Nghiên cứu xác định mô đun đàn hồi (MOE) của ván MDF bằng phương pháp Bing Test

Khám phá phương pháp Bing Test xác định MOE ván MDF chính xác. Đánh giá độ bền, đàn hồi, tối ưu hóa ứng dụng vật liệu gỗ công nghiệp.

• Tác giả: Nguyễn Thị Tâm
• Người hướng dẫn: TS. Lê Xuân Phương
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Chế biến lâm sản
• Đề tài: Nghiên cứu xây dựng phương pháp xác định mô đun đàn hồi (MOE) của ván MDF bằng Bing test
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan phương pháp xác định MOE của ván MDF bằng Bing Test

Việc xác định các đặc tính cơ học của vật liệu gỗ công nghiệp là yếu tố then chốt quyết định chất lượng và độ bền của sản phẩm cuối cùng. Trong đó, mô đun đàn hồi (MOE) là một thông số quan trọng, phản ánh độ cứng và khả năng chống lại biến dạng của vật liệu. Bài viết này sẽ đi sâu vào nghiên cứu xây dựng phương pháp xác định mô đun đàn hồi MOE của ván MDF bằng Bing Test, một kỹ thuật tiên tiến thuộc nhóm thử nghiệm không phá hủy (NDT), hứa hẹn mang lại hiệu quả cao trong kiểm soát chất lượng.

1.1. Tầm quan trọng của mô đun đàn hồi MOE trong ngành gỗ

Trong ngành chế biến gỗ và sản xuất nội thất, mô đun đàn hồi MOE (Modulus of Elasticity) là một chỉ số cơ học cơ bản, thể hiện khả năng của vật liệu chống lại sự biến dạng khi chịu tác động của lực. Giá trị MOE càng cao, vật liệu càng cứng và ít bị uốn cong. Thông số này đặc biệt quan trọng đối với các sản phẩm đòi hỏi khả năng chịu tải như kệ sách, mặt bàn, sàn nhà hay các chi tiết kết cấu. Việc xác định chính xác MOE giúp các nhà sản xuất đảm bảo sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật, tối ưu hóa thiết kế và sử dụng vật liệu một cách hiệu quả. Một trong những đặc tính cơ học của gỗ được quan tâm hàng đầu, bên cạnh độ bền uốn tĩnh (MOR), chính là MOE. Việc kiểm soát chặt chẽ chỉ số này ngay từ khâu nguyên liệu đầu vào là yếu tố quyết định để nâng cao chất lượng và độ tin cậy của các sản phẩm làm từ ván gỗ công nghiệp.

1.2. Giới thiệu ván MDF ván sợi mật độ trung bình và ứng dụng

Ván MDF, viết tắt của Medium Density Fiberboard, hay còn gọi là ván sợi mật độ trung bình, là một loại vật liệu gỗ công nghiệp phổ biến. Nó được sản xuất bằng cách nghiền nhỏ các sợi gỗ, trộn với keo và các chất phụ gia, sau đó ép dưới nhiệt độ và áp suất cao. Nhờ cấu trúc đồng nhất và bề mặt phẳng mịn, ván MDF dễ dàng gia công, sơn phủ và dán laminate. Ứng dụng của ván MDF rất đa dạng, từ sản xuất đồ nội thất văn phòng, gia đình (tủ, bàn, giường) đến làm vách ngăn, cửa và các sản phẩm trang trí nội thất. Quy trình sản xuất ván MDF hiện đại cho phép tạo ra các tấm ván có kích thước và độ dày khác nhau, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường. Do tính phổ biến, việc kiểm tra chất lượng ván gỗ công nghiệp như MDF trở thành một yêu cầu cấp thiết để đảm bảo tính ổn định và an toàn cho người sử dụng.

