Reduce Panel Warping Due to Lamination

There are several things that must be observed to prevent the warping on panels after the lamination process both by both hot press or cold press. Make sure before pressing:

1. Must be balanced on both front and back lamination panel core, such as MDF panel core laminated with veneer 0.6mm on both sides face and back. When thickness was different, it will prone to warping. 
2. Veneer must be the same species, likewise to the slicing type e.g. both flat cut or quarter cut equally on two sides of panel core.
3. EMC both panel core and veneer material not more than 8% (ideally 6%). Moisture content difference should no more than 1%.
4. If panel core surface needs to be sanded before hot press due to wooden edge band, manage sanding depth of cut as thin as possible, not more than 0.5mm and it must be evenly sanded on both sides. 

Make sure after lamination process:

1. Provide spacer for panels releasing stress and heat (when hot pressed) with the same spacing and thickness. Place pallet on a flat/balance floor.
2. Acclimatization approximately 1 hour after hot press prior to further processes such as sanding and finishing.
3. Should WIP hold quite long before continued with next steps, then place WIP in controlled room which has air conditioner and dehumidifier. If necessary cover it tightly with plastic wrap in order to minimize the moisture absorption.

Is it correct to make MDO cross band with seams?

It is not easy making veneered panels. Many key procedure needs to be consistently followed. Veneered panels could be easily rejected due to gummed tape marks obviously seen once stained. People might be thinking that sanding panel to remove gummed tape with wide belt sander or stroke sander after hot pressed was improperly done. Or they thought that the gummed tape absorbed water too much and left the marks on face veneer. Then the panel re-sanded, but it didn't work,  as marks still there even more obvious. Face veneer getting thinner and thinner, and finally it easily loosed after few steps in finishing.

Why is that? The more sanded the more obvious! Please check, maybe there is the seams on MDO cross band, which was joined with gummed tape? This gummed tape is unlikely sanded after pasted on panel, as usually its thickness is only 0.3mm. People then easily guessed, they made 2 ply face veneer with gummed tape still stick underneath, and pasted it on core panels. What's the result? Yes! It will appear clearly after stained, and can't be removed unless remove all veneer + MDO and put the new 2 ply veneer with correct way.

Remember! Never put seams on MDO cross band whatever the reasons. If MDO sheet can't cover all core surface, put veneer cross band as the alternative way. Paste veneer cross band to the panel core first before paste it with face veneer.

Reutilize The Wood Off-Cuts for Panels by Using Tongue & Groove Joints

In the world of furniture manufacturing, we often face problems of waste wood that its number significantly increasing from day to day and taken much more space for storage. There was often a dilemma whether continue to be saved, as it might be used someday or it should be disposed to keep workplace clean and well organized.

 

Ironically on the other hand, sometimes people waste material while in the same time they were starting to cut from fresh lumber to be the same size. Production operators often intentionally or even ordered by their superior for ripping the rest wood to a small size until it can't be used for other parts. Of course they did it secretly though should take overhead cost, as they worried being scolded by the manager or owner.

Do we know how to utilize the wood waste? One of a good idea is reusing waste wood to be made the boards or panels in certain size by using tongue & groove joint. Some furniture companies have been taken advantages of their cost reduction program up to 35% with this way.

Tongue & groove joint is made by grouping the off-cuts into a few standard sizes and then formed tongue & groove profile on both opposite longitudinal sides. Once the profile is done, the off-cuts ready to be laminated.

After becoming the new board, generally both face will be laminated with veneer so that the connections become stronger and more beautiful like a brand new panel. Lay people may not know if this panel was made from wood scraps. This panel could be used for the top panels, end panels, back panels, bottom panels, dust panels or face drawers. On the bed can also be used for the sideboard, headboard and tail board. On the table can be used for top panel and base panel.

Here are some things to be considered when creating a panel from the wood off-cuts:

1. Manage species as much as possible to be the species.
2. Manage moisture content of each part not more than 1%.
3. Set each part end grain in opposites orientation in order to reduce warping.
4. Consider all detail processes during lamination, such as cleaning first tongue & groove profile from dust or chips before gluing application, the entire contact surface must be flat mated when cold-pressed, the amount of glue on each contact surface should be sufficient and until squished out, pressing and drying time.
5. Note that lamination panel core and face veneer is conducted only if panel core has acclimatized for minimal 24 hours.
6. Consider all matters related to the process of hot press veneer with core panels, such as moisture content difference between veneer and core panel no more than 1%, the type and thickness of veneer on both faces must be equal, the amount of glue per square meter, pressure hot press , pressing time, cooling time, etc.

