第三课木材及其加工工艺2

第二讲木材的成型工艺木材的加工过程是指，将木材原料通过手工或是机械的木工工具加工成零部件，之后组装成成型产品，再经过表面处理、涂装，最后形成一件完整木制品的过程。一、木材加工的基本工艺1．木材构件加工的工艺流程（补充）(1)配料配料就是按照木制品的质量要求，将各种不同树种、不同规格的木材，锯割成符合制品规格的毛料，即基本构件。基本构件为了构件获得正确的形状、尺寸和粗糙度的表面，并保证后续工序定位准确，必须对毛料进行基准面的加工，作为后续工序加工的尺寸基准。(2)基准面的加工(3)相对面的加工基准面完成后，以基准面为基准加工出其他几个表面。(4)划线划线是保证产品质量的关键工序，它决定了构件上榫头、榫眼及圆孔等的位置和尺寸，直接影响到配合的精度和结合的强度。加工(6)表面修整(5)榫头、榫眼及型面的加工榫结合是木制品结构中最常用的结合方式，因此，开榫、打眼工序是构件加工的主要工序，其加工质量直接影响产品的强度和使用质量。构件的表面修整加工应根据表面的质量要求来决定。外露的构件表面要精确修整，内部用料可不作修整。（补充毕）带锯圆锯锯排锯1．木材的锯切锯切是木材切削加工中应用最广泛的一种加工方式，其种类甚多。根据所用锯的种类不同，可分为带锯锯切、圆锯锯切、排锯锯切等。二、木材加工的基本方法根据相对于纤维方向的切削方向，又可分为纵向锯切（简称纵锯）和横向锯切（简称横锯），锯路壁平行于纤维长度方向的称为纵锯，而锯路壁垂直于纤维长度方向的称为横锯。弦切面径切面横切面旋切是胶合板生产的重要工序之一，构成胶合板用的单板大多数是用旋切的方法制成的。2．木材的旋切此外，新型人造实体木材，如LVL（单板层积材）、pSL（单板平行材）等单板型人造板材，一般也都采用旋切的方法生产单板。木材的旋切刨削也是木材加工的主要工艺方法之一。3．木材的刨削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。木制品构件间结合的基本形式是框架榫孔结构。因此，榫孔的凿削是木制品成型加工的基本操作之一。4．木材的凿削、钻削凿钻削钻削主要是用来在工件上加工孔或槽。钻削形成圆柱形表面，因此，钻削属于封闭式切削。铣削是指刀具做旋转运动同时木材作水平直线进给运动的情况下进行切削加工的切削方式。5．木材的铣削其特点是切屑厚度随着刀刃切入工件的位置不同而变化。这种加工方式是木材加工中应用最广泛的机械加工方式之一，可用作平面加工、成型加工、仿形加工、开樵、打眼等，在人造板及制浆造纸工业中还被用来削制各种工艺木片。铣削铣削可分为两类：一为图3一6(a）所示的刀刃上各点的旋转面平行于加工表面的端面铣削；二为图3一6(b）所示的刀刃上各点的转旋平面不平行于加工表面的周面铣削。端面铣削周面铣削铣刀二、木材制品的装配工艺及结构1．榫卯结合大致可分成三大类型：一类主要是用作面与面的接合，可以是两种平面的接合，也可以是两条边的拼合，还可以是面与边的交接构合。另一类是作为“点”的结构方法。主要用来作横竖材丁字结合、成角结合、交叉结合，以及直材或弧形材的伸延接合。还有一类是将三个构件组合一起并相互联结的构造方法，这种方法除运用以上两类的一些樵卯联合结构外，都是一些更为复杂和特殊的做法。如常见的有“托角榫”、’‘长短榫”、‘’抱肩榫”和“粽角榫”等。二、木材制品的装配工艺及结构1．