1.3. Bing test là gì Nguyên lý cơ bản của thử nghiệm âm học

Vậy bing test là gì? Đây là một phương pháp thử nghiệm không phá hủy (Non-Destructive Testing - NDT) sử dụng nguyên lý thử nghiệm âm học (acoustic testing) để xác định các đặc tính cơ học của vật liệu. Nguyên lý hoạt động của Bing Test dựa trên việc phân tích dao động của vật thể. Khi một mẫu ván được đặt trên các gối đỡ và chịu một tác động lực (gõ nhẹ bằng búa), nó sẽ rung động ở các tần số tự nhiên, hay còn gọi là tần số dao động riêng. Một micro có độ nhạy cao sẽ thu lại âm thanh dao động này và truyền tín hiệu đến máy tính. Phần mềm chuyên dụng sẽ tiến hành phân tích sóng ứng suất trong miền tần số để xác định các tần số dao động. Dựa trên các lý thuyết về dao động của dầm (như lý thuyết Euler-Bernoulli và Timoshenko), hệ thống sẽ tính toán ra giá trị mô đun đàn hồi MOE. Phương pháp này có ưu điểm vượt trội là nhanh chóng, không làm hỏng mẫu thử và có thể áp dụng để kiểm tra toàn bộ lô sản phẩm.

II. Thách thức trong kiểm tra chất lượng ván gỗ công nghiệp hiện nay

Ngành công nghiệp chế biến gỗ đang đối mặt với yêu cầu ngày càng cao về chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên, các phương pháp kiểm định truyền thống lại bộc lộ nhiều hạn chế, gây khó khăn cho việc kiểm soát chất lượng đồng bộ và hiệu quả. Điều này đặt ra một bài toán cấp thiết về việc nghiên cứu và áp dụng các công nghệ kiểm tra mới, đặc biệt là các phương pháp không phá hủy, để đáp ứng tốc độ sản xuất và tiêu chuẩn thị trường.

2.1. Hạn chế của các phương pháp thử nghiệm phá hủy truyền thống

Các phương pháp kiểm tra cơ học truyền thống, chẳng hạn như thử uốn tĩnh trên máy MTS để xác định MOE và MOR, đều là các thử nghiệm phá hủy. Điều này có nghĩa là mẫu thử sẽ bị phá hỏng sau khi kiểm tra. Hạn chế lớn nhất của phương pháp này là chỉ có thể kiểm tra trên một số lượng mẫu đại diện rất nhỏ so với toàn bộ lô sản xuất. Kết quả thu được không phản ánh được chất lượng của 100% sản phẩm. Hơn nữa, quá trình chuẩn bị mẫu và tiến hành thí nghiệm thường tốn nhiều thời gian, công sức và chi phí vật liệu. Việc này làm chậm quy trình kiểm soát chất lượng và không phù hợp với các dây chuyền sản xuất quy mô lớn, tốc độ cao. Những nhược điểm này làm giảm hiệu quả của việc kiểm định vật liệu xây dựng và sản xuất nội thất.

2.2. Nhu cầu cấp thiết về phương pháp thử nghiệm không phá hủy NDT

Trước những hạn chế của phương pháp phá hủy, nhu cầu ứng dụng phương pháp thử nghiệm không phá hủy (Non-destructive testing - NDT) trong ngành gỗ ngày càng trở nên cấp thiết. Các kỹ thuật NDT cho phép đánh giá các đặc tính cơ học của gỗ mà không làm thay đổi hay hư hại vật liệu. Điều này mở ra khả năng kiểm tra 100% sản phẩm ngay trên dây chuyền sản xuất, giúp phát hiện sớm các sản phẩm không đạt chuẩn, từ đó nâng cao chất lượng đồng đều và giảm thiểu lãng phí. Các phương pháp như siêu âm, X-quang, và đặc biệt là thử nghiệm âm học như Bing Test, cung cấp kết quả nhanh chóng, chính xác và đáng tin cậy. Việc áp dụng NDT không chỉ giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao uy tín thương hiệu thông qua việc đảm bảo chất lượng sản phẩm một cách toàn diện.

