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产品造型材料与加工工艺——木材篇北师大珠海分校设计学院工业设计讲课：孙斌宾2012年9月木材树木采伐后经过初步加工的树干或大枝，可供建筑及制造器物用的材料。木材的分类(按组成结构分)实木：-实际上就是天然木材,在制成家具后,一般表面有天然木材的纹理。板材：-板材,板材一般分为刨花板、中密度板、细木工板(大芯板)、胶合板，以及防火板等装饰型人造板。实木家具和板式家具的基本区别：1、材料不同：实木家具主要采用实木原料，板式家具主要采用各种人造板（中密度纤维板、刨花板、夹板、大芯板等）为原料；2、结构不同：实木家具一般采用榫结构进行结合，板式家具一般采用五金件进行装配，实木家具一般是固定装配的(拆装的较少），板式家具一般是可以拆装的；3、生产工艺不同：实木家具的生产过程比较复杂，板式家具的生产工艺相对简单，有造型的地方一般都是实木或石膏材料。4、实木家具的使用耐久性比较好。板式家具容易变形，特别怕水。实木篇针叶树（软木）：–树干高大，且直。纹理平顺,材质均匀,易加工。阔叶树（硬木）：–树干部分一般较短,多分枝。纹理多变化，材质较硬,较难加工。常见树种：针叶树红松、马尾松、杉木、红豆杉、白松(云杉、鱼鳞松)、银杏、臭冷杉、铁杉、,云南松等。主要产地在东北、长江流域及云南、贵州、四川等。阔叶树东北榆、水曲柳、柞树、橡树、白桦、紫锻、麻栎、楠木、榉木，樟木等。主要产地在东北、内蒙、华南等。特性和应用：针叶材横向强度高，弹性好、不易变形，主要做结构材料；阔叶材致密，硬度高，花纹好看，但易变形，主要做需要耐磨或要求有美观花纹的小物件或做装饰面板。实木的分类(按特性分)阔叶树（硬木）由于硬木的密度非常紧密，它的硬度、长度以及优异的装饰功能是其它木材所不能替代的。胡桃木胡桃属木材中较优质的一种，主要产自北美和欧洲。国产的胡桃木，颜色较浅。黑胡桃呈浅黑褐色带紫色，弦切面为美丽的大抛物线花纹（大山纹）。阔叶树（硬木）胡桃木胡桃木是密度中等的结实的硬木，抗弯曲及抗压度中等，韧性差，有良好的热压成型能力。易于用手工和机械工具加工。适于敲钉、螺钻和胶合。可以持久保留油漆和染色，可打磨成特殊的最终效果。阔叶树（硬木）来自意大利的设计，用美国胡桃木精湛打造的沙发，将自然风格与实用风格相结合，特别是沙发靠背与托盘的结合，把个性主义发挥到底。胡桃木阔叶树（硬木）由于胡桃木价格非常昂贵，市场上做家具通常用胡桃木木皮，极少用实木。胡桃木阔叶树（硬木）核桃木是最优良的家具用材之一，用于高档家具、橱柜、工艺品和雕刻品、制造枪托、枪柄、伞柄和体育用品。胡桃木阔叶树（硬木）将黑胡桃木用于iPhone4/4S的保护壳，看中的就是它的稳重和高贵。樱桃木樱桃木主要产地在北美，天生含有棕色树心斑点和细小的树胶窝，纹理细腻、清晰、抛光性好，涂装效果好，适合做高档家居用品。阔叶树（硬木）樱桃木木材的弯曲性能十分好，抗弯强度与冲击强度中等，耐冲击强度中等，但硬度较低。握钉力、胶合性和着色性均佳，可以获得很好的表面加工效果。阔叶树（硬木）榉木榉木，也写作“椐木”或“椇木”。产于中国南方，北方不知此名，而称此木为南榆。虽不属华贵木材，但在明清传统家具中，尤其在民间，使用极广。这类榉木家具多为明式，造型及制作手法与黄花梨等硬木家具基本相同，具有相当的艺术价值和历史价值。阔叶树（硬木）榉木特点：重、坚固，抗冲击，蒸汽下易于弯曲，可以制作造型，钉子性能好，但是易于开裂。木材质地均匀，色调柔和，流畅。比多数硬木都重，在窑炉干燥和加工时容易出现裂纹。阔叶树（硬木）榉木因为榉木较常见，制造工艺也不复杂，所以价格并不昂贵。作为一款高性价比的家具，榉木家具材质坚硬，木材质地细密，比较重，适合制作大件家具。同时，它在蒸汽下易与弯曲，可以当作曲木家具来使用。榉木家具耐磨损，又有光泽，干燥的时候也不容易变形，难怪成为风靡广大群众的家居市场。