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文档简介
艺术设计材料及加工工艺
第七章木材
木材用作设计材料与装饰已有悠久的历史。它材质轻、强度高,有较佳的弹性和韧性,耐冲
击和振动。对电、热和声音有高度的绝缘性,特别适合于成型加工和涂饰。木材是一种易锯、易
刨、易雕刻、易钻孔、易组合的造型材料,自古以来就被广泛采用。木材品种繁多,材质的自然
花纹和色泽形成的特殊肌理美,柔和温暖的视觉和触觉感是艺术创作、雕刻、实用工艺品、家具、
室内外环境装饰设计等常用的材料。
第一节概述
一、木材的构造与性质
木材按树种分为针叶树(软木)和阔叶树(硬木)两大类。针叶树种常作为建筑工程中
承重构件和门窗等用材.,如松、杉、柏等。阔叶树种常作为建筑装饰工程中装饰用材,如水曲柳、
搬木、柚木等。木材也可按供应形式分为原条、原木、普通锯材等。
木材属于天然建筑材料,由于树种及生长条件的不同,构建特征有显著差别,从而决定
着木材的使用性和装饰性。
树木由树皮、木质部、髓心组成。靠近皮的木质部颜色较浅,称为边材。通常心材的利
用价值较边材要大一些。髓心质量差,易腐朽。木材横切面内的同心圆环称为年轮。同一年轮内,
春季生长的木质颜色较浅,称为春材或早材;夏季或秋季生长的颜色较深,称为夏材或晚材。年
轮愈密,木材的强度愈高,由髓心向外的射线称为髓线,它与周围的联接差,木材干燥时易由
此开裂。
针叶树材的显微结构较简单而规则,它由管胞、髓线、树脂道组成。阔叶树材的显微结
构较为复杂,主要由导管、木纤维及髓线组成。春材中有粗大导管,年轮呈环状排列的称为五孔
材;春材、夏材中管孔大小无显著差异,均匀或比较均匀分布的称为散孔材。阔叶树材的髓线发
达,它粗大而明显。导管和髓线是鉴别针叶树和阔叶树的主要标志。年轮与髓线赋予木质优良的
装饰性。
树种不同,其纹理、花纹、色泽、气味也各不相同,体现了宏观构造的特征。木材的纹
理是指木材体内纵向组织的排列情况,分直纹理、斜纹理、扭纹理和乱纹理。木材的花纹是指纵
切面上组织松紧、色泽深浅不同的条纹,它是由年轮、纹理、材色及同锯切方向等因素决定,可
呈现出银光花纹、色素花纹等,充分显示了木材自身具有的天然的装饰性,尤其是髓线发达的硬
木,经刨削磨光后,花纹美丽,是一种珍贵的装饰材料。
二、木材的装饰特性
1.纹理美观
木材天然生长具有的自然纹理使木装饰制品更加典雅、亲切、温和。如直细条纹的栓木、樱
桃木;不均匀直细条纹的柚木;疏密不均的细纹胡桃木;断续细直纹的红木;山形花纹的花梨木;
影方花纹的梧桐木;勾线花纹的鹅掌楸木等,真可谓千姿百态,它促进了人与空间的融合,创造
出一个良好的室内气氛。
2.色泽柔和、富有弹性
木材因种树不同,生长条件有别,除具有多种多样天然细腻的纹理之外,还具有丰富的自然
色彩与表面光泽。淡色调的枫木、橡木、白桦木,乳白色的白蜡木、白杨木,白色至淡灰棕色的
搬木,淡粉红棕色的赤柏木。深色调的檀木、柚木、桦木、核桃木等,如红棕色的山毛樟木,红
棕色到深棕色的榆木,巧克力棕色胡桃木,枣红色的红木。艳丽的色泽、自然的纹理、独特的质
感赋予木材优良的装饰性。极富有特征的弹性正是来自于木质产生的视觉、脚感、手感,因而成
为理想的天然铺地材料。
3.防潮、隔热、不变形
木材的装饰特性是极佳的,其使用功能也是优良的,这是由木材的物理性质(孔隙、硬度、
加工性)所决定的。如木材的孔隙率为50%左右,导热系数为0.3左右,具备了良好的保温隔热
性,同时又能起到防潮、吸收噪音的作用。在优选材质并配以先进的生产设备后,可使木材达到
品质卓越,线条流畅,永不变形的效果。
4.耐磨、阻燃、涂饰性好
优质、名贵木材其表面硬度使木材具有使用要求的耐磨性,因而木地板可创造出一份古朴、
自然的气氛。这种气氛的长久依赖于木材是否具有优异的涂饰性和阻燃性。木材表面可通过贴、
喷、涂、印达到尽善尽美的意境,充分显示木材人工与自然的互变性。木材经阻燃性化学物质处
理后即可消除易燃的特性,从而增加了它的使用可靠性。
三、木材的装饰效果
木材的装饰特性表明木材在质感、光泽、色彩、纹理等方面占有绝对优势。通过这些装饰特
性表现其装饰效果时,应注意同类木质材料的组合协调与否,色彩的组合协调与否,凡能最大限
度地发挥其特性在整体效果中的效应,就可以取得较好的装饰效果。例如,木材属于强质材料(质
感、光泽、质地较好的材料),当装饰设计确定为室内装饰以木质材料为主格调,即木地板、木
墙板、木天棚时,强质材料的通性易于达到协调,此时单一的色彩也不会冲淡鲜明主题,同时,
能给人以回归自然与华贵安乐之双重感觉。要突出木材的装饰效果,也可进行异类组合,如木地
板与仿木纹塑料纸组合,完成了一种空间效果的创造;木材与金属的组合,使坚硬的表面变得柔
和;木材与玻璃的组合,表现了古朴与现代的交流,更富有浪漫气息。
第二节饰面板材
一、微薄木贴面板
微薄木贴面板是一种新型的高级装饰材料,是利用珍贵木料如柚木、水曲柳、柳安木等通过
精密薄切,制成厚度为0.2mm0.5mm的微薄木,以胶合板为基材,采用先进的胶粘剂及胶粘工
艺而制成。微薄木贴面板具有花纹美丽、真实感和立体感强,并具自然美的特点。主要用于高级
建筑的内部装修,墙裙、高级家具的饰面,车、船的内部装修,以及电视机壳、乐器等的制作。
二、花纹人造板
花纹人造板分直接印刷和贴面两类,是一种新型的饰面板。它是在人造板表面用凹版花纹胶
馄转印套色印刷机,印出各种花纹制成的。人造板的种类有印刷木纹胶合板、印刷木纹纤维板、
印刷木纹刨花板。贴面板是在人造板表面贴花纹纸经胶合热压而成,称为华丽板;表面涂膜的称
保丽板。印刷木纹人造板印有名贵树种的花纹,花纹美观逼真,色泽鲜艳协调,层次丰富清晰,
表面还具有一定的耐磨、有光泽、耐温、抗水、耐污染、耐气候和附着力高等优点。印刷木纹人
造板可直接用于室内装饰、住宅夹板门、家具贴面等。
三、装饰壁板(爱比板)
由美国ABITIBI公司生产的爱比板,是由原木纤维与特殊合成树脂融塑而成的,用作室内外
饰面板材。
由于装饰壁板是用原木纤维与特殊合成树脂融塑而成的,体内形成无数独立防水、隔热层,
防水效果较好,板体不翘、不裂、不弯曲变形。因壁板仍有原木自然特性,有利于人体健康。由
于装饰壁板表面经过特殊处理,形成强韧的面层,耐日晒、雨淋、冰雪风霜。其装饰效果好,有
木纹、石纹,纹理自然逼真、质感丰富、表现力强。且经久耐用,在正常使用下可达25年。装
饰壁板分外墙系列与室内装饰壁材两类,外墙系列的鱼鳞板、不规则板、原木浮雕板用于外墙装
饰,室内装饰壁材的仿原木、仿石材.、仿砖、仿瓷砖等用于室内不同房间的内墙装饰。
四、胶合板
胶合板以其幅面大,厚度小,表面平整、容重轻、纵横向的强度较大、力学性质均匀等优点,
被广泛地应用于家具生产。胶合板适用于家具上大面积的部件,不管是出面还是作衬里,都极适
合,如各种柜类家具的门板、面板、旁板、背板、顶板,各种抽屉的屉底和屉旁,以及成型板部
件如折椅的背板、面板,沙发的扶手,圆台面的望板等。
胶合板由多层单板组成,胶合板的最外层单板称为表板,正面的表板称为面板,反面的表板
称为背板。胶合板的内层单板均称芯板(或中板)。一般生产胶合板的单板绝大部分是旋切而成。
为了尽量消除木材本身的缺点,增强胶合板的特性,单板在组成胶合板时应遵守三个原则、
即对称原则、奇数层原则、层的厚度原则。