2.3. So sánh các tiêu chuẩn như TCVN ván MDF và ASTM D1037

Hiện nay, việc kiểm tra chất lượng ván gỗ công nghiệp được thực hiện theo nhiều tiêu chuẩn khác nhau, trong đó phổ biến là TCVN ván MDF (ví dụ TCVN 7756-6:2007) và tiêu chuẩn ASTM D1037 của Hoa Kỳ. Cả hai bộ tiêu chuẩn này đều đưa ra các quy trình chi tiết cho việc thử nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của ván, bao gồm cả mô đun đàn hồi. Tuy nhiên, hầu hết các quy trình này đều dựa trên phương pháp phá hủy mẫu. Việc nghiên cứu một phương pháp NDT như Bing Test không nhằm mục đích thay thế hoàn toàn các tiêu chuẩn hiện hành, mà là để bổ sung một công cụ kiểm tra nhanh và linh hoạt. Kết quả từ Bing Test có thể được hiệu chuẩn và quy đổi tương đương với kết quả từ phương pháp tiêu chuẩn, tạo ra một mối tương quan giữa MOE và mật độ ván hoặc các chỉ số khác, giúp việc kiểm tra chất lượng ván gỗ công nghiệp trở nên hiệu quả và thực tiễn hơn.

III. Hướng dẫn quy trình xác định MOE của ván MDF bằng Bing Test

Việc triển khai phương pháp Bing Test trong thực tế đòi hỏi một quy trình chuẩn hóa để đảm bảo kết quả đo lường có độ chính xác và độ lặp lại cao. Quy trình này bao gồm các bước từ chuẩn bị mẫu, thiết lập hệ thống đo, tiến hành thí nghiệm đến phân tích dữ liệu. Hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng và thực hiện đúng các bước kỹ thuật là chìa khóa để khai thác tối đa hiệu quả của phương pháp này trong việc xác định mô đun đàn hồi MOE của ván MDF.

3.1. Chuẩn bị nguyên vật liệu và thiết bị đo MOE chuyên dụng

Để thực hiện phép đo, cần chuẩn bị mẫu ván MDF có kích thước tiêu chuẩn, ví dụ 290x50x12 mm như trong nghiên cứu gốc. Mẫu cần được ổn định trong môi trường có nhiệt độ và độ ẩm được kiểm soát để đảm bảo tính nhất quán. Hệ thống thiết bị đo MOE bằng phương pháp Bing Test bao gồm các thành phần chính: một búa gõ chuyên dụng để tạo xung lực, các gối đỡ đàn hồi (bằng xốp hoặc gỗ), một micro thu âm độ nhạy cao, bộ chuyển đổi tín hiệu (PicoScope), và một máy tính được cài đặt phần mềm phân tích Bing. Chất lượng của từng thiết bị, đặc biệt là micro và bộ xử lý tín hiệu, ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của kết quả đo mô đun đàn hồi MOE.

3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả búa gõ gối đỡ mic

Nghiên cứu thực nghiệm đã chỉ ra một số yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến kết quả đo. Thứ nhất là loại búa gõ: các loại búa có đầu gõ và trọng lượng khác nhau tạo ra các xung lực khác nhau, từ đó ảnh hưởng đến tín hiệu âm thu được. Nghiên cứu cho thấy loại búa tạo ra tiếng kêu "đanh và dứt khoát" sẽ cho tín hiệu tốt nhất. Thứ hai là loại gối đỡ: gối đỡ bằng xốp được chứng minh là cho kết quả ổn định hơn so với gối gỗ, với hệ số biến động thấp hơn (S% = 3,5%). Thứ ba là khoảng cách đặt micro thu âm: khoảng cách tối ưu được xác định là 2cm. Nếu đặt quá gần, tín hiệu có thể bị nhiễu do hiệu ứng dịch chuyển của mẫu, trong khi đặt quá xa sẽ làm tín hiệu thu được yếu và không rõ ràng. Ngược lại, khoảng cách giữa các gối đỡ không cho thấy ảnh hưởng đáng kể đến kết quả đo mô đun đàn hồi MOE.

3.3. Các bước tiến hành acoustic testing và xử lý số liệu

Quy trình acoustic testing bắt đầu bằng việc nhập các thông số của mẫu (kích thước, khối lượng) vào phần mềm. Sau đó, đặt mẫu ván lên gối đỡ và đặt micro ở khoảng cách đã xác định (2cm). Dùng búa gõ một lực vừa phải vào giữa mẫu để tạo dao động. Tín hiệu âm thanh được micro thu lại, truyền qua PicoScope và hiển thị dưới dạng biểu đồ tần số trên máy tính. Phần mềm sẽ tự động phân tích và tính toán giá trị mô đun đàn hồi MOE dựa trên các đỉnh tần số xác định được. Quá trình này được lặp lại nhiều lần để lấy giá trị trung bình và đánh giá độ ổn định của phép đo. Dữ liệu sau đó được xử lý bằng các phương pháp thống kê toán học để tính toán các giá trị trung bình, độ lệch chuẩn và hệ số biến động, đảm bảo độ tin cậy của kết quả cuối cùng.

