木材在产品设计中的应用与讨论.docx

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木材在产品设计中的应用与讨论

木材在产品设计中的应用与讨论

一．钢琴

一种木制钢琴，包括支架和被支承在支架上的壳板、音板和发音装置，其特征是所述支架、壳板、音板或者发音装置的部分或全部构件按照规格要求由木材制成。

1.1钢琴音板制造

音板选用质轻、有弹性、年轮正且均匀、年轮线密集的云杉木制作.目前的标准是:

高级钢琴的音板材每英寸年轮为8条或8条以上,多于4条而不足8条的木材用于较低档的钢琴.加工上先让木材天然持久充分的干燥,然后经过多道程序精选,进行窑干工序,使木材能适应任何恶劣的气候和环境。

钢琴音板分实木音板和复合音板.现代化大型专业音板厂的制造工艺过程是:

实木音板采用AA和A级世界各类云杉径切材,对木材的树种、密度、纹理、色差、声学性能和含水率等均按严格标准进行人工多点选材和仪表测试,按音板设计规格和角度套模配板,企口或平口方式采用环保塑性胶合剂拼板,280#砂带等厚或不等厚定厚砂光.主要品种有:

等厚或非均匀不等厚平口拼接实木音板、等厚或不等厚企口拼接实木音板、指接实木音板.

实木复合音板芯板采用世界各类云杉径切无节材,采用整幅成形定厚工艺,聚氨酯塑性胶拼接;表层为斜拼AA级云杉径切单板,低压低温胶合,确保木材无压损而保持天然优点,复合采用胶粘剂用抗老化、增塑剂环保配方.独特的产品结构和工艺方法满足了传统实木音板性能,又突显了复合音板的各向强度均齐、耐候性好的长处,音板具有一触即发的长久活力.不同的拼接方式和产品等级适合各类钢琴选用.主要品种有:

竖、横、斜拼芯等厚或不等厚实木复合音板.

目前包括各世界名琴制造厂家在内的各钢琴厂的产品,都广泛采用复合音板.复合音板的强度高,在不同的使用地域环境下不易开裂变形。

1.2外壳及支撑结构件

钢琴的外壳包括顶盖、键盘盖、上门板、下门板及边板.外壳的作用是稳固键盘机械、踏板机械和张弦结构,并防止灰尘进入,保证内部零件不受损坏,此外,它还能增强音量,并使音色更加悦耳。

自从1880年斯坦威成功采用胶合板制造钢琴以后,这种方法被世界各琴厂广泛使用.现在,几乎所有的钢琴都采用胶合板做外壳.但请不要失望,因为外壳对钢琴音色起不了什么直接的作用,甚至可以忽略掉.我们看到的带有木纹的彩色琴,一般都是贴上一层木皮或者是色纸后,油漆而成。

1.3键盘

键盘机械是钢琴的心脏,它是由琴键和击弦机两大部分组成的一套杠杆系统.这套杠杆系统的一端是琴键,另一端是榔头.通过这套杠杆,将手指在琴键上的弹奏力由榔头传递给琴弦,使其振动发音。

琴键的总和称为键盘.键盘上的黑白两种琴键共有85个或88个.琴键按半音之差顺序排列,共分为7个多字组（从大字二组的A到小字五组的C）.每7个白键和5个黑键组成1个音组。

键盘由键盘架和琴键两部分组成.键盘架在琴键下面.键盘架由前、中、后3条枕木和几条纵木组成.前枕木上钉着两排椭圆销钉,外排合理排的椭圆销钉分别为白键和黑键所用,琴键偏松或偏紧时,可通过旋转椭圆销钉来调整.中枕木上的圆销钉用以固定琴键的活动范围.为了使弹奏时没有杂音,并使琴键高低一致,椭圆销钉及圆销钉上套有呢圈和纸圈,后枕木上还胶有一条呢毡。

琴键分实木琴键和复合琴键.其中实木琴键采用天然林弦切无节材,对木材的密度、弦切率、纹理、应力线、色差、尺寸稳定性和含水率等均按严格标准经人工多点选材和仪表测试,板条单元刨光尺寸宽60-140mm,按琴键板设计规格配板横拼砂光.复合琴键采用径切无节材,材质要求同实木键板,分三层等厚横拼板按纹理同向组坯冷压胶合,芯层为指接材,琴键永不变形。