1.对称原则
胶合板在对称平面的两边层数应相同,对称层的单板在厚度、树种、含水率、纤维方向及制
造方法(旋制、包IJ制、锯制)等都必须相同,以使胶合板的各种内应力保持相对平衡,以防翘曲变
形。
2.奇数层原则
由于胶合板相邻层单板的纤维是互相垂直而且又是对称的,所以它的层数必须为奇数。单板
为奇数的胶合板,其对称平面必定与中心板的对称平面相重合。而偶数层胶合板,其对称平面则
是胶层。实验证明,胶合板弯曲时最大水平剪力作用于对称平面上,因此偶数层胶合板弯曲时,
其最大剪应力不是作用在木材上,而是作用在胶层上。现在,一般生产胶合板的胶粘剂,其胶层
的抗剪强度小于木材的抗剪强度,故偶数层胶合板的强度比奇数层胶合板为差。所以,一般多层
胶合板其单板层数都为奇数。
3.厚度原则
同一厚度的胶合板,可以用较厚而层数较少的单板组成,也可以用较薄而层数较多的单板组
成。实验证明,单板越薄,层数越多,胶合板的质量越好,其在顺纹和横纹两个方向的抗拉强度
越趋于一致。但在实际生产中,厚度要受到机床加工精度、生产效率、产品成本等各方面因素的
限制,不可能生产单板太薄、层数太多的胶合板。所以,对厚度和层数要根据产品的用途做出适
当的选择。
与一般木材相比胶合板具有以下一些特点:
(1)板材幅面大,易于加工。
(2)板材的纵向与横向的抗拉强度和抗剪强度均匀,适应性强。
(3)板面平整,收缩性小,避免了木材开裂、翘曲等缺陷。
(4)板材可按需加工,木材利用率较高。
五、纤维板
凡是用采伐剩余物和木材加工中的废料如枝梗、截头、板皮、边角等或其他植物纤维做主要
原料,经过机械分离成单体纤维(有的加入少量化学药剂),并加入一定量的添加剂(如防水剂、
防火剂等)制成浆液,再用成型机制成板坯,通过热压作用使互相交织的纤维之间自身产生结合
力,或加入胶粘剂重新组合成的人造板,称为纤维板。纤维板具有结构均匀,干缩小、幅面大,
表面平整;隔音和隔热性能良好等优点,在家具工业中也得到了广泛的应用。纤维板过去主要用
于柜类家具的背板,抽屉的底板,以及其他不出面的部件。现在,由于发展了表面二次加工,如
木纹直接印刷等,使纤维板也可以用作低、中档家具的出面材料。
(-)纤维板的分类
纤维板可根据原料、生产方法、处理方式和容积重等来分类。
1.按原料分类
(1)木质纤维板。用木材废料和树木采伐剩余物,枝械、废单板等加工制成。
(2)非木质纤维板。由竹材和草本植物加工制成。如竹、芦苇、棉秆、甘蔗渣、稻草等。
2.按生产方法分类
(1)湿法纤维板。在整个生产过程中,原料均为湿性状态,并在制板工序以前加入大量的稀释
水,使原料的含水量很高,故称湿法。湿法生产的最大缺点是在制板过程中,为了除去湿板坯中
的水分,需耗费很大的热量,并有大量污水产生。但湿法纤维板的生产一般不加胶粘剂或加少量
胶粘剂,主要用水作介质,纤维分布均匀,强度大,防水性好。由于在生产过程中纤维含水率高,
需垫网板脱水,所以制成的产品为一面光板,另一面呈网格状。
(2)干法纤维板。在整个生产过程中,尽量使原料保持很低的含水量(仅在原料中含有若干水分),
特别在制板成型时,原料的含水率很低(基本上是干纤维),故称干法。干法生产的工序一般较湿
法简单,也没有污水产生。由于其不需垫网板脱水,所以产品为两面光板。干法纤维板的耐水性
和强度不如湿法纤维板,且在生产中需要用一定量的胶粘剂,产品成本较高。
(3)半干法纤维板。生产工艺和纤维板的性能均介于湿法和干法之间。
3.按处理方式分类
(1)特硬质:施加增强剂或浸油处理。
(2)普通硬质:无特殊加工处理。
4.按容积重分类
(I)硬质纤维板:容重在0.8g/cm3以上。
(2)半硬质纤维板:容重为0.50.7g/cm3。
(3)软质纤维板:容重在0.4g/cm3以下。
(二)纤维板的主要性质
1.容积重
木质纤维板的容积重在相当大的程度上决定它的性质,如纤维板的强度和导热性随着容积重
的增大而提高,而透气性则相应降低。
2.静曲强度
纤维板作为板状材料,最常遇到的受力形式是静弯曲压力,因此静曲强度是纤维板的主要强
度指标。影响纤维板强度的主要因素是原料的树种、容积重、含水率,生产工艺,以及施加增强
剂的种类、数量等。
纤维板的静曲强度随其容重的增加而提高,随含水率的提高而降低。硬质纤维板的含水率在
0%5%时,静曲强度最高,含水率超过30%时,静曲强度则降低65%70%。按国家规定,硬质
纤维板一、二、三等的静曲强度分别为400kg/cm2、300kg/cm2、200kg/cm2。
3.吸湿性
材料从空气中吸收水蒸气的能力称为材料的吸湿性。纤维板的吸湿性比木材小,这是因为生
产纤维板的浆料经过防水剂处理的缘故。纤维板的吸湿性越小,其形状的稳定性越好,抗菌性和
其他抵抗能力也越高。
4.吸水性
材料直接与水接触时,吸收水分的能力称为吸水性。纤维板的吸水性取决于纤维板的种类和
浸水时间的长短。一般纤维板的端面和边缘部分的吸水性较两个平面为强。软质纤维板的边缘,
要比正背面吸水快47倍、硬质纤维板要快714倍。纤维板吸水后会引起形状、尺寸的变化,所
以在生产过程中,必须添加适量的石蜡乳化剂,以降低纤维板的吸水性。
5.吸音、导热性
木质纤维板的吸音性能较好。同时,由于在纤维板内纤维相互交错形成毛细管和孔隙,所以
它的导热系数较低,但也随其容积的增大和含水率的上升而提高。
6.加工性
是指纤维板接受涂饰、胶贴和机械加工的各种性能。一般纤维板可以采用各种方法刷涂和喷
涂,用各种涂料来进行表面装饰加工,也可以用钉子联接或用各种胶粘剂胶接。纤维板还可以用
高速小齿锯机锯割或用铳削的方法来铳削,其板缘整齐光洁。
(三)纤维板的主要特点:
1.各部分构造均匀,硬质和半硬质纤维板含水率都在20%以下,质地紧密,吸水性和吸湿率
低,不易翘曲、开裂和变形。
2.同一单面内各个方向的强度均匀。硬质、半硬质纤维板的抗弯强度一般为34MPa。半硬质
和软质纤维板隔声、隔热、电绝缘性能都较好。因此具有广泛的用途。
3.纤维板无节疤、变色、腐朽、夹皮、虫眼等木材的疵病,称为无疵病的木材。
4.幅面大,加工性能好,利用率高,1m3纤维板的使用效果相当于3m3木材。
5.原料来源广,制造成本低。
纤维板的用途广泛,硬质纤维板可用于建筑物的室内装饰装修、制作家具。半硬质的中密度
纤维板厚度为10mm25mm,强度大,适合于建筑装饰装修、制作家具等。软质纤维板密度小,
保温、吸声、绝缘性能好,适用于建筑物的吸声、保温和装饰用,并可用作电气绝缘板等。各种
纤维板经二次加工和表面处理后,用途更为广泛。
第三节木线
一、概述
木质线(又称木线)是一种装潢性的木条,用作装饰的同时也可用作接缝和连接的罩盖材料。
由专用机械将各种木材剖析、加工而成,线条细长、木质要求较高,需用“无节木“树材。制作
木线的主要树种如:柚木、山毛梯(大多为红棒)、白木、水曲柳、檄木等。细细长长、宽宽窄
窄的木线,一般以米论价,搬木线价格最低,其次为水曲柳、白木线条,樟木线条和柚木线条价
格较高。
木线的品味,一是色彩靓;二是形态美,它实质上是一种小体积的线性木雕;三是每种木线
在装修、装饰空间,起着“起、转、迎、合、分”的作用,自然流畅的属性尽得巧妙体现。无论
是半圆线、门(窗)套线,还是压顶线、贴脚线,都于突凸之中见风骨、凹陷之中现阴柔。
二、木线的种类
造型线条种类繁多,可按其功能选择使用。