IV. Kết quả nghiên cứu xác định MOE của ván MDF bằng Bing Test

Nghiên cứu thực nghiệm đã cung cấp những kết quả định lượng quan trọng, không chỉ xác nhận tính khả thi của phương pháp Bing Test mà còn xây dựng được một quy trình tối ưu để xác định mô đun đàn hồi MOE của ván MDF. Các kết quả này là cơ sở khoa học vững chắc để ứng dụng công nghệ này vào thực tiễn sản xuất và kiểm định chất lượng, mang lại hiệu quả vượt trội so với các phương pháp truyền thống.

4.1. Phân tích ảnh hưởng của các thông số thí nghiệm đến MOE

Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra các thông số tối ưu để thực hiện phép đo. Cụ thể, lực tác dụng vào búa nên ở mức "trung bình" để có hệ số biến động thấp nhất (S=3.68%) và tránh làm mẫu dịch chuyển nhiều. Khoảng cách đặt micro thu âm được xác định là 2cm cho tín hiệu thu tốt nhất, biên độ dao động cao và đồ thị tín hiệu đều. Loại búa số 1 (đầu nhựa mềm) và gối đỡ bằng xốp cũng được lựa chọn vì cho hệ số biến động thấp và kết quả đo ổn định nhất. Những phát hiện này cho thấy việc chuẩn hóa các điều kiện thí nghiệm là cực kỳ quan trọng để đảm bảo độ chính xác khi sử dụng phương pháp thử nghiệm âm học. Việc này giúp loại bỏ các sai số hệ thống và tăng cường độ tin cậy của việc kiểm tra chất lượng ván gỗ công nghiệp.

4.2. Xây dựng hệ số quy đổi giữa Bing Test và thử nghiệm phá hủy

Một trong những kết quả quan trọng nhất của đề tài là việc xác định hệ số quy đổi giữa giá trị MOE đo bằng Bing Test và giá trị đo bằng phương pháp phá hủy trên máy MTS (Q test). Bằng cách tiến hành đo song song trên cùng một loạt mẫu, nghiên cứu đã tính toán được hệ số quy đổi K. Kết quả cho thấy giá trị K trung bình là 1.02, với hệ số biến động S% = 3,7%. Công thức quy đổi được xác định là: E (Q test) = D (Bing Test) x 1.02. Hệ số này cho phép người sử dụng phương pháp Bing Test có thể ước tính giá trị MOE tương đương với tiêu chuẩn thử nghiệm phá hủy một cách nhanh chóng. Đây là cầu nối quan trọng giúp phương pháp non-destructive testing (NDT) được công nhận và ứng dụng rộng rãi trong thực tế.

4.3. Đánh giá độ chính xác và tính khả thi của phương pháp mới

Với hệ số biến động thấp (S% = 3,7%) và mối tương quan chặt chẽ với phương pháp phá hủy chuẩn, phương pháp Bing Test được đánh giá là có độ chính xác và tính khả thi cao để xác định mô đun đàn hồi MOE của ván MDF. Ưu điểm vượt trội của phương pháp này là tốc độ nhanh, thao tác đơn giản, không làm hỏng mẫu, và có thể thực hiện ở bất kỳ đâu. Điều này giúp giảm đáng kể thời gian và chi phí cho công tác kiểm định vật liệu xây dựng và sản phẩm gỗ. Mặc dù vẫn có những sai số nhất định do ảnh hưởng của tiếng ồn môi trường hay lực gõ không đều, nhưng bằng cách tuân thủ quy trình đã được tối ưu hóa, Bing Test hoàn toàn có thể trở thành một công cụ hữu ích và hiệu quả cho các nhà máy sản xuất ván và các đơn vị kiểm định chất lượng.

