家具材料讲义讲解
木材的化学成分: 纤维素 cellulose
构成植物细胞壁(cell wall)物质的主要多糖。 半纤维素 hemicellulose
木材细胞壁多糖中非纤维素多糖的总称。 木素lignin
在木材中含量约为15-36%,分布在木材细胞的复合 胞间层和次生壁,起细胞间粘合作用,并充填在胞壁微纤 维之间,使之具有一定刚度。
◇ 弦切面:顺着木材纹理,与年轮相切的切面。在这 个切面上生长轮或年轮成“V”字形。
木材三切面 vessels:导管
2. 心材与边材 heartwood and sapwood
◇ 心材:在髓心周围部分,材色较深,水分较少者称为心材。 ◇ 边材:有许多树种的木材,靠近树皮的部分材色较浅,水 分较多,称为边材。
落叶松
水曲柳
枫木
柚木
紫 檀 原 材
作业要求
• 1、分组:每小组3-5人,每组设一名组长。 • 2、罗列出15种常用家具木材的木材纹理图
片,及相关家具图片,并大致陈述一下该 木材的产地,特点等等。 • 3、制作成PPT,小组选一个表达能力好的 学生上台汇报。
1 家具材料基本概述
1.1 木材材料特性与理化性能 1.2 人造板 1.3 其他常用配件与辅助材料
2、木材的缺点
• 木材性质具有高度的变异性; • 木材干缩湿胀,尺寸不稳定,容易变形、开裂、翘曲; • 木材容易腐朽和被虫蛀; • 小尺寸木材易于燃烧; • 木材具有天然缺陷。
3、木制品选用木材要求
• ◇ 差异干缩要小 • ◇ 花纹美观 • ◇ 油漆、胶接性能好 • ◇ 易于加工、切削性能好 • ◇ 弯曲性能好
二、木材的宏观构造 macrostructure
横切面
木材的宏观构 造是指在肉眼或借 助10倍放大镜所能 见到的木材构造特 征。
1. 木材三切面
径切面
弦切面
◇ 横切面:与树干主轴或木纹相垂直的切面。亦称 端面。在这个面上,可以观察到若干以髓为中心,呈同心 圈的生长轮或年轮,以及许多木射线。
◇ 径切面:顺着树干的轴向,与木射线平行或与生 长轮相垂直的切面。生长轮或年轮在这个面上呈互相平行 的带状。
compressive strength parallel (perpendicular) to grain 3) 抗弯强度 bending strength 4) 抗扭强度 torsional strength 5) 剪切强度 shearing strength(分顺纹与横纹)
在所有强度中,木材的顺纹抗拉强度最大,而横纹抗拉强 度最低。
比,分相对含水率和绝对含水率。 • 木材吸湿性:木材随着周期环境条件的变化,有空
气中吸收水分或向空气中蒸发水分。
• 木材平衡含水率:木材长期暴露在一定温度和 湿度的环境下,最终会达到的相对恒定的含水率, 此时木材所具有的含水率称为平衡含水率。 • 平衡含水率随着地区的不同、季节的不同而有 所差异。我国北方地区年平均含水率约为12%,南 方为18%,四川大约为16%,北京大约为10.5%。 • 木材的干缩湿胀:在一定含水率范围内,随着 木材本身含水率的变化,木材本身的尺寸和形状也 将发生变化。 • 由于各地区含水率的不同,与木材干缩湿胀的 特性,对木制品的设计、制造和质量带来很大的影 响,木材必须经过合适处理才能使用。
家具
玩具
木门
1 家具材料基本概述
• 1.1 木材材料特性与理化性能 • 1.2 木制品常用原材料 • 1.3 其他常用配件与辅助材料
1.1 木材材料特性与理化性能
一、木材的优缺点 1、木材的优点 a. 木材质轻而强度高; b. 木材容易加工,加工所需能量较低,不易污染环境; c. 木材有吸收能量的作用,有缓冲作用; d. 气干木材对热、电的绝缘性好,保温性好,不易结露; e. 木材有调节温度、湿度的功能; f. 合理使用的条件下,木材的耐久性强; g. 木材有天然的美丽的花纹、光泽和颜色,有特殊的装饰 效果; h. 木材是一种再生资源材料。
心层在板上而不在胶层上。 ◇ 组成胶合板的单板分表板(包括面板、背
板)、芯板。质量美观为:面板>背板>芯板。 ◇ 幅面大、厚度小、表面平整、纵横向强度较
大,力学性质均匀。
2、规格 最常用的是三层板和五层板,常用幅面是915×1830、
1220×2440mm。 3、胶合板的优点 ◇ 强度高 ◇ 韧性好,薄型胶合板易于弯曲 ◇ 握钉力好 ◇ 耐水 ◇ 尺寸稳定 ◇材材面不在一直线上,而向左右前后凸出的 现象称为弯曲。成材弯曲按弯曲方向不同分为顺弯、横弯和翘 弯三种。
弯曲对成材总的出材率有很大影响,弯曲度每增加1%,出材 率减少0.1%。由弯曲所引起的出材率的降低是成直线规律变化 的。
• 5. 裂纹
• 在树木生长期间或伐倒后,由于受外力或温度 变化的影响,使木材纤维之间发生分离所形成 的 裂隙,叫开裂或称裂纹。