1.窗头线条
最先使用的造型线脚是窗台板,以水平方式安放,用于罩遮窗盘。其次是窗框边梃线条,用
于窗户的左右两侧。用于双扇窗之间的垂直木框称为中梃或窗根的线条。上帽头线条的两端呈斜
角状,这种线条设置于窗的顶端,其两头与窗框边梃上端斜角面贴合连接(在斜面的角部连接处,
上帽头与边梃线条造型应一致)。为了使装饰完整,在窗台板的底端应加钉上窗台线条,以便完
全遮盖窗台与内墙间的缝隙。
2.踢脚板线条
线条用于遮盖地板与踢脚板之间的连接缝,一般都钉在踢脚板上,有利于最大限度地减小地
板与踢脚板之间的收缩缝。
3.门套线
门套线条用于门框与墙相结合的部位。
三、木线的选购
木线的加工质量是装饰效果的关键。一般分为未上漆木线和上漆木线。购置未上漆木线应先
看整根木线是否光洁、平实,手感是否顺滑、有无毛刺。木线加工工艺的优劣,对油漆后的形态
和视觉效果有直接影响,绝不能选用表面留有刀痕或糙面毛刺的木线,尤其要注意木线是否有节
子、开裂、腐朽、虫眼等现象。挑选时,木线是否笔直是取舍的重要因素,同时也应观察背面的
质量情况。如果有时间、精力,最好购置未上漆木线,把木线及家居木装饰一同刷油漆,效果较
好。如选用己上漆木线,可以从背面辨别木质、毛刺多少,仔细观察漆面的光洁度,上漆是否均
匀,色度是否统一,有否色差、变色等现象。
选购各种线条,要根据家居装修的“压线、填线”需要来定规格、花式,哪里宜厚重,哪里
宜柔细。不同种类的木线,宽度、长度各不相同,购前最好请木工精打细算,以免造成不必要的
浪费。
第四节实木地板
一、概述
据科学研究发现,木材中带有许多易挥发性物质,具有抵抗细菌、稳定神经、刺激黏膜等功
效,对视嗅觉、听触觉有洗涤效果,因此,木材是理想的室内装饰材料。
木地板具有自重轻、弹性好、导热系数小、构造简单、施工方便等优点。其缺点是不耐火、
不耐腐、耐磨性差等,但较高级的木地板在加工过程中已进行防腐处理,其防腐性、耐磨性有显
著的提高,其使用寿命可提高510倍。用做地板的木材,应注意选择抗弯强度较高,硬度适当,
胀缩性小,抗劈裂性好,比较耐磨、耐腐、耐湿的木材。杉木、杨木、柳木、七叶树、搬木等适
于制作轻型地板;铁杉、柏木、红豆杉、桦木、械木、楸木、榆木等适于制作普通地板;槐木、
核桃木、悬铃木、黄檀木和水曲柳等适于制作高级地板。
二、普通木地板
普通木地板由龙骨、水平撑、地板等部分组成。地板一般用松木或杉木,宽度不大于12cm,
厚2cm3cm,拼缝做成企口或接口,直接铺钉在木龙骨上,端头拼缝要互相错开。木地板铺完后,
经过一段时间,待木材变形稳定后再进行刨光、清扫、刷地板漆。木地板受潮容易腐朽,适当保
护可以延长其使用年限。
三、硬木地板
硬木地板的构造基本上与普通地板的相同,所不同处是地板有两层,下层为毛板,上层为硬
木地板。如果要求防潮,则在毛板与硬木地板之间增设一层油纸。硬木地板多数用水曲柳、核桃
木、柞木等制成,拼成各种花色图案,如人字纹、方格形或席纹式等。裁「I缝硬木地板应采用粘
贴法。这种地板施工复杂、成本高,适用于高级住宅房间、室内运动场等。
四、硬质纤维板地板
硬质纤维板地板是利用热压制成3mm6mm厚,裁剪成一定规格的板材,再按图案铺设而成的
地板。这种地板既有树脂加强,又是用热压工艺成型的,因此质轻强度高,收缩性小,克服了木
材易于开裂、翘曲等缺点,同时又保持了木地板的某些特性。
第五节竹材
一、概述
竹子在东方不仅是优雅、挺拔、坚毅的象征,而且由于它本身的材质性能良好,所以被广泛
地运用于人们生活中。人们利用竹子可以制作出各种各样的生活用具,像竹篮、竹筐、竹桌、竹
凳、竹床甚至竹屋。
竹子广泛产于长江流域、华中、华南、台湾等地,具有抗拉、抗压、抗弯强度好等优点。竹
材开发对于保护森林资源,改善生态环境,缓解木材供需矛盾有一定的积极作用。
二、竹地板
20世纪90年代初,中国出现了以竹材为原料的竹制地板,由于竹制地板具有色泽清新自然、
平整光滑、强度大、韧性好、耐磨损等特点,所以一经出现便被广泛用于室内装修。而且由于中
国有非常丰富的竹子资源,竹子的成材时间短,自身的繁殖能力强,这些都为竹制地板的大面积
推广奠定了坚实的基础。在当今木材资源越来越紧张的情况下,竹制地板越来越受到重视,被人
们称作是环保产品。
虽然我国竹地板发展史并不长,开始成规模进入市场是近几年的事,但是,由于具有独特的
特点:纹理通直、色调高雅,有“宁可食无肉,不可居无竹”之誉。加上生产过程中人工精选,
竹地板尺寸稳定性,力学强度好,经久耐用,取自于自然,用自于自然,无污染,而且还为居室
平添更多的文化品味,深得国内外消费者喜爱。
竹地板选购时应注意:
1产品资料
通常,正规产品国家明文规定应有一套完整的产品资料,包括生产厂家、品牌、产品标准、
检验等级、使用说明、售后服务等资料,资料齐备的产品,说明该生产企业是具有一定规模的正
规企业,即使出现问题消费者也有据可查。
2产品外观质量
地板色泽:本色地板色泽金黄色,通体透亮;碳化竹地板是古铜色或褐色,颜色均匀而有光
泽感。
油漆质量:将地板置于光线充足处,看其表面有无气泡、麻点、橘皮现象,再看其漆面是否
丰厚、饱满、平整。
3产品内在质量
材质:可用手掂和眼观,若地板拿在手中较轻,说明采用的是嫩竹;若眼观其纹理模糊不清,
说明此竹材不新鲜是较陈旧的竹材。
观地板结构是否对称平衡:可从竹地板的两端断面看是否符合对称平衡原则,若符合结构就
稳定。
地板层与层间胶合是否紧密:用两手掰,是否会出现分层。人踩上去要没响声,无松动,拼
缝要紧、平。
4产品加工精度
竹地板加工精度,可以随机抽样,其方法是任意取多块地板,放于平整面上梯、槽拼合后,
若符合结构就稳定。
竹地板在使用中应注意以下几点:
(1)保持室内干湿度。竹地板虽经干燥处理,减少了尺寸的变化,但因其竹材是自然界材料,
所以,它还会随气候干湿度变化而有变形。在北方地区遇干燥季节,特别是开暖气时,室内可通
过不同方法调节温度如采用加湿器或暖气上放盆水等;在南方地区黄梅季节,开窗通风,保持室
内干燥。为此,在室内应尽量避免阳光暴晒和雨水淋湿,若遇水应及时擦干。
(2)避免损坏地板表面。竹地板漆面,应避免硬物撞击、利器划伤、金属摩擦等。
(3)正确清洁地板。在日常使用过程中,保持地面干净。清洁时,可用干净扫把扫净,然后
用拧干的拖把拖后焕然一新。如果条件允许,两至三个月打一次地板蜡,这样更佳。
三、竹家具
用竹材制成家具,在我国已有悠久的历史,至今,各种竹家具仍受到人们的喜爱。
四、其他
各种竹窗帘、竹凉席等在人们生活中也得到了广泛的应用。
第六节木材的加工工艺
将木材原材料通过木工手工工具或木工机械设备加工成构件,并将其组装成制品,再经过表
面处理、涂饰,最后形成一件完整的木制品的技术过程,称为木材的成型加工工艺。在工业产品
中,有时为了取得木材的优美的天然肌理和质感效果,对一些受力不大、工作环境条件良好的零
件,常可应用木材直接制作,例如室内使用的仪器的外壳、工作台面等。
一、木材的成型加工
1.木材成型加工的基本操作
木材在由制材品到制成品的过程中,常需要经过多种加工工艺,其中包括锯削、包崎U、尺寸
度量和画线、凿削、砍削、钻削、拼接,以及装配和成型后的表面修饰等。以下简要介绍几种基
本操作方法及其所用的主要工具。
(1)木材的锯割。木材的锯割是木材成型加工中用得最多的一种操作。按设计要求将尺寸较
