第六章_木材及其加工技术

1、第六章第六章 木材及其加工技术木材及其加工技术 主要内容主要内容 一、常用木材及其性能 二、木材制品的成型技术 三、木材制品的表面装饰工艺 四、木制品在设计上的注意点 一、常用木材及其性能一、常用木材及其性能 1、木材的特性、分类与结构、木材的特性、分类与结构 n(1)木材具有的特性？木材具有的特性？ n木材是优良的造型材料。质轻，坚韧，有弹性，木材是优良的造型材料。质轻，坚韧，有弹性， 纹理美观，易加工。纹理美观，易加工。 n1.1.质轻：质轻：疏松多孔的纤维素和木质素构成，密度疏松多孔的纤维素和木质素构成，密度 比金属、玻璃轻，纵向强度大，但抗压抗弯差。比金属、玻璃轻，纵向强度大，但抗压抗

2、弯差。 n2.2.天然色彩美丽花纹：天然色彩美丽花纹：杉木的心材呈深红褐色，杉木的心材呈深红褐色， 红松的心材呈淡玫瑰色红松的心材呈淡玫瑰色.。 n3.3.调整空气湿度：调整空气湿度：木材由木材由长管状细胞长管状细胞组成，能吸水组成，能吸水 和蒸发。和蒸发。 n4.4.具有可塑性：具有可塑性：蒸煮的切片在热压下弯曲成型。可蒸煮的切片在热压下弯曲成型。可 用胶用胶, ,钉等方法牢固结合。钉等方法牢固结合。 n5.5.易加工和涂饰：易加工和涂饰：易锯易锯, ,刨刨, ,打孔打孔, ,切切, ,组合成型。涂组合成型。涂 料附着力强料附着力强( (因其管状细胞因其管状细胞) )。 n6.6.良好的绝缘

3、性：良好的绝缘性：随含水量增大其绝缘性降低。随含水量增大其绝缘性降低。 n7.7.易变形易变形, ,易燃：易燃：如开裂、扭曲、翘曲。如开裂、扭曲、翘曲。 n8.8.各向异性：各向异性：纤维分布方向不同。纤维分布方向不同。 n（2）木材的分类）木材的分类 n按树木成长状况分类按树木成长状况分类 n外长树外长树:树干成长向外发展，生长季节不同形成年轮。 n内长树内长树:内部木质充实，热带的木质。 n按材质分类按材质分类 n软木材软木材和硬木材硬木材；按断面耐压能力分六级。 n按树叶外观形状分类按树叶外观形状分类 n针叶针叶：树干高直大，纹理平顺，易加工，属软木。材质 均匀，强度高，变形小，耐腐蚀，

4、用于承重构件。 n阔叶阔叶：树干短、多分枝，纹理多变化，质硬、难加工， 属硬材。有的由美丽花纹适于作家具。 n（3）木材的构造）木材的构造 n树干：树干：树皮、木质部、髓心树皮、木质部、髓心三部分。三部分。 心材：心材：含水少含水少,强度高强度高,不易腐烂。心材价值高不易腐烂。心材价值高,颜色深。颜色深。 髓心：髓心：树干中心树干中心,质软质软,强度低强度低,易腐朽易腐朽,易干裂，易干裂， n木材的切面木材的切面 n横切面横切面 n硬度大，耐磨损， 但易折断，难刨削 n径切面径切面 n通过髓心，与年轮垂直。 径切面板材收缩小， 不易翘曲，木材挺直， 牢度较好。 n弦切面弦切面 n形成山峰状或V

5、字形美丽纹理，但易翘曲变形。 2、木材的缺陷、木材的缺陷 n 1.1.节子节子 n 2.2.变色变色 n 3.3.腐朽腐朽 n 4.4.虫害虫害 n5.5.裂纹裂纹 n6.6.夹皮夹皮 n7.7.弯曲弯曲 n8.8.斜纹与钝棱斜纹与钝棱 3、常用木材及其选用、常用木材及其选用 （1）原木）原木 n 伐倒的树干经过去枝去皮去枝去皮后按规格锯成的一定长度 的木材。 n 直接使用的原木：直接使用的原木：一般用作桩木、坑木等，通常要 求具有一定的长度，较高的强度； n 加工使用的原木：加工使用的原木：按一定规格和质量标准加工制成 的木材，按其宽度和厚度的比例关系可分为： n 板材板材横断面宽度为厚度的

6、3倍及3倍以上者 n 方材方材横断面宽度不足厚度的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、废材及其他植物纤维为原料，利用原木、刨花、木屑、废材及其他植物纤维为原料， 加入胶粘剂和其他添加剂而制成的板材。人幅面大，质地加入胶粘剂和其他添加剂而制成的板材。人幅面大，质地 均匀，平整光滑，变形小，美观耐用，易于加工。种类很均匀，平整光滑，变形小，美观耐用，易于加工。种类很 多：常见的有多：常见的有胶合板、刨花板、纤维板、细木工板胶合板、刨花板、纤维板、细木工板及各种及各种 轻质板等，广泛用家具、建筑、活动房、车船等方面。轻质板等，广泛用家具、

