艺术设计材料及加工工艺

精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料艺术设计材料及加工工艺第七章木材木材用作设计材料与装饰已有悠久的历史。它材质轻、强度高，有较佳的弹性和韧性，耐冲击和振动。对电、热和声音有高度的绝缘性，特别适合于成型加工和涂饰。木材是一种易锯、易刨、易雕刻、易钻孔、易组合的造型材料，自古以来就被广泛采用。木材品种繁多，材质的自然花纹和色泽形成的特殊肌理美，柔和温暖的视觉和触觉感是艺术创作、雕刻、实用工艺品、家具、室内外环境装饰设计等常用的材料。第一节概述一、木材的构造与性质木材按树种分为针叶树（软木）和阔叶树（硬木）两大类。针叶树种常作为建筑工程中承重构件和门窗等用材，如松、杉、柏等。阔叶树种常作为建筑装饰工程中装饰用材，如水曲柳、椴木、柚木等。木材也可按供应形式分为原条、原木、普通锯材等。木材属于天然建筑材料，由于树种及生长条件的不同，构建特征有显著差别，从而决定着木材的使用性和装饰性。树木由树皮、木质部、髓心组成。靠近皮的木质部颜色较浅，称为边材。通常心材的利用价值较边材要大一些。髓心质量差，易腐朽。木材横切面内的同心圆环称为年轮。同一年轮内，春季生长的木质颜色较浅，称为春材或早材;夏季或秋季生长的颜色较深，称为夏材或晚材。年轮愈密，木材的强度愈高，由髓心向外的射线称为髓线，它与周围的联接差，木材干燥时易由此开裂。针叶树材的显微结构较简单而规则，它由管胞、髓线、树脂道组成。阔叶树材的显微结构较为复杂，主要由导管、木纤维及髓线组成。春材中有粗大导管，年轮呈环状排列的称为五孔材;春材、夏材中管孔大小无显著差异，均匀或比较均匀分布的称为散孔材。阔叶树材的髓线发达，它粗大而明显。导管和髓线是鉴别针叶树和阔叶树的主要标志。年轮与髓线赋予木质优良的装饰性。树种不同，其纹理、花纹、色泽、气味也各不相同，体现了宏观构造的特征。木材的纹理是指木材体内纵向组织的排列情况，分直纹理、斜纹理、扭纹理和乱纹理。木材的花纹是指纵切面上组织松紧、色泽深浅不同的条纹，它是由年轮、纹理、材色及同锯切方向等因素决定，可呈现出银光花纹、色素花纹等，充分显示了木材自身具有的天然的装饰性，尤其是髓线发达的硬木，经刨削磨光后，花纹美丽，是一种珍贵的装饰材料。二、木材的装饰特性1.纹理美观木材天然生长具有的自然纹理使木装饰制品更加典雅、亲切、温和。如直细条纹的栓木、樱桃木；不均匀直细条纹的柚木；疏密不均的细纹胡桃木；断续细直纹的红木；山形花纹的花梨木；影方花纹的梧桐木；勾线花纹的鹅掌楸木等，真可谓千姿百态，它促进了人与空间的融合，创造出一个良好的室内气氛。2.色泽柔和、富有弹性木材因种树不同，生长条件有别，除具有多种多样天然细腻的纹理之外，还具有丰富的自然色彩与表面光泽。淡色调的枫木、橡木、白桦木，乳白色的白蜡木、白杨木，白色至淡灰棕色的椴木，淡粉红棕色的赤柏木。深色调的檀木、柚木、榉木、核桃木等，如红棕色的山毛榉木，红棕色到深棕色的榆木，巧克力棕色胡桃木，枣红色的红木。艳丽的色泽、自然的纹理、独特的质感赋予木材优良的装饰性。极富有特征的弹性正是来自于木质产生的视觉、脚感、手精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料感，因而成为理想的天然铺地材料。3.防潮、隔热、不变形木材的装饰特性是极佳的，其使用功能也是优良的，这是由木材的物理性质（孔隙、硬度、加工性）所决定的。如木材的孔隙率为50%左右，导热系数为0.3左右，具备了良好的保温隔热性，同时又能起到防潮、吸收噪音的作用。在优选材质并配以先进的生产设备后，可使木材达到品质卓越，线条流畅，永不变形的效果。4.耐磨、阻燃、涂饰性好优质、名贵木材其表面硬度使木材具有使用要求的耐磨性，因而木地板可创造出一份古朴、自然的气氛。这种气氛的长久依赖于木材是否具有优异的涂饰性和阻燃性。