木材材料与加工工艺.pptx
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1、第四章第四章 木材及其加工技术木材及其加工技术4.1常用木材及其性能4.2木材制品的成型技术4.3木材制品的表面装饰工艺4.4木制品在设计上的注意点第1页/共71页4.1 常用木材及其性能(1)木材的特性、分类与结构(2)木材的缺陷(3)常用木材及其选用第2页/共71页(1)木材的特性、分类与结构木材是一种优良的造型材料,取材方便、分布广,它有哪些特性?1 1 质轻而坚韧,富有弹性质轻而坚韧,富有弹性由疏松多孔的纤维素和木质素构成;密度在0.30.8之间,小于金属、玻璃等;在纵向(生长方向)的强度大,抗压、抗弯强度差2 2 色泽悦目,纹理美观色泽悦目,纹理美观具有天然悦目的色泽和花纹纹理;3
2、3 具有平衡和调节空气湿气的功能具有平衡和调节空气湿气的功能由管状细胞组成;当空气中的蒸汽压力大于木材表面水分的蒸汽压时,木材向内吸收水分,反之其水分向外蒸发;纤维结构和细胞内留有空气,受温度变化不明显,热膨胀系数低,受热时不软化4 4 具有可塑性具有可塑性蒸煮后可切片,热压下可弯曲成型第3页/共71页(1)木材的特性、分类与结构5 5 易于加工成型和涂饰易于加工成型和涂饰易锯、易刨、易切、易组合加工;木材的管状细胞易吸湿受潮,对涂料的附着力强6 6 具有良好的绝缘性能具有良好的绝缘性能热导率、电导率小,随含水率增大,绝缘性降低7 7 易变形、易燃易变形、易燃干缩湿胀,形状和强度发生变化;着火
3、点低。8 8 各向异性各向异性第4页/共71页(1)木材的特性、分类与结构木材的分类按树木成长状况分类外长树,内长树(如热带树)按材质分类软木材和硬木材;软硬程度可分六级。按树叶外观形状分类针叶、阔叶;第5页/共71页针叶树(软材):树干高大,且直。纹理平顺,材质均匀,易加工。阔叶树(硬材):树干部分一般较短,多分枝。纹理多变化,材质较硬,较难加工。常见树种:针叶树 红松、马尾松、杉木、红豆杉、白松(云杉、鱼鳞松)、银杏、臭冷杉、铁杉、,云南松等。主要产地在东北、长江流域及云南、贵州、四川等。阔叶树 东北榆、水曲柳、柞树、橡树、白桦、紫锻、麻栎、楠木、榉木,樟木等。主要产地在东北、内蒙、华南等
4、。主要应用:针叶材针叶材横向强度高,弹性好、不易变形,主要做结构材料;阔阔叶叶材材致密,硬度高,花纹好看,但易变形,主要做需要耐磨或要求有美观花纹的小物件或做装饰面板。(1)木材的特性、分类与结构第6页/共71页(1)木材的特性、分类与结构木材的构造树干:树皮、木质部、髓心三部分。第7页/共71页木材的切面横切面径切面弦切面第8页/共71页根据产品造型的需要,合理利用木材的切面1横切面硬度大,耐磨损,但易折断,难刨削2径切面通过髓心,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3弦切面形成山峰状或V字形美丽纹理,但易翘曲变形(1)木材的特性、分类与结构第9页/共71页(2)木材的
5、缺陷木材的缺陷有哪些?1.节子2.变色3.腐朽4.虫害5.裂纹6.夹皮7.弯曲8.斜纹和纯棱第10页/共71页(3)常用木材及其选用1、原木伐倒的树干经过去枝去皮后按规格锯成的一定长度的木材。分为直接使用的原木和加工使用的原木两种。直接使用的原木一般用作桩木、坑木以及建筑工程所用的原木,通常要求具有一定的长度,较高的强度;加工使用的原木是作为原材料加工用的,是将原木按一定规格尺寸锯切后的木材,又称为锯材,锯材按其宽度和厚度的比例关系又可分为板材、方材和薄木等。板材横断面宽度为厚度的3倍及3倍以上者方材横断面宽度不足厚度的3倍者薄木厚度小于1mm的薄木片。厚度在0.05至0.2mm的称为微薄木。
6、第11页/共71页2、人造板材利用原木、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。人造板材幅面大,质地均匀,表面平整光滑,变形小,美观耐用,易于加工。人造板材种类很多,常见的有胶合板、刨花板、纤维板、细木工板及各种轻质板等,广泛用家具、建筑、车船等方面。第12页/共71页2.人造板材胶合板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)、对称,克服了木材的各向异性缺陷。优点:幅面大而平整美观,不易干裂、纵裂或翘曲;具有一定的隔火性、防蛀性和良好的隔音性第13页/共71页胶合板第14页/共71页第15页/共
7、71页2.人造板材n刨花板n利用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: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:重量较大,握钉力较差第16页/共71页第17页/共71页第18页/共71页2.人造板材n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:纤维板结构均匀、西魏、各向强度一致,耐磨、不易胀缩、开裂和翘曲第19页/共71页第20页/共71页2.人造板材n细木工板n用短小木条拼接,两面再胶合两层表板。n优点:坚固耐用、板面平整、结构
8、稳定,不易变形等n空心板:n由空心的木框或带某种少量填充物的木框构成,两面再胶压上胶合板或纤维板。第21页/共71页第22页/共71页3、新颖木材近年来,国内外研制出许多新颖奇特的木材(1)有色木材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墓的地方,4个月后即可采伐使用。这神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。第23页/共71页(2)特硬木材加拿大最近推出比钢铁还要硬的覆盖木材。这种木材是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。这神新型木材不弯曲、不开裂、不缩胀,可用作屋顶栋梁、门
9、、窗、车厢板等。第24页/共71页(3)陶瓷木材日本制成一种陶瓷人造木材。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。这神木材具有不易燃烧、不变形、不易腐烂、重量轻和容易加工等优点,是一种优异的建筑材料。第25页/共71页(4)铁化木材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,然后再像烧砖一样配焙烧,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。第26页/共71页(5)防火木材保加利亚研制成一神奇特的溶液,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,为船
10、舶安全带来了可靠保障。第27页/共71页(6)染色木材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。第28页/共71页(7)模压木材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,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。第29页/共71页(8)浇铸木材日本研制出一种液体化学木材。它是由木屑、环氧树脂、聚氨脂浇铸成型的。可
11、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。第30页/共71页(9)工艺品用人造木材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,如材质有方向性,纵向和横向的硬度明显不同,且会因湿度变化而引起翘曲和裂纹,因而影响作品的质量。工艺品用人造木材不存在上述缺点它是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、发泡助剂、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。这种材料可以代替木材用作版画板、
12、室内外装饰和建筑物装饰材料,也可用于雕刻等。第31页/共71页(10)脱色木材木材种类繁多,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木制品。将过氧化氢、氨水和水配成木材脱色剂,用毛刷涂在斑纹或墨水线的木质上,可消除斑纹或墨水线,制成脱色木材。第32页/共71页4.2 木材制品的成型技术一、成型加工的基本知识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、刨削、尺寸度量和划线、凿削、砍削、钻削、拼接,装配和成型后的表面修饰等。主要工艺:(1)木材的锯割(2)木材的刨削(3)木材的凿削(4)木材的铣削第33
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