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1、木材及加工工艺,第五章,木材是人类使用的最古老的一种造型材料。木材资源丰富、加工方便、纹理美观、质轻、具有宜人的香味。,木材自然、朴实、具有人情味。是一种很好的“绿色材料”。在建筑、家居工艺品、包装等领域扮演十分重要的角色。,Materials of design&processing techniques,设计材料及加工工艺,木材及加工工艺,木材的基本性能,木材的成型加工,常用木材,塑料的成型工艺,塑料的二次加工,木材的构造,木材的分类,木材的一般特性,Materials of design&processing techniques,设计材料及加工工艺,加工方法,工艺流程,装配,表面处理,
2、木材在设计中的应用,Materials of design&processing techniques,木材的基本性能,木材的构造,木材的基本化学元素包括C(50%)、H(6.4%)、O(42.6%)、N等，显微镜下木材由空心管状细胞紧密结合而成，其化学物质包括：纤维素、半纤维素、木质素。纤维素是木材细胞壁中的骨架物质，约占50。半纤维素在木材细胞壁中约占2030，是木材细胞壁中的基体物质。木质素在木材细胞壁中约占2030，是木材细胞壁中的结壳物质。,木材及加工工艺,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,木材的基本性能,木材的构
3、造,树木由根、树干、枝、叶组成。树根占树木材积的5-25%，主要用于制作工艺品。树干是最常用的部分，占树木材积的50-90%。,木材及加工工艺,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,木材基本性能,木材的构造,作为工业材料，树干是木材的主要部分。树干是由树皮、木质部和髓心三部分组成。树皮是树干的外层组织，保护层，贮藏养分的场所，输送养分的渠道。木质部是树干最主要部分，也是树木利用价值最大的部分。接近树干中心的部分颜色深，称为心材，靠近外围的部分颜色较浅，称为边材。一般来说心材比边材的利用价值大些。生长层体现在横截面上形成许多同心圆
4、环，称为生长轮，因一年只有一度的生长，故又称年轮。第一年轮组成的初生木质部分称为髓心（树心）。,木材及加工工艺,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,木材基本性能,木材的构造,木材的分类,1，按树木成长的状况：分为外长树与内长树。外长树是指树干的成长是向外发展的，从细小逐渐长粗成材，内长树的成长则主要是内部木质的充实，热带的木材几乎都是内长树。,木材及加工工艺,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,木材基本性能,木材的分类,2，按树叶的外观形状：分为针叶树与阔叶树
5、。针叶树树干直而高大，材质均匀，部才较软而易加工，故又称软木材。如红松、杉木、银杏等阔叶树的树干通直部分一般较短，材质较硬，较难加工，故又称硬木材。如白桦、枫杨、楠木、紫檀、柚木等,木材及加工工艺,木材的构造,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,木材的一般特性,1、质轻木材由疏松多孔的纤维素和木质素构成。它的密度因树种不同，一般在0.3-0.8之间。比金属、玻璃等材料的密度小得多，因而质轻坚韧，并富有弹性，在纵向（生长方向）的强度大，是有效的结构材料，但其抗压、抗弯曲强度较差。,木材及加工工艺,木材基本性能,木材的分类,木材的
6、构造,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,木材的一般特性,2、具有天然的色素和美丽的花纹不同树种的木材或同种木材的不同材区，都具有不同的天然悦目的色泽。又因年轮和木纹方向的不同而形成各种粗、细、直、曲形状的纹理，经旋切、刨切等多种方法还能截取或胶拼成种类繁多的花纹。,木材及加工工艺,木材基本性能,木材的分类,木材的构造,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,木材的一般特性,3、具有调湿特性木材由许多长管状细胞组成。在一不定期温度和相对湿度下，对空气中的湿气具有吸
7、收和放出的平衡调节作用。4、隔声吸音性木材是一种多孔性材料，具有良好的吸音隔声功能。5、具有可塑性木材蒸煮后可以进行切片，在热压力作用下可以弯曲成型，木材可以用胶、钉、榫眼等方法比较容易的牢固接合。,木材及加工工艺,木材基本性能,木材的分类,木材的构造,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,木材的一般特性,6、易加工和涂饰木材易锯、易刨、易切、易打孔、易组合加工成型，且加工比金属方便，由于木材的管状细胞吸湿受潮，故对涂料的附着力强，易于着色和涂饰。7、对热、电具有良好的绝缘性木材的热导率、电导率小，可做绝缘材料，但随着含水率增大
8、，其绝缘性能降低。,木材及加工工艺,木材基本性能,木材的分类,木材的构造,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,木材的一般特性,8、易变形、易燃木材由于干缩湿胀容易引起构件尺寸及形状变异和强度变化，发生开裂、扭曲、翘曲等弊病。木材的着火点低，容易燃烧。9、各向异性木材是具有各向异性的材料，即使是同一树种的木材，因产地、生长条件和部位不同，其物理、化学性质差异很大，使之使用和加工受到一定的限制。,木材及加工工艺,木材基本性能,木材的分类,木材的构造,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing
9、techniques,木材基本性能,木材成型加工,1：配料2：基准面的加工3；相对面的加工4：划线5：榫头、榫眼及型面的加工6：表面修整,木材及加工工艺,工艺流程,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,木材基本性能,木材成型加工,加工方法,木材及加工工艺,工艺流程,1：木材的锯割木材的锯割是木材成型加工中用的最多的一种操作。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、开榫、截断、下料时，都要运用锯割加工。,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing te
10、chniques,木材基本性能,木材成型加工,加工方法,木材及加工工艺,工艺流程,2：木材的刨削木材经过锯割后的表面一般粗糙且不平整，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。,设计材料及加工工艺,3：木材的凿削木制品构件间结合的基本形式是框架榫卯结构。因材，在木制品构件上开出榫孔的凿削，是木制品成型加工的基本操作之一。,Materials of design&processing techniques,木材基本性能,木材成型加工,加工方法,木材及加工工艺,工艺流程,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing te
