第六章_木材及其加工技術

1、第六章第六章 木材及其加工技術木材及其加工技術 主要內容主要內容 一、常用木材及其性能 二、木材制品的成型技術 三、木材制品的表面裝飾工藝 四、木制品在設計上的注意點 一、常用木材及其性能一、常用木材及其性能 1、木材的特性、分類與結構、木材的特性、分類與結構 n(1)木材具有的特性？木材具有的特性？ n木材是優(yōu)良的造型材料。質輕，堅韌，有彈性，木材是優(yōu)良的造型材料。質輕，堅韌，有彈性， 紋理美觀，易加工。紋理美觀，易加工。 n1.1.質輕：質輕：疏松多孔的纖維素和木質素構成，密度疏松多孔的纖維素和木質素構成，密度 比金屬、玻璃輕，縱向強度大，但抗壓抗彎差。比金屬、玻璃輕，縱向強度大，但抗壓抗

2、彎差。 n2.2.天然色彩美麗花紋：天然色彩美麗花紋：杉木的心材呈深紅褐色，杉木的心材呈深紅褐色， 紅松的心材呈淡玫瑰色紅松的心材呈淡玫瑰色.。 n3.3.調整空氣濕度：調整空氣濕度：木材由木材由長管狀細胞長管狀細胞組成，能吸水組成，能吸水 和蒸發(fā)。和蒸發(fā)。 n4.4.具有可塑性：具有可塑性：蒸煮的切片在熱壓下彎曲成型?？烧糁蟮那衅跓釅合聫澢尚??？?用膠用膠, ,釘?shù)确椒ɡ喂探Y合。釘?shù)确椒ɡ喂探Y合。 n5.5.易加工和涂飾：易加工和涂飾：易鋸易鋸, ,刨刨, ,打孔打孔, ,切切, ,組合成型。涂組合成型。涂 料附著力強料附著力強( (因其管狀細胞因其管狀細胞) )。 n6.6.良好的絕緣

3、性：良好的絕緣性：隨含水量增大其絕緣性降低。隨含水量增大其絕緣性降低。 n7.7.易變形易變形, ,易燃：易燃：如開裂、扭曲、翹曲。如開裂、扭曲、翹曲。 n8.8.各向異性：各向異性：纖維分布方向不同。纖維分布方向不同。 n（2）木材的分類）木材的分類 n按樹木成長狀況分類按樹木成長狀況分類 n外長樹外長樹:樹干成長向外發(fā)展，生長季節(jié)不同形成年輪。 n內長樹內長樹:內部木質充實，熱帶的木質。 n按材質分類按材質分類 n軟木材軟木材和硬木材硬木材；按斷面耐壓能力分六級。 n按樹葉外觀形狀分類按樹葉外觀形狀分類 n針葉針葉：樹干高直大，紋理平順，易加工，屬軟木。材質 均勻，強度高，變形小，耐腐蝕，

4、用于承重構件。 n闊葉闊葉：樹干短、多分枝，紋理多變化，質硬、難加工， 屬硬材。有的由美麗花紋適于作家具。 n（3）木材的構造）木材的構造 n樹干：樹干：樹皮、木質部、髓心樹皮、木質部、髓心三部分。三部分。 心材心材：含水少含水少,強度高強度高,不易腐爛。心材價值高不易腐爛。心材價值高,顏色深顏色深。 髓心髓心：樹干中心樹干中心,質軟質軟,強度低強度低,易腐朽易腐朽,易干裂，易干裂， n木材的切面木材的切面 n橫切面橫切面 n硬度大，耐磨損， 但易折斷，難刨削 n徑切面徑切面 n通過髓心，與年輪垂直。 徑切面板材收縮小， 不易翹曲，木材挺直， 牢度較好。 n弦切面弦切面 n形成山峰狀或V字形美

