边缘接头故障 - 原因是什么?

土木工程 细木工 胶水 对接
2021-12-05 21:46:56

我遇到过一些情况,我的胶合板、面包板等在边缘处有缝隙。这发生在粘合后几天或几周。差距都停在了某个点上,连接仍然很牢固,但看起来很糟糕。我希望尽快开始销售,我不能承受这样的失败。木材在进入新环境后似乎正在移动,并且能够克服胶水的强度。

这发生在多个木材和多个胶瓶上,所以我知道它们不是问题。我尝试使用样条线来加强关节,但仍然失败。

为了配合要连接的边缘,我从连接器、厚度机或台锯上的直边开始,然后用手将其刨平。我很确定在这个阶段的配合表面的质量不是问题。

然后我通常会在表面上放置一个非常轻微的凹面,无论是在宽度上还是长度上。我被教导要这样做,因为它可以帮助暴露在空气和湿气中的关节的末端和侧面正确配合。然后我用 PVA 粘合并夹住。

我遇到的可能原因是:

1 - 木材的水分含量与它进入的环境中的水分含量不够接近。这似乎是一个大问题,但很难避免。我居住的地区相当潮湿,我的车间没有很好的隔热或加热。这些作品大部分都进​​入了一个非常现代的房子,感觉非常干燥,这无济于事。不过,在我看来,商业家具不太可能是在气候可控的环境中制造的。我需要搬家吗?

2 - 我放入配合表面的凹度可能需要更加极端。由于接头在应该最紧的地方拉开,所以在我看来,凹陷不太可能导致问题。相反,似乎我可能使凹度太微妙了。想法?

3 - 我可能需要使用不同种类的胶水。人们常说,任何主要的木工胶水都比木材本身强,但这不是我的经验;这些失败就在胶合线上。

我做了一些测试,我把两块木头粘在一起,让它过夜,然后用锤子把它拆开。休息区通常会很干净,只有一点木头。这对我来说是一个胶水问题。

也许我做错了什么,但我无法想象 PVA 有什么问题。我总是让它在一夜之间治愈。也许我需要改用更坚固的东西,比如环氧树脂?

4 - 夹紧强度。我读过关于过度夹紧压力导致胶水不足的文章,但我也读到这是一个神话。我会把我的夹紧描述为“非常紧”。也许我需要增加或减少我的夹紧压力。

5 - 加固。我知道对接接头本身应该足够坚固,但也许我可以做些什么来真正将接头的末端固定在一起?样条线不起作用,但我怀疑它们可能只会帮助对齐,可能不会给关节带来任何额外的力量。是否有某种方法可以将不可见或易于隐藏的但接头的末端机械地锁定在一起?如果有一种方法,我怀疑它只适用于较厚的电路板。

2个回答

这里有专业的木工。我不得不承认,当我第一次回答这个问题时,我在考虑面对面的木接头(而不是端到端),所以这个答案的大部分内容都是在谈论,但是其中很多点适用于所有类型的胶合接头:

这里有很多内容,所以我将依次介绍每一点:

1 - 水分含量。这肯定会影响胶接。您说得对,在专业的细木工/家具等车间,湿度通常(严格)控制。如果木材的水分含量或空气关闭,或者固化环境不够温暖,那么这可能会导致问题。特别是,如果天气太冷,PVA 会固化为冷白色,而不是更透明。这会影响关节强度。如果您将两个不同的部件粘合在一起并且它们的水分含量不同(或者如果它们是不同的物种或非常不同的尺寸并且可能以非常不同的速率失去/获得水分),那么这也可能导致高相对运动,这可能导致关节失效。如果环境差异不可避免,那么您需要让木材尽可能地逐渐适应环境。

2 - 凹面。我从来没有听说过这个,它不应该是必要的。我现在桌子上放着一块橡木面包板,它直接从我们的增厚机(接头)上粘起来,接头很好,没有形成间隙。这篇来自流行木工的文章似乎同意。

3 - 胶水。如果您可以在胶合线上破坏接头,那么有些事情是不对的-除非它是端到端的对接接头或无论如何都不起作用的东西。这不仅仅是人们所说的 - 一个经过适当处理的胶水接头将比它周围的木材更坚固。你可以尝试不同的胶水,但如果你的过程有问题,它可能无济于事。还要记住,胶水必须正确储存 - 如果它储存在特别高/低的湿度或曾经被允许冻结,那么这可能会影响接头强度并导致接头失效。

4 - 夹子。正如你所说,我很确定“胶水饥饿”是一个神话。当我粘合时,我使用重型 T 型窗扇夹,如下所示:

腰带夹 在此处输入图像描述

第二张图有一些东西现在在我们的工作室里。我已经将它们收紧到它们以前开始压碎/压入木材的程度,并且从未遇到过“胶水不足”的问题。我一直认为,在粘合时,您可以使用的夹紧力越强越好(很明显,直到损坏工作的程度)。我想说基本上不可能用足够的压力夹住木头,以至于太多的胶水会挤出来。木头会首先分解。如果有任何事情,你可能需要比你一直施加的压力更大,但肯定不会更少。

5 - 加固。对于面对面的胶水接头,这应该不是必需的,而且正如您所说的那样,不容易以整洁/隐藏的方式进行。我们通常使用销钉或饼干,但这些是为了定位而不是强度。如果你真的需要,那么那里有隐藏的关节系统,比如这种磁力驱动的固定装置:Axminster Lamello Invis - Youtube - 不过这很贵,我认为单个固定装置大约是 6 英镑(10 美元)和收紧它们的工具大约是 100 英镑(140 美元左右)。

还有其他一些您没有提到的因素,例如应用:确保用胶水完全覆盖两个表面,在推到一起之前不要让它们蒙皮,然后夹紧以挤出多余的胶水。用刮刀清除多余的部分。

一般在关节上。对接接头(端粒到侧面)是最弱的一种接头,但端粒到端粒较弱。如果您将接头的末端纹理粘合到另一块木材的表面上,则接头本身就不会很坚固。根据关节的确切性质,可以执行一种隐藏样条曲线,如下所示:

花键对接

希望这一切都能让您思考和尝试。

由于接头在应该最紧的地方拉开,所以在我看来,凹陷不太可能导致问题。相反,似乎我可能使凹度太微妙了。想法?

您正在做所谓的弹簧接头,或其他地方的弹簧接头。这些应该完全按照您的要求做,帮助两端分开。

正如您所说的那样,凹度可能有点太微妙了,但是,重要的一点是即使接合的表面完全笔直,接合处也不应该分开。

所以我认为这极不可能是原因,尽管如果有多种原因,它可能是一个促成因素。

人们常说,任何主要的木工胶水都比木材本身强...

这是一个草率措辞的例子,我特别讨厌它,因为它是如此司空见惯。正如我在之前的答案中所介绍的,最好将胶合木接头比木头强,而不是胶水本身强。

实际上,许多木胶本身并没有那么强!标准的白色 PVA 足够柔软,一旦凝固,它们可以很容易地用指甲压出凹痕,足够柔软,可以将纸粘在一起并且接头可以弯曲。但是,如果使用得当,它们可以在木材中形成比周围木材更坚固的接缝……即使在特别坚固的物种中,接缝也总是比木材的纹理更坚固。

事实上,所有用于木工结构接头的胶水都能够产生比木材更牢固的接头,所以关于哪种胶水更强或更弱,哪种胶水最强的整个问题,真的只是分散注意力。

我做了一些测试,我把两块木头粘在一起,让它过夜,然后用锤子把它拆开。休息区通常会很干净,只有一点木头。这对我来说是一个胶水问题。

胶水不是问题,我认为你排除了自己使用多个瓶子的可能性。

由于这是测试件而不是完全接合的边缘,我打赌你的问题是你的木头有点太湿或你的夹具压力太低,或者可能两者兼而有之。

在较长的接头上,夹钳压力沿接头的整个长度分布不充分可能是一个明确的问题(即使是非常坚固的夹钳,如果只放置在中央也不够),但在这样的测试中,这种事情似乎不太可能发生。

我读过关于过度夹紧压力导致胶水不足的文章,但我也读到这是一个神话。我会把我的夹紧描述为“非常紧”。也许我需要增加或减少我的夹紧压力。

正如我在这里之前的几个答案中所介绍的那样,就我们需要关注的一个完整的神话而言,这是一个完整的神话。我们使用的任何夹子都不能从粘合良好的接头中挤出过多的胶水,并使接头最终饿死。

许多测试已经最终证明了这一点,我自己亲眼看到了效果,在小测试块上使用了多个大型 C 形夹(接头面有数千 psi,超出了木材的压碎极限) 并且由此产生的胶合接头与它所称的完全一样,比木材更坚固。

这指出了一个关键建议——理想情况下,夹子应该拧紧到它们可以标记木材的位置。因此,您应该始终需要使用废料块来消除凹痕并帮助分散夹紧压力。

5 - 加固。

没必要打扰。未加固的对接接头被广泛使用(至少可以说),因此如果您发现导致问题的一个或多个问题,您无需浪费任何时间考虑这一点。

另一种可能的原因
胶合旧表面。在之前的答案中再次提到了这一点,只有新加工的表面才能可靠地粘合。是的,人们总是将他们几天甚至几周前准备好的胶水粘在一起并获得不错的效果,但是如果您想确保接头尽可能牢固,您必须只粘合刚刚加工过的表面(在小时,理想情况下比这更短)。