11、chniques,木材基本性能,木材成型加工,加工方法,木材及加工工艺,工艺流程,4：木材的铣削木材成型加工中，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，一般是在木工铣削机床上进行的。,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,木材基本性能,木材成型加工,加工方法,木材及加工工艺,工艺流程,1：榫的结合这是由榫头插入榫孔构成的结合。根据结合部位的尺寸、位置、构件在结构中的作用等的不同，榫头有各种形式，各种榫又视制品结构的需要，有明榫和暗榫之分。,装配,设计材料及加工工艺,木材及加工工艺,Materials o
12、f design&processing techniques,木材基本性能,木材成型加工,加工方法,木材及加工工艺,工艺流程,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榫头和榫孔的胶合，其特点是制作简便、结构牢固、外形美观，产品形式不受手工工艺的局限。,装配,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,木材基本性能,木材成型加工,加工方法,木材及加工工艺,工艺流程,3：螺钉与圆钉的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，反之强
13、度小。,装配,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,木材基本性能,木材成型加工,加工方法,木材及加工工艺,工艺流程,1：表面涂饰（1）涂饰前的表面处理：木材表面不可避免地存在各种缺陷，需进行干燥，去毛刺，脱色，消除木材内含杂物。（2）底层涂饰：改善木制品表面的平整度，提高透明涂饰及模拟木纹和色彩的现实程度，获得纹理优美、颜色均匀的木质表面。（3）面层涂饰：底层完成后便可进行面层的涂饰。用于表面涂饰的涂料一般可分为透明涂饰和不透明涂饰两大类。,装配,表面处理,设计材料及加工工艺,Materials of design&proces
14、sing techniques,木材基本性能,木材成型加工,加工方法,木材及加工工艺,工艺流程,2：表面覆贴表面覆贴是将面饰材料通过粘合剂粘贴在木制品表面而形成一体的一种装饰方法。可制作圆弧型甚至复杂曲线型的板式家具，使板式家具的外观线条变得柔和、平滑和流畅，增加外观装饰效果。,装配,表面处理,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,木材基本性能,木材成型加工,木材及加工工艺,常用木材,新颖木材,人造板材,原木,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,原木,原木是指伐
15、倒的树干经过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。1：直接使用的原木；一般用作电桩、桩木、坑木以及建筑工程所用，通常要求具有一定的长度，较高的强度。2：加工使用的原木。作为原材料加工用的，是将原木按一定规格尺寸锯割后的木材，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。,设计材料及加工工艺,设计材料及加工工艺,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,人造板材,利用原木、刨花、木屑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。1：胶合板 用3层或多层（奇数层）单板
16、加压胶合而成的板材。克服各向异性，不易开裂、翘曲，材质均匀、美观。2：刨花板 以木质刨花或碎木屑为主要原料，加胶热压而成的人造板材。具有 保温、隔热、隔音的特点，但质量重，表面不美观。3：纤维板 以木料加工的废料或植物纤维作原料，经原料处理、成型、热压等工序而制成的板材。4：细木工板 又称大芯板，一种拼合结构的木质板材。,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,新颖木材,木材是天然材料，使用范围受自身物理力学性质的限制。木板、木条、单板、刨花或纤维等木材组元与有机高分子、无机非金属或金属等增强体或功能体复合组成木基复合材料，包括木
17、材橡胶层积复合地板、木材单板玻璃纤维铝三元复合材料、石膏刨花板、水泥刨花板、木纤维合成纤维复合材料、木质导电材料和木材陶瓷等。这些木基复合材料具有原始木材所不具备的新的性能。,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,新颖木材,1、增强木材美国科研人员发明了一种陶瓷增强木材。它是将木材浸入四乙氧醛硅中，待吸足后放入500摄氏度的固化炉中，在炉内，木材细胞内的热量和水分将四乙氯硅烷变成陶瓷，取代了纤维素。该木材形似木材，既保留了木材纹理，又可接受着色，与普通木材相比，硬度更大，强度更高，是一种用途广泛的工程材料 2、化学木材日本东京通
18、用化工公司研制成功一种可注塑成型化学木材。它用环氧树脂聚氨脂和添加剂配合而成，在液态可注塑成型，因而容易形成制品形状。该木材物理化学特性和技术指标与天然木材相似，可对其进行锯、刨、钉等加工，成本只有天然木材的25%左右。,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,新颖木材,3、阻燃木材在抗火材料中添加了无机盐，并把木材选后浸入含有钡离子和磷酸离子的溶液中，达到使木材防腐、防白蚁的目的。用其制成的床、家具、天花板等，即使房间地毯着火，也不会被火烧着。4、合成木材以锯末、木屑、玻璃纤维为主要成分，以树脂、无机胶结材料为结合剂，加入微量添
19、加剂，按比例混合搅拌均匀浇注入模具中经固化、脱膜工艺制成。所得的产品其物理性能和加工性能均与天然木材接近。克服了同类产品吸潮性的缺陷，提高了其抗水性，便于加工、不易变形、具有强度大，吃钉、握钉、锯、刨性能良好的特点。,设计材料及加工工艺,Materials of design&processing techniques,新颖木材,5、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个月后即可采伐采用。这种木材从上到下浑然一色，不易退色。6、铁化木材将质地松软的木材在真空中用油页岩处理，然后再像烧砖一样焙烧，木材就变得有如金属般坚硬，并具有防火抗腐的功能。,设计材料及加工工艺,