琴键胶有黑、白键皮的一端是前端,装有金属钉（称为卡钉）的一端是后端.黑键皮多用硬质塑料压制而成,白键皮原来都采用象牙制造,自联合国禁止象牙贸易公约生效后,都改为丙烯酸等高分子材料制造.琴键底部中间的开口处胶有包松呢,圆销钉由此插入.琴键前端的底部开口处也胶有包松呢,椭圆销钉由此插入.键盘架用螺丝固定在底盘上,使琴键后端的卡钉对准击弦机底部。

1.4钢琴肋木

音板的背面还要装配肋木,其作用是承担弦对音板的压力,从而增强音板的弹力,肋木还能将音传到音板各部,使音板引起共鸣.肋木一般为10根左右,其根数的多少依音板的面积而定.肋木采用世界各类云杉径切无节材,据加工深度分为成套四面刨光肋木、成形有弧度和成品肋木;按用材工艺分实木通木肋木、实木指接肋木和实木拼宽肋木。

这些肋木用胶黏剂或既用胶黏剂又用榫.槽.销.钉等结构，拼接成具有一定强度的较宽幅面板。

讲完钢琴的构造，再让我来讲一下钢琴的选材。

1.5钢琴选材

钢琴的音响不是直接来自弦的振动,而是由音板辐射出来的.因此,钢琴音量的大小及音色的好坏取决于音板的质量与性能.音板是钢琴的扬声系统,是至关重要的部位.

云杉;最优秀的乐器共振板材料。

按《树木学》分类,云杉类树种（Sprce）为松科（pinaceae）云杉属（picea）,产于地球北半球共约40种,中国最好音板用树种是丽江云杉（P.Likiangensis）,世界著名的乐器用云杉树种有:

欧洲云杉（EuropeanSpruce）丽江云杉（LikiangS.）西加云杉（SitkaS.）英格曼云杉（EngelmannS.）鱼鳞云杉（JezoS.）等.云杉类木材被用于乐器共振板,是缘于其固有的木材学显微结构和宏观特征所决定的声响特性,透过对云杉径切材进行的一系列物理、力学、声学科学实验,并对照钢琴这忠种乐器设计原理、乐音频谱规范的研究,实践证明云杉类树种的品质、性能和品位,大大优于其它树种,是最完美的乐器共鸣资材.。

二．红木笔筒

如今市场上的笔筒很多，木质类笔筒在各种经营场所都能见到，价格从百元到上万元不等。

据近几年市场行情来看，收藏文房用具的多了起来。

我这里为大家介绍红木笔筒。

2.1红木笔筒的构造

通过木材的锯割，刨销，凿销等加工方法后，以胶结合的形式来构造笔筒。

其加工方法如下:

在一种加工木材的方法以及加工的木制品中，即使是在诸如用于工业产品的外装构件的具有三维形状的产品上形成的木纹也能容易地改变以形成装饰性图案。

在具有与用于笔筒的模具相对应的弯曲表面的切割木材

（1）的外表面（1A）和内表面（1B）上，提供有凸部

（2）、凹部（2a）、凹部（3）以及平面切割部分（4）。

这些凸部和凹部设置在形成装饰性木纹图案的区域中，从而木纹图案在表面上露出。

在高温高压的水蒸气气氛中通过压模压缩凸部和凹部，从而形成与相邻部分平滑连接的平坦表面。

2.2红木笔筒的表面处理

由于木材中含有树脂,色素和水分等，它们对涂层被覆的附着力，干燥性和装饰性均有影响。

为了得到光滑光洁，花纹颜色一致和性能优良的被覆涂层，在进行涂层被覆处理前，也要对木材制品表面进行前处理。

处理主要过程有干燥，去毛刺等。

笔筒要用带壳的生核桃轧的专用保护油，不要用炒过的核桃仁轧油。

带壳核桃轧出的油沉积物少，且含有一定水分，不燥，不伤笔筒。

熟核桃仁轧的油燥气大，抹上晾干后，笔筒易开裂。

上油时只需用食指轻沾一点，将油抹在另一掌心，两手搓匀后，双手持笔筒把玩，即可达到表面处理的目的。

在干燥方面要注意如下：

木材的干燥质量是决定原木门是否会翘曲变形的决定因素。

因而在原木门的制作中首先要严格控制好木材的干燥工序，既要防止木材干燥中的开裂变形，又要使其含水率均匀，并且达到各地使用标准改变木材含水率的方法janey_203：