家具材料
住宅家具
办公家具
木质厨房
1.1 学习本课程的目的意义
◆ 木材特性与设计(美学、力学、理化、造型、结构) ◆ 设计与制造工艺(绿色设计、清洁生产) ◆ 木材特性与工艺(机械设备、生产流程、质量控制点) ◆ 木材特性与成本(生产、包装、销售、使用、回收) ◆ 木制品业原辅材料选用趋势
1.2 本课程的内容
木材细胞(纤维、导管、管胞等)排列的方向。
• 直纹理:
• 斜纹理:
•
螺旋纹理:
•
交错纹理:
•
波状纹理:
木材的直纹理和螺旋纹理
木材的交错纹理和螺旋纹理
木材纹理
黄花梨
鸡翅木
铁
力
瘿
木
木
酸枝木
榉木
榆木
黄杨
柚木
楸木
樟木
杨木
杉木
白蜡 Ash
非洲柚木
条纹乌木
红酸枝
三、木材的力学性质
1. 强度 strength 2. 韧性 toughness 3. 硬度 hardness 4. 握钉力 screw holding capability
• 裂纹在加工用材,板、方材都列为缺陷之一, 按其规定宽度用相对尺寸,分别降等使用。
6. 钝棱
在整边锯材中残留的麦木表面部分,称为缺棱。缺棱分为 钝棱和锐棱。
钝棱:锯材材棱未着锯的部分(材边全厚的局部缺棱)。或 者说,成材边棱的欠缺部分称为钝棱。
锐棱:锯材材连局部长度未着锯的部分(材边全厚的缺棱)。
• 根据木材密度的大小可将木材分为轻、中、重三类。 • 轻材:密度小于0.4g/cm3,如泡桐、椴木等; • 中等材:密度在0.5至0.8 g/cm3,如水曲柳、橡木 等; • 重材:密度大于0.8 g/cm3,如紫檀、花梨木等。
2、木材中的水分
• 木材中水分存在方式:自由水、吸着水和化学水。 • 木材含水率:木材中水分的重量与木材重量的百分
六、木材的缺陷 limitation
1. 节子 树木生长期间,长在树干上的活枝条
或枯死枝条的基部,称为节子。 在木制品上的影响如下:
◇ 节子破坏木材的均匀性和完整性,使局部纤维和年轮弯 曲。
◇ 节子本身硬而重,较其周围木材硬度大1~1.5倍,影响木 材切削和机械加工质量。(平刨事故)。
◇ 节子含树脂较多,制作木制品时,难以油漆,又当温度 升高是松脂容易渗出表面,沾污衣物。
8、常用木制品用材
◇ 国产材
针叶材类:
红松、马尾松、冷杉、云杉、落叶松、樟子松等。
阔叶材类:
水曲柳、黄菠萝、柞木(蒙古栎)、桦木、榆木、楸木、 麻栎、椴木、樟木(香樟)、楠木、擦木、核桃木、榉木、 黄杨木(结构极细致、材质光滑,易切削加工,适宜作雕刻 家具)、梓树等。
◇ 进口材 :
柚木、柳安、红木(红檀)、紫檀、花梨木、乌木、酸 枝木、铁力木、桃花心木和胡桃木等。
1. 强度 strength
表示抵抗所施加应力(stress)(荷载)能力(MN/m2)。 主要有: 1) 抗拉强度 tensile strength(分顺纹与横纹)
tensile strength parallel(perpendicular) to grain 2) 抗压强度 compressive strength (分顺纹与横纹)
7. 斜纹
斜纹是由于木材纤维排列不正常而出现斜纹理。
斜纹对木材的力学性质影响显著,纵向收缩大,干燥时, 易翘曲变形。
7 木材识别
• 主要从四个方面进行: • 树皮特征:包括:形态、颜色、厚度、气味、味道、 树液等 • 材表特征:平滑、突起、下陷等。 • 主要特征:木材细胞的组织在肉眼或放大镜下的表 现形态。包括:心边材;生长轮及早、晚材;管孔; 木射线;轴向薄壁组织;胞间道等。 • 次要特征:主要指木材的物理性质,包括:材色、 光泽、气味、滋味、重量、硬度、纹理等。
边材
心材
3. 生长轮或年轮 growth ring or annual ring
◇ 生长轮:每个生产周 期所形成的木材,在横切 面上所看到的,围绕着髓 心构成的同心圆称为生长 轮。 ◇ 年轮:温带和寒带树 木的生长期,一年仅形成 一个生长轮就是年轮。
杉 Chinese fir
4. 早材和晚材 springwood and summerwood
檫木 ◇ 早材 :温带或寒带的树种, 通常在生长季节早期所形成的木 材,细胞分裂速度快,同时体积 也大,胞壁薄,材质较松软,材 色浅,称为早材。
◇ 晚材 :到了夏秋季,营养物 质流动减弱,形成层细胞活动逐 渐减低,细胞分裂亦因而衰退, 于是形成了腔小壁厚的细胞,材 色深,组织较致密,称之晚材。
5. 导管 vessel 导管是绝大多数阔叶树材
4. 握钉力 screw holding capability :抵抗钉子被拔出木材 的能力。
三、 物理性质 physical properties
1. 密度 2. 水分 3. 干燥 4. 干缩与湿胀