7、建筑、活动房、车船等方面。 n1）胶合板）胶合板 n用三层或奇数多层刨制或旋切的单板，涂胶后经热压而成的用三层或奇数多层刨制或旋切的单板，涂胶后经热压而成的 人造板材，各单板之间的纤维方向相互垂直（或成一定角度人造板材，各单板之间的纤维方向相互垂直（或成一定角度 ）、对称，克服了木材的各向异性缺陷。）、对称，克服了木材的各向异性缺陷。 n优点：优点： n平整美观，平整美观，不变形不变形，不不易易干裂。用于家具、船舶、车辆、干裂。用于家具、船舶、车辆、 乐器、包装乐器、包装等。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。 胶合板家具胶合板家具 n2）刨

8、花板）刨花板 n利用木材加工废料木材加工废料加工成一定规格的碎木、刨花后，在使 用胶合剂经热压而成的板材。 n优点：优点：幅面大，表面平整，隔热、隔音性能好，纵横面强 度一致，加工方便，表面还可以进行多种贴面和装饰 n缺点：缺点：重量较大，握钉力较差。易吸湿变形。 n3）纤维板）纤维板 n利用木材加工废料或植物纤维作原料，经过破碎、浸泡、制 浆、成型、干燥和热压等工序制成的一种人造板材。 n优点：优点：纤维板结构均匀、细微、各向强度一致，耐磨、不易 胀缩、开裂和翘曲。隔音，隔热，保温。用于装修家具装修家具。 n4）细木工板）细木工板 n用短小木条拼接，两面再胶合两层表板。 n优点：优点：坚固耐

9、用、板面平整、结构稳定，不易变形等。 n5）空心板：）空心板： n心部是空心木框构成，两面再胶压上胶合板或纤 维板。 （3）新颖木材）新颖木材 n 近年来，国内外研制出许多新颖奇特的木材。 1) 有色木材有色木材 n 日本研制出一种有色木材。先将红色和青色的盐基染料装 进软管直接注入杉木树干靠近根基的地方,4个月后即可采伐 使用。这种木材从上到下浑然一色,而且永不褪色,加工成家 具后,表面不需要再涂饰美化。 2) 特硬木材特硬木材 n 加拿大最近推出比钢铁还要硬的木材。把木材纤维经特 殊处理,使纤维互相交结，再把合成树脂覆盖在木材表面， 经微波处理而成。这种新型木材不弯曲、不开裂、不缩胀 ，可

10、用作屋顶栋梁、门、窗、车厢板等。 3) 陶瓷木材陶瓷木材 n 日本制成一种人造陶瓷木材。以经高温高压加工而成的 高纯度二氧化硅和石灰石为主要原料，加入塑料和玻璃纤 维等制成的。优点：不易燃烧、不变形、不易腐烂、重量 轻和容易加工等，是一种优异的建筑材料。 4)铁化木材铁化木材 n 原苏联利用铁化工艺法，将质地松软的木材在真空中用 油处理，然后再像烧砖一样焙烧，木材就变得如金属般硬， 同时具有防火抗腐的功能。此技术为充分利用松软木材创造 了条件。 5)防火木材防火木材 保加利亚研制成一种奇特的溶液,木材被它浸过后,就不 会燃烧了。经过溶液处理的木材,主要用来制造船舶上许多 不能用钢铁制作的零部件

11、,为船舶安全带来了可靠保障。 6)染色木材染色木材 n 美国研究出有趣的浸染技术，在几分钟的时间里，让 木材从装有锡水的槽中通过，既能使木材呈现出金黄、咖 啡、乌黑等颜色，又可烫出美丽的花纹，不仅色彩自然而 且防腐耐用。 7)模压木材模压木材 n 我国采用模压木制品技术制作木器,其最大特点是不需要 上等木材,可使用农场最新采伐的橡胶木、防护林等小径木和 枝杈材等低质木材低质木材,加上胶合剂和化学添加剂,通过专门的模 具,在高温高压下加热成型。运用这种最新技术生产的各种家 具,不怕风吹、日晒、雨淋、不开裂、不变形。 8)浇铸木材浇铸木材 n 日本研制出一种液体化学木材。它是由木屑、环氧树 脂、聚

