家具制造工艺及应用
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1 实木家具概述

1.1 实木家具的材料

1.1.1 锯材

(1)锯材的概念及分类

原木在干燥后,根据使用要求进行锯割,锯割后的木材称为锯材。国家标准GB/T 4822—2015对有关制材的定义如下。

整边锯材:相对宽材面相互平行,相邻材面互为垂直。

平行整边锯材:两组相对材面均相互平行的整边锯材。

梯形整边锯材:相对窄材面相互不平行的整边锯材。

毛边锯材:宽材面相互平行,窄材面未着锯,或虽着锯而钝棱超过允许限度者。

板材:宽度尺寸为厚度尺寸两倍以上者。

方材:宽度尺寸小于厚度尺寸两倍者,如30mm×50mm、35mm×50mm、35mm×60mm等。

材面:凡经纵向锯割出的锯材任何一面统称材面。

宽材面:板方材的较宽材面。

径切板:沿原木半径方向锯割的板材,年轮纹切线与宽材面夹角呈45°以上的。

弦切板:沿原木年轮切线方向锯割的板材,年轮纹切线与宽材面夹角不足45°的。

锯材按厚度尺寸分为薄板、中板和厚板,薄板厚度在21mm以下,中板厚度为25~35mm,厚板厚度为40~60mm。按原木锯割的方向性,锯材又分为径切和弦切板。例如,钢琴的共鸣板就要求用径切板;为了防止地板翘曲变形,实木地板应首选径切板;从防渗水的角度考虑,船甲板、木桶等就要求弦切板。

各种不同用途的木制品对锯材材质的要求也有所侧重。径切板具有抗弯强度高,变形小等特点,适合于结构用材;弦切板花纹美观,但抗弯强度低,易变形,但抗渗透能力强,适用于要求外观美观及防渗透的木制品。

(2)天然木材的特点

天然木材有较高的强重比,热、电的传导性低,有较好的触感和安全感;与金属相比,其硬度较小,易于切削加工,便于金属连接件、胶、钉、螺钉接合;具有美丽的天然色泽和纹理,也容易装饰。但是木材具有吸湿性,随着环境温度和空气湿度的变化,木材会发生干缩或湿胀,严重时会出现变形、翘曲或开裂;具有各向异性,木材各个方向上的物理力学性质有明显的差别;锯材存在节疤、虫眼等天然的缺陷。

(3)树种及其特性

适合制作实木家具的树种有紫檀木、黄花梨、乌木、柚木、橡木、胡桃木、樱桃木、水曲柳、榆木、山毛榉、铁力木、红松、马尾松、杉木、红豆杉、柏木、香樟、白桦、水青冈等,其特性见表1-1。

表1-1 树种及其特性

1.1.2 集成材

集成材是将小规格材或短料接长、拼宽、拼厚而成的一种板材,如图1-1。它是利用木材的板材或木材加工剩余的板材截头之类的材料,经干燥后,去掉节疤、腐朽、虫眼、裂纹等天然缺陷,加工成具有一定端面规格的小木板条;然后将这些板条两端加工成指形连接榫,涂胶后一块一块地接长;在刨光加工后,沿横向胶拼成一定宽度的板材,最后再根据需要进行厚度方向上的胶拼。

图1-1 集成材

集成材基本上没有改变木材本来的结构,其抗拉、抗压强度优于同规格的天然板材。通过选拼,集成材的均匀性和尺寸稳定性优于同规格的天然木材。集成材制造的构件尺寸不受树木尺寸的限制,可以按需要制成任意大的横截面或任意长度。集成材要进行坯料干燥,干燥时木材尺寸较小,易于干燥,且干燥均匀,有利于大截面的异型结构木制构件的尺寸稳定。在胶拼前,要进行木材的防虫、防腐、防火等各种特殊功能处理,增加木制品的使用年限。

根据集成材的特性,它一般可用于家具制造、家装、建筑结构中。在制作各种家具时,可制得大平面及造型优美的部件,如办公桌、餐桌的台面,柜类家具的旁板、顶板门板等,椅子的腿、扶手等。在室内装修方面,可用于门、地板、门框、窗框、楼梯板等。在结构用集成材方面,主要用于制作承重部件制品,适用于建筑行业的梁、架等。