木製品結構
工件與工件的結合方法稱之結構。這些結構的形式通常是棒結合、膠結合、釘結合、五金結合等。哪一件製品需要什麼結構,要在實踐中對各種結合方法,權衡利弊,優選使用。
椎結合
一個工件鑿眼,一個工件做檁,將權打入眼中緊密配合稱為杵結合。這是最古老的節點結合方法。它具有製造簡單、結構合理、富於變化、結合強度較高等優點。
方析 它的結合主要依靠棒和樵眼的摩擦力,其次是膠的粘合。
膠結合
木材具有良好的膠合效能,用膠合的方法可以製造膠合板、細木工板、改性木材等。在手工操作中膠結合主要用於板的拼合和框架組裝時的褲頭處。工件的接長用膠結合也很有效。
膠合原理 將塗膠的木材緊緊壓在一塊時,除表面形成薄膜外,膠液沿著接合面滲入到木材的表面孔隙中並在那裡凝固,就像無數細小的膠釘釘入木材中,使兩塊木材形成了一個整體,稱之為膠合的機械理論。
膠合強度的大小除了膠的質量外(包括使用方法),和木材性質、膠縫厚度有關。就木材構造來說,質地較軟、纖維鬆散的木材(如紅白松、杉松等)比材質堅硬的木材(昨木、棗木、青岡棟、檀木等)膠合效能好。因為質地堅硬的木材膠液不易擴散滲透。在這裡附帶說一下木材拼縫面的光潔度。光潔度差,膠縫要厚;光潔度好,膠縫要薄,所以對木材的膠合面要求有較高的光潔度。
膠的種類膠的種類多,分類方法也多,在木工技術中偏重於以起膠合作用的主要物質來分類。籠統地說分四種:蛋白質膠、澱粉膠、纖維素膠、合成樹脂膠。
水膠、即皮膠和骨膠是廣大農村常用的膠種。是種水溶性膠,故稱水膠。是半透明固體,皮膠質量較好,骨膠次之。正確的調製方法是先將膠在水中浸泡6-12小時(骨膠泡的時間短一些,皮膠稍長),然後加熱,加熱時需用水溶的方法,即將盛水膠的容器放在一個盛水的容器中煮,使熱源不直接接觸盛膠的容器。水膠在沸騰5分鐘後即可使用。有人誤以為煮的時間愈長膠的質量愈好,實際效果則相反。另