12、氨脂浇铸成型的。可根据需要固定成型,不需要做 精细加工,具有天然木材一样的木纹和光泽,而且成本比天 然木材低。 9)工艺品用人造木材工艺品用人造木材 n 以往版画和雕刻用基材，都是使用特定的优质木材。不仅来 源有限，而且由于木材存在着难以克服的缺点，因而影响作品 的质量。 n 将低密度聚乙烯或高密度聚乙烯、填充剂碳酸钙或高岭士以 及硬度调整剂滑石粉，按比例混合均匀，然后加入发泡剂、交 联剂及颜料等，搅拌均匀，混炼后注入成型机的金属模中，加 压加热后，即得到具有微细气泡的工艺品用人造木材。 n 可以代替木材用作版画板、室内外装饰和建筑物装饰材料， 也可用于雕刻等。 10) 脱色木材脱色木材 n

13、木材种类繁多，木质颜色相差甚大，即使用同一种木材木材种类繁多，木质颜色相差甚大，即使用同一种木材 也常有墨水线及斑纹，不利于制作高技术的全浅色或原色也常有墨水线及斑纹，不利于制作高技术的全浅色或原色 木制品。将过氧化氢、氨水和水配成木制品。将过氧化氢、氨水和水配成木材脱色剂木材脱色剂，用毛刷，用毛刷 涂在斑纹或墨水线的木质上，可消除斑纹或墨水线，制成涂在斑纹或墨水线的木质上，可消除斑纹或墨水线，制成 脱色木材。脱色木材。 （4）木材的选用）木材的选用 n 要有美的自然纹理、材质细密、易于加工、易胶合、易着色 及涂饰。因此选用木材要考虑物理和力学性能考虑物理和力学性能。 n1.1.物理性质物理性

14、质 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%;乐器3-6%。 n(2)(2)容量容量: :单位体积重量。容量大的木材强度高,硬度大,抗腐好, 有光泽,但不易加工,易变形开裂。所以容量要适中。 n(3)(3)干缩与湿胀：干缩与湿胀：当含水率下降时,体积减少,重量轻,强度大;当 水分增加时,膨胀增重,强度降低.收缩会变形,翘曲,开裂。因此 须经干燥处理。 n2.2.力学性能力学性能 n各向异性。如顺纹强度高,与纤维方向有关。 二、木材制品的成型技术二、木材制品的成型技术 （一）（一） 成型加工的基本知识成型加工的基本知识 木材在由制材品到制成

15、品的过程中，常需要经过多种加 工工艺，其中包括锯削、刨削、尺寸度量锯削、刨削、尺寸度量和划线、凿削、划线、凿削、 砍削、钻削、拼接，装配砍削、钻削、拼接，装配和成型后的表面修饰表面修饰等。 n主要工艺：主要工艺： n（1 1）木材的锯割）木材的锯割 n（2 2）木材的刨削）木材的刨削 n（3 3）木材的凿削）木材的凿削 n（4 4）木材的铣削）木材的铣削 （1 1）木材的锯割）木材的锯割 n手工锯手工锯最常用的是框锯框锯和刀锯刀锯。 n框锯框锯 刀锯刀锯 n锯床锯床-可分为带锯带锯和圆盘锯圆盘锯 n 带锯带锯根据用途不同分为大带锯,小带锯,细木工带锯。 圆锯机圆锯机是利用高速旋转的圆锯片对木材

16、进行锯割的机床,其 结构简单，安装简易，操作和维修方便，生产效率高，因 此应用广泛。 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,边刨,铁刨,球形刨。 木工刨削机床木工刨削机床 n 木工刨削机床是通过刀轴带动刨刀高速旋转来进行切削加 工的。可分为平刨床平刨床和压刨床压刨床两大类。 n木工凿：木工凿：按刃口形状分为平凿、圆凿和斜凿，其中 平凿用得最多。 （3 3）木材的凿削）木材的凿削 n 木工榫孔机床，木工榫孔机床，分立式和卧式 n工件上的榫孔是空心插刀的上下往复运动插削和配装 在插刀内的钻头的旋转运动钻削联合加工形成的。 n （4 4）木材的铣削）木材的铣削 n

17、凹凸平台和弧面、球面等形状的加工一般用木工铣削 机床完成。 n（二）（二） 木制品的加工工艺过木制品的加工工艺过 程程 n 木制品成型加工的工艺过程一般 包括配料配料、木制构件加工木制构件加工、胶合与胶合与 胶压胶压、装配装配和装饰装饰等工作。有时也 包括木材的干燥木材的干燥和加热处理加热处理。 n 1. 配料配料 n 一件木制品是由若干构件组成的，这些构件的规格 尺寸和用料通常要求是不同的，按照图纸规定的尺寸和 质量要求，将成材或人造板锯割成各种规格毛料各种规格毛料（或净 料）的加工过程称为配料。要根据质量要求选用不同树 种，纹理，规格，含水率等。合理搭配合理搭配。 n 2. 干燥处理干燥处

