木材及加工工藝34474.ppt

1、木材及加工工藝,第五章,木材是人類使用的最古老的一種造型材料。木材資源豐富、加工方便、紋理美觀、質(zhì)輕、具有宜人的香味。,木材自然、樸實(shí)、具有人情味。是一種很好的“綠色材料”。在建筑、家居工藝品、包裝等領(lǐng)域扮演十分重要的角色。,Materials of design & processing techniques,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,木材及加工工藝,木材的基本性能,木材的成型加工,常用木材,塑料的成型工藝,塑料的二次加工,木材的構(gòu)造,木材的分類,木材的一般特性,Materials of design & processing techniques,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,加工方法,工藝流程,裝配,表

2、面處理,木材在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,Materials of design & processing techniques,木材的基本性能,木材的構(gòu)造,木材的基本化學(xué)元素包括C(50%)、H(6.4%)、O(42.6%)、N等，顯微鏡下木材由空心管狀細(xì)胞緊密結(jié)合而成，其化學(xué)物質(zhì)包括：纖維素、半纖維素、木質(zhì)素。 纖維素是木材細(xì)胞壁中的骨架物質(zhì)，約占50。 半纖維素在木材細(xì)胞壁中約占2030，是木材細(xì)胞壁中的基體物質(zhì)。 木質(zhì)素在木材細(xì)胞壁中約占2030，是木材細(xì)胞壁中的結(jié)殼物質(zhì)。,木材及加工工藝,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,木

3、材的基本性能,木材的構(gòu)造,樹(shù)木由根、樹(shù)干、枝、葉組成。樹(shù)根占樹(shù)木材積的5-25%，主要用于制作工藝品。樹(shù)干是最常用的部分，占樹(shù)木材積的50-90%。,木材及加工工藝,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,木材基本性能,木材的構(gòu)造,作為工業(yè)材料，樹(shù)干是木材的主要部分。樹(shù)干是由樹(shù)皮、木質(zhì)部和髓心三部分組成。 樹(shù)皮是樹(shù)干的外層組織，保護(hù)層，貯藏養(yǎng)分的場(chǎng)所，輸送養(yǎng)分的渠道。 木質(zhì)部是樹(shù)干最主要部分，也是樹(shù)木利用價(jià)值最大的部分。接近樹(shù)干中心的部分顏色深，稱為心材，靠近外圍的部分顏色較淺，稱為邊材。一般來(lái)說(shuō)心材比邊材的利用價(jià)值大些。 生

4、長(zhǎng)層體現(xiàn)在橫截面上形成許多同心圓環(huán)，稱為生長(zhǎng)輪，因一年只有一度的生長(zhǎng)，故又稱年輪。第一年輪組成的初生木質(zhì)部分稱為髓心（樹(shù)心）。,木材及加工工藝,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,木材基本性能,木材的構(gòu)造,木材的分類,1，按樹(shù)木成長(zhǎng)的狀況： 分為外長(zhǎng)樹(shù)與內(nèi)長(zhǎng)樹(shù)。外長(zhǎng)樹(shù)是指樹(shù)干的成長(zhǎng)是向外發(fā)展的，從細(xì)小逐漸長(zhǎng)粗成材，內(nèi)長(zhǎng)樹(shù)的成長(zhǎng)則主要是內(nèi)部木質(zhì)的充實(shí)，熱帶的木材幾乎都是內(nèi)長(zhǎng)樹(shù)。,木材及加工工藝,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,木材基本性能,木材的分類

5、,2，按樹(shù)葉的外觀形狀： 分為針葉樹(shù)與闊葉樹(shù)。針葉樹(shù)樹(shù)干直而高大，材質(zhì)均勻，部才較軟而易加工，故又稱軟木材。如紅松、杉木、銀杏等 闊葉樹(shù)的樹(shù)干通直部分一般較短，材質(zhì)較硬，較難加工，故又稱硬木材。如白樺、楓楊、楠木、紫檀、柚木等,木材及加工工藝,木材的構(gòu)造,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,木材的一般特性,1、質(zhì)輕 木材由疏松多孔的纖維素和木質(zhì)素構(gòu)成。它的密度因樹(shù)種不同，一般在0.3-0.8之間。比金屬、玻璃等材料的密度小得多，因而質(zhì)輕堅(jiān)韌，并富有彈性，在縱向（生長(zhǎng)方向）的強(qiáng)度大，是有效的結(jié)構(gòu)材料，但其抗壓、抗彎曲強(qiáng)度較差

6、。,木材及加工工藝,木材基本性能,木材的分類,木材的構(gòu)造,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,木材的一般特性,2、具有天然的色素和美麗的花紋 不同樹(shù)種的木材或同種木材的不同材區(qū)，都具有不同的天然悅目的色澤。又因年輪和木紋方向的不同而形成各種粗、細(xì)、直、曲形狀的紋理，經(jīng)旋切、刨切等多種方法還能截取或膠拼成種類繁多的花紋。,木材及加工工藝,木材基本性能,木材的分類,木材的構(gòu)造,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,木材的一般特性,3、具有調(diào)濕特性 木材由許多

