成色差，本發(fā)明不僅適合于不同樹種，還適合于同一樹種，這樣可以減少樹種的種類，并且節(jié)省珍貴樹種的應(yīng)用。

2.加入碳晶板作為地?zé)岵膳到y(tǒng)。目前有地板中加入碳晶板的，但是在拼花地板中尚未見應(yīng)用。由于拼花地板表板厚度小，升溫更快。

3.不強(qiáng)調(diào)圖案的對(duì)稱性，可以是任何線條矢量框圖。目前圖案都要求對(duì)稱性，為的是受力均衡，本發(fā)明的圖案被切割成小塊，力的傳遞被割斷，所以無需對(duì)稱。

4.芯板為降低造價(jià)，可以使用纖維板、刨花板等人造板，現(xiàn)有的常見的拼花地板芯板使用細(xì)木工板材的較多。

5.翻轉(zhuǎn)過程中使用與表板同厚度的定位框和平板固定圖案。

6.現(xiàn)有的拼花地板塊一般為正方形，本方案對(duì)地板形狀、尺寸沒有限制要求，能拼接即可。給了一幅長(zhǎng)條狀拼花地板塊拼接圖案。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。