V. Tiềm năng và tương lai của NDT trong kiểm định vật liệu xây dựng

Nghiên cứu về phương pháp xác định MOE của ván MDF bằng Bing Test không chỉ giải quyết một vấn đề kỹ thuật cụ thể mà còn mở ra một hướng đi mới cho ngành kiểm định vật liệu tại Việt Nam. Sự phát triển và ứng dụng các công nghệ thử nghiệm không phá hủy (NDT) hứa hẹn sẽ tạo ra một cuộc cách mạng trong việc kiểm soát chất lượng, từ khâu sản xuất đến thi công công trình, đảm bảo sự bền vững và an toàn cho toàn xã hội.

5.1. Tiềm năng ứng dụng Bing Test trong quy trình sản xuất ván MDF

Phương pháp Bing Test có tiềm năng rất lớn để được tích hợp trực tiếp vào quy trình sản xuất ván MDF. Thay vì chờ đợi kết quả từ phòng thí nghiệm, các nhà sản xuất có thể sử dụng công nghệ này để kiểm tra nhanh chất lượng của từng tấm ván ngay sau khi ra khỏi dây chuyền ép. Điều này cho phép kiểm soát chất lượng theo thời gian thực (real-time), giúp phát hiện và điều chỉnh kịp thời các sai sót trong quá trình sản xuất như tỷ lệ keo, mật độ ép không đồng đều. Việc áp dụng Bing Test sẽ giúp nâng cao tính đồng nhất của sản phẩm, giảm tỷ lệ phế phẩm và tối ưu hóa việc sử dụng nguyên liệu. Đây là một bước tiến quan trọng hướng tới mô hình nhà máy thông minh và sản xuất hiệu quả.

5.2. Hướng phát triển công nghệ non destructive testing NDT trong ngành gỗ

Thành công của Bing Test trong việc đánh giá ván MDF là minh chứng cho tiềm năng rộng lớn của công nghệ non-destructive testing (NDT). Trong tương lai, các nghiên cứu có thể mở rộng ứng dụng của phương pháp này cho nhiều loại vật liệu gỗ khác nhau như ván dăm, ván ghép thanh, gỗ tự nhiên, cũng như đánh giá các đặc tính khác ngoài mô đun đàn hồi MOE, ví dụ như độ bền uốn tĩnh (MOR) thông qua các mô hình tương quan phức tạp hơn. Hơn nữa, việc kết hợp NDT với trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (Machine Learning) có thể tạo ra các hệ thống phân loại và dự đoán chất lượng tự động, giúp ngành công nghiệp gỗ Việt Nam bắt kịp với xu hướng công nghệ 4.0 trên thế giới.

5.3. Khuyến nghị cho việc kiểm định vật liệu xây dựng tại Việt Nam

Để nâng cao chất lượng công trình và đảm bảo an toàn, việc cập nhật và áp dụng các phương pháp kiểm định tiên tiến là vô cùng cần thiết. Khuyến nghị các cơ quan quản lý, các viện nghiên cứu và doanh nghiệp trong lĩnh vực kiểm định vật liệu xây dựng cần quan tâm, đầu tư nghiên cứu và chuyển giao các công nghệ NDT như Bing Test. Việc xây dựng các tiêu chuẩn và quy trình hướng dẫn cụ thể cho các phương pháp NDT sẽ tạo ra hành lang pháp lý vững chắc, khuyến khích các doanh nghiệp áp dụng rộng rãi. Điều này không chỉ giúp nâng cao năng lực cạnh tranh của ngành vật liệu xây dựng Việt Nam mà còn góp phần quan trọng vào việc đảm bảo chất lượng bền vững cho các công trình hạ tầng của đất nước.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Nƣớc ta đang tích cực thực hiện chủ trƣơng đẩy mạnh trồng rừng và chế biến gỗ rừng trồng, hƣớng tới đóng cửa rừng tự nhiên. Theo đó nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến gỗ chủ yếu sẽ là gỗ rừng trồng. Do vậy, phải phát triển mạnh công nghiệp sản xuất các loại ván nhân tạo (ván sợi, ván dăm…) cho phù hợp với nguyên liệu và đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về gỗ của nền kinh tế và đời sống nhân dân. Đồng thời việc sử dụng có hiệu quả nguyên liệu rừng trồng và các phế liệu trong nông lâm nghiệp là biện pháp tích cực góp phần bảo vệ rừng tự nhiên, thúc đẩy việc trồng rừng.