阔叶树（硬木）榉木日本设计师深泽直人（naotofukasawa）为maruni公司设计的“广岛椅子（hiroshimachair）”系列作品，追求简单而舒适。优质的木材经过精心打磨，配上柔软的坐垫，形成一种温润细腻的感觉。深泽直人曾在一次访谈中谈到：“人们所获得的是一种类似于乌冬面般的介于韧性与弹性之间的感受。”这句话可以让人更容易了解到这把椅子形式背后的意蕴。阔叶树（硬木）枫木特点：枫木质地坚硬，呈奶白色，年轮不明显，官孔多而小，分布均匀；纹里交错，结构肾细而均匀，质轻而较硬，花纹图案优良。阔叶树（硬木）枫木特点：容易加工，切面欠光滑，干燥时易翘曲。油漆涂装性能好，胶合性强。主要用于板材类贴薄面。阔叶树（硬木）比利时工业设计师康坦德儿童枫木家具设计水曲柳特点：主要产于东北、华北等地。呈黄白色（边材）或褐色略黄（心材）。年轮明显但不均匀，木质结构粗，纹理直，花纹美丽，有光泽，硬度较大。阔叶树（硬木）水曲柳【加工性能】加工性能良好，能用钉、螺丝及胶水良好固定，可经染色及抛光而取得良好表面。适合干燥气候，且老化极轻微，性能变化小。【物理性能】：极良好的总体强度性能，良好的抗震力和蒸汽弯曲强度。阔叶树（硬木）橡木①具有比较鲜明的山形木纹，并且触摸表面有着良好的质感。②韧性极好，可根据需要加工成各种弯曲状，颇具美感。③质地坚实，制成品结构牢固，使用年限长，在许多古式的门窗花格制作中采用。④档次较高，适合制作欧式家具、中式古典家具，显厚实感，有红木家具的端庄沉稳，但价格却比红木家具低。⑤橡木质地细密，管孔内有较多的侵填物，不易吸水，耐腐蚀，强度大，欧美国家用其来储藏红酒。阔叶树（硬木）橡木优等橡木需要从国外进口，优良用材每立方达近万元，这也是橡木家具价格高的重要原因。阔叶树（硬木）柚木柚木是一种落叶或半落叶大乔木，树高达40-50米，胸径2-2.5米，干通直。柚木原产缅甸、泰国、印度和印度尼西亚、老挝等，是东南亚的主要造林树种，也是世界上贵重的用材之一。被誉为“万木之王”，在缅甸、印尼被称为“国宝”。在欧洲，柚木是身份的象征，皇室更是奢侈地用柚木做家具。阔叶树（硬木）柚木特点：柚木是热带树种，要求较高的温度，垂直分布多见于海拔高700-800米以下的低山丘陵和平原。柚木在日晒雨淋干湿变化较大的情况下不翘不裂；耐水、耐火性强；能抗白蚁和不同海域的海虫蛀食，极耐腐。干燥性能良好，胶粘、油漆、上蜡性能好，因含硅易钝刀，故加工时切削较难。握钉力佳，综合性能良好，故为世界公认的名贵树种。阔叶树（硬木）柚木独特的天然抗风化性和硬度，使它成为一种高级的户外园艺家具，且经常用来装饰昂贵的游艇。阔叶树（硬木）柳树柳树材质轻，易切削，干燥后不变形，无特殊气味，可供建筑、坑木、箱板和火柴梗等用材；许多种柳条可编筐、箱、帽等；阔叶树（硬木）轻木（白塞木）特点：原产南美洲热带地区，材质特轻。木材外表与白松或椴木相似。木材特别轻，木质细白，虫不吃，蚁不蛀，而且生长迅速，树干轻木又高又直，分枝少，叶片大而圆。阔叶树（硬木）轻木（白塞木）产品用途：轻木帆船、飞机模型、木塔、桥梁、轻木冲浪板、消闲商品店、影视道具、仿真雕塑、鸟类咀嚼玩具、船身、原尺寸飞机、护根、陆用交通工具、科学研究、赛车、拼图板、军事模轻木模型型、工程规划（沙盘模型）纪念品、收藏品及其它领域。阔叶树（硬木）轻木（白塞木）白塞木是一种非常昂贵的木材，它通常只被少量地运用。当它被用于汽车制造业中，成为了美国汽车文化一个标志。雪佛莱跑车诞辰五十周年纪念上的Corvette汽车的地板是用白塞木的木芯制成的。这是一种类似于三明治结构的人造板。白塞木内部蜂窝状的构造，不仅有效地降低了汽车震动和噪音，而且还增强了汽车地板的强度。阔叶树（硬木）梨木特点：梨木主要产于欧洲及部分亚洲地区，但是供应量不多。具有均匀细致之木肌，颜色为红棕色。防腐性质不佳。在过去曾与Apple应用于家具制作称之为水果木【fruitwood】。木材之应用不十分广泛，除用于家具外尚可用于乐器、工艺品或化妆单板。