进行二次烘干，即自然烘干后再进行蒸汽烘干。

防止施工过程中底材吸潮变形的方法：

经嘉宝莉工程师精心研制的TD1220木器封底宝具有一流的封闭性能，能有效地解决干燥后的木材在加工过程中的封闭问题,阻止空气中的水份侵入,防止木材因受潮而产生变形。

  切忌用各种刀具修刮笔筒上的附着物，以免损坏雕件的原貌和品相。

常能看到有的雕件上有用刀修刮过的痕迹，看上去虽然干净，但它已不再是作品的原有风格。

不要涂抹任何油漆和化学色料。

老雕件本身有沉积多年的保养油和把玩留下的汗沁，上漆后很难干，虽能确保雕件不开裂，但这样做也就不会形成竹子由自然色变产生的美感。

有条件的收藏者，可将藏品放在玻璃罩内密封保存，采用此种方法保管，能确保恒湿。

此外，也可放在木质格子柜中保管。

专用保管柜温度在20°C至35°C，相对湿度在35%至40%。

如气温过燥过高，可在室内放钵水，或放几本书于柜内。

也可采用放旧报纸的方法，但报纸的回潮力较强，不宜多。

要经常把玩和检查，特别是每年六七月梅雨季节时要常看，若发现发霉长毛，需及时用鬃刷清除。

三，乒乓球拍

底板、海绵、胶皮。

从这三方面入手，基本可把握—只球拍的整体质量。

在乒乓球拍柄加工选取适于雕刻表现的硬杂木、玉石、翡翠、鸡血石或PVC、ABS塑料，采取设计图案印刷或模压、造型，雕刻修整的方法加工出山水、鱼虫、花鸟、人物图案，再粘在球拍底板上，形成一件完美的工艺纪念品。

底板的构造

一种工艺乒乓球拍的制作方法，其中包括由5～9层的多层板制成圆形带把（1A）的球拍底板

（1）和实木制成的拍板柄（2，3），然后用胶将底板

（1）和拍板柄（2，3）粘成一体，其特征在于球拍柄（2，3）取选优质硬杂木，并在其表面加工出山水、鸟虫，人物花鸟图案，然后再与底板粘合在一起形成工艺乒乓球。

底板：

看底板质量时，先看底板是否平坦，可将底板平放在玻璃板上，用手指轻轻点击上下左右各部位，看底板是否晃动。

如晃动较大，说明底板不平坦，是不合格产品。

如有轻微晃动，则属于正常。

其次，一手持握拍柄，另一只手食指弯曲，用指头节叩打底板各部位〔用力要均匀〕，如声音基本一致，说明弹性均匀；如声音差异较大，则说明弹性不均匀。

从材质上看，目前市场上的拍面材质有：

复合板、全木板、软木加碳纤维、全木加碳纤维、全木加钛纤维等。

而拍面的木板又分为若干层。

下面我来介绍用人造板材做的乒乓球拍。

加工方法：

制材--干燥--构件加工（划线、下料、铣刨加工）--拼装--裁边--修整--油漆 。

通过该木材加工方法能够实现多种木纹图案且成形容易。

为了达成该目的，本发明的木材加工方法具有以下工序：

弯曲工序（步骤Ｓ１），其对放置在高温且湿润状态下的作为加工对象的木材原材料施加弯曲；取材工序（步骤Ｓ２），其从在该弯曲工序中被施加了弯曲的原材料获取坯材，该坯材至少包含所述原材料中的被施加了弯曲的部位的一部分；以及压缩工序（步骤Ｓ４），其在与大气相比为高温高压的水蒸气环境中对在该取材工序中获取的坯材施加压缩力。