大的原木、板材或方材等,沿纵向、横向或按任意曲线进行开板、分解、开桦、锯肩、截断、下
料时,都要运用锯割加工。
木材锯割时的主要工具是各种结构的锯子,利用带有齿形的薄钢带一一锯条与木材的相对运
动,使具有凿形或刀形锋利刃口的锯齿,连续地割断木材纤维,从而完成木材的锯割操作。
①木工手工锯。木工用锯按其结构可分为框锯、刀锯、横锯、侧锯、板锯、狭手锯、钢丝锯
等,其中最常用的是框锯和刀锯。
框锯也称拐锯,按用途框锯又分为纵向锯(顺锯)、横向锯(截锯)和曲线锯(穴锯)等。
纵向锯锯条较宽,用于顺着木纹作纵向直线切削。横向锯锯条长度略短、而锯齿较密,用于作垂
直木纹方向的直线切削。曲线锯锯条较窄,适用于锯割内外曲线或圆弧。
刀锯也有很多种结构,其携带方便,适合于在框锯操作不便的场合下使用。双刃锯其两侧边
分别纵向锯齿和横向锯齿,可以作纵横两向锯割,它不受材面宽度的限制,适用于锯割薄木板、
胶合板等长而宽的木质材料。夹背刀锯锯片较薄、锯齿细密,锯割表面光洁。鱼头刀锯锯齿较粗,
只能沿横向锯割木料。
②木工锯割机床。木材加工中常用的锯割机床,一般可分为带锯机和圆锯机两大类。带锯机
是将一条带锯齿的封闭薄钢带绕在两个锯轮上,使其高速移动,实现锯割木材。在这种机床上不
仅可以沿直线锯割,还可完成一定的曲线锯割。圆锯机是利用高速旋转的圆锯片对木材进行锯割
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。
(2)木材的刨削。刨削也是木材加工的主要工艺方法之一。木材经锯割后的表面一般较粗糙
且不平整,因此必须进行刨削加工,木材经刨削加工后,可以获得尺寸和形状准确、表面平整光
洁的构件。
木材刨削加工的主要工具是各种刨子。利用与木材表面呈一定倾角的刨刀的锋利刃口与木材
表面的相对运动,使木材表面一薄层剥离,完成木材的刨削加工。
①木工刨。木工刨是常用的主要手工工具之一,根据刨削面平、直、圆、曲的各种不同需要,
刨的种类很多,一般按其用途和构造可分为平刨、槽刨、边刨、铁刨、特形刨(球形刨、轴刨)
等。
平刨是木工作业中使用最广泛的一种手工刨,按其用途可分为荒刨、长刨、大平刨、拉刨、
净刨等,它们的结构基本相同,只是刨床的长度和刨刃对刨底的倾斜角度不同。槽刨、边刨、铁
刨以及特形刨,用于在木材表面开槽、裁口或作特殊表面加工的场合。
②木工刨削机床。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。由于加工
件的工艺要求不同,木材刨削机床有多种形式和规格,一般可分为平刨床和压刨床两大类。压刨
床按一次性加工面的多少,分为单面和多面压刨床。
木工平刨床普遍采用手工操作,切削时用手把持并推动工件使之紧贴工作台面进料,形成工
件的进给运动,于是高速旋转的刨刃即对工件进行刨削加工。平刨床主要用来刨削工作的平面,
也可通过调整导板的导向面与工作台的角度,刨削工件的斜面。
压刨床也是利用刀具轴的高速旋转,使刨刀获得很高的切削速度,刨削时借压根的转动,对
工作产生滚压进给运动,达到自动进料,实现工件的刨削加工。压刨床的主要用途是将平刨床刨
好基准面的工件,再刨成所需厚度。
(3)木材的凿削。木制品构件间结合的基本形式是框架梯孔结构。因此,在木制品构件上开
出樟孔的凿削,是木制品成型加工的基本操作之一。
木材凿削加工时的主要工具是各种凿子,利用凿子的冲击运动,使锋利的刃口垂直切断木材
纤维而进入其内,并不断排出木屑,逐渐加工出所需的方形、矩形或圆形梯孔。
①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。
②木工梯孔机床。木工桦孔机床的类型很多,使用最普遍的是立式禅孔机。工件上的梯孔是
空心插刀的上下往复运动一一插削和配装在插刀内的钻头的旋转运动一一钻削联合加工形成的。
(4)木材的铳削。木材成型加工中,凹凸平台和弧面、球面等形状的加工是比较普遍的,其
制作工艺比较复杂,一般是在木工铳削机床上来进行的。木工铳床是一种万能性设备,它能完成
各种不同的加工,例如直线成形表面(裁口、起线、开梯、开槽等)的加工和平面加工,但主要
用于曲线外形加工。此外,木工铳床还可用作锯削、开梯和仿形铳削等多种作业,它是木材制品
成型加工中不可缺少的设备之一。
木工铳床是一种高速切削设备,其结构形式和规格很多,目前我国使用最普遍的是主轴在工
作台下方的立式单轴木工铳床,而且多是手工进给的。
2.木制品的结构
木制品构件间的结合方式称为木制品的结构,传统的木制品其最基本的结构形式是框架梯孔
结构。近年来,由于材料、设备和工艺技术的改革和创新,出现了板式结构、曲木式结构和折叠
结构等。
(1)框架式结构。这是实木木制品最基本和最常见的结构形式,它以较细的纵横撑挡为骨架,
以较薄的装板铺大面,以桦头和桦孔来联结。这种结构既经济又结实、轻巧,制品尺寸和形状的
稳定性也较好。但框架式结构对木材质量和结合技术要求较高,不易实现较高程度的机械化和自
动生产。
(2)框架结构常用的结合形式。框架结构常用的结合方式有:样结合、胶结合、螺钉结合、
圆钉结合、金属或硬质塑料联结件结合,以及混合结合等。采用不同的结合方式对制品的美观和
强度、加工过程和成本等,均有很大的影响。
①样结合。这是由梯头插入樟孔构成的结合。根据结合部位的尺寸、位置、构件在结构中的
作用等的不同,梯头有各种形式,各种桦又视制品结构的需要,有明桦和暗桦之分。
梯孔的形状和大小,根据梯头而定。樟结合主要依靠梯头四壁与梯孔相吻合,因此樽头和梯
孔在制作时,必须注意结构合理,配合密实。
②胶结合。胶结合是木制品常用的一种结合形式,主要用于实木板的拼接及桦头和梯孔的胶
合,其特点是制作简便、结构牢固、外形美观,产品不受手工工艺的局限。由于木材具有良好的
胶合性能,当将胶涂于刨削光洁的木材表面上并紧密压在一起时,除结合面会形成胶膜外,胶液
还沿结合面渗入到木材的孔隙中,并在那里凝固,如同形成无数颗细小的胶钉钉入木材中,使胶
接面具有一定的胶合强度,因而使两个待结合表面的木材纤维牢固结合成一个整体。胶合强度的
大小除与胶的质量与使用方法有关外,还与木材的性质、胶缝厚度有关。就木材而言,质地松软
的针叶树材和阔叶树材中的环孔材比质地坚硬的树材胶合性能好。胶层厚度对胶合强度的影响是,
胶层越厚胶合强度越低。
木材胶合时使用的胶粘剂种类很多,目前木制品行业常用的胶粘剂有皮胶、骨胶及蛋白胶等。
近年来使用最多的合成树脂胶粘剂,如聚醋酸乙烯酯乳胶液和热熔胶等。聚醋酸乙烯酯液简称
RVAC乳液,俗称乳白胶。由于这种乳胶液的性能优于动物胶,因此在木器行业已逐步代替动物
胶使用。这种胶为水性乳液,使用方便,具有良好和安全的操作性能,不易燃、无腐蚀性,对人
体无刺激作用。它在常温下固化快,无需加热,并可得到较高的干状胶合强度,固化后的胶层无
色透明,不污染木材表面。但乳胶液成本较高,耐水性、耐温性和耐热性差,易吸湿,在长时间
静载荷作用下胶层会出现蠕变,故这种胶只适宜用于室内木制品。
动物胶也称皮骨胶,是一种热塑性胶,胶层凝固迅速,有较好的胶合强度,使用方便,价格
低廉,对各种作业环境适应性强,但不耐水,且耐腐性差,有明显的收缩性。
③螺钉与圆钉结合。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。