阔叶树（硬木）阿列希公司的干酪磨碎机梨木餐具檀木特点：世界上仅存有沈檀、檀香、绿檀、紫檀、黑檀、红檀等，而且数量极其有限。其质地紧密坚硬、色彩绚丽多变、香气芬芳永恒，且百毒不侵，又能避邪治病，所以人们常常把它作为吉祥物，以保平安吉祥。绿檀因其特性高贵，在我国古代宫廷极为流行，大官贵族都普遍佩戴。阔叶树（硬木）檀木我国自古即认为紫檀是最名贵的木材之一，多用它作为车舆、乐器、高级家具及其它精巧器物的材料。东汉就见记载。到了明代，由于皇家及王公贵族的喜爱，明代紫檀木家具，做工似粗，却雕琢有神，神志轩昂。阔叶树（硬木）阔叶树（硬木）檀木紫檀是名贵家具用材。木色调深沉，显得稳重大方而美观。阔叶树（硬木）白杨木颜色白，无心材，木材纹理精细均匀，重量轻，质地软;易于机械加工，车削，镗及砂磨性能良好。能很好的吸收油漆和染料获得理想的饰面，但是需要注意表材面粗糙的部位。主要用途：家具、家具部件、室内细木工制品及模制品、玩具、厨具、桑拿浴室板条、门、装饰线条、画框及筷子。针叶树（软木）一般生长在亚热带，温带气候区的海拔400--2000米的山林中。环北纬32到35度范围内，符合该地理，气候条件的山区，大多可以见到软木资源。以色列设计师松木家具设计松木在家具的文化史册上，松木家具的创始者北欧人的创意功不可没，他们化腐朽为神奇，把原本被过量树脂拥挤的速生树种经脱胎烘干变成优质板材，从而让松木以其朴实无华的质感，栩栩如生的纹理、清纯亮丽的色泽，把家居环境装点得素雅、纯静、融入与自然的和谐与安宁，因而松木家具被联合国人文部定为环保家具。针叶树（软木）松木家具特点：1、色泽天然，保持了松木的天然本色，纹理清楚美观。2、造型朴实大方、线条饱满流畅，尽现良好加质感。3、实用性强、经久耐用。针叶树（软木）松木松木家具无论是传熟、现代，都是追求一种纯真、质朴、简洁，实用的风格。使家具本身坚固，持久、耐用，而现代人选用纯正的松木家具，在缓解现代社会紧张工作的同时，为我们隔开拥挤与烦躁的都市生活，迎合了回归自然，回归真我的心理趋势。针叶树（软木）乔柏特点：北美的乔柏能散发出好闻的味道，且具有最为自然、美丽和能够感知的表面。这样的特性非常适合来用做鞋楦——简洁的外形、稳定、轻巧，且能散发芳香、防臭。板材篇可弯曲的胶合板由三层或多层(一般为奇数)，且相邻层的单板纹理方向互相垂直排列胶合而成的板状材料。通常的长宽规格是：1220×2440mm，而厚度规格则一般有：3、5、9、12、15、18mm等。主要树种有：山樟、柳按、杨木、桉木等。可弯曲的胶合板为了尽量改善天然木材各向异性的特性，使胶合板特性均匀、形状稳定，一般胶合板在结构上都要遵守两个基本原则：一是对称；二是相邻层单板纤维互相垂直。可弯曲的胶合板中密度纤维板(MDF)中密度纤维板是以木质纤维或其他植物纤维为原料，经打碎、纤维分离、干燥后施加脲醛树脂或其他适用的胶粘剂，再经热压后制成的一种人造板材。其密度一般在500－880公斤/立方米范围，厚度一般为5－30毫米。中密度纤维板(MDF)特点：内部结构均匀，机械加工性能好、易于雕刻及做成各种型面、形状的部件。中纤板表面平整度较好，所以当表面需要镂铣、成型，而粘贴表面又为较软材料时(如镂花吸塑板)，使用中纤板以保证覆膜后表面平整。刨花板（木渣板）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。主要用于家具和建筑工业及火车、汽车车厢制造。刨花板（木渣板）刨花板结构比较均匀，加工性能好，可以根据需要加工成大幅面的板材，是制作不同规格、样式的家具较好的原材料。制成品刨花板不需要再次干燥，可以直接使用，吸音和隔音性能也很好。但因为边缘粗糙，容易吸湿，所以用刨花板制作的家具封边工艺就显得特别重要。另外由于刨花板容积较大，用它制作的家具，相对于其他板材来说，也比较重。压缩层压木板由经过严格挑选的红毛榉木来生产，先制成薄木板，再通过高温和压力作用，有一种特殊的粘合剂酚醛树脂粘合而成的。特点：绝缘恒温不易变形吸音`隔音具有金属硬度，重量较轻防水防腐蚀耐磨