木材——材料与工艺
木材的基本特性
木材是由树木采伐后经初步加工而得的，是由纤维素、半纤维素和木质素等组成。树干是木材的主要部分，由树皮、木质部和髓心三部分组成。图8—2所示为树干的构造。 (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。 (2)具有天然的色泽和美丽的花纹
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。如红松的心材呈淡玫瑰色，边材成黄白色；杉木的心材成红褐色，边材呈淡黄色等。
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。 (3)具有调湿特性
木材由许多长管状细胞组成。在一定温度和相对湿度下，对空气中的湿气具有吸收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和牢固地接合。 (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，其绝缘性能降低。
(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。
木材的工艺特性
将木材原材料通过木工手工工具或木工机械设备加工成构件，并将其组装成制品，再经过表面处理、涂饰，最后形成一件完整的木制品的技术过程。
木材的成型加工
木材加工的工艺流程
每个构件加工前，都要根据被加工构件的形状、尺寸、所用材料、加工精度、表面粗糙度等方面的技术要求和加工批量大小，合理选择各种加工方法、加工机床、刀具、夹具等，拟定出加工该构件的每道工序和整个工艺过程。 1.木材加工的工艺流程
(1)配料
配料就是按照木制品的质量要求，将各种不同树种、不同规格的木材，锯割成符合制品规格的毛料，即基本构件。
(2)基准面的加工
为了构件获得正确的形状、尺寸和粗糙度的表面，并保证后续工序定位准确，必须对毛料进行基准面的加工，作为后续工序加工的尺寸基准。
(3)相对面的加工
基准面完成后，以基准面为基准加工出其他几个表面。
(4)划线
划线是保证产品质量的关键工序，它决定了构件上榫头、榫眼及圆孔等的位置和尺寸，直接影响到配合的精度和结合的强度。
(5)榫头、榫眼及型面的加工
榫结合是木制品结构中最常用的结合方式，因此，开榫、打眼工序是构件加工的主要工序，其加工质量直接影响产品的强度和使用质量。
(6)表面修整
构件的表面修整加工应根据表面的质量要求来决定。外露的构件表面要精确修整，内部用料可不作修整。
2.木材加工的基本方法
(1)木材的锯割
木材的锯割是木材成型加工中用得最多的一种操作。按设计要求将尺寸较大的原木、板材或方材等，沿纵向、横向或按任一曲线进行开锯、分解、开榫、锯肩、截断、下料时，都要运用锯割加工。 (2)木材的刨削
刨削也是木材加工的主要工艺方法之一，木材经锯割后的表面一般较粗糙且不平整，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。 (3)木材的凿削
木制品构件间结合的基本形式是框架榫孔结构。因此，榫孔的凿削是木制品成型加工的基本操作之一 (4)木材的铣削
木制品中的各种曲线零件，制作工艺比较复杂，木工铣削机床是一种万能设备，既可用来截口、起线、开榫、开槽等直线成形表面加工和平面加工，又可用于曲线外形加工，是木材制品成型加工中不可缺少的设备之一。 3 木制品的装配
木制品的构件间的结合方式，常见的有榫结合、胶结合、螺钉结合、圆钉结合、金属或硬质塑料联结件结合，以及混合结合等。
采取不同的结合方式对制品的美观和强度、加工过程和成本，均有很大的影响。
(1)榫结合
榫结合是木制品中应用广泛的传统结合方式。