5、麗紋理，但易翹曲變形。 2、木材的缺陷、木材的缺陷 n 1.1.節(jié)子節(jié)子 n 2.2.變色變色 n 3.3.腐朽腐朽 n 4.4.蟲害蟲害 n5.5.裂紋裂紋 n6.6.夾皮夾皮 n7.7.彎曲彎曲 n8.8.斜紋與鈍棱斜紋與鈍棱 3、常用木材及其選用、常用木材及其選用 （1）原木）原木 n 伐倒的樹干經(jīng)過去枝去皮去枝去皮后按規(guī)格鋸成的一定長度 的木材。 n 直接使用的原木直接使用的原木：一般用作樁木、坑木等，通常要 求具有一定的長度，較高的強度； n 加工使用的原木加工使用的原木：按一定規(guī)格和質量標準加工制成 的木材，按其寬度和厚度的比例關系可分為： n 板材板材橫斷面寬度為厚度的3倍及3倍

6、以上者 n 方材方材橫斷面寬度不足厚度的3倍者 n 薄木薄木厚度小于1mm的薄木片。 （2）人造板材）人造板材 n 利用原木、刨花、木屑、廢材及其他植物纖維為原料，利用原木、刨花、木屑、廢材及其他植物纖維為原料， 加入膠粘劑和其他添加劑而制成的板材。人幅面大加入膠粘劑和其他添加劑而制成的板材。人幅面大，質地質地 均勻均勻，平整光滑平整光滑，變形小變形小，美觀耐用美觀耐用，易于加工。種類很易于加工。種類很 多多：常見的有常見的有膠合板、刨花板、纖維板、細木工板膠合板、刨花板、纖維板、細木工板及各種及各種 輕質板等輕質板等，廣泛用家具、建筑、廣泛用家具、建筑、活動房、活動房、車船等方面。車船等方面

7、。 n1）膠合板）膠合板 n用三層或奇數(shù)多層刨制或旋切的單板，涂膠后經(jīng)熱壓而成的用三層或奇數(shù)多層刨制或旋切的單板，涂膠后經(jīng)熱壓而成的 人造板材，各單板之間的纖維方向相互垂直（或成一定角度人造板材，各單板之間的纖維方向相互垂直（或成一定角度 ）、對稱，克服了木材的各向異性缺陷。）、對稱，克服了木材的各向異性缺陷。 n優(yōu)點：優(yōu)點： n平整美觀，平整美觀，不變形不變形，不不易易干裂。用于家具、船舶、車輛、干裂。用于家具、船舶、車輛、 樂器、包裝樂器、包裝等。等。 n具有一定的隔火性、防蛀性和良好的隔音性。具有一定的隔火性、防蛀性和良好的隔音性。 膠合板家具膠合板家具 n2）刨花板）刨花板 n利用木材

8、加工廢料木材加工廢料加工成一定規(guī)格的碎木、刨花后，在使 用膠合劑經(jīng)熱壓而成的板材。 n優(yōu)點：優(yōu)點：幅面大，表面平整，隔熱、隔音性能好，縱橫面強 度一致，加工方便，表面還可以進行多種貼面和裝飾 n缺點：缺點：重量較大，握釘力較差。易吸濕變形。 n3）纖維板）纖維板 n利用木材加工廢料或植物纖維作原料，經(jīng)過破碎、浸泡、制 漿、成型、干燥和熱壓等工序制成的一種人造板材。 n優(yōu)點：優(yōu)點：纖維板結構均勻、細微、各向強度一致，耐磨、不易 脹縮、開裂和翹曲。隔音，隔熱，保溫。用于裝修家具裝修家具。 n4）細木工板）細木工板 n用短小木條拼接，兩面再膠合兩層表板。 n優(yōu)點：優(yōu)點：堅固耐用、板面平整、結構穩(wěn)定，

9、不易變形等。 n5）空心板：）空心板： n心部是空心木框構成，兩面再膠壓上膠合板或纖 維板。 （3）新穎木材）新穎木材 n 近年來，國內外研制出許多新穎奇特的木材。 1) 有色木材有色木材 n 日本研制出一種有色木材。先將紅色和青色的鹽基染料裝 進軟管直接注入杉木樹干靠近根基的地方,4個月后即可采伐 使用。這種木材從上到下渾然一色,而且永不褪色,加工成家 具后,表面不需要再涂飾美化。 2) 特硬木材特硬木材 n 加拿大最近推出比鋼鐵還要硬的木材。把木材纖維經(jīng)特 殊處理,使纖維互相交結，再把合成樹脂覆蓋在木材表面， 經(jīng)微波處理而成。這種新型木材不彎曲、不開裂、不縮脹 ，可用作屋頂棟梁、門、窗、車