木材表面可通过贴、喷、涂、印达到尽善尽美的意境，充分显示木材人工与自然的互变性。木材经阻燃性化学物质处理后即可消除易燃的特性，从而增加了它的使用可靠性。三、木材的装饰效果木材的装饰特性表明木材在质感、光泽、色彩、纹理等方面占有绝对优势。通过这些装饰特性表现其装饰效果时，应注意同类木质材料的组合协调与否，色彩的组合协调与否，凡能最大限度地发挥其特性在整体效果中的效应，就可以取得较好的装饰效果。例如，木材属于强质材料（质感、光泽、质地较好的材料），当装饰设计确定为室内装饰以木质材料为主格调，即木地板、木墙板、木天棚时，强质材料的通性易于达到协调，此时单一的色彩也不会冲淡鲜明主题，同时，能给人以回归自然与华贵安乐之双重感觉。要突出木材的装饰效果，也可进行异类组合，如木地板与仿木纹塑料纸组合，完成了一种空间效果的创造；木材与金属的组合，使坚硬的表面变得柔和；木材与玻璃的组合，表现了古朴与现代的交流，更富有浪漫气息。第二节饰面板材一、微薄木贴面板微薄木贴面板是一种新型的高级装饰材料，是利用珍贵木料如柚木、水曲柳、柳安木等通过精密薄切，制成厚度为0.2mm0.5mm的微薄木，以胶合板为基材，采用先进的胶粘剂及胶粘工艺而制成。微薄木贴面板具有花纹美丽、真实感和立体感强，并具自然美的特点。主要用于高级建筑的内部装修，墙裙、高级家具的饰面，车、船的内部装修，以及电视机壳、乐器等的制作。二、花纹人造板花纹人造板分直接印刷和贴面两类，是一种新型的饰面板。它是在人造板表面用凹版花纹胶辊转印套色印刷机，印出各种花纹制成的。人造板的种类有印刷木纹胶合板、印刷木纹纤维板、印刷木纹刨花板。贴面板是在人造板表面贴花纹纸经胶合热压而成，称为华丽板；表面涂膜的称保丽板。印刷木纹人造板印有名贵树种的花纹，花纹美观逼真，色泽鲜艳协调，层次丰富清晰，表面还具有一定的耐磨、有光泽、耐温、抗水、耐污染、耐气候和附着力高等优点。印刷木纹人造板可直接用于室内装饰、住宅夹板门、家具贴面等。三、装饰壁板（爱比板）由美国ABITIBI公司生产的爱比板，是由原木纤维与特殊合成树脂融塑而成的，用作室内外饰面板材。由于装饰壁板是用原木纤维与特殊合成树脂融塑而成的，体内形成无数独立防水、隔热层，防水效果较好，板体不翘、不裂、不弯曲变形。因壁板仍有原木自然特性，有利于人体健康。由于装饰壁板表面经过特殊处理，形成强韧的面层，耐日晒、雨淋、冰雪风霜。其装饰效果好，有木纹、石纹，纹理自然逼真、质感丰富、表现力强。且经久耐用，在正常使用下可达25年。装饰壁板分外墙系列与室内装饰壁材两类，外墙系列的鱼鳞板、不规则板、原木浮雕板用于外墙装饰，室内装饰壁材的仿原木、仿石材、仿砖、仿瓷砖等用于室内不同房间的内墙装饰。精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料四、胶合板胶合板以其幅面大，厚度小，表面平整、容重轻、纵横向的强度较大、力学性质均匀等优点，被广泛地应用于家具生产。胶合板适用于家具上大面积的部件，不管是出面还是作衬里，都极适合，如各种柜类家具的门板、面板、旁板、背板、顶板，各种抽屉的屉底和屉旁，以及成型板部件如折椅的背板、面板，沙发的扶手，圆台面的望板等。胶合板由多层单板组成，胶合板的最外层单板称为表板，正面的表板称为面板，反面的表板称为背板。胶合板的内层单板均称芯板(或中板)。一般生产胶合板的单板绝大部分是旋切而成。为了尽量消除木材本身的缺点，增强胶合板的特性，单板在组成胶合板时应遵守三个原则、即对称原则、奇数层原则、层的厚度原则。1.对称原则胶合板在对称平面的两边层数应相同，对称层的单板在厚度、树种、含水率、纤维方向及制造方法(旋制、刨制、锯制)等都必须相同，以使胶合板的各种内应力保持相对平衡，以防翘曲变形。2.奇数层原则由于胶合板相邻层单板的纤维是互相垂直而且又是对称的，所以它的层数必须为奇数。