四.木材在椅子中的应用

椅子是家具种类中最重要的品种之一。

在过去的150年里，椅子的变革与建筑技术的发展是同步的，反映了社会需求和利益的变化，以至于可以看作是一部浓缩的设计史。

正如乔治·尼尔森（George　Nelson）在1953年所指出的：

“每一个真正的原创的理念--每一个设计的创新，每一种新材料的应用，每一种家具技术的发明都可以在椅子上得到最鲜明的表达。

有所突破的是芬兰建筑及家具设计师阿尔托（Alvar　Aalto，1899-1976），他对木材有一种特殊的偏爱，他认为“适合人体要求的只有有机材料”。

他的突出贡献是利用桦木制作模压胶合板，从而使木材成为一种真正的工业化天然材料。

这些首先体现在他的代表作--帕米奥椅（Paimio　Chair，1930年）上。

人体曲线为其造型依据，以胶合模压制成坐靠部分，以桦木月交合弯曲制成支架。

其成为最明显特征的因弧形转折并非出于装饰，而完全是结构和使用功能的需要；靠背上部的三条开口也不是装饰，而是为使用者提供的透气口。

模压胶合板用于椅子设计，既实现了功能与形式的完美统又内涵了温馨的人文主义，可以说是椅子设计史上的又一巨大变革。

花瓣椅是阿尔托的又一杰作，这是把全木质的悬挑椅，同时具备了钢管悬臂椅功能上的舒适性和木材温和可亲的材料特性。

传统家具用材的创新发展为人们带来了更大的选择性。

椅子的材料

该产品主要以老榆木，樟木为代表，具有原木家具特有的自然纹理。

因为是木材，所以成品家具会在不同的湿度下难免有轻微的收缩。

生产加工方面制作沿袭了中国传统实木家具的榫卯工艺，纯手工制作。

生产周期一般2---3周。

下面对原木进行介绍：

木材是一种具有极其多功能性的自然建筑材料。

木纤维既能作为原始木材使用，也能被打碎并重新使用到大型结构的一部分中，如：

胶合板、复合木板（LVL）。

由于木材是在自然环境中生长，生长率、生长环境、树种以及湿度等因素都会影响木材纤维的性能。

   在建筑构造中对木产品有大量的运用，它既用在梁、托梁和柱等主要结构单元上，也用在罩子和地板等次要结构元素上。

在前一方面木产品包括标准锯条木产品（如规格材MSR）、增强锯条木产品（如机压材）和再造木产品（如复合饰面板）；而在后一方面则包括厚木地板、木罩子、层压板和定向条板（OSB）。