10、廂板等。 3) 陶瓷木材陶瓷木材 n 日本制成一種人造陶瓷木材。以經(jīng)高溫高壓加工而成的 高純度二氧化硅和石灰石為主要原料，加入塑料和玻璃纖 維等制成的。優(yōu)點：不易燃燒、不變形、不易腐爛、重量 輕和容易加工等，是一種優(yōu)異的建筑材料。 4)鐵化木材鐵化木材 n 原蘇聯(lián)利用鐵化工藝法，將質地松軟的木材在真空中用 油處理，然后再像燒磚一樣焙燒，木材就變得如金屬般硬， 同時具有防火抗腐的功能。此技術為充分利用松軟木材創(chuàng)造 了條件。 5)防火木材防火木材 保加利亞研制成一種奇特的溶液,木材被它浸過后,就不 會燃燒了。經(jīng)過溶液處理的木材,主要用來制造船舶上許多 不能用鋼鐵制作的零部件,為船舶安全帶來了可靠保

11、障。 6)染色木材染色木材 n 美國研究出有趣的浸染技術，在幾分鐘的時間里，讓 木材從裝有錫水的槽中通過，既能使木材呈現(xiàn)出金黃、咖 啡、烏黑等顏色，又可燙出美麗的花紋，不僅色彩自然而 且防腐耐用。 7)模壓木材模壓木材 n 我國采用模壓木制品技術制作木器,其最大特點是不需要 上等木材,可使用農(nóng)場最新采伐的橡膠木、防護林等小徑木和 枝杈材等低質木材低質木材,加上膠合劑和化學添加劑,通過專門的模 具,在高溫高壓下加熱成型。運用這種最新技術生產(chǎn)的各種家 具,不怕風吹、日曬、雨淋、不開裂、不變形。 8)澆鑄木材澆鑄木材 n 日本研制出一種液體化學木材。它是由木屑、環(huán)氧樹 脂、聚氨脂澆鑄成型的?？筛鶕?jù)需

12、要固定成型,不需要做 精細加工,具有天然木材一樣的木紋和光澤,而且成本比天 然木材低。 9)工藝品用人造木材工藝品用人造木材 n 以往版畫和雕刻用基材，都是使用特定的優(yōu)質木材。不僅來 源有限，而且由于木材存在著難以克服的缺點，因而影響作品 的質量。 n 將低密度聚乙烯或高密度聚乙烯、填充劑碳酸鈣或高嶺士以 及硬度調整劑滑石粉，按比例混合均勻，然后加入發(fā)泡劑、交 聯(lián)劑及顏料等，攪拌均勻，混煉后注入成型機的金屬模中，加 壓加熱后，即得到具有微細氣泡的工藝品用人造木材。 n 可以代替木材用作版畫板、室內外裝飾和建筑物裝飾材料， 也可用于雕刻等。 10) 脫色木材脫色木材 n 木材種類繁多木材種類繁多

13、，木質顏色相差甚大木質顏色相差甚大，即使用同一種木材即使用同一種木材 也常有墨水線及斑紋也常有墨水線及斑紋，不利于制作高技術的全淺色或原色不利于制作高技術的全淺色或原色 木制品。將過氧化氫、氨水和水配成木制品。將過氧化氫、氨水和水配成木材脫色劑木材脫色劑，用毛刷用毛刷 涂在斑紋或墨水線的木質上涂在斑紋或墨水線的木質上，可消除斑紋或墨水線可消除斑紋或墨水線，制成制成 脫色木材。脫色木材。 （4）木材的選用木材的選用 n 要有美的自然紋理、材質細密、易于加工、易膠合、易著色 及涂飾。因此選用木材要考慮物理和力學性能考慮物理和力學性能。 n1.1.物理性質物理性質 n(1)(1)含水率：含水率： 含

14、水率=(木材初重全干材重)/全干材重100%。 家具8-12%;樂器3-6%。 n(2)(2)容量容量: :單位體積重量。容量大的木材強度高,硬度大,抗腐好, 有光澤,但不易加工,易變形開裂。所以容量要適中。 n(3)(3)干縮與濕脹：干縮與濕脹：當含水率下降時,體積減少,重量輕,強度大;當 水分增加時,膨脹增重,強度降低.收縮會變形,翹曲,開裂。因此 須經(jīng)干燥處理。 n2.2.力學性能力學性能 n各向異性。如順紋強度高,與纖維方向有關。 二、木材制品的成型技術二、木材制品的成型技術 （一）（一） 成型加工的基本知識成型加工的基本知識 木材在由制材品到制成品的過程中，常需要經(jīng)過多種加 工工藝，