(3)板材拼接常用的结合形式。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
既用胶粘剂又用样、槽、钉等结构,拼接成具有一定强度的较宽幅面板材。拼接的结合形式有很
多种,设计时可根据制品的结构要求、受力形式、胶粘剂种类以及加工工艺条件等选择。
二、木制品的加工工艺
下面以最简单的框架式木制品为例,简要介绍木制品成型加工的工艺过程。
1.配料
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(或净料)的加工过程称为配料,
这是木制品加工的第一道工序。配料时应根据制品的质量要求,按构件在制品上所处部位的不同,
合理地确定各构件所用成材的树种、纹理、规格、含水率等技术指标。
2.构件的加工
经过配料后,即要对毛料进行平面加工、开梯、打孔等,由此加工出具有所要求的形状、尺
寸、结构和表面粗糙度的木制品构件。
(1)配料加工。配料加工主要是指从原料板材,经过锯割加工,制成所需要的毛料的过程。
(2)准面的加工。为了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准确,
必须对毛料进行基准面的加工,它是后续加工的尺寸基准。基准面包括平面(大面)、侧面(小
面)和端面等。基准面加工可利用手工平刨或在平刨床、铳床上完成。
(3)相对面的加工。基准面加工完成后,即可以基准面为基准加工出其他几个表面,以便最
后获得平整、光洁、具有符合技术要求的形状和尺寸规格的木制品构件。
(4)样头和桦孔的加工。在采用桦结合方式的部位,应在相应的构件上分别加工出样头和样
孔。
3.装配
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,或将若干部件和构件
结合成木制品的过程,称为装配。对结构和生产工艺比较简单的木制品,可直接由构件装配成成
品,而对比较复杂的木制品,则需要把构件装配成部件,待胶液固化后再经修整或加工,才能
最后装配成木制品。
4.木制品的表面涂饰
木制品制成后,一般需要进行表面涂饰、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。木制品的表面涂饰通常包括木材的表面处理、着色和涂漆等工序。
(I)表面处理。木制品的表面处理根据操作工艺的内容和目的的不同,包括去除木材表面的
脏污、胶迹、磨屑、松脂,并腻平局部节子、裂纹、孔洞、凹坑等缺陷和砂磨等。
(2)木材着色。木材着色通常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,这是木制品的主要装饰手段之一。着色时应用比较普遍的是把水粉或油粉擦涂在经过
清净、腻平与砂光的白坯木材表面上。
(3)涂饰涂料。木制品的表面处理工作完成之后,即可用手工涂刷或喷涂的方法涂饰底漆和
面漆,表面装饰材料中装饰性能较好的是醇酸树脂漆和氨基树脂漆,保护性能较好的是酚醛树脂
漆。
我国木制品可用的面漆品种较多,选择面漆时应根据木制品装饰质量的要求,选择档次不同
的涂料品种。
三、木地板的铺设
买了地板,说到底只是买了半成品,只有通过科学的铺设安装,方能成为消费者享受使用的
成品。铺设质量的好坏,直接影响地板的美观性、舒适性和使用寿命,因此必须重视科学的铺设
方法。木地板铺设常用方法有以下几种,各种方法各有优缺点,消费者、施工单位应因人、因地
选择不同方法。
1.直接黏结法
直接黏结法就是将地板用胶直接粘在地面,这种施工方法要求地面干燥、平整、干净。该施
工方法用于300mm以下的平口地板、企口地板、软木地板、竖木地板。
2.悬浮铺设法
悬浮式铺设方法可用于强化木地板、实木复合地板。基层面要求平整、干燥、干净,有凹凸
处用铲刀铲平,铲平后若坡度或凹处明显,可用石膏黏结剂拌30%的粗砂抹平,待干后扫去表
面浮灰和其他杂质,使其不留任何灰和杂物于地面。安装时垫层的方向与地板条的方向垂直,加
设防潮薄膜时应重叠200mm。铺装方向通常与房间长度方向一致或自左向右逐排铺装。凹槽向
墙,地板与墙之间放入木楔,保证伸缩缝隙为8mmi2mm。
3.不用胶粘悬浮铺设法
此法与悬浮铺设法比较,更简单、易行,尤其适用于临时场所。此法最大优点是拆装便利,
待再度乔迁时,仍可作地面装饰之用,不至于损失过多。可以自己动手铺设,若使用中出现地板
起拱、开裂等,修复极其方便。缺点是使用时可能会出现裂缝,板面平整度稍差,脚感也并非最
佳。
4.毛地板垫底法
许多平整度、牢固强度较差的地面,运用此法,可以得到充分补救,使脚感弹性、保温、保
湿、隔音得到改善。缺点是毛地板质量好坏明显影响施工质量和使用寿命,并且成本稍有提高。
铺设时地面要做防水处理,毛地板主要选用中密度纤维板或机拼细木工板,忌用刨花板。毛地板
铺设完后,要刷漆防湿。
5.打龙骨铺设法
打龙骨铺设法又称木格栅法或称木框架法。铺设前需要准备木龙骨(东北红、白松木)、防
腐涂料、防潮布,木地板数量为铺设总面积加5%10%余量,选购后对地板挑选分堆。基层面要
求平整、干燥、干净,有凹凸处用铲刀铲平。若遇有凹处较深或坡度太大,可用石膏黏结剂加砂
浆混合填实和刮平,待干后扫去表面浮灰和其他杂质。
四、木线的安装工艺
1.在不平整的地板上安装踢脚板
首先测量踢脚板与地板间的最宽间隙,锯一块比间隙稍厚的木块,在木块上用铅笔沿地板滑
动,在踢脚板上作出标记。要保证笔尖细,并紧密地与踢脚板保持接触。然后,沿踢脚板上的铅
笔线进行锯割,锯割时要倾斜一点,使踢脚板前面比后面要稍为宽一些,如使用带锯进行作业,
可以省时、省力。最后,把踢脚板在地板上靠墙就位,在踢脚板上加压,使其与地板靠紧,然后
用钉子固定。
2.踢脚板的阴阳角连接
更换阴角的踢脚板,要特仔细地进行测量,并进行必要的锯割。两块踢脚板在阴角相碰,相
互连接要采用搭缝。这种搭接缝比普通的斜角连接困难,而且费时间。但只要仔细做,就能取得
整齐美观效果。斜角接用于阳角时,是两块踢脚板碰头经斜锯对拼成阳角接缝。
3.装钉踢脚板底部嵌缝条
(1)锯割嵌条,长度要准确,要盖住踢脚板与地板交角处的缝隙。边接采用斜接或搭接,使
用长的钉子,钉入毛地板和面板。
(2)底部嵌条如与门相碰,应画一条曲线连到边梃。这项作业最好加工形成圆角,而不是直
头。
(3)将底部嵌条放在边脚料上,按配合的曲线凿去边角,用粗号砂纸打磨曲线,使嵌条端具
有平滑的曲面。
(4)就位后,用钉子固定,钉头用钢铳冲入板面以下。用腻子填塞钉孔,刮掉多余腻子,然
后再刷漆进行装饰。
4.装饰线条的接缝
造型装饰线条相交的阴角一般均采用搭接缝式的连接构造。与斜接相比,这种连接的优点是
可以较好地掩盖造型线条的不一致的缺点。施工时,先按照室内相对而又最长的墙面长度锯截造
型装饰线条,端头要求切直平整,安装后其端头应与另外两面墙体相贴合。然后再用锯截出两面
短墙所使用的装饰线条,其长度要满足搭接构造需要。如线条背面平整,可用废弃的装饰线条端
头作为模型在待用的装饰线条平整的背面描画出装饰图形轮廓,然后用弓锯沿着图形轮廓线锯出。
如果造型装饰条背面是不规则状(如冠状造型件),可用下列方法取得满意效果。按45°斜角
斜切造型装饰条端头,然后再沿此斜面轮廓线将多余的部位切掉。
习题
1.木材的构造是怎样的?其性质又如何?