它主要依靠榫头四壁与榫孔相吻合，装配时，注意清理榫孔内的残存木渣，榫头和榫孔四壁涂胶层要薄而均匀，装榫头时用力不宜过猛，以防挤裂榫眼，必要时可加木楔，达到配合紧实。
(2)胶结合
胶结合是木制品常用的一种结合方式，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、外型美观。
装配使用粘合剂时，要根据操作条件、被粘木材种类、所要求的粘接性能、制品的使用条件等合理选择粘合剂。
操作过程中，要掌握涂胶量、晾置和陈放、压紧、操作温度、粘接层的厚度五大要素。 (3)螺钉与圆钉结合
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，则强度越大，否则强度越小。 操作时要合理确定钉的有效长度，并防止构件劈裂。 (4)板材拼接常用的结合方式
木制品上较宽幅面的板材，一般都采用实木板拼接而成。采用实木板拼接时，为减少拼接后的翘曲变形，应尽可能选用材质相近的板料，用胶粘剂或既用胶粘剂又用榫、槽、钉等结构，拼接成具有一定强度的较宽幅面板材。
设计时可根据制品的结构要求、受力形式、胶粘剂种类，以及加工工艺条件等选择
一．基本材料
1.细木工板
细木工板（俗称大芯板、木工板）是具有实木板芯的胶合板，它将原木切割成条，拼接成芯，外贴面材加工而成，其竖向（以芯板材走向区分）抗弯压强度差，但横向抗弯压强度较高。面材按层数可分为三合板、五合板等，按树种可分为柳桉，榉木、柚木等，质量好的细木工板面板表面平整光滑，不易翘曲变形，并可根据表面砂光情况将板材分为一面光和两面光两类型，两面光的板材可用做家具面板、门窗套框等要害部位的装饰材料。现在市场上大部分是实心、胶拼、双面砂光、五层的细木工板，尺寸规格为1220 mm×2440mm。
细木工板的特性：细木工板握螺钉力好，强度高，具有质坚、吸声、绝热等特点，而且含水率不高，在10%—13%之间，加工简便，用途最为广泛。细木工板比实木板材稳定性强，但怕潮湿，施工中应注意避免用在厨卫。细木工板的加工工艺分为机拼与手拼两种。手工拼制是用人工将木条镶入夹板中，木条受到的挤压力较小，拼接不均匀，缝隙大，握钉力差，不能锯切加工，只适宜做部分装修的子项目，如做实木地板的垫层毛板等。而机拼的板材受到的挤压力较大，缝隙极小，拼接平整，承重力均匀，长期使用，结构紧凑不易变形。材质不同，质量有异，大芯板根据材质的优劣及面材的质地分为“优等品”、“一等品”及“合格品”。也有企业将板材等级标为A级、双A级和三A级，但是这只是企业行为，与国家标准不符，目前市场上已经不允许出现这种标注。
细木工板的用途
家具、门窗及套、隔断、假墙、暖气罩、窗帘盒等。 2.石膏板 石膏板
它以石膏为主要材料，加入纤维、粘接剂、改性剂，经混炼压制、干燥而成。具有防火、隔音、隔热、轻质、高强、收缩率小等特点且稳定性好、不老化、防虫蛀，可用钉、锯、刨、粘等方法施工。广泛用于吊顶、隔墙、内墙、贴面板。纸面石膏板在家居装饰中常用做吊顶材料。石膏板以建筑石膏为主要原料，一般制造时可以掺入轻质骨料、制成空心或引入泡沫，以减轻自重并降低导热性；也可以掺入纤维材料以提高抗拉强度和减少脆性；又可以掺入含硅矿物粉或有机防水剂以提高其耐水性；有时表面可以贴纸或铝箔增加美观和防湿性。石膏板特点是轻质、绝热、不燃、可锯可钉、吸声、调湿、美观。但耐潮性差。石膏板主要用于内墙及平顶装饰，隔离墙体，保温绝热材料，吸声材料，代木材料等
3.密度板
密度板，也称纤维板。是人造板或者说是复合板的一种。它是以木质纤维或其他植物纤维为原料，施加脲醛树脂或其他适用的胶粘剂制成的人造板材，按其密度的不同，分为高密度板、中密度板、低密度板。
不同密度的密度板总的来说是较高密度的更好，但是如果综合环保标准的话，那就得全盘考虑了，因为密度越高所用得胶就越多。