15、其中包括鋸削、刨削、尺寸度量鋸削、刨削、尺寸度量和劃線、鑿削、劃線、鑿削、 砍削、鉆削、拼接，裝配砍削、鉆削、拼接，裝配和成型后的表面修飾表面修飾等。 n主要工藝：主要工藝： n（1 1）木材的鋸割）木材的鋸割 n（2 2）木材的刨削）木材的刨削 n（3 3）木材的鑿削）木材的鑿削 n（4 4）木材的銑削）木材的銑削 （1 1）木材的鋸割）木材的鋸割 n手工鋸手工鋸最常用的是框鋸框鋸和刀鋸刀鋸。 n框鋸框鋸 刀鋸刀鋸 n鋸床鋸床-可分為帶鋸帶鋸和圓盤鋸圓盤鋸 n 帶鋸帶鋸根據(jù)用途不同分為大帶鋸,小帶鋸,細木工帶鋸。 圓鋸圓鋸機機是利用高速旋轉的圓鋸片對木材進行鋸割的機床,其 結構簡單，安裝簡易

16、，操作和維修方便，生產(chǎn)效率高，因 此應用廣泛。 n（2 2）木材的刨削）木材的刨削 手木工刨手木工刨: :分平刨,槽刨,邊刨,鐵刨,球形刨。 木工刨削機床木工刨削機床 n 木工刨削機床是通過刀軸帶動刨刀高速旋轉來進行切削加 工的?？煞譃槠脚俅财脚俅埠蛪号俅矇号俅矁纱箢悺?n木工鑿木工鑿：按刃口形狀分為平鑿、圓鑿和斜鑿，其中 平鑿用得最多。 （3 3）木材的鑿削）木材的鑿削 n 木工榫孔機床木工榫孔機床，分立式和臥式 n工件上的榫孔是空心插刀的上下往復運動插削和配裝 在插刀內的鉆頭的旋轉運動鉆削聯(lián)合加工形成的。 n （4 4）木材的銑削）木材的銑削 n 凹凸平臺和弧面、球面等形狀的加工一般用木工

17、銑削 機床完成。 n（二）（二） 木制品的加工工藝過木制品的加工工藝過 程程 n 木制品成型加工的工藝過程一般 包括配料配料、木制構件加工木制構件加工、膠合與膠合與 膠壓膠壓、裝配裝配和裝飾裝飾等工作。有時也 包括木材的干燥木材的干燥和加熱處理加熱處理。 n 1. 配料配料 n 一件木制品是由若干構件組成的，這些構件的規(guī)格 尺寸和用料通常要求是不同的，按照圖紙規(guī)定的尺寸和 質量要求，將成材或人造板鋸割成各種規(guī)格毛料各種規(guī)格毛料（或凈 料）的加工過程稱為配料。要根據(jù)質量要求選用不同樹 種，紋理，規(guī)格，含水率等。合理搭配合理搭配。 n 2. 干燥處理干燥處理 n 加工成型前必須進行干燥處理，使其含

18、水率符合使用 要求，達到使用標準，使木構件結構堅牢、平整，又美觀 、耐用，提高和改善了木制零件的加工性能和力學性質， 避免木腐菌的侵蝕，防止變質和腐朽。避免木腐菌的侵蝕，防止變質和腐朽。 n 木材的干燥方法分為大氣干燥大氣干燥和人工干燥人工干燥兩大類。 n3. 構件的加工構件的加工 配料后，對毛料進行平面加工、開榫、打孔等，加工出所 要求的形狀、尺寸、結構和表面粗糙度的木制品構件。 （1 1）配料加工）配料加工 從原料板材，經(jīng)鋸割加工，制成所需要的毛料。 （2 2）基準面的加工）基準面的加工 為獲得構件正確的形狀、尺寸和光潔的表面，并保證后 續(xù)工序定位準確，對毛料進行基準面的加工。 （3 3）