2.木材的装饰特性及装饰效果如何?
3.饰面板材主要有哪些?各自有何特点?
4.试举例说明木线的用途。
5.实木地板有哪些种类?
6.竹材主要有哪些用途?
7.试简述木制品成型过程。
第八章石膏
第一节概述
石膏的原料主要为含硫酸钙的天然石膏(又称生石膏)或含硫酸钙的化工副产品和废渣(如
磷石膏、氟膏、硼石膏等),其化学式为CaSO4・2H2O,也称二水石膏。
一、石膏装饰材料的特性
石膏及其制品具有质量轻、强度高、防火、隔热、防潮、吸声、形体饱满、线条清晰、
表面光滑而细腻、装饰效果好等特点,因而是设计中常用的装饰材料之一,石膏装饰制品主要有
装饰石膏板和石膏艺术装饰部件等。
二、石膏材料的分类
1.陶瓷器模型用石膏粉系列
(1)Case石膏、分片石膏。
(2)陶瓷注浆使用模石膏粉(陶瓷洁具、工艺陶瓷、日用陶瓷)。
(3)车台滚压模用石膏粉,塑压模用石膏粉。
(4)高压注浆模用石膏粉。
2.塑胶及模具工业模用石膏粉系列
(1)硬质黄石膏、青石膏(吸塑模用、工模雕刻用)。
(2)超硬石膏。
(3)高温石膏(塑胶成型、鞋模)。
3.建筑石膏制品系列
(1)建筑石膏粉(制石膏浮雕、石膏板、石膏线)。
(2)粉刷石膏、石膏腻子粉、水性石膏涂料。
(3)石膏快粘粉,石膏粉嵌缝粉。
(4)石膏砌块。
4.医用石膏制品系列
(1)石膏绷带、石膏枕头。
(2)医用石膏粉。
(3)齿科用硬质石膏。
(4)面膜石膏。
5.食用石膏系列
(1)食品级生石膏粉。
(2)食用无水石膏粉(豆制品添加剂)。
第二节纸面石膏板
纸面石膏板是以建筑石膏为主原料,掺入纤维和添加剂构成芯材,并与护面纸板牢固地结合
在一起的轻质建筑板材。护面纸板(专用的厚质纸)主要起到提高板材抗弯和抗冲击的作用。生
产纸面石膏板是将拌好的石膏浆体浇注在行进中的下护面纸板上,在铺浆成型后再覆以上护面纸
板之后,经凝结、切断、烘干(硬化)、修边等工艺而成。
纸面石膏首先在1890年由美国发明生产,1917年传入欧洲,由于其一系列的优越性,纸
面石膏板的应用得到迅速发展,产量不断增长。1997年美国年产量已达19亿平方米,约有80%
墙体材料应用纸面石膏板,日本的产量也超过7亿平方米。以人均消费量计,加拿大为13.2平
方米/人年,美国为8.1平方米/人年,日本和法国为4.4平方米/人年,英国为2.6平方米/人年,
而我国仅为0.07平方米/人年,远远低于其他国家的消费水平。
我国在1978年诞生第一条纸面石膏板生产线,相继在北京、沈阳、哈尔滨、西安、山东
等地建成6条纸面石膏板生产线,20世纪90年代又从澳大利亚引进3000万平方米/年的纸面石
膏板生产线,通过引进、消化、吸收,国产设备从400平方米/年逐渐增加到2000万平方米/年。
纸面石膏板已经成熟可靠。迄今我国纸面石膏板总产量已超过1亿平方米。近悉,为了迎接2008
年奥运会,北京拟建设10条2000万平方米/年的纸面石膏板生产线,届时全国纸面石膏板产量
将达到3亿平方米。但是产量很不均衡,绝大部分纸面石膏板生产线集中在北京、山东和上海等
地。
石膏板之所以能得到迅速的推广应用,与其优越的技术性能是分不开的,大致可归纳为
以下几方面。
(1)生产能耗低。用于生产纸面石膏板的胶结料熟石膏,其单位生产能耗比水泥低78%»
(2)轻质隔热,用纸面石膏板作隔墙,重量仅为砖墙的1/31/4。同时,由于石膏板的多
孔结构,其导热系数为0.30,与破(0.43)和混凝土(1.63)相比,隔热性能优良。
(3)具有优异的防火性能,由于石膏受热时要释放化合水,因此,用纸面石膏板作墙体,
其耐火极限可达2h以上。
(4)装饰功能好,纸面石膏板表面平整,板与板之间通过胶结料可牢固地黏结在一起,
形成无缝结构,建筑装饰效果好。
(5)可施工性好,纸面石膏板可钉、可锯、可粘、施工非常方便,用它做装饰,可以摆
脱传统的湿法作业,极大地提高施工效率。
(6)舒适的居住功能,由于石膏板具有独特的“呼吸”性能,因而具有调节室内湿度的
能力,使居住舒适。
(7)生产效率高。利于实现大规模生产,在各种建筑板材中,纸面石膏板的生产效率是
最高的,比纤维石膏板,水泥压力板的生产效率高310倍,在国外已有年产量达4000万m2以
上的装备,便于大规模生产。
(8)投资低。纸面石膏板的生产设备与纤维石膏板、水泥泡花板、石膏板相比,由于能
实现连续机械化生产,设备利用率非常高,设备投资少。
由于纸面石膏板具有上述优越性能,常用于内隔墙板,天花板以及其他装饰装修材料,
在世界各国都得到迅速的发展。常用的纸面石膏板有以下几类:
一、普通纸面石膏板
纸面石膏板是以建筑石膏为主要原料,掺入了纤维和添加剂构成芯材,并与护面纸板牢
固地结合在一起的轻质建筑板材。护面纸板(专用的厚纸)主要起到提高板材抗弯、抗冲击的作
用。
普通纸面石膏板的板面应平整,对于波纹、沟槽、污痕和划痕等外观质量要求如下:
优等品:不允许有;一等品:允许有,但不明显;合格品:允许有,但不影响使用。
纸面石膏板具有可锯、可钉、可刨等良好的可加工性。板材易于安装,施工速度快、工
效高、劳动强度小,是目前广泛使用的轻质板材之一。
纸面石膏板适用于办公楼、影剧院、饭店、宾馆、候车室、候机楼、住宅等建筑的室内
吊顶、墙面、隔断、内隔墙等的装饰。纸面石膏板仅适用于干燥环境中,不宜用于厨房、卫生间、
厕所以及空气相对湿度大于70%的潮湿环境中。
二、耐水纸面石膏板
耐水纸面石膏板是以建筑石膏为主要原料,掺入了适量耐水外加剂构成耐水芯材,并与
耐水的护面纸牢固黏结在一起的轻质建筑板材。
1.技术要求
耐水纸面石膏板的板面应平整,外观质量的等级要求如下:波纹、沟槽、污痕和划伤等,
优等品:不允许有;一等品:不明显;合格品:不影响使用。
2.性质
耐水纸面石膏板具有较高的耐水性,其他性能与普通纸面石膏板相同。
3.应用
耐水纸面石膏板主要用于厨房、卫生间、厕所等潮湿场合的装饰。
三、耐火纸面石膏板
耐火纸面石膏板是以建筑石膏为主,掺入了适量无机耐火纤维增强材料构成芯材,并与
护面纸牢固黏结在一起的耐火轻质建筑板材。
1.技术要求
耐火纸面石膏板的外观质量的等级要求如下:波纹、沟槽、污痕和划伤等,优等品:不
允许有;一等品:不明显;合格品:不影响使用。
2.性质