原始木材/Lumber

        原始木材的范围很广，包括木板、规格材和肋材。

这类材料的制造是先把原木锯成粗略尺寸的园木料或方木料，然后再把他们弄光并切成最终尺寸长度。

       规格材是不超过89mm（约4英寸）的坚固锯木。

它在建筑上的主要用途是在框架和维护两方面，具体为：

屋顶、地板、剪力墙、横隔墙和承重墙。

美国的规格材是按专门分类机构的分类标准制造,之后每种规格木材还要经过检查并印上复合标准的标记。

       原始木材可被直接用作框架材料或者制造成工程结构产品，如轻质桁架、预制工字木托梁。

特殊级别的规格材则被称作薄片原料，它们是为制造胶合层木而专门生产的。

       肋材是指最小尺寸不少于140mm（5.5英寸）的原始木材。

它分为两类：

横梁木、纵梁木和柱木。

前者宽度大于51mm（2英寸）并大于厚度，主要用作弯曲的构件；后者宽度小于51mm（2英寸）但大于厚度，主要用作柱。

肋材总的来说不分类标识，由于其表面粗糙，可在暴露于风雨的情况下使用。

如果必要，可得到木材厂的证书来确定它的等级。

肋材和胶合层材、平行带状木材（PSL）一起用作结构中的梁和柱。

胶合层木/Glulam

        胶合层木是一种将单片的规格材在特定条件下粘合起来的木产品，其特性表明了它在作为诱人建筑材料而被广泛应用的原因。

在胶合层木的制造中，木片水平叠放并在端部接合。

叠合是一种将尺寸有限的高强木材制造成不同尺寸、形状的更大结构构件的有效方法。

胶合层木可用作柱和梁，还可作为弯曲构件以承受弯矩和压力。

胶合层木是在有资质的工厂生产。

为了保证质量，在那里有一套标准来控制木材的分类、连接、胶合及最终完成。

有资质的制造商能应需要提供其产品的认证书。

制造胶合层木的原料是一种从木材厂直接购买的特殊原始木料。

它在不超过15％的湿度条件下被烘干，然后刨平（比规格材还要平整）。

全美的胶合层木都是使用防水胶粘合，所以它既可用在室内也可用在室外。

然而在特殊强度使用要求下，还是要考虑环境的干湿程度。

胶合层木作为结构产品常用作出挑、横梁、支架、柱以及重型构架并常作为体现建筑学特点的外露结构。

它能做成各种直线和曲线的形状，这为建筑师在满足结构要求的情况下进行艺术创作提供了极大的自由。

五．红木家具

首先来讲一下此家具的材料红木。

红木家具一直就是家具中的贵族，高档名贵的硬木和传统国粹文化的融合使红木家具成为高品位和高价位的代名词，因此，红木家具并不是所有人都能够享受的。

但是，在北京这个经济发达，文化底蕴深厚，带着贵族气息的地方，红木家具已经逐渐的走入了越来越多的家庭。

红木在消费者心中，没有高低贵*之分，喜爱它的人只是将它分成高、中、低几个档次，只要看上眼的，在消费者心里都是最好的。

近两年来，北京的红木家具企业得到稳定发展。

以龙顺成中式家具厂为代表的一大批红木家具企业迅速崛起，他们秉承了优良的文化传统和制造工艺，并在红木家具中融入时代的气息，使红木家具这古老的家具行业历久弥新。

但是，由于行业标准的不完善以及有些专业领域仍然处于界定不清的模糊状态，现在的红木家具市场上假冒伪劣情况十分猖獗，很多商家利用这一段“真空”时间“以次充好”、“以假充真”，故意在商品标签上做文章，诱骗消费者。

而且大部分消费者缺乏专业知识，并没有能力区分真假好坏，因而上当受骗。

针对这些情况，在刚刚结束的首届中国红木家具发展论坛上，有关专家、学者和业内人士为红木家具开出了一剂市场“良方”。

专家认为，红木家具行业应该加强行业管理，严格按照国家有关标准统一标识，同时加强宣传力度，让广大消费者对假冒伪劣产品有更加清醒的认识。

今天的红木家具应把实用性放在首位，而不能过分强调雕饰的繁琐和外观的华丽。

了解红木家具的质地

　红木家具只是硬木家具中的一种，还有紫檀、花梨木（海南）、鸡翅木、酸枝木等材料制成的，都属于硬木家具，只是现在很多人习惯将所有的硬木家具都混称为红木家具。

如果你了解到家具的材料是上述木材的一种，那么这种家具就是红木家具。

如果家具是紫檀、红木所做，那就是遇上了“正宗”的上乘红木家具了，尤其是紫檀木材质最好。

紫檀木一般呈红色，木质比红木家具更坚硬、更沉重，木纹较细密，带有油性，更为美观，不过这种机会比较难得。

我国目前的红木家具主要是用花梨木、酸枝木制作的。

这种木材质量中等，色微红，较红木轻，带有脆性，木纹较红木粗。

由于酸枝木的直径在33厘米以内，需用大面积的木块时（如椅座），就要以花梨木代替，因此，有时会出现一种家具用两种木料制作的情况，但这是正常的工艺处理，挑选时不必顾忌。

其中以格木风，美艺美柯，名人尊典，圣美豪斯为有名。

下面我来介绍格木风的材料风格。

格木风：

意大利著名设计师对人生的追求和对美好生活的向往及对人生经历的内涵总概。

采用了中西文化结合，运用了中国特有的历史文化底蕴，独特的艺术魅力与实用价值的基础上，加入了更多的现代化时尚的设计理念结合了欧洲建筑和生活元素。

成功地创造了“格木风”系列家具。

他体现了简约、舒适、文化、内敛的风格。

又流露出欧洲的浪漫高贵，华丽，精致的品味。

“格木风”巧妙地选择了中华民族传统色（中国红）处处充满活力，喜庆，积极向上的现代生活意念主文化底蕴。

淡淡地影现出丝丝古典之美。

“格木风“家具以俄罗斯进口水曲柳实木为基材并采用了美国的红橡贴面，更加体现了它的自然环保，纹理清晰及赋予立体感，透露出一种典雅的书卷韵味和高贵气质，让人们去领略反璞归真的意境。