在国外，纤维板有时被用作刨花板的一个同义词，但是刨花板通常指的是低密度纤维板。像三合板等胶合板并不是密度板，因为其原料是用薄木材做成的，并非木质纤维。
中高密度板由于质软耐冲击，也容易再加工。同时也由于其纤维细，所以相对于其它人造板来说更好塑形，所以一般情况强化复合地板、烤漆板和吸塑板都用中高密度板来作基材。在国外，中高密度板是制作家私的一种良好材料。
4.刨花板
刨花板又叫微粒板、蔗渣板，由木材或其他木质纤维素材料制成的碎料，施加胶粘剂后在热力和压力作用下胶合成的人造板。又称碎料板。主要用于家具和建筑工业及火车、汽车车厢制造。刨花板按产品密度分：低密度（0.25～0.45克／厘米3）、中密度（0.55～0.70克／厘米3）和高密度（0.75～1.3克／厘米3）3种，通常生产 0.65～0.75 克／厘米3密度的刨花板。按板坯结构分单层、三层（包括多层）和渐变结构。按耐水性分室内耐水类和室外耐水类。按刨花在板坯内的排列有定向型和随机型两种。此外，还有非木材材料如棉秆、麻秆、蔗渣、稻壳等所制成的刨花板，以及用无机胶粘材料制成的水泥木丝板、水泥刨花板等。刨花板的规格较多，厚度从
1.6～ 75毫米，以19毫米为标准厚度，常用厚度为
13、
16、19毫米3种。
作为评定刨花板质量的依据及使用时考虑的主要性能 ，在物理性质方面有密度、含水率、吸水性、厚度膨胀率等；在力学性质方面有静力弯曲强度、垂直板面抗拉强度（内胶结强度）、握钉力、弹性模量和刚性模量等；在工艺性质方面有可切削性、可胶合性、油漆涂饰性等。
刨花板是用木材碎料为主要原料，再渗加胶水，添加剂经压制而成的薄型板材。按压制方法可分为挤压刨花板、平压刨花板二类。此类板材主要优点是价格极其便宜。其缺点也很明显：强度极差。一般不适宜制作较大型或者有力学要求的家私。
5.澳松板
澳松板是一种进口的中密度板,是大芯板、欧松板的替代升级产品，特性是更加环保。
澳松板用辐射松原木制成，辐射松是以可持续发展为基础，从毗邻Wangaratta木材厂的阿尔卑斯地区针叶林场采伐的。主要使用原生林树木，能够更直接地确保所用纤维线的连续性。
澳松板具有很高的内部结合强度，每张板的板面均经过高精度的砂光，确保一流的光洁度。起天然纤维不但板材表面具有天然木材的强度和各种优点，同时又避免了天然木材的缺陷，是胶合板的升级换代产品；
澳松板一般被广泛用于装饰，家具，建筑，包装等行业，其硬度大、适合做衣柜、书柜不会变形（甚至地板）、承重好、防火防潮性能优于传统大芯板、材料非常环保。
总体上，这个板子也比较贵，但很环保，作为家具材料还是值得的，为了健康。小的缺点比起传统大芯板还是具有明显优势，这个在使用时注意工艺即可。
6.欧松板
欧松板是一种新型环保建筑装饰材料，采用欧洲松木，在德国当地加工制造。它是以小径材、间伐材、木芯为原料，通过专用设备加工成40-100mm长、5-20 mm宽、0。3-0。7 mm厚的刨片，经脱油、干燥、施胶、定向铺装、热压成型等工艺制成的一种定向结构板材。其表层刨片呈纵向排列，芯层刨片呈横向排列，这种纵横交错的排列，重组了木质纹理结构，彻底消除了木材内应力对加工的影响，使之具有非凡的易加工性和防潮性。由于欧松板内部为定向结构，无接头、无缝隙、裂痕，整体均匀性
好，内部结合强度极高，所以无论中央还是边缘都具有普通板材无法比拟的超强握钉能力。欧板依托化工王国-德国，所采用的胶粘剂始终保持世界领先地位，成品的甲醛释放量符合欧洲最高标准（欧洲E1标准），可以与天然木材相媲美。欧松板是目前世界范围内发展最迅速的板材，在北美、欧洲、日本等发达国家已广泛用于建筑、装饰、家具、包装等领域，是细木工板、胶合板的升级换代产品。欧松板全部采用高级环保胶粘剂，符合欧洲最高环境标准EN300标准，成品完全 符合欧洲E1标准，其甲醛释放量几乎为零，可以与天然木材相比，远远低于其它板材，是目前市场上最高等级的装饰板材，是真正的绿色环保建材，完全满足现在及将来人们对环保和健康生活的要求。 欧松板的市场价格也与高档大芯板相当，而无论环保性能还是物理特性，欧松板都具有可以比较的良好性。其与澳松板相比更接近细木工板。