耐火纸面石膏板属于难燃性建筑材料(B1级),具有较高的遇火稳定性,其遇火稳定时
间大于2030mino
3.应用
耐火纸面石膏板主要用作防火等级要求高的建筑的装饰材料,如影剧院、体育馆、幼儿
园、展览馆、博物馆、候机(车)大厅、售票厅、商场、娱乐场所及其通道、楼梯间、电梯间等
的吊顶、墙面、隔断等。
第三节穿孔石膏板
穿孔石膏板是以装饰石膏板、纸面石膏板为基板,在其上设置孔眼而成的轻质建筑板材。穿
孔石膏板按基板的不同和有无背覆材料(贴于石膏板背面的透气性材料)分类。按基板的特性可
分为普通板、防潮板、耐水板和耐火板等。
穿孔石膏板主要用于播音室、音乐厅、影剧院、会议室以及其他对音质要求高的或对噪
声限制较严的场所,作为吊顶、墙面等的吸声装饰材料。使用时可根据建筑物的作用或功能及室
内湿度的大小,来选择不同的基板。表面不再进行装饰处理的,其基板应为装饰石膏板;需进一
步进行饰面处理的,其基板可选用纸面石膏板。
吸声用穿孔石膏板是以装饰石膏板、纸面石膏板为基板,在其基础上设置孔眼而成的轻
质建筑板材,是穿孔石膏板中最常用的一种。
1.技术要求
吸声用穿孔石膏板不应有影响使用和装饰效果的缺陷,对以纸面石膏板为基板的板材不
应有破损、划伤、污痕、纸面剥落;对以装饰石膏板为基板的板材不应有裂纹、污痕、气孔、缺
角、色彩不均等缺陷。
2.性质
吸声用穿孔石膏板有较高的吸声性能,其平均吸声系数为0.110.65。
3.应用
吸声用穿孔石膏板主要用于播音室、音乐厅、影剧院、会议室以及其他对音质要求高的
或对噪声限制较严的场所,作为吊顶、墙面等的吸声装饰材料。
第四节装饰石膏板
装饰石膏板是以建筑石膏为胶凝材料,加入适量的增强纤维、胶粘剂、改性剂等辅料,与水
拌合成料浆,经成型、干燥而成的不带护面纸的装饰板材。它质轻、图案饱满、细腻、色泽柔和、
美观、吸音、隔热,有一定强度,易加工,易安装。
1.技术要求
装饰石膏板正面不得有影响装饰效果的气孔、污痕、裂纹、缺角、色彩不均和图案不完
整等缺陷。
2.性质与应用
装饰石膏板的表面细腻,色彩、花纹图案丰富,浮雕板和孔板具有较强的立体感,质感
亲切,给人以清新柔和之感,并且具有质轻、强度较高、保温、吸声、防火、不燃、调节室内湿
度等特点。装饰石膏板广泛应用于宾馆、饭店、餐厅、礼堂、影剧院、会议室、医院、幼儿园、
候车(机)室、办公室、住宅等的吊顶、墙面等。
第五节石膏装饰件
装饰石膏线角、花饰、造型等石膏艺术制品可统称为石膏装饰件。
它可分为平板、浮雕板系列,浮雕饰线系列(阴型饰线及阳型饰线),艺术顶棚、灯圈、
角花系列,艺术廊柱系列,浮雕壁画、画框系列,艺术花饰系列及人体造型系列。
一、装饰石膏线角
断面形状似为一字形或L形的长条状装饰部件,多用高强石膏或加筋建筑石膏制作,用
浇注法成型。其表面呈现雕花型和弧型。规格尺寸很多,线角的宽度一般为45mm300mm,长度
一般为1800mm2300mm。它主要在室内装修中组合使用,如采取多层线角贴合,形成吊顶局部
变高的造型处理。
线角与贴墙板、踢脚板合用可构成代替木材的石膏墙裙,即上部用线角封顶,中部为带
花饰的防水石膏板,底部用条板作踢脚板,贴好后再刷涂料;在墙上用线角镶裹壁画,彩饰后形
成画框等。
二、艺术顶棚、灯圈、角花
一般在灯(扇)座处及顶棚四角黏结。顶棚和角花多为雕花型或弧线型石膏饰件,灯圈
多为圆形花饰,直径0.9m2.5m,美观、雅致。
三、艺术廊柱
仿照欧洲建筑流派风格造型,分上、中、下三部分。上为柱头,有盆状、漏斗状或花篮
状等,中为空心圆(或方)柱体,下为基座。多用于营业门面、厅堂及门窗洞口处。
四、石膏花台、梁托、神台
有的形体为1/2球体,可悬置空中,上插花束而呈半球花篮状。又可为1/4球体贴墙面而
挂,或1/8球体置于墙壁阴角。
五、石膏壁画
是集雕刻艺术与石膏制品于一体的饰品。整幅画面可大到1.8mX4m。画面有山水、松竹、
腾龙、飞鹤等。它是由多块小尺寸预制件拼合而成。
六、石膏造型
可单独使用,或配合廊柱用的人体或动物造型应用。
第六节石膏成型工艺
一、材料成型工艺
在装饰工程中,建筑石膏和高强石膏往往先加工成各式制品,然后镶贴、安装在基层或
龙骨架上。石膏装饰制品主要有装饰板、装饰吸声板、装饰线脚、花饰、装饰浮雕壁画、画框、
挂饰及建筑艺术造型等。这些制品都充分发挥了石膏胶凝材料的装饰特性,效果很好,近年来备
受青咪。
1.成型所需工具
(1)合成围板与围框:用于翻转一些形体较薄的模型。
(2)垫板与钢筋夹子:便于翻制用的垫底板,可保持翻模一个水平面。
(3)转筒围壁:用于翻制圆形体,与合成围板相似。
(4)划针盘:用于画线和测量。
(5)轻便提桶与量杯:盛加工用水及用量杯调配水量的比例。
(6)雕塑用工具:与泥塑工具相似,如可加工坯形,属干法浇注石膏坯形,加工已经较
干较硬的石膏时,可用钢板(或不锈钢板)自制所需形状的工具。
2.成型所需设备
在加工成型时,用到了一些设备,如刮型箱、旋转成型机等,还有烘烤箱,雕塑台(小
型转台与立式雕塑台),大型模型的加工需龙门雕塑台塑造。
3.石膏模具的种类
石膏模具大致分为三种:即阴模、阳模、对合模,也可分为死模与活模。死模为一次性
模,又叫破碎模,翻制一次性脱模后,就不要再用,活模可以连续批量翻模产品。
(1)阴模。采用单开口的模具来浇注成品,这种模子具有内凹的空腔,称阴模。可浇注
实心的制品,常用于制作单面浮雕或某些无倒角制品。
(2)阳模。与阴模相对应。
(3)对合模。是由阴模与阳模所组成的模具,当凹凸两半模件对合时,其中留有空腔部
分,就是制品的厚度,在上方开一浇口,用于浇铸石膏。
4.分模线的确定
(1)分模线。石膏模型按制品的不同形状和要求,可采用一件模、两件模、三件模等。
模子的件数愈少愈容易分模,一般多采用两件模。两件以上的分模的模具设计,关键是定出合理
的“分模线”。如制作圆球体时,它的分模线,应是通过球心的圆。在确定分模线时,可不受“自
然位置”的约束,尽量考虑两个模件能以相对(相反)方向抽脱。
分模线并不都是水平面的平行线,也可以是其他的角度的平行线或空间曲线。但一般要
求脱模的两相对方向与分模线垂直,在制模中为了避免倒角的阻碍,脱模的方向亦出现与分模线
不相垂直的情况。
(2)两件模的分模线的取得方法。在基准平面上,采用直角尺沿着原型边缘接触平行移