Ván sợi đƣợc sử dụng tạo thành từ các các loại gỗ vụn đƣợc dƣa vào nhà máy nghiền nát ra nhƣ bột ròi gia công ép lại thành tấm có khổ rộng và độ dày khác nhau. Bên cạnh đó, trong chiến lƣợc phát triển ngàn sản xuất ván nhân tạo dự tính đến năm 2020, cả nƣớc đạt 22 triệu m3 gỗ nguyên liệu, giá trị kim ngạch xuất khẩu năm 2010 là 4 tỷ USD, năm 2020 là 8 tỷ USD. Với sản lƣợng ván nhân tạo lớn nhƣ vậy thì việc đo đếm đánh giá chất lƣợng ván là công việc nặng nhọc và mất nhiều thời gian. Cùng với sự phát triển của khoa học và kỹ thuật, công nghệ Bing test trong những năm gần đây đã có những bƣớc phát triển rất lớn.

Một trong những phƣơng pháp kiểm tra ván mới nhất hiện nay là ứng dụng xác định mô đun đàn hồi (MOE) của MDF bằng Bing test, Với Bing chùm tia đƣợc thử nghiệm đƣợc đặt trên hai gối đàn hồi để truyền rung động càng tự do càng tốt. Một xung kích thích sau đó đƣợc áp dụng cho một đầu. Ở đầu kia, một micro (hoặc bất kỳ cảm biến chuyển động khác) ghi lại các rung động và truyền cho họ thông qua một bộ lọc tín hiệu (anti–aliasing filter (low–pass)) đến PicoScope 3224. Bing sử dụng khả năng phân tích quang phổ của các PicoScope để giải thích các thông tin trong miền tần số và tính toán các đặc tính cơ học của chùm tia.

Badda bing - Bing phần mềm đã biến một nhiệm vụ phức tạp và tốn thời gian thành một nhiệm vụ đơn giản cho PicoScope của 1 bạn. Tuy nhiên, tại Việt Nam thì việc ứng dụng công nghệ bingtest vào lĩnh vực đánh giá ván MDF còn rất mới mẻ và ít công trình nghiên cứu. Nhƣ vậy, ứng dụng công nghệ mới vào kiểm tra, đánh giá là một yêu cầu tất yếu khách quan. Để đáp ứng đuƣợc yêu cầu trên phƣơng pháp thử mẫu không phá hủy Bing test ra đời.

phải xác định đƣợc các thông số ảnh hƣởng cho từng mẻ ván cụ thể Xuất phát từ những lý do trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xây dựng phương pháp xác định mô đun đàn hồi (MOE) của ván MDF bằng Bing test” 2 Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1.Tình hình nghiên cứu sử dụng phƣơng pháp thử mẫu không phá hủy Bing test 1.Tình hình nghiên cứu trên thế giới Trong 300 năm qua, nhạc sĩ, nhà vật lý và toán học đã đƣợc quan tâm đến hiện tƣợng rung động tự nhiên. Rung động tự nhiên lặp đi lặp lại không biến thể bền vững của một hiện tƣợng vật lý xung quanh một vị trí trung bình- gọi là vị trí cân bằng. Các phƣơng pháp có khả năng phát hiện các khuyết tật nằm sâu bên trong (và trên bề mặt) của đối tƣợng kiểm tra:  Phƣơng pháp chụp ảnh phóng xạ dùng film (Radiographic Testing- RT),  Phƣơng pháp chụp ảnh phóng xạ kỹ thuật số (Digital Radiographic Testing- DR)  Phƣơng pháp kiểm tra siêu âm (Ultrasonic Testing- UT). Các phƣơng pháp có khả năng phát hiện các khuyết tật bề mặt (và gần bề mặt)  Phƣơng pháp kiểm tra thẩm thấu chất lỏng (Liquid Penetrant Testing- PT)  Phƣơng pháp kiểm tra bột từ (Magnetic Particle Testing- MT)  Phƣơng pháp kiểm tra dòng xoáy (Eddy Current Testing- ET).