7.胶合板
胶合板是利用原木，沿年轮旋切成大张薄片，经干燥·上轿，按纹理交错重叠，压制而成。
阔叶林类：JF胶合板，耐久，耐煮，或蒸汽处理，耐干燥，抗菌。 JN胶合板，耐冷水浸泡及短时间热水浸泡，不耐煮。 JD胶合板，耐短期冷水浸泡，不耐水。 松木类：JF胶合板，耐水，耐热，耐抗菌。 JN胶合板，耐水，耐抗菌。 JD胶合板，耐潮，不耐水湿。
木材制作工艺
木工是以木材为基本制作材料，以锯、刨、凿、插接、粘合等工序进行造型的一种工艺。由于木材质地坚固、富有弹性、易于加工、其制品经久耐用，所以在生产和生活中得到广泛应用。如工具的木把、桌台、橱柜、房屋门窗、公共汽车的坐椅……我们生活的各个方面几乎和木工密切相连。
常用工具及用途
木工常用工具种类较多，要了解使用要领，注意操作安全。
1、量具 （1）钢卷尺：长度测量
（2）木折尺：长度测量及划线 （3）角尺：划线和测量制作件是否成直角。
2、锯 （1）工字锯：锯割木料宜割直线。 （2）刀锯：锯割较宽的木料宜割直线。 （3）钢丝锯：锯割薄木料并用于曲线的锯割。
3、刨 （1）平刨：刨削木料粗糙表面使之平滑光洁。 （2）槽刨：开槽。
4、凿子 凿榫孔
5、木锉 （1）板锉：锉平多余和不平整的部分。 （2）柳叶锉：锉平多余和不平整的部分，适宜于曲线和孔状加工。
二、铁索桥模型的制作
（一）按尺寸划线： 用角尺在木材上划2根30厘米、4根10厘米、4根5.5厘米。冰棍棒10根7厘米长。划线要求划垂直线。
（二）锯割 用锯锉所划的尺寸把木线和冰棍棒锯割断，锯割时一定按尺寸线锯，不能偏斜。
三、锉 用锉把锯割下来的木线端面锉平，要注意尺寸。
（四）打眼
锯割好的冰棍棒上从两头往里划线1厘米，宽划中心与两面1厘米线交叉。在交点上用手摇钻打眼，打眼时锯头要对准位置。
（五）组装 用4根10厘米，4根5.5厘米的木线钉成2个长方形，拧上灯钩，在2根30厘米长的木线上从两头往里划2厘米长的线，把划的线与钉成的长方形边对齐用钉子钉牢。铁索桥模型的桥身就制作完成。 把打完眼的冰棍棒用绳子穿起来，距离要相等，并且要平行。这就是桥面。如图2 把桥面拴在桥身的四个灯钉上，拴时要系成死扣，二根绳子要一样长，并把冰棍棒整理成距离相等并平行。铁索桥模型制作完成。
家具发展史
中式家具有四个重要的发展阶段：楚式家具（周代至南北朝）、宋式家具（隋唐至元代及明朝早期）、明式家具（明中期至清早期）和清式家具（清中期以后）。
中式家具的重要特点体现在：工艺高超，细节精美家具结构全部采用榫卯结构连接。 家具工艺因地域特征，而产生了四大门派：苏式（宫廷化、线条美）、广式（选料优）、宁式（嵌罗甸、嵌骨）、京式（仿欧、集大成）。
明式简洁内敛，极少张扬，造型以线为主，素逸剔透，给人以恬静的美感；清式体态凝重，浑厚雄伟、装饰繁缛、色彩强烈、尽显富丽高贵豪华气派。
明式家具纹饰一般以龙、凤、灵芝、折枝、卷草纹为主，大都只在局部作精致的装饰，如椅背板、桌的牙条上部可见到小巧的雕刻，以求素洁内敛、大方美观的特征；清式家具纹饰种类繁多，除了传统的龙凤外，还有鱼虫、飞鸟、松鼠等纹样，植物纹除了卷草、折枝、牡丹、灵芝纹外，又增加了西番莲纹；梅、竹、兰、菊、荷花等花卉纹，更为生动逼真，云纹和回纹在清式家具装饰中最为广泛。
明清家具的用材大体相同，但明以黄花梨、紫檀、鸡翅木、铁力木、榉木为多；清则以紫檀为首，红木为最，黄花梨相对要少，鸡翅木、铁力木亦有，榉木、榆木、柞榛、核桃木民间使用最为广泛。