18、理 n 加工成型前必须进行干燥处理，使其含水率符合使用 要求，达到使用标准，使木构件结构坚牢、平整，又美观 、耐用，提高和改善了木制零件的加工性能和力学性质， 避免木腐菌的侵蚀，防止变质和腐朽。避免木腐菌的侵蚀，防止变质和腐朽。 n 木材的干燥方法分为大气干燥大气干燥和人工干燥人工干燥两大类。 n3. 构件的加工构件的加工 配料后，对毛料进行平面加工、开榫、打孔等，加工出所 要求的形状、尺寸、结构和表面粗糙度的木制品构件。 （1 1）配料加工）配料加工 从原料板材，经锯割加工，制成所需要的毛料。 （2 2）基准面的加工）基准面的加工 为获得构件正确的形状、尺寸和光洁的表面，并保证后 续工序定位

19、准确，对毛料进行基准面的加工。 （3 3）相对面的加工）相对面的加工 以基面为基准加工其他面。 （4 4）榫头和榫孔的加工）榫头和榫孔的加工 n 在采用榫结合方式的部位，在相应的构件上分别加工出 榫头和榫孔。 n（1 1）榫结合）榫结合 n（2 2）胶结合）胶结合 n（3 3）镙钉与圆钉结合）镙钉与圆钉结合 n（4 4）板材拼接形式）板材拼接形式 n4. 装配装配 n 按照木制品结构装配图以及有关的技术要求，将若干构 件结合成部件，再将部件结合成木制品的过程。常见的有： n（1）榫结合）榫结合 n 由榫头插入榫孔构成的结合。由榫头插入榫孔构成的结合。榫头有各种形式， 各种榫又视制品结构的需要，

20、有明榫明榫和暗榫暗榫之分。 n（2）胶结合胶结合 n 常用的一种结合形式，主要用于实木板的拼接及榫头和 榫孔的胶合，制作简便、结构牢固、外型美观，产品不受 手工工艺的局限。木材具有良好的胶合性能。 n（3）螺钉与圆钉结合螺钉与圆钉结合 n 螺钉与圆钉的结合强度取决于木材的硬度和钉的长度，并 与木材的纹理有关。木材越硬、钉直径越大、长度越长、沿 横纹结合，则强度大，否则强度小。 n（4）板材拼接常用的结合形式板材拼接常用的结合形式 n 木制品上较宽幅度的板材，一般都是采用实木板拼接成人 造板。采用实木板拼接时，为减小拼接后的翘曲变形，应尽 可能选用材质相近的板料。用胶粘剂或既用胶粘剂又用榫、 槽

21、、钉等结构，拼接成具有一定强度的较宽幅面板材。 三、木材制品的表面装饰工艺三、木材制品的表面装饰工艺 木制品制成后，进行表面涂饰、着色，以提高制品的表 面质量和防腐能力，增强制品外观的美感效果。 通常包括几道工序：通常包括几道工序： n1 1）表面处理）表面处理 n包括去除木材表面的脏污、胶迹、磨屑、松脂，及腻 平局部节子、裂纹、孔洞、凹坑等缺陷和砂磨等。 n2 2）木材着色）木材着色 n 指的是为保持木纹肌理效果，对制品表面作透明装饰 时进行的表面处理。 n3 3）涂饰涂料）涂饰涂料 n 木制品的表面处理工作完成之后，可用手工涂刷或喷 涂的方法涂饰底漆和面漆。 一、表面一、表面覆覆贴贴: :

22、 n把面饰材料粘贴在木制品表面形成一体的装饰方法。 n1.1.PVCPVC膜膜( (聚氯乙烯聚氯乙烯) )： n由PVC树脂,增塑剂,稳定剂,增强剂,颜料组成。经过混炼, 压延,印刷,复合,压纹孔等制成半硬质膜。 n 特点特点: :真实感强;施工方便;耐候性强;节省木材,成本低。 工艺流程：工艺流程：基材除尘涂胶干燥PVC覆贴 辊压裁膜堆放冷压。 n分为：机械覆贴、半机械化覆贴机械覆贴、半机械化覆贴和手工覆贴。手工覆贴。 2 2、薄木的覆贴、薄木的覆贴 在基材上复贴名贵木材制成薄木。 n1 1）制造薄木常用树种）制造薄木常用树种：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）薄木的选拼：）薄木的选拼：胶合方式有:胶缝胶合,胶线胶合,胶 滴胶合,胶带纸胶合。 n4 4）薄木的覆贴工艺）薄木的覆贴工艺 n(1)机械热压复贴：基材砂磨除尘与覆贴PVC膜相同。 n(2)冷压:用白乳胶,骨胶等。 n(3)手工复贴:适用范围广。 n二、木制品表面涂饰二、木制品表面涂饰 n( (一一) )涂饰的目的涂饰的目的： n装饰性：增加天然