7、長(zhǎng)管狀細(xì)胞組成。在一不定期溫度和相對(duì)濕度下，對(duì)空氣中的濕氣具有吸收和放出的平衡調(diào)節(jié)作用。 4、隔聲吸音性 木材是一種多孔性材料，具有良好的吸音隔聲功能。 5、具有可塑性 木材蒸煮后可以進(jìn)行切片，在熱壓力作用下可以彎曲成型，木材可以用膠、釘、榫眼等方法比較容易的牢固接合。,木材及加工工藝,木材基本性能,木材的分類,木材的構(gòu)造,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,木材的一般特性,6、易加工和涂飾 木材易鋸、易刨、易切、易打孔、易組合加工成型，且加工比金屬方便，由于木材的管狀細(xì)胞吸濕受潮，故對(duì)涂料的附著力強(qiáng)，易于著色和涂飾。 7

8、、對(duì)熱、電具有良好的絕緣性 木材的熱導(dǎo)率、電導(dǎo)率小，可做絕緣材料，但隨著含水率增大，其絕緣性能降低。,木材及加工工藝,木材基本性能,木材的分類,木材的構(gòu)造,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,木材的一般特性,8、易變形、易燃 木材由于干縮濕脹容易引起構(gòu)件尺寸及形狀變異和強(qiáng)度變化，發(fā)生開(kāi)裂、扭曲、翹曲等弊病。木材的著火點(diǎn)低，容易燃燒。 9、各向異性 木材是具有各向異性的材料，即使是同一樹(shù)種的木材，因產(chǎn)地、生長(zhǎng)條件和部位不同，其物理、化學(xué)性質(zhì)差異很大，使之使用和加工受到一定的限制。,木材及加工工藝,木材基本性能,木材的分類,木

9、材的構(gòu)造,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,木材基本性能,木材成型加工,1：配料 2：基準(zhǔn)面的加工 3；相對(duì)面的加工 4：劃線 5：榫頭、榫眼及型面的加工 6：表面修整,木材及加工工藝,工藝流程,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,木材基本性能,木材成型加工,加工方法,木材及加工工藝,工藝流程,1：木材的鋸割 木材的鋸割是木材成型加工中用的最多的一種操作。按設(shè)計(jì)要求將尺寸較大的原木、板材或方材等，沿縱向、橫向或按任意曲線進(jìn)行開(kāi)板、分解、開(kāi)榫、截?cái)唷⑾?/p>

10、料時(shí)，都要運(yùn)用鋸割加工。,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,木材基本性能,木材成型加工,加工方法,木材及加工工藝,工藝流程,2：木材的刨削 木材經(jīng)過(guò)鋸割后的表面一般粗糙且不平整，因此必須進(jìn)行刨削加工。木材經(jīng)刨削加工后，可以獲得尺寸和形狀準(zhǔn)確，表面平整光潔的構(gòu)件。,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,3：木材的鑿削 木制品構(gòu)件間結(jié)合的基本形式是框架榫卯結(jié)構(gòu)。因材，在木制品構(gòu)件上開(kāi)出榫孔的鑿削，是木制品成型加工的基本操作之一。,Materials of design & processing techniques,木材基本性能,木材成型加工

11、,加工方法,木材及加工工藝,工藝流程,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,木材基本性能,木材成型加工,加工方法,木材及加工工藝,工藝流程,4：木材的銑削 木材成型加工中，凹凸平臺(tái)和弧面，球面等形狀的加工是比較普遍的，其制作工藝比較復(fù)雜，一般是在木工銑削機(jī)床上進(jìn)行的。,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,木材基本性能,木材成型加工,加工方法,木材及加工工藝,工藝流程,1：榫的結(jié)合 這是由榫頭插入榫孔構(gòu)成的結(jié)合。根據(jù)結(jié)合部位的尺寸、位置、構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中的作用

12、等的不同，榫頭有各種形式，各種榫又視制品結(jié)構(gòu)的需要，有明榫和暗榫之分。,裝配,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,木材及加工工藝,Materials of design & processing techniques,木材基本性能,木材成型加工,加工方法,木材及加工工藝,工藝流程,2：膠結(jié)合 膠結(jié)合是木制品常用的一種結(jié)合形式，主要用于實(shí)木板的拼接及榫頭和榫孔的膠合，其特點(diǎn)是制作簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)牢固、外形美觀，產(chǎn)品形式不受手工工藝的局限。,裝配,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,木材基本性能,木材成型加工,加工方法,木材及加工工藝,工藝流程,3