19、相對面的加工）相對面的加工 以基面為基準加工其他面。 （4 4）榫頭和榫孔的加工）榫頭和榫孔的加工 n 在采用榫結合方式的部位，在相應的構件上分別加工出 榫頭和榫孔。 n（1 1）榫結合）榫結合 n（2 2）膠結合）膠結合 n（3 3）鏍釘與圓釘結合）鏍釘與圓釘結合 n（4 4）板材拼接形式）板材拼接形式 n4. 裝配裝配 n 按照木制品結構裝配圖以及有關的技術要求，將若干構 件結合成部件，再將部件結合成木制品的過程。常見的有： n（1）榫結合榫結合 n 由榫頭插入榫孔構成的結合。由榫頭插入榫孔構成的結合。榫頭有各種形式， 各種榫又視制品結構的需要，有明榫明榫和暗榫暗榫之分。 n（2）膠結合膠

20、結合 n 常用的一種結合形式，主要用于實木板的拼接及榫頭和 榫孔的膠合，制作簡便、結構牢固、外型美觀，產(chǎn)品不受 手工工藝的局限。木材具有良好的膠合性能。 n（3）螺釘與圓釘結合螺釘與圓釘結合 n 螺釘與圓釘?shù)慕Y合強度取決于木材的硬度和釘?shù)拈L度，并 與木材的紋理有關。木材越硬、釘直徑越大、長度越長、沿 橫紋結合，則強度大，否則強度小。 n（4）板材拼接常用的結合形式板材拼接常用的結合形式 n 木制品上較寬幅度的板材，一般都是采用實木板拼接成人 造板。采用實木板拼接時，為減小拼接后的翹曲變形，應盡 可能選用材質相近的板料。用膠粘劑或既用膠粘劑又用榫、 槽、釘?shù)冉Y構，拼接成具有一定強度的較寬幅面板材

21、。 三、木材制品的表面裝飾工藝三、木材制品的表面裝飾工藝 木制品制成后，進行表面涂飾、著色，以提高制品的表 面質量和防腐能力，增強制品外觀的美感效果。 通常包括幾道工序：通常包括幾道工序： n1 1）表面處理）表面處理 n包括去除木材表面的臟污、膠跡、磨屑、松脂，及膩 平局部節(jié)子、裂紋、孔洞、凹坑等缺陷和砂磨等。 n2 2）木材著色）木材著色 n 指的是為保持木紋肌理效果，對制品表面作透明裝飾 時進行的表面處理。 n3 3）涂飾涂料）涂飾涂料 n 木制品的表面處理工作完成之后，可用手工涂刷或噴 涂的方法涂飾底漆和面漆。 一、表面一、表面覆覆貼貼: : n把面飾材料粘貼在木制品表面形成一體的裝飾

22、方法。 n1.1.PVCPVC膜膜( (聚氯乙烯聚氯乙烯) )： n由PVC樹脂,增塑劑,穩(wěn)定劑,增強劑,顏料組成。經(jīng)過混煉, 壓延,印刷,復合,壓紋孔等制成半硬質膜。 n 特點特點: :真實感強;施工方便;耐候性強;節(jié)省木材,成本低。 工藝流程：工藝流程：基材除塵涂膠干燥PVC覆貼 輥壓裁膜堆放冷壓。 n分為：機械覆貼、半機械化覆貼機械覆貼、半機械化覆貼和手工覆貼。手工覆貼。 2 2、薄木的覆貼、薄木的覆貼 在基材上復貼名貴木材制成薄木。 n1 1）制造薄木常用樹種制造薄木常用樹種：水曲柳,胡桃楸,花木,椴木, 色木,樟木,楠木。 n2 2）加工方法加工方法：刨制和旋制。 n3 3）薄木的選拼薄木的選拼：膠合方式有:膠縫膠合,膠線膠合,膠 滴膠合,膠帶紙膠合。 n4 4）薄木的薄木的覆覆貼工藝貼工藝 n(1)機械熱壓復貼：基材砂磨除塵與覆貼PVC膜相同。 n(2)冷壓:用白乳膠,骨膠等。 n(3)手工復貼:適用范圍廣。 n二、木制品表面涂飾二、木制品表面涂飾 n( (一一) )涂飾的目的涂飾的目的： n裝飾性：增加天然木材