单板为奇数的胶合板，其对称平面必定与中心板的对称平面相重合。而偶数层胶合板，其对称平面则是胶层。实验证明，胶合板弯曲时最大水平剪力作用于对称平面上，因此偶数层胶合板弯曲时，其最大剪应力不是作用在木材上，而是作用在胶层上。现在，一般生产胶合板的胶粘剂，其胶层的抗剪强度小于木材的抗剪强度，故偶数层胶合板的强度比奇数层胶合板为差。所以，一般多层胶合板其单板层数都为奇数。3.厚度原则同一厚度的胶合板，可以用较厚而层数较少的单板组成，也可以用较薄而层数较多的单板组成。实验证明，单板越薄，层数越多，胶合板的质量越好，其在顺纹和横纹两个方向的抗拉强度越趋于一致。但在实际生产中，厚度要受到机床加工精度、生产效率、产品成本等各方面因素的限制，不可能生产单板太薄、层数太多的胶合板。所以，对厚度和层数要根据产品的用途做出适当的选择。与一般木材相比胶合板具有以下一些特点：（1）板材幅面大，易于加工。（2）板材的纵向与横向的抗拉强度和抗剪强度均匀，适应性强。（3）板面平整，收缩性小，避免了木材开裂、翘曲等缺陷。（4）板材可按需加工，木材利用率较高。五、纤维板凡是用采伐剩余物和木材加工中的废料如枝桠、截头、板皮、边角等或其他植物纤维做主要原料，经过机械分离成单体纤维(有的加入少量化学药剂)，并加入一定量的添加剂（如防水剂、防火剂等）制成浆液，再用成型机制成板坯，通过热压作用使互相交织的纤维之间自身产生结合力，或加入胶粘剂重新组合成的人造板，称为纤维板。纤维板具有结构均匀，干缩小、幅面大，表面平整；隔音和隔热性能良好等优点，在家具工业中也得到了广泛的应用。纤维板过去主要用于柜类家具的背板，抽屉的底板，以及其他不出面的部件。现在，由于发展了表面二次加工，如木纹直接印刷等，使纤维板也可以用作低、中档家具的出面材料。（一）纤维板的分类纤维板可根据原料、生产方法、处理方式和容积重等来分类。1.按原料分类（1）木质纤维板。用木材废料和树木采伐剩余物，枝桠、废单板等加工制成。（2）非木质纤维板。由竹材和草本植物加工制成。如竹、芦苇、棉秆、甘蔗渣、稻草等。2.按生产方法分类(1)湿法纤维板。在整个生产过程中，原料均为湿性状态，并在制板工序以前加入大量的稀释水，使原料的含水量很高，故称湿法。湿法生产的最大缺点是在制板过程中，为了除去湿板坯精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料中的水分，需耗费很大的热量，并有大量污水产生。但湿法纤维板的生产一般不加胶粘剂或加少量胶粘剂，主要用水作介质，纤维分布均匀，强度大，防水性好。由于在生产过程中纤维含水率高，需垫网板脱水，所以制成的产品为一面光板，另一面呈网格状。(2)干法纤维板。在整个生产过程中，尽量使原料保持很低的含水量(仅在原料中含有若干水分)，特别在制板成型时，原料的含水率很低(基本上是干纤维)，故称干法。干法生产的工序一般较湿法简单，也没有污水产生。由于其不需垫网板脱水，所以产品为两面光板。干法纤维板的耐水性和强度不如湿法纤维板，且在生产中需要用一定量的胶粘剂，产品成本较高。(3)半干法纤维板。生产工艺和纤维板的性能均介于湿法和干法之间。3.按处理方式分类(1)特硬质：施加增强剂或浸油处理。(2)普通硬质：无特殊加工处理。4.按容积重分类(1)硬质纤维板：容重在0.8g／cm3以上。(2)半硬质纤维板：容重为0.50.7g／cm3。(3)软质纤维板：容重在0.4g／cm3以下。(二)纤维板的主要性质1.容积重木质纤维板的容积重在相当大的程度上决定它的性质，如纤维板的强度和导热性随着容积重的增大而提高，而透气性则相应降低。2.静曲强度纤维板作为板状材料，最常遇到的受力形式是静弯曲压力，因此静曲强度是纤维板的主要强度指标。影响纤维板强度的主要因素是原料的树种、容积重、含水率，生产工艺，以及施加增强剂的种类、数量等。纤维板的静曲强度随其容重