13、：螺釘與圓釘?shù)慕Y(jié)合 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(zhǎng)度，并與木材的紋理有關(guān)。木材越硬，釘直徑越大，長(zhǎng)度越長(zhǎng)，沿橫紋結(jié)合，則強(qiáng)度大，反之強(qiáng)度小。,裝配,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,木材基本性能,木材成型加工,加工方法,木材及加工工藝,工藝流程,1：表面涂飾 （1）涂飾前的表面處理：木材表面不可避免地存在各種缺陷，需進(jìn)行干燥，去毛刺，脫色，消除木材內(nèi)含雜物。 （2）底層涂飾：改善木制品表面的平整度，提高透明涂飾及模擬木紋和色彩的現(xiàn)實(shí)程度，獲得紋理優(yōu)美、顏色均勻的木質(zhì)表面。 （3）面層涂飾：底層完成后便可進(jìn)行

14、面層的涂飾。用于表面涂飾的涂料一般可分為透明涂飾和不透明涂飾兩大類。,裝配,表面處理,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,木材基本性能,木材成型加工,加工方法,木材及加工工藝,工藝流程,2：表面覆貼 表面覆貼是將面飾材料通過(guò)粘合劑粘貼在木制品表面而形成一體的一種裝飾方法。 可制作圓弧型甚至復(fù)雜曲線型的板式家具，使板式家具的外觀線條變得柔和、平滑和流暢，增加外觀裝飾效果。,裝配,表面處理,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,木材基本性能,木材成型加工,木

15、材及加工工藝,常用木材,新穎木材,人造板材,原木,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,原木,原木是指伐倒的樹(shù)干經(jīng)過(guò)去皮后按規(guī)格鋸成的一定長(zhǎng)度的木材。分為直接使用的原木和加工使用的原木兩種。 1：直接使用的原木； 一般用作電樁、樁木、坑木以及建筑工程所用，通常要求具有一定的長(zhǎng)度，較高的強(qiáng)度。 2：加工使用的原木。 作為原材料加工用的，是將原木按一定規(guī)格尺寸鋸割后的木材，又稱為鋸材，鋸材按其寬度和厚度的比例關(guān)系又可分為板材、方材和薄木等。,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of d

16、esign & processing techniques,人造板材,利用原木、刨花、木屑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。 1：膠合板 用3層或多層（奇數(shù)層）單板加壓膠合而成的板材?？朔飨虍愋裕灰组_(kāi)裂、翹曲，材質(zhì)均勻、美觀。 2：刨花板 以木質(zhì)刨花或碎木屑為主要原料，加膠熱壓而成的人造板材。具有 保溫、隔熱、隔音的特點(diǎn)，但質(zhì)量重，表面不美觀。 3：纖維板 以木料加工的廢料或植物纖維作原料，經(jīng)原料處理、成型、熱壓等工序而制成的板材。 4：細(xì)木工板 又稱大芯板，一種拼合結(jié)構(gòu)的木質(zhì)板材。,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processin

17、g techniques,新穎木材,木材是天然材料，使用范圍受自身物理力學(xué)性質(zhì)的限制。木板、木條、單板、刨花或纖維等木材組元與有機(jī)高分子、無(wú)機(jī)非金屬或金屬等增強(qiáng)體或功能體復(fù)合組成木基復(fù)合材料，包括木材橡膠層積復(fù)合地板、木材單板玻璃纖維鋁三元復(fù)合材料、石膏刨花板、水泥刨花板、木纖維合成纖維復(fù)合材料、木質(zhì)導(dǎo)電材料和木材陶瓷等。這些木基復(fù)合材料具有原始木材所不具備的新的性能。,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,新穎木材,1、增強(qiáng)木材美國(guó)科研人員發(fā)明了一種陶瓷增強(qiáng)木材。它是將木材浸入四乙氧醛硅中，待吸足后放入500攝氏度的固化爐

18、中，在爐內(nèi)，木材細(xì)胞內(nèi)的熱量和水分將四乙氯硅烷變成陶瓷，取代了纖維素。該木材形似木材，既保留了木材紋理，又可接受著色，與普通木材相比，硬度更大，強(qiáng)度更高，是一種用途廣泛的工程材料 2、化學(xué)木材日本東京通用化工公司研制成功一種可注塑成型化學(xué)木材。它用環(huán)氧樹(shù)脂聚氨脂和添加劑配合而成，在液態(tài)可注塑成型，因而容易形成制品形狀。該木材物理化學(xué)特性和技術(shù)指標(biāo)與天然木材相似，可對(duì)其進(jìn)行鋸、刨、釘?shù)燃庸ぃ杀局挥刑烊荒静牡?5%左右。,設(shè)計(jì)材料及加工工藝,Materials of design & processing techniques,新穎木材,3、阻燃木材在抗火材料中添加了無(wú)機(jī)鹽，并把木材選后浸入含有鋇離子和磷酸離子的溶液中，達(dá)到使木材防腐、防白蟻的目的。用其制成的床、家具、天花板等，即使房間地毯著火，也不會(huì)被火燒著。 4、合成木材以鋸末、木屑、玻璃纖維為主要成分，以樹(shù)脂、無(wú)機(jī)膠結(jié)材料為結(jié)合劑，加入微量添加劑，按比例混合攪拌均勻澆注入模具