榫卯结合大致可分成三大类型：一类主要是用作面与面的接合，可以是两种平面的接合，也可以是两条边的拼合，还可以是面与边的交接构合。另一类是作为“点”的结构方法。主要用来作横竖材丁字结合、成角结合、交叉结合，以及直材或弧形材的伸延接合。还有一类是将三个构件组合一起并相互联结的构造方法，这种方法除运用以上两类的一些樵卯联合结构外，都是一些更为复杂和特殊的做法。如常见的有“托角榫”、’‘长短榫”、‘’抱肩榫”和“粽角榫”等。装配使用粘合剂时，要根据操作条件、被粘木材种类、所要求的粘接性能、制品的使用条件等合理选择粘合剂。(2)胶结合胶结合是木制品常用的一种结合方式，主要用于实木板的拼接及榫头和榫孔的胶合。其特点是制作简便、结构牢固、外型美观。操作过程中，要掌握涂胶量、晾置和陈放、压紧、操作温度、粘接层的厚度五大要素。常用的胶粘剂种类繁多，最常用的是聚醋酸乙烯酯乳胶液，俗称乳白胶。它的优点是使用方便，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；在常温下固化快，无需加热，并可得到较好的干状胶合强度，固化后的胶层无色透明，不污染木材表面。但成本较高，耐水性、耐热性差，易吸湿，在长时间静载荷作用下胶层会出现蠕变，只适用于室内木制品。(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，则强度越大，否则强度越小。操作时要合理确定钉的有效长度，并防止构件劈裂。螺钉圆钉三、木制品的表面装饰工艺木制品的装饰方法多种多样，基本上可分为涂饰、贴面和特种艺术装饰三类。用涂料涂饰木制品的过程，就是木材表面处理、涂抖涂饰、涂层固化以及涂膜修整等一系列工序的总和。1．表面涂饰木材器件光泽度非常好经过涂饰，木制品的表面能形成具有一定性能的漆膜保护层，延长木制品的使用寿命；同时，能加强和渲染木材纹理的天然质感，形成各种色彩和不同的光泽度，提高木制品的外观质量和装饰效果。（图3一8)木材的常用表面处理（补充）（1）木材表面涂覆前处理为了得到光滑光洁、花纹颜色一致和性能优良的被覆涂层，在进行涂层被覆处理前，要对木材制品表面进行前处理。主要是因为木材中含有树脂、色素和水分等，它们对涂层被覆的附着力、干燥性和装饰性均有影响。前处理的主要过程有干燥、去毛刺等。1）干燥。木材的干燥方法有自然风干和低温烘干两种。木材具有多孔性，易吸水和排水，因此新木材需要干燥到含水量在8％一12％时才能进行涂层被覆。2）去毛刺。木制品表面虽经刨光或磨光，但总有些没有完全脱离的木纤维残留在表面，影响表面着色的均匀性，使被覆的涂层留下一些未着色的小白点，因此涂层被覆前一定要去除毛刺。高级木制品去毛刺处理方法如下。①在表面刷稀释的虫胶清漆，这样毛刺不能竖起，而且发脆，很容易用砂纸磨除干净。②用润湿的清洁抹布擦拭表面，使毛刺吸水膨胀而竖起，待表面干燥后用细砂纸或旧砂纸磨光。如在水中略加些骨胶水，效果更好。③采用火燎法，即用排笔刷上薄薄的一层酒精，立即用火点着。经过火燎的毛刺变硬发脆，易于用砂纸磨除干净，此法只适用于处理平面。3）清除污物。受胶痕、油迹等污染弄脏的木制品表面，可先用砂纸磨光，再用棉纱蘸汽油擦洗干净，若仍然清洗不净时，可用短刨将表面刨净。4）去树脂。大多数针叶树木材中都含有松脂。它们的存在会影响被覆涂层的附着力和颜色的均匀性。清除松脂常用的方法是用有机溶剂清洗，如用酒精、松节油、汽油、甲苯和丙酮等清洗，也可用碱洗，待表面干净后，在清洗部位刷1一2道虫胶清漆，防止木材内层的松脂继续渗出。