More deep in Veneer Checking

Fenomena Keretakan Veneer
Keretakan pada veneer muka merupakan fenomena yang lazim di industri kayu lapis sejak dahulu. Pada dasarnya, hal ini disebabkan oleh hilangnya kelembaban pada veneer muka mengakibatkan penyusutan pada komponen ini. Karena ukuran veneer berubah, maka terjadi stress antara veneer dan panel inti. Panel inti mempertahankan diri agar tetap stabil dengan menahan pergerakan veneer muka. Saat gaya gerak ini mencapai titik yang melebihi tegangan struktur veneer, maka serat veneer akan putus. Kejadian inilah yang nampak pada permukaan sebagai "retak (check)" atau "belah (split)". Keretakan ini secara alami mengikuti area yang lemah, seperti retak bubut, serat dan sayatan didalam veneer.

Kondisi ini biasanya terjadi selama periode kelembaban rendah seperti di bulan-bulan pada musim dingin. Furniture cenderung mengering dan kehilangan kelembaban. Semakin besar hilangnya kelembaban, semakin besar penyusutan dan tegangan yang dihasilkan.

Keretakan serius veneer sebenarnya dapat dikurangi dan dalam beberapa hal bahkan bisa dihilangkan, dengan mengendalikan teknik manufaktur selama produksi panel. Pengkondisian panel sebelum dilanjutkan ke proses berikutnya tidak boleh dianggap remeh dan kepedulian harus terus dilatih selama proses produksi. 

Faktor-faktor yang lebih penting yang mempengaruhi tingkat keretakan veneer adalah spesies, jenis, ketebalan dan kelembaban, serta jenis bahan panel inti dan metode konstruksi seperti jumlah lapisan, lem, kelembaban dan penyebarannya, waktu perakitan dan kondisi pengepresan. Peran masing-masing variabel ini mesti diperhitungkan karena hubungannya dengan keretakan veneer.

Tipe dan Spesies Veneer

Secara umum spesies yang sangat berpori atau "ring porous" seperti Walnut (Juglans), Mindi (Melia azedarach) dan Oak (Quercus) sangat rentan terhadap keretakan. Hal ini juga berlaku terhadap kayu yang memiliki tingkat figur tinggi dengan veneer yang sama seperti crotch, burl, swirl, curly, serat liar, dsb. Kerapatan veneer juga bisa merupakan faktor penyebab keretakan, semakin rendah semakin rentan.

Kelembaban, Ketebalan dan Kualitas Veneer
Menjaga kelembaban veneer pada saat pembuatan panel ini sangat penting dan bisa menjadi faktor penentu apakah akan terjadi keretakan atau tidak. Jika kelembaban kayu 4-5%, maka tidak banyak masalah yang timbul. Jika kelembaban veneer mencapai tingkat lebih dari 8%, maka keretakan serius dapat terjadi. 

Ketika veneer dibuat dengan pemotongan rotary cut, maka terdapat dua sisi: sisi cembung (ketat) dan cekung (kendur), sisi cekung akan terjadi patahan-patahan atau belahan-belahan yang dikenal dengan "lathe check" (retak bubut). Keretakan veneer ini akan semakin parah untuk ketebalan lebih dari 3,0 mm. Hal ini mudah dimengerti karena veneer tebal kelenturannya lebih kecil dan akan mengakibatkan keretakan permukaan yang lebih besar dibandingkan dengan yang ketebalannya 0,6 mm misalnya. 

Aturlah posisi laminasi veneer rotary cut dengan sisi ketat berada dibagian luar agar memperoleh hasil yang baik. Memastikan hanya veneer yang bermutu yang dipakai adalah sangat penting, karena  veneer yang cacat akan memperbesar kemungkinan keretakan akibat adanya bagian yang cacat/lemah tadi.

Material Panel Inti

Ada 4 bahan yang biasa digunakan sebagai panel inti: kayu solid dengan finger joint, kayu lapis (plywood), Medium Density Fiberboard (MDF) dan papan partikel (particle board). 

Adapun keretakan permukaan veneer secara berurutan mulai dari yang paling sedikit  ke yang paling banyak adalah panel dengan inti: kayu solid - plywood - MDF - particle board. Oleh karena itu panel veneer dengan inti kayu solid lebih sedikit retak permukaan veneernya dari pada plywood, dst. Hal ini berarti stress pada permukaan veneer akan semakin besar, kecuali bila kelembaban selama proses manufaktur benar-benar terkendali. Kelembaban panel inti yang paling baik adalah antara 4-6%.