Phƣơng pháp sử dụng các máy đo: Phƣơng pháp này nhanh chóng cho kết quả đo là độ ẩm %MC trong gỗ, có thể dùng sóng siêu âm hoặc phƣơng pháp điện trở. * Những nghiên cứu tiêu biểu đo giá trị MOE, không phá hủy mẫu trên gỗ tròn. - Phƣơng pháp siêu âm hay phƣơng pháp cảm ứng là dùng sóng siêu âm đi xuyên vào trong gỗ sau đó nhận sự phản hồi của của các sóng này, từ thời gian đi và phản phản hồi máy sẽ tính toán ra độ ẩm, kết quả độ ẩm này là độ ẩm trung bình của toàn bộ vùng mà sóng siêu âm quét qua. Phƣơng pháp 3 này thƣờng dùng cho các loại gỗ đã thành phẩm, vì nó yêu cầu bề mặt gỗ đo phải phẳng, không lồi lõm.

Vì vậy, nó còn gọi với tên khác là máy đo ẩm gỗ bằng phƣơng pháp không phá hủy. - X-quang đã đƣợc thông qua nhƣ một phƣơng pháp đo lƣờng gỗ thử nghiệm không phá hủy. Bởi vì nó không chỉ có thể phát hiện các khuyết tật gỗ, nhƣng cũng có thể phát hiện các khuyết tật bên trong. Các hình ảnh thu đƣợc với các khuyết tật đã đƣợc thực hiện xử lý bộ lọc trung bình và phát hiện cạnh để vị trí, kích thƣớc và hình dạng của các khuyết tật gỗ rất rõ ràng trong hình ảnh.

Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng các kết quả xử lý hình ảnh có thể nhận ra khuyết tật gỗ hiệu quả. Phƣơng pháp này không chỉ cung cấp bằng chứng đáng tin cậy cho tính năng khai thác của các khuyết tật gỗ, nhƣng nó cũng đặt nền móng cho phát hiện tự động. Nó là công cụ hữu ích để lựa chọn hợp lý gỗ và sử dụng khoa học. Bố trí thí nghiệm đo MOE trên gỗ tròn bằng Bing Test.

*Những nghiên cứu đo MOE, không phá hủy mẫu trên ván MDF Trong những năm 1994, 1995, 1996 đã nghiên cứu mô đun đàn hồi uốn tĩnh và mô đun cắt của ván dăm và MDF từ phân tích lý thuyết và thí nghiệm kiểm chứng. Trong năm 1994, Shyamasunder, Aswathanarayana và Venugopal nghiên cứu đánh giá không phá hủy của mô đun đàn hồi và độ cứng của ván dán bằng phƣơng pháp siêu âm. Một mức độ cao của khám phá ra mối tƣơng quan giữa MOE động và tĩnh. 5 Trong năm 1995, Greubul và Wissing nghiên cứu mô đun đàn hồi và mô đun cắt của ván dăm một lớp và ván dăm ba lớp bằng rung động uốn.

Trong năm 1996, Niemz và Poblete nghiên cứu tốc độ truyền tải âm thanh trong phòng thí nghiệm và ván dăm công nghiệp. Một mối tƣơng quan giữa MOR và MOE với tốc độ của việc truyền tải âm thanh đã đƣợc tính toán. Năm 1995, Wang đã nghiên cứu phƣơng pháp đo lƣờng của mô đun đàn hồi của MDF bởi công nghệ kiểm tra không phá hủy của sóng ngang. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng mô đun đàn hồi uốn đo bằng cách kiểm tra không phá hủy của sóng ngang đảm bảo độ chính xác và nó có thể phát triển hệ thống kiểm soát chất lƣợng trực tuyến của MDF theo tính chất cơ học và hệ thống điều khiển tự động của dây chuyền sản xuất đo năng động, mô đun đàn hồi và mô đun cắt của ván dăm và MDF bằng rung uốn, theo chiều dọc truyền tải và rung động cộng hƣởng theo chiều dọc.