5）漂白。不少木材含有天然的色素，如桑木、紫檀等具有黄、紫、红的色素。对木材原色有时需要保留，以起到装饰作用。如果木制品要涂成浅淡的颜色或涂成与原来材料颜色无关的任意色彩时，木制品白坯表面要进行漂白，一般情终下，常在颜色较深的局部表面漂白处理，使涂层被覆前木材表面颜色取得一致。漂白的方法很多，常用的漂白剂有双氧水与氨水的混合液或氢氧化钠溶液等。6）染色。为了得到纹理优美、颜色均匀的木质表面，木制品需要染色。木材的染色一般可分为水色染色和酒色染色两种。水色是染料的水溶液，酒色是染料的醇溶液。溶解染料时，不论是水色染色或酒色染色，最好在玻璃杯、陶瓷罐或搪瓷盆内操作，不要使用金属容器，以免引起变色现象。（补充毕）（2）贴面贴面是将颜色或者花纹美丽但价格比较高的木材切削呈薄片，通过粘合剂粘贴于其他木制品之上，以获得高档木材视觉效果的一种木制品装饰手段。贴面装饰除了能够使木制品更加美观之外，还可以在工艺上尽量减少木材由于胀缩比较严重带来的木制品形变。（图3一9)贴面木材家具贴面其工艺方法是：以木制人造板（刨花板、中密度纤维、厚胶合板等）为基材，将基材按设计要求加工成所需的形状，覆贴底面的平衡板，然后用一整张装饰贴面材料对板面和端面进行覆贴封边。表面贴覆工艺中的后成形加工技术是近年来开发的板材边部处理的新技术。后成形加工技术改变了传统的封边或包边方式和生产工艺，可制作圆弧形甚至复杂曲线形的板式家具，使板式家具的外观线条变得柔和、平滑和流畅，一改传统家具直角边的造型，增加外观装饰效果，从而满足消费者的使用要求和审美要求。特种艺术装饰包括雕刻、压花、镶嵌、烙花等装饰方法。这些装饰方法各具特点，在木制品生产中可选择使用，以达到不同的艺术效果。3．特种艺术装饰(1）雕刻。木材的雕刻在我国古代就有广泛应用。我国各地的古建筑、佛像、家具及工艺品上保存着很多具有传统艺术风格的优秀雕刻。现在木材的雕刻仍是家具、工艺品和建筑构件等的重要装饰方法之一木材雕刻木材雕刻全国已发展有黄杨木雕、红木雕、龙眼木雕、金木雕、金达莱根雕和东阳木雕六大类木雕产品。木材雕刻按其特性和雕刻方法可分为浮雕、透雕、圆雕、线雕等几种。黄杨木雕黄杨木雕以其古朴而文雅的色泽、精致而圆润的制作工艺，且适宜把玩和陈设等特点，黄杨木雕红木雕龙眼木雕漆金木雕东阳木雕金达莱根雕(2）压花压花是在一定温度、压力、木材含水率等条件下，用金属成型模具对木材、胶合板或其他木质材料进行热压，使其产生塑件变形，制造出具有浮雕效果的木质零部件的加工方法，又称模压。压花的工件可以是小块装饰件，也可以是家具零部件、建筑构件等。压花形成的表面一般比较光滑，不需要再进行修饰，但轮廓的深浅变化不宜太大。压花加工生产率高，适于批量生产，成本较低。压花方法有平压法和辊压法。压花(3）镶嵌镶嵌是用不同颜色及不同质地的木块、兽骨、金属、岩石、龟甲、贝壳等拼合组成一定的纹样图案，再嵌入或粘贴在木制品表面上的一种装饰方法。木制品镶嵌在我国历史悠久，广泛用于家具、风屏和日用器具等。镶嵌贝壳(4）烙花烙花是用赤热金属对木材施以强热（高于150oC)，使木材表面形成黄棕色或深棕色的具有一定花纹图案的装饰技法。该法简便易行，烙印出的纹样淡雅古朴、牢固耐久。用烙花的方法能装饰各种制品，如杭州的天竺筷、河南安阳的屏风和挂屏、苏州檀香扇，以及现代的家具门板、抽屉面板、桌面等。（图3一11)