Konstruksi Panel

Ada 2 tipe panel laminasi veneer yang lazim pada furniture, yaitu konstruksi 3 lapis dan konstruksi 5 lapis. Karena konstruksi 3 lapis tidak umum dipakai pada panel dengan inti kayu solid yang kerap menyebabkan terjadinya telegraf, maka pembahasan ini dibatasi hanya pada panel dengan inti plywood, MDF dan particle board saja.

Secara umum konstruksi 3 lapis lebih rentan terhadap keretakan veneer dari pada konstruksi 5 lapis. Hal ini disebabkan aksi dari cross band yang secara relatif menetralisir stress saat veneer muka mengering. Pengepresan dingin (cold press) akan berakibat keretakan veneer yang lebih besar dari pada pengepresan panas (hot press). Pada proses pengepresan panas lebih banyak menghilangkan kelembaban veneer. Konsekuensinya, kelembaban veneer yang lebih tinggi masih bisa ditoleransi. Dengan kata lain, akan lebih banyak sisa kelembaban pada panel dengan pengepresan dingin, yang menyebabkan penyusutannya pun lebih besar.

Untuk amannya, asumsikan kelembaban veneer maksimal 8% untuk konstruksi 3 lapis dan 10% untuk konstruksi 5 lapis. Sedangkan untuk pengepresan dingin, batas maksimum kelembaban veneer adalah 6%.

Pengeleman Veneer

Waktu pengeleman panel sangat penting untuk dikendalikan, karena pada proses pengeleman sebenarnya meningkatkan kelembaban veneer. Penyebaran (spread) lem untuk hot press tidak lebih dari 30-35 lb/ms.f.g.l dan untuk cold press tidak lebih dari 40-45 lb/ms.f.g.l. Untuk mencegah penetrasi lem yang berlebihan ke veneer muka atau kenaikan kelembaban panel inti yang berlebihan, maka waktu asembling veneer ke panel inti dilakukan secepat mungkin. Hal ini juga untuk mencegah veneer muka membengkak sebelum dilakukan pengepresan.

Pengkondisian Panel Inti

Segera setelah proses pengepresan, panel harus dikondisikan pada kesetimbangan kelembaban (EMC) kira-kira 6%. Jika terjadi kelembaban yang berlebihan, maka pengkondisian panas mungkin diperlukan. Disisi lain, jika panel yang terlalu kering maka perlu dilembabkan (dehumidification). Semua benda kerja harus disimpan didalam ruang khusus yang dikendalikan suhu dan kelembabannya, hingga dilakukan proses selanjutnya seperti amplas dan finishing.

Kesimpulan

Untuk meminimalisir keretakan permukaan veneer pada panel furniture, teknik tertentu harus dikendalikan sedekat mungkin. Pertimbangkanlah spesies veneer, ketebalannya, kadar kelembabannya, mutu dan tipenya yang kemudian tertuang dalam prosedur kunci proses produksi, yang bila diikuti dengan benar akan menurunkan angka keretakan veneer.


Good Luck! :-)

Veneer Checking Problem

Faktor utama penyebab veneer checking:

• Arah serat veneer cross band tidak tepat.
• Veneer muka tidak memakai veneer cross band/MDO sebagai backing laminasi ke panel inti.
• MC veneer - MDO - panel inti selisihnya lebih dari 1% sebelum di-hotpress.
• Veneer terlalu kering.
• Proses hotpress yang tidak tepat penyetelannya antara suhu - tekanan - lama pengepresan.
• Suhu proses pengeringan setelah bleaching terlalu tinggi atau dibiarkan terlalu lama dibawah terik sinar matahari.
• Karakter veneer yang tidak stabil, terlalu besar rasio pergerakannya.
• Laminasi veneer ke panel inti dilakukan dengan pengepresan dingin.

Loose Veneer Problem

Faktor utama penyebab loose veneer:

• Veneer terlalu tipis. Idealnya minimal 1.2mm.
• Proses hotpress yang tidak tepat antara penyetelan suhu - lama pengepresan - tekanannya.
• Proses rework yang menyebabkan veneer semakin tipis karena pengampalasan.
• Proses bleaching yang menyebabkan menurunnya daya rekat lem terhadap substrat
• Mutu Lem yang kurang baik.
• Campuran lem dengan air yang tidak tepat.
• Jumlah berat lem tiap meter persegi yang tidak tepat.
• Karakter serat veneer yang terlalu terbuka.

