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1、2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,第 6 章 木材及其加工技術(shù),常用木材及性能 木材制品的加工工藝 木材制品的表面裝飾工藝 木材在設(shè)計(jì)中的選用 思考題,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,常用木材及其性質(zhì),木材的特性 木材的分類與結(jié)構(gòu) 木材的缺陷 常用木材,,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,木材制品的成型技術(shù),1、配料:配料時(shí)應(yīng)根據(jù)制品的質(zhì)量要求,按構(gòu)件在制品上所處的部位不同,合理地確定各構(gòu)件所用成材的樹種、紋理、規(guī)格、含水量、力學(xué)性質(zhì)等技術(shù)指標(biāo)。然后按照?qǐng)D紙規(guī)定的尺寸和質(zhì)量要求,將成材或人造板鋸割成各種規(guī)格毛料。 2、構(gòu)件的加工:對(duì)毛料進(jìn)行平面加工
2、、開榫、打孔等,由此加工出具有所要求的形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)和表面粗糙度的木制品構(gòu)件。一般加工方法有木材的鋸割、木材的刨削、木材的鑿削、木材的銑削。 3、裝配:按照結(jié)構(gòu)裝配圖以及有關(guān)技術(shù)要求,將構(gòu)建裝配成木制品。裝配方式主要有: 榫結(jié)合(傳統(tǒng)的結(jié)合方式)、 膠結(jié)合(制作簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)牢固、外形美觀)、 螺釘與圓釘?shù)慕Y(jié)合、 板材拼結(jié)(采用實(shí)木板拼結(jié)時(shí),為減少拼結(jié)后的翹曲變形,盡可能選用材質(zhì)相近的板材,用膠粘劑和即用膠粘劑又用榫、槽、釘?shù)冉Y(jié)構(gòu),拼結(jié)成具有一定強(qiáng)度的較寬幅面板材)。,,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,木材制品的表面裝飾工藝,表面覆貼:是將面飾材料通過粘
3、合劑,粘貼在木制品表面而成一體的一種裝飾方法。比如PVC膜具有真實(shí)感強(qiáng)、施工方便、耐候性強(qiáng)特點(diǎn),將其在膠合板、纖維板和木材等基材上覆貼,可以節(jié)省木材,達(dá)到使用的性能和效果要求。 覆貼工藝可采用流水線、半機(jī)械化、手工等方法完成。但覆貼之前,均需對(duì)基材進(jìn)行預(yù)處理,包括等溫等濕處理、表面磨砂、清潔處理,使表面平整光潔,不受雜質(zhì)污染,保證覆貼強(qiáng)度。 常用的面飾材料有:聚氯乙稀膜(PVC膜)、人造革、DAP裝飾紙、AIKOY纖維膜、三聚氰胺板、木紋紙、薄木等。不同的面飾材料采用不同的裝飾工藝。 表面涂飾:主要起到裝飾和保護(hù)作用。表面涂飾工藝: 1、涂飾前的表面處理 干燥、去毛刺、脫色、消除木材內(nèi)含雜
4、物。 2、作底層 作底層是多道工序的總稱。目的改善表面的平整度,提高透明涂飾劑模擬木紋涂飾的木紋和色彩的顯示程度。詳見表82。 3、涂面漆 涂料一般為透明和不透明兩大類。透明涂飾主要用于木紋美觀,底層平整的木制品。詳見P123面漆的名稱、成分、特性和用途表。如 p38圖324、 P17圖210、p131圖810。,,圖片,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,返回,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,思考題,木材作為造型材料有哪些主要缺陷? 選用木材作為造型材料主要考慮哪些因素? 簡(jiǎn)述木材的加工工藝。 木材有那些裝飾技術(shù)?