Các mối quan hệ giữa các giá trị đo bằng xét nghiệm khác nhau đƣợc phân tích. Lý thuyết chùm đƣợc phát triển bởi Euler và Bernoulli c1750 nhƣ là một phƣơng tiện để tính toán các đặc tính tải mang và độ võng của dầm. Vào lúc bắt đầu của thế kỷ 20 Stephen Timoshenko cải thiện trên lý thuyết chùm tiêu chuẩn với lý thuyết chùm Timoshenko. Những lý thuyết này thiết lập mối quan hệ giữa tần số rung động và các đặc tính cơ học.

Bing sử dụng mối quan hệ này để đo lƣờng và phân biệt các đặc tính cơ học của gỗ.Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam. Phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng gỗ, ván bằng phƣơng pháp không phá hủy mẫu tại Việt Nam ở trong giai đoạn mới bắt đầu. Nghiên cứu này là phƣơng pháp nghiên cứu mới ở nƣớc ta và đã đƣợc ứng dụng trong đánh giá chất lƣợng gỗ tròn và ván mỏng (Dự án ván mỏng Úc ACIAR FST/2008/039). Nhƣng đối với ván MDF thì hiện tại chƣa có ai nghiên cứu vấn đề này 6 1.2 Tính cấp thiết của đề tài.

Lĩnh vực Chế biến gỗ nói chung và nghiên cứu gỗ phục vụ các mục đích sử dụng nói riêng ở nƣớc ta đã có những bƣớc phát triển đáng kể. Cùng với sự phát triển của đất nƣớc, chúng ta tìm ra đƣợc những phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng gỗ nhanh và hiệu quả nhất đang là mục tiêu đạt ra của ngành gỗ. Nhƣng để đánh giá đƣợc gỗ hay tầm ván có đủ tiêu chuẩn để làm mộc hay việc gì đó. Thời gian chúng ta nghiên cứu cũng phải đua mẫu tới trung tâm thì nghiệm hay là các phòng nghiên cứu đặc thù.

Vậy làm sao chúng ta có thể đánh giá đƣợc vật liệu gỗ một cách nhanh và chính xác? Sử dụng phần mềm Bingtest có thể đo mô đun đàn hồi của vật liệu mọi lúc mọi nơi chỉ cần qua các bƣớc đơn giản. Ƣu điểm: sử dụng mọi lúc mọi nơi, dễ thao tác, thao tác đơn giản, đánh giá chất lƣợng ván nhanh và hiệu quả. Nhƣợc điểm: Lực gõ phải đều, chọn tƣ thế để thu đƣợc tiếng gõ kêu đanh chính xác nhất. Vấn đề nghiên cứu sử dụng phƣơng pháp thử mẫu không phá hủy Bing test ở nƣớc ta cho tới nay chƣa đƣợc đặt ra.

Tuy nhiên, cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật nói chung, kỹ thuật máy,thiết bị và công nghệ gỗ giấy nói riêng, việc nghiên cứu ứng dụng các phƣơng pháp mới nhƣ công nghệ bingtest một cách có hiệu quả và thu đƣợc những sản phẩm theo yêu cầu là một trong những nhiệm vụ cấp thiết và quan trọng hàng đầu trong mọi quá trình sản xuất. Từ những phân tích trên một lần nữa cho thấy vấn đề mà khóa luận cần giải quyết là cấp thiết. Mục tiêu nghiên cứu - Mục tiêu tổng quát: Nghiên cứu sử dụng phƣơng pháp thử mẫu không phá hủy Bing test (đánh giá thông qua xác định khả năng truyền âm thanh qua vật liệu) để xác định mô đun đàn hồi của vật liệu gỗ nói chung, ván MDF nói riêng. 7 - Mục tiêu cụ thể: + Nghiên cứu ảnh hƣởng của một số yếu tố gồm: búa gõ, gối đỡ và khoảng cách đặt mic đến kết quả đo MOE sử dụng phép thử Bingtest + Lựa chọn cách thử phù hợp thông qua xác định MOE của mẫu bằng phƣơng pháp phá hủy trên máy thử cơ lý MTS.