动画线法,其操作是在直角尺的一边涂上颜色,然后沿工作台面平行地移动直角尺,利用直角尺
已经着色的角边接触到模型外边的最高处,画出痕迹,这种迹线就是两件模件的分模线。某些模
型制品的倒角较多,在两件模不能满足脱模要求时,可采用三件模以上来制作。
(3)特种模型的分模线的确定。特殊类型的分模线处理,主要靠观察分析。一般从“原
型”的前后、左右、上下六个方向,作为基础进行观察分析。特殊情况可用倾斜方向脱模。通过
分析后,用铅笔在原型的最高点面画出分模线,再定出所需的模件块数。
5.翻模
石膏模具在制模前要用黏土(泥)把“原型”垫上,尽可能让分模线处于水平位置,使
脱模方向与工作面垂直。“原型”垫平放好后,用塞料(黏土炼制熟的泥),也可用塞板(石膏
板、木板、金属板、塑料泡沫板),沿分模线将暂时不浇注的部分堵塞,留出需要马上浇注的部
分。周围用挡板(围板)围住并夹好,涂上脱模剂(肥皂溶液、凡士林、苛性钾溶液),便可进
行第一次浇注。浇注时为了防止石膏浆渗漏出,以黏土(泥)把围板周围缝隙堵塞好,石膏应以
最低角注入模内,以慢慢流动淹盖整个“原型”。
浇注完成后,在石膏还未凝固时,轻轻摇动工作台面或轻敲围板边,让石膏浆内的气泡
浮出表面,待一定时间凝固后,第一次模件制作已告完成。然后把模件整体翻转,除去黏土(泥)
堵塞物和底板,未浇注部分的“原型”就完全露出,可做第二次浇注。为了获得合模正确、位置
不发生错位,可做几个凹凸定位销位置。
第二次浇注前,要把“原型”表面及空腔内的第一块模件挡板等都涂刷上脱模剂,后按
第一次浇注方法和要求进行第二次浇注。待石膏凝固后,拆除挡板,这样就完成了一套二块件石
膏模具了。三件或三件以上模子的制作,也是用上述方法逐步完成的。
如翻制一件较大的石膏模型,往往要分很多块凹模来完成,如制作一个1:10的汽车模
型的模具,大致可分为810块凹模。为了便于脱模,特别注意分模线的位置处理,凹模也不能过
大,过大会使强度不足而易破碎。制作某些凹模时,可用围板或硬纸板围成盒状,为防止石膏浆
渗漏,可用黏泥将缝隙堵住,再在要翻制的模板上刷涂脱模剂。
为了便于将多块凹模组合为一体,每块要留定位销,是在分界面上挖一定位孔槽。为了
翻制合格的石膏模型,在翻模件制成后,脱开模件,取出“原型”,并对模件的模腔内进行修整,
将凹孔填补,凸出部分修平,杂物清除干净,再在模腔内涂刷脱模剂,合模固定牢靠后,便可以
用来浇注石膏模型的制品了。
6.修补
由于制作产品模型较为复杂,用石膏来翻制,需要多块模件拼合才能完成。有时模件局
部发生断裂,或翻制模型时因脱模不小心,造成了损坏,以及在模型加工过程中,难免出现失误,
如凹坑、裂缝、破碎等缺陷,需要进行修补。
模具或模型加工中,如发生断裂情况,采用粘补方法,可以恢复完好如初的水平。下面
介绍几种方法:
①用翻制石膏模件或模型用的石膏粉调浆自行黏结,前提是黏结件本身较湿润时,黏结
效果较好。做法是将要黏结的两端面倒45°角,除去表面灰尘和污物,再以石膏粉调一定比例
水混合成浆,倒入两个被黏结面黏结,注意要将两个断面或黏结面对准并做记号,用稍重物压紧,
待干透后即会牢固。如没有干透就移动,此时强度极低,会前功尽弃。
②以石膏粉与乳白胶调合匀,然后抹入两被黏结面接口处,并压捆紧,待干后即可牢固。
③石膏模件或模型本身已干透,将两被黏结面清理干净,并抹涂乳白胶,然后对准断裂
口记号,压紧或捆绑紧,待干透后才会牢固。
7.填补
(1)翻模过程中的填补。对于在翻模和模型加工过程中出现的一些凹坑、气泡、缝隙等
缺陷,需填补平。其方法较为简单,先将凹坑缝隙清理干净,然后用水湿润,再用毛笔或小毛刷
蘸石膏粉填补,干后砂磨平即可。凸出部分用钢铲削平,再砂磨平整。
如果凹坑面积较大,或某一局部要填高一定厚度,可将石膏粉调水成一定的比例浆液浇
上一层,也可补上一块石膏块(旧板),待干透后再进行加工。
另一种方法是将所需填凹处用小塑刀清理干净后,可刮涂水性腻子灰,不能刮得太厚,
不然不容易干,且易产生裂缝。待第一次刮层干透后,再补刮第二次或第三次,直到刮补平为止。
(2)石膏模件或模型脱模后的填补
由于形坯还较湿,可用雕刀或铲刀在外部刮削。一般先进行粗加工,而细加工有待膏形
坯干透后,再用砂纸打磨凹凸部分,直至所需要的外形尺寸。可以用量尺进行各种检查,如不合
格要修补后方可进行涂饰工作。如果石膏模型不涂饰颜色,要保持原来肌理效果,只要稍加磨光,
尔后再用粗布蘸石膏粉在表面来回擦拭,便可得到一定光泽。
(3)一般石膏模型涂饰前的填补
涂饰前必须把模型上的大小缺陷修补好,并打磨光,在其表面刷涂薄薄的一层树脂胶溶
液或乳白胶,或用虫胶漆刷涂一遍,这主要是利于涂饰,能取得较好的光彩效果。
8.着色与涂饰
(1)石膏模型的着色,可用水粉、广告颜料调配所需颜色进行涂刷,再罩上一层透明清
漆。但其颜色稍有变化,色彩的纯度降低,透明度下降,这主要是里面含油质模造成的,如果要
求色彩质感不特别严格,此种方法比较简便。
(2)喷涂和刷涂着色。在对石膏进行严格的表面处理后,可采用硝基漆以喷枪喷涂表面,
也可用油漆刷刷涂。
(3)混合着色。是模型或模件在成型前,先在水中加入某种颜色后调石膏粉,这样具有
颜色均匀效果,里外渗透色不脱落,具有颜色能持久不变或少变的优点。也可用调色粉同时着色,
虽颜色不均匀,但具有美丽的纹理效果,似大理石花纹。
二、异形成型工艺
1.浇铸成型法
主要有:湿里浇注石膏成型法、干法浇注石膏和平板浮雕浇注成型法等。
2.模板刮削成型法
用模板挤压已制好的并有相当湿润的石膏毛坯初塑成型。模板挤压成型的用具,由滑动
模板和滑动架构成。滑动模板刮削部分的形状,即为所做模型端面的形状。滑动模板一般采用镀
锌铁板制成,切削边(挤压边)要求锋利。模板架由行板和支撑板连接构成。滑行板紧贴在导边
上滑行,导边一般用工作台的边缘,支撑板是用来安装模板,连接板是用来连接固定滑板和支撑
板,使两个板子呈90°紧固在一起。使用模板挤压石膏毛坯前,首先在毛坯上画好与导边的距
离,挤压时双手平稳地拉动整个模板紧贴着导边慢慢地在石膏毛坯处逐层地刮削切出所要的形状。
拉动是按单一的方向进行,不可来回去刮动。每
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