Reducing Telegraph on Panels Due to Wooden Edge Band Application

By: RUDY OKTAVIAN

Sebagian besar desain panel pada kabinet ataupun meja menggunakan wooden edge band. Meski kadang fungsi wooden edge band digantikan dengan veneer edge band ataupun PVC edge band, namun penggunaan wooden edge band memiliki fungsi, keistimewaan dan cita rasa tersendiri yang tak dapat tergantikan dengan edge band lainnya. Itulah sebabnya desainer furniture antik lebih menyukai menggunakan wooden band.

Namun demikian untuk menghasilkan sebuah panel dengan wooden edge band yang rata dengan minim deformasi bukanlah perkara yang mudah. Banyak persyaratan mutu yang harus dipenuhi untuk mengatasi pergerakan kayu. Bayangkan saja bila veneer muka fancy/dekoratif yang bermutu tinggi, mahal harganya dan diimport langsung dari Amerika/Eropa, terpaksa harus direject setelah dirakit karena adanya telegraph yang terlalu jelas terlihat, pasti kerugiannya sangat besar dan membuat frustrasi, ini tidak termasuk rugi karena mundurnya rencana pengiriman dan menurunnya tingkat kepercayaan pelanggan.

Berikut adalah beberapa hal yang harus diperhatikan untuk memperkecil timbulnya telegraph karena penggunaan wooden edge band:

1. Desain ketebalan wooden edge band dibuat setipis mungkin untuk memperkecil resiko pergerakan kayu. Tentu kita telah paham semakin tipis kayu semakin mudah mengeringkannya, sehingga semakin stabil dan lebih kecil pergerakannya.
2. Desain sistem sambungan tongue and groove antara band dengan panel intinya, agar permukaan kontak jadi lebih besar, saling mengunci satu sama lain, dan memperkecil resiko pergeseran sambungan  saat pencekaman, sekaligus meminimalisir pemakanan dengan amplas saat meratakan permukaan panel sebelum dilaminasi dengan veneer muka.
3. Pilihlah material wooden edge band dari jenis kayu yang secara umum sifat pergerakannya lebih kecil seperti mahoni, mangga, karet, dsb. Kayu yang telah dewasa lebih stabil daripada kayu yang masih muda, oleh karena itu pergerakan kayu dewasa jauh lebih kecil.
4. Pastikan kadar kelembaban (moisture content, MC) wooden edge band tidak lebih dari 8% sebelum dirakit dengan panel intinya.
5. Pastikan kontak permukaan benar-benar lurus, rata berhimpitan dan tegak lurus terhadap bagian muka dan belakang panel untuk meminimalisir pergeseran saat pencengkaman.
6. Pastikan kontak permukaan bersih dari debu kayu ataupun sisa tatal kayu. Lap kontak permukaan dengan kain sedikit basah dan tunggu hingga kering sebelum dilakukan pengeleman.
7. Gunakan jenis lem yang sesuai untuk aplikasi pengepresan dingin, misalnya jenis lem PU prepolymer, epoxy, PVA, dsb.
8. Lakukan pencekaman benda kerja pada meja pencekam atau menggunakan mesin clamp carrier untuk hasil yang lebih baik, efisien dan cepat.
9. Waktu pengeringan untuk semua panel top tidak boleh kurang dari 48 jam, sedangkan panel lainnya boleh hingga 24 jam saja. Simpanlah hasil pengepresan dingin didalam ruang yang terjaga suhu dan kelembaban relatifnya hingga batas minimal 24 jam sebelum akhirnya muka panel diamplas dengan mesin pengamplas panel (Wide Belt Sander, WBS).
10. Konstruksi panel yang ideal dibuat 5 ply (face veneer - MDO/veneer cross band - MDF core - MDO/veneer cross band - back veneer).

Ingat: Menjaga suhu dan kelembaban relatif ruang pengering merupakan bagian dari prosedur kunci yang sangat penting yang merupakan penentu berhasil tidaknya laminasi. Penjelasan detail 1 - 10 diatas harus diterapkan dengan benar dan konsisten, sebab pada umumnya kegagalan karena telegraph ini lebih banyak disebabkan karena tidak peduli/tidak konsisten akan prosedur kunci 1 - 10 diatas.


Good Luck! :-)