第六章_木材及其加工技術(shù)

1、第六章第六章 木材及其加工技術(shù)木材及其加工技術(shù)主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、常用木材及其性能二、木材制品的成型技術(shù)三、木材制品的表面裝飾工藝四、木制品在設(shè)計(jì)上的注意點(diǎn)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(jié)構(gòu)、木材的特性、分類與結(jié)構(gòu)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(zhì)輕，堅(jiān)韌，有彈性，木材是優(yōu)良的造型材料。質(zhì)輕，堅(jiān)韌，有彈性，紋理美觀，易加工。紋理美觀，易加工。n1.1.質(zhì)輕：質(zhì)輕：疏松多孔的纖維素和木質(zhì)素構(gòu)成，密度疏松多孔的纖維素和木質(zhì)素構(gòu)成，密度比金屬、玻璃輕，縱向強(qiáng)度大，但抗壓抗彎差。比金屬、玻璃輕，縱向強(qiáng)度大，但抗壓抗彎差。n2.2.天然色彩

2、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(diào)整空氣濕度：調(diào)整空氣濕度：木材由木材由長管狀細(xì)胞長管狀細(xì)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?。可用膠用膠, ,釘?shù)确椒ɡ喂探Y(jié)合。釘?shù)确椒ɡ喂探Y(jié)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(qiáng)料附著力強(qiáng)( (因其管狀細(xì)胞因其管狀細(xì)胞) )。n6.6.良好的絕緣性：良好的絕緣性：隨含水量增大其絕緣性降低

3、。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(nèi)長樹內(nèi)長樹:內(nèi)部木質(zhì)充實(shí)，熱帶的木質(zhì)。n按材質(zhì)分類按材質(zhì)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(zhì)均勻，強(qiáng)度高，變形小，耐腐蝕，用于承重構(gòu)件。n闊葉闊葉：樹干短、多分枝，紋理多變化，質(zhì)硬、難加

4、工，屬硬材。有的由美麗花紋適于作家具。n（3）木材的構(gòu)造）木材的構(gòu)造n樹干：樹干：樹皮、木質(zhì)部、髓心樹皮、木質(zhì)部、髓心三部分。三部分。心材心材：含水少含水少,強(qiáng)度高強(qiáng)度高,不易腐爛。心材價(jià)值高不易腐爛。心材價(jià)值高,顏色深顏色深。髓心髓心：樹干中心樹干中心,質(zhì)軟質(zhì)軟,強(qiáng)度低強(qiáng)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

5、 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(qiáng)度；n 加工使用的原木加工使用的原木：按一定規(guī)格和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)加工制成的木材，按其寬度和厚度的比例關(guān)系可分為：n 板材板材橫斷面寬度為厚度的3倍及3倍以上者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

6、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(zhì)地質(zhì)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(xì)木工板膠合板、刨花板、纖維板、細(xì)木工板及各種及各種輕質(zhì)板等輕質(zhì)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。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

7、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(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：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(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：幅面大，表面平整，隔熱、隔音性能好，縱橫面強(qiáng)度一致，加工方便，表面還可

8、以進(jìn)行多種貼面和裝飾n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：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(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：纖維板結(jié)構(gòu)均勻、細(xì)微、各向強(qiáng)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(xì)木工板）細(xì)木工板n用短小木條拼接，兩面再膠合兩層表板。n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：堅(jiān)固耐用、板面平整、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易變形等。n5）空心板：）空心板：n心部是空心木框構(gòu)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(nèi)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

9、制出一種有色木材。先將紅色和青色的鹽基染料裝進(jìn)軟管直接注入杉木樹干靠近根基的地方,4個(gè)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(jié)，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(diǎn)：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

10、料。4)鐵化木材鐵化木材n 原蘇聯(lián)利用鐵化工藝法，將質(zhì)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(shí)具有防火抗腐的功能。此技術(shù)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障。 6)染色木材染色木材n 美國研究出有趣的浸染技術(shù)，在幾分鐘的時(shí)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(shù)制作木器

11、,其最大特點(diǎn)是不需要上等木材,可使用農(nóng)場最新采伐的橡膠木、防護(hù)林等小徑木和枝杈材等低質(zhì)木材低質(zhì)木材,加上膠合劑和化學(xué)添加劑,通過專門的模具,在高溫高壓下加熱成型。運(yùn)用這種最新技術(shù)生產(chǎn)的各種家具,不怕風(fēng)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(xué)木材。它是由木屑、環(huán)氧樹脂、聚氨脂澆鑄成型的。可根據(jù)需要固定成型,不需要做精細(xì)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(zhì)木材。不僅來源有限，而且由于木材存在著難以克服的缺點(diǎn)，因而影響作品的質(zhì)量。n 將低密度聚乙烯或高密度聚乙

12、烯、填充劑碳酸鈣或高嶺士以及硬度調(diào)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(jī)的金屬模中，加壓加熱后，即得到具有微細(xì)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(nèi)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，木質(zhì)顏色相差甚大木質(zhì)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(shù)的全淺色或原色不利于制作高技術(shù)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(zhì)上涂在斑

