木材是如何由直变弯的

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自然状态下的木材,发生弯曲是由于木材内部含水量挥发使木材内的含水量不均匀,导致含水多的部分木材软化,造成弯曲。根据这一原理,按照人为需要在弯曲矩作用下将其弯曲成所要求的曲线形状,并使其干燥定型的过程。
一、一般情况下,把木板(木材)变弯,是将木材软化后,在弯曲矩作用下将其弯曲成所要求的曲线形状,并使其干燥定型。木材无法通过火来加热软化,但可以通过蒸汽软化。不同树种木材的弯曲性能差异很大,即使是同一树种在同一棵树上的不同部位其弯曲性能也不同。经生产实践验证,弯曲性能较好的树种,阔叶材有榆木、柞木、水曲柳、山毛榉、桦木等木材,针叶材以松木与云杉较好。

二、实木弯曲成型是一种无屑实木成型加工工艺,它可以分成三个阶段:塑化(软化)、弯曲和定型(在模型框架中干燥冷却)。木材首先碍要刨成方材,然后精确地裁成弯曲长度。为达到可弯曲的性能,必须光将木材(即工件)进行软化,这表现为温度和湿度的影响。

三、目前传统的软化方法是蒸煮法,把水分和热量当作木材的软化剂。一般将准备好的木材放在一定条件(压力、温度、湿度)的蒸汽中进行一段时间的软化,时间的长短与木材的韧始含水率、树种和木材的厚度有关。木材弯曲最合适的含水率,是木材纤维饱和点的含水率,即20%―30%,此时木材强度最小,可产生的变形最大。使用实木软化专用设备,可在较短的时间内以消耗较少的能量将木材转变为可以弯曲的状态。含水率对于毛料的含水率对弯曲质量和加工成本都有较大的影响;含水率过低,毛料容易破裂;含水率过高,毛料弯曲时因水分过多形成静压力,也容易造成废品,而且还要延长弯曲零件的定型干燥时间;含水率为10%~15%的方材可以不进行软化处理而直接进行弯曲,软化处理后的弯曲毛料含水率在20%~30%的范围内为宜。

四、木材在常态下可塑性很小,直接进行弯曲加工形成凸面受拉伸凹面受压缩,当拉伸应变达到1%左右时,拉伸面纤维被拉断破坏,压缩面产生褶皱,因而难以获得要求的弯曲曲率半径。

五、在弯曲时,将工件自由地放在金属薄板中,以扼制弯曲过程中工件外表的拉伸,进而被弯曲成一定的形状。在弯曲过程中,弯曲构件内部将形成张力,这种张力在以后的定型阶段将完全消除。此外,还要对工件进行降温处理,并消除弯曲工艺流程中必须的水分,最好的方法是将其放在低温干燥室中进行干燥,为了使工件保持需要的形状,应将工件夹在一个干燥架上。弯曲后,通过自然冷却可以明显减少内部应力,在含水率低于12%时,使弯曲成型的工件定型,它的形态在湿度增加时也不会发生明显的改变。
飘泊四方的狼 2024-06-29

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