5、其目的各是什么? 設(shè)計(jì)一套造型新穎的木質(zhì)寫字臺(tái)和座椅,就材料選擇、加工工藝、表面裝飾進(jìn)行詳細(xì)的分析說明。(畫出效果圖) 設(shè)計(jì)一款木質(zhì)用品或工藝品,闡述設(shè)計(jì)理念。,,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,木材的特性,我國(guó)地域遼闊,樹種繁多,約有7000多種,其中材質(zhì)優(yōu)良,經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的有千余種,適用于家具的主要木材有30余種,主要分布在東北的落葉松、江松、白松、水曲柳、榆木、樺木、色木、椴木、柞木、麻櫟、黃波蘿、楸木;長(zhǎng)江流域的杉木、本松、柏木、擦木、梓木;南方的香樟、柚木、紫檀等。 木材的一般特性:1、質(zhì)輕而強(qiáng)度較大;2、容易加工和涂飾;3、熱、電的傳導(dǎo)率低,電阻大;4、具有天然的紋
6、理和色彩;5、具有平衡調(diào)節(jié)空氣中濕氣的作用;6、具有可塑性;易變形、易燃;各向異性(即使同一樹種的木材,因產(chǎn)地、生長(zhǎng)條件不同,其物理、力學(xué)性質(zhì)差異較大,使之使用和加工受到一定限制)。 木材是一種優(yōu)良的造型材料,也是一種最常用的傳統(tǒng)造型材料。其自然、樸素的特性令人產(chǎn)生親切感,被認(rèn)為是最富于人性特征的材料。,,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,木材的分類與結(jié)構(gòu),按樹木成長(zhǎng)狀況分為外長(zhǎng)樹和內(nèi)長(zhǎng)樹。外長(zhǎng)樹是指樹干的成長(zhǎng)是向外發(fā)展,從細(xì)小逐漸長(zhǎng)粗成材,這種成長(zhǎng)情況因季節(jié)不同而形成年輪;內(nèi)長(zhǎng)樹的成長(zhǎng)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。 按材質(zhì)分為軟木材和硬木材。由木材的軟硬程度可分為
7、六級(jí)。通常木材端面上硬度最大,弦切面上次之,經(jīng)切面上最小。 按樹葉外觀形狀分為針葉樹和闊葉樹。針葉樹樹干直而高大,易得大材,紋理平順,材質(zhì)均勻,木質(zhì)較軟易加工,針葉樹材質(zhì)強(qiáng)度較高,容重和脹縮變形較小,耐腐蝕性較強(qiáng),廣泛用于制作承重構(gòu)件。常用的樹種如紅松、馬尾松、杉木、紅豆杉、白松、銀杏等;闊葉樹常叫硬木樹,質(zhì)硬較難加工,闊葉樹較重,強(qiáng)度高,脹縮翹曲變形大,易開裂,故在建筑上用于制作尺寸較小的構(gòu)件。有的闊葉樹具有美麗的紋理,適合內(nèi)部裝飾、家具及膠合板等使用。常用的樹種有:毛白楊、楓楊、白樺、水曲柳、東北榆、柞木等。,,結(jié)構(gòu),2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,木材的結(jié)構(gòu),木材的宏觀構(gòu)
8、造:樹木有根、樹干、枝、葉組成。 1、樹根占樹木材積525,主要制作工藝品。 2、樹干:是樹木可供利用的部分,占樹木材積5090。主要作為造型材料。樹干是由樹皮、木質(zhì)部和髓心組成。 木材的三切面: 1、橫切面(從垂直于樹木生長(zhǎng)方向鋸開的截面。該截面硬度最大,耐磨損,但易折斷,難刨削,加工后不易得到光潔的表面); 2、徑切面(沿樹木生長(zhǎng)方向,通過髓心并與年輪垂直鋸開的切面。徑切面材質(zhì)收縮小,不易翹曲,木材挺直,牢度較好); 3、弦切面(沿樹木生長(zhǎng)方向,不通過髓心鋸開的切面。在弦切面上形成山峰狀和“V”字形木材紋理,花紋美觀但易翹曲變形),,圖片,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)
9、設(shè)計(jì)系,樹干(樹皮、木質(zhì)部、髓心),2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,,返回,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,木材的缺陷,木材由于本身構(gòu)造上的自然形成或由于保管不善受到損傷及發(fā)生病蟲害而存在著一些缺陷。根據(jù)GB4823.1(2)(3)-84木材缺陷中,對(duì)缺陷定義和測(cè)量方法作了統(tǒng)一規(guī)定。往往根據(jù)木材缺陷程度來評(píng)定木材等級(jí)。主要缺陷有: 節(jié)子:節(jié)子的存在破壞木材的紋理,完整性和均勻性,而且節(jié)子材質(zhì)堅(jiān)硬,易損加工工具。 變色:由于菌類侵入木材和在空氣中受到陽(yáng)光和氧的化學(xué)反應(yīng)所出現(xiàn)的變化。 腐朽 :木材受真菌侵蝕并破壞了細(xì)胞壁,不僅材色改變,而且導(dǎo)致木材結(jié)構(gòu)松軟、易碎,以
10、致失去使用價(jià)值。 蟲害:蟲害易在木材內(nèi)部形成蟲眼。 彎曲:樹干的軸線不在一條直線上,有前后左右凸出的現(xiàn)象稱為彎曲。原木的彎曲影響出材率和工作效率;降低木材利用率。 裂紋:裂紋不僅破壞木材的完整性,而且降低木材強(qiáng)度,影響產(chǎn)品質(zhì)量。,,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,常 用 木 材,常用的木材分為: 1、原木 2、人造板材 3、新穎木材,,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,,人造板材,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,,膠合板條,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,,返回,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,2006/