13、紋或墨水線的木質(zhì)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(zhì)細(xì)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(xué)性能考慮物理和力學(xué)性能。n1.1.物理性質(zhì)物理性質(zhì)n(1)(1)含水率：含水率： 含水率=(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(qiáng)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(dāng)含水率下降時(shí),體積減少,重量輕,強(qiáng)度大;當(dāng)水分增加時(shí),膨脹增重,強(qiáng)度

14、降低.收縮會變形,翹曲,開裂。因此須經(jīng)干燥處理。n2.2.力學(xué)性能力學(xué)性能n各向異性。如順紋強(qiáng)度高,與纖維方向有關(guān)。二、木材制品的成型技術(shù)二、木材制品的成型技術(shù)（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，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）

15、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(xì)木工帶鋸。 圓鋸圓鋸機(jī)機(jī)是利用高速旋轉(zhuǎn)的圓鋸片對木材進(jìn)行鋸割的機(jī)床,其結(jié)構(gòu)簡單，安裝簡易，操作和維修方便，生產(chǎn)效率高，因此應(yīng)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(jī)床木工刨削機(jī)床 n 木工刨削機(jī)床是通過刀軸帶動刨刀高速旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行切削加工的?？煞譃槠脚俅财脚俅埠蛪号俅矇号俅矁纱箢?。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

16、）木材的鑿削 n 木工榫孔機(jī)床木工榫孔機(jī)床，分立式和臥式 n工件上的榫孔是空心插刀的上下往復(fù)運(yùn)動插削和配裝在插刀內(nèi)的鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)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銑削機(jī)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(gòu)件加工木制構(gòu)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(shí)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(gòu)件組成的，這些構(gòu)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(zhì)量要

17、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(zhì)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(jìn)行干燥處理，使其含水率符合使用要求，達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，使木構(gòu)件結(jié)構(gòu)堅(jiān)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(xué)性質(zhì)，避免木腐菌的侵蝕，防止變質(zhì)和腐朽。避免木腐菌的侵蝕，防止變質(zhì)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(gòu)件的加工構(gòu)件的加工 配料后，對毛料進(jìn)行平面加工、開榫、打孔等，加工出所要求的形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)和表面粗糙度的木制品構(gòu)件。（1 1）配料加

18、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(zhǔn)面的加工）基準(zhǔn)面的加工 為獲得構(gòu)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(zhǔn)確，對毛料進(jìn)行基準(zhǔn)面的加工。（3 3）相對面的加工）相對面的加工 以基面為基準(zhǔn)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(jié)合方式的部位，在相應(yīng)的構(gòu)件上分別加工出榫頭和榫孔。n（1 1）榫結(jié)合）榫結(jié)合n（2 2）膠結(jié)合）膠結(jié)合n（3 3）鏍釘與圓釘結(jié)合）鏍釘與圓釘結(jié)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(jié)構(gòu)裝配圖以及有關(guān)的技術(shù)要求，將若干構(gòu)件結(jié)合成部件，再將部件結(jié)合成木制品的過程。

19、常見的有：n（1）榫結(jié)合榫結(jié)合n 由榫頭插入榫孔構(gòu)成的結(jié)合。由榫頭插入榫孔構(gòu)成的結(jié)合。榫頭有各種形式，各種榫又視制品結(jié)構(gòu)的需要，有明榫明榫和暗榫暗榫之分。n（2）膠結(jié)合膠結(jié)合 n 常用的一種結(jié)合形式，主要用于實(shí)木板的拼接及榫頭和榫孔的膠合，制作簡便、結(jié)構(gòu)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(jié)合螺釘與圓釘結(jié)合 n 螺釘與圓釘?shù)慕Y(jié)合強(qiáng)度取決于木材的硬度和釘?shù)拈L度，并與木材的紋理有關(guān)。木材越硬、釘直徑越大、長度越長、沿橫紋結(jié)合，則強(qiáng)度大，否則強(qiáng)度小。n（4）板材拼接常用的結(jié)合形式板材拼接常用的結(jié)合形式 n 木制品上較寬幅度的板材，一般都是采用實(shí)木板拼接成

20、人造板。采用實(shí)木板拼接時(shí)，為減小拼接后的翹曲變形，應(yīng)盡可能選用材質(zhì)相近的板料。用膠粘劑或既用膠粘劑又用榫、槽、釘?shù)冉Y(jié)構(gòu)，拼接成具有一定強(qiáng)度的較寬幅面板材。 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(jìn)行表面涂飾、著色，以提高制品的表面質(zhì)量和防腐能力，增強(qiáng)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(shí)進(jìn)行的表面處理。n3 3）涂飾涂料）涂飾涂料n 木制品的表面處

21、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(qiáng)劑,顏料組成。經(jīng)過混煉,壓延,印刷,復(fù)合,壓紋孔等制成半硬質(zhì)膜。n 特點(diǎn)特點(diǎn): :真實(shí)感強(qiáng);施工方便;耐候性強(qiáng);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(jī)械覆貼、半機(jī)械化覆貼機(jī)械覆貼、半機(jī)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(fù)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(jī)械熱壓復(fù)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(fù)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