美艺美柯：

简约、时尚、低调、新奢华主义,经过持续、快速、稳步的健康发展之后，公司决策层审时度势，倾情推出“美持”系列产品。

该系列产品精选优质欧洲白橡木木皮贴面，产品结构包含卧房、客厅、餐厅、书房四大系列。

以现代都市高素质人群为服务对象，倡导家具与居室环境相融合的新理念，突出表现主人的个性与品味。

整个美持系列，以其丰富的产品类别，满足不同层次消费者的多方面需求，极易营造出柔和、温馨的生活情趣，让疲惫的身心在闲暇间得到彻底的放松。

结合现代家居文化的特点，营造了和谐空间，体现了现代消费者“享受生活，品味时尚”的新观念。

美凯斯家具有限公司的产品设计力求简约品味、美观实用，美凯斯富有才华和创造力的设计师充分把握古典、后现代家具的精髓，把古典和现代完美地结合，形成了美凯斯独树一帜的产品风格。

名人尊典：

名人居采用马来西亚优质实木，意大利名贵石材，香港美家环保油漆等进口材料，充分保证了产品使用的经典性、舒适性、耐久性，体现了名人居独特的环保居艺和高品味的生活艺术。

名人居家私秉承传统工艺之灵气，吸取现代家具之精华，以其先进的管理经验和超前的创新意识，推陈出新。

几年来，名人居家私雍容华贵的欧式系列、典雅别致的中式系列、高贵大方的现代系列，尊贵豪华的古典系列，均得到了广大客户的好评。

继承才能创新，有文化内涵才具品位，具有时代性才能永生。

圣美豪斯：

全资拥有实木家具、板式家具、办公家具、沙发、床垫、橱柜等六大制造中心，民用产品品牌包括圣美豪斯家具是国内著名的家具品牌，受到19世纪折中主义文化的启发，融合美国、英国等欧洲闲适乡村风格，真实营造出淳朴、缓慢、宁静的乡村居家格调，与现代人所向往的生活不谋而合。

以人性化设计，揉合进人文理念，设计出一种高品位的人文大气的风格。

令高品位年轻都市白领与中老年成功人士情有独钟。

    圣美豪斯，采用俄罗斯进口桦木。

桦木纹理明显，材质细腻、柔和、光滑，加工性能好，切面光滑，油漆和胶合性能好，是木材中的上品。

    圣美豪斯，采用美国进口莉丽漆，绝对环保，绿色健康漆。

红木家具的构造

实木家具是主体全部由木材或少量配用人造板等辅材制成的家具。

实木家具有着自然的纹理，多变的形态（如曲面、雕花），由于用胶较少，因此环保性能比板式家具要高。

不过实木家具分为两类，一种是纯（全）实木家具，一种是板木结合+家具。

板木结合家具即框架采用实木，而侧板、底、顶、搁板等部位用表面装饰过的人造板，目前市场上销售的实木家具大多为板木结合家具。

首先从木材的加工工艺流程，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，横向或任一曲线进行开板，分解，开榫，锯屑，截断，下料时，都要运用锯割加工。

2．木材的刨销。

刨销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，因此必须进行刨销加工。

木材经刨销加工后，可以获得尺寸和形状准确，表面平整光洁的构件。

3．木材的凿销。

木制品构件间结合的基本形式是框架榫孔结构。

因此，在木制品构件上开出榫孔的凿销，是木制品成型加工的基本操作之一。

红木家具的结构是以榫结合的。

所谓榫结合是由榫头插入榫孔构成的结合。

根据结合部位的尺寸，位置，构建在结构中的作用等的不同，榫头有各种形式，各种榫又视制品结构的需要，有明榫和暗榫之分。