11、7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,,返回,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,新穎木材,特硬木材 有色木材 陶瓷木材(人造) 染色木材 防火木材 鐵化木材,模壓木材 澆鑄木材 脫色木材 工藝品人造木材,,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,常用原木,鋸材:按其
12、厚度與寬度的比例可分為 1、板材(寬度為厚度的三倍及以上)板材按厚度可分為薄板(66mm); 2、方才 按寬與厚的乘積分為小方(226cm2)。 3、薄木:厚度為小于1mm的薄木片。按不同的割鋸方法分為鋸制薄木(表面無裂紋、裝飾質(zhì)量較高,一般用作復(fù)面材)、刨制薄木(紋理為徑向,美觀,表面裂紋較少,多用于人造板和產(chǎn)品的復(fù)合層)、旋制薄木(紋理為弦向不甚美觀,表面裂紋較多,主要用于制造膠合板或作彎曲膠合木材料)。 曲木(木材彎曲):分為實(shí)木彎曲、薄木膠合彎曲(可用于各類椅子、沙發(fā)、茶幾、桌子等的部件和支架使用)、膠合板彎曲、鋸割彎曲(制造一段彎曲的零件如桌腿等)。 竹材:生長(zhǎng)塊、桿直、
13、無年輪、強(qiáng)度高(約高于木材一倍)、彈性大,但竹材易吸濕和失水,易被蟲菌蛀蝕。它常制造各種工藝品,在建筑行業(yè)制作房屋、腳手桿、天花板及水管等。 藤材:主要分為廣藤、土藤、野生藤。廣藤的藤皮光滑細(xì)密、結(jié)實(shí)富有彈性、抗拉強(qiáng)度高。長(zhǎng)久使用不易折斷。,,圖片,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,,返回,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,常用木材(人造板材),膠合板:用三層或多層刨制或旋制的單板縱橫膠合而成,各單板之間的纖維方向互相
14、垂直、對(duì)稱。它幅面大,不易開裂、縱裂和翹曲,適用于家具的大面積板狀部件。膠合板品種有厚度在12mm以下的普通膠合板、12mm的厚膠合板,以及表面用薄木貼面和塑料貼面制成的裝飾膠合板。 刨花板:利用采伐和加工中的廢料、小徑木、植物秸稈等加工成刨花后加膠熱壓制成的板材。刨花板具有一定強(qiáng)度、幅面大、表面平整、其隔熱、隔音性能好,縱橫面強(qiáng)度一致,加工方便,但不易著釘。經(jīng)過二次加工,復(fù)貼單層板和熱壓塑料貼面、塑料木紋薄臘就能制成堅(jiān)固美觀的家具用材,但不易用于潮濕處。各類刨花板的厚度尺寸有6、8、10、13、16、19、22、25、30mm等,最常用的為19mm標(biāo)準(zhǔn)厚度。 纖維板:利用采伐和加工中的廢料、
15、小徑木、植物秸桿等經(jīng)切碎、浸泡、制漿、成型、干燥和熱壓制成一種人造板材。它質(zhì)地堅(jiān)硬、結(jié)構(gòu)均勻、幅面大、不易脹縮和開裂,有隔熱、吸音和較好的加工性能。目前廣泛用作為柜類家具的背板、頂板、底板等不外露底部件,也可用作絕熱、吸音材料。 細(xì)木工板:它是一種拼板結(jié)構(gòu)的板材,板芯是由一定規(guī)格的小木條排列膠合而成,兩面再膠合兩層表板。具有堅(jiān)固耐用、板面平整、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及不易變形等優(yōu)點(diǎn),多用于板式家具的部件材料,如面板、門板、屜面等。 復(fù)合空心板:與細(xì)木工板的區(qū)別在于空心板的中板是由空心的木框或帶某種少量填充物的木框構(gòu)成,兩面再膠壓上膠合板或纖維板。其容重較輕、正反面平整、美觀、尺寸穩(wěn)定、有一定強(qiáng)度,隔熱隔音效
16、果好,是制作家具的良好輕質(zhì)板狀材料。,,圖例,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,木材的選用,1、天然特性:選用的木材應(yīng)具有美麗悅目的自然紋理、材質(zhì)結(jié)構(gòu)細(xì)致、易切削加工、易膠合著色及涂飾,受氣候影響變化小,抗腐性能好。 2、物理性質(zhì):含水率、容重、干縮與濕漲等性能符合產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)和質(zhì)量要求。 3、力學(xué)性質(zhì):主要指抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度及硬度等。木材在各個(gè)方向的力學(xué)性能是不同的,如順紋強(qiáng)度最高,橫紋強(qiáng)度最低、當(dāng)外力與木紋成角度時(shí),強(qiáng)度介于兩者之間,而且不同樹種或同一樹種不同部位的木材,其力學(xué)性能差異也很大,因此應(yīng)合理使用木材和制定木材加工工藝。 4、木材的感覺特性:選用木材應(yīng)充分考慮和利用木材本身對(duì)人所產(chǎn)生的視覺和觸覺感受。如P2 圖11、P8 圖23、p38圖324。,,設(shè)計(jì)產(chǎn)品欣賞及p131的設(shè)計(jì)實(shí)例,2006/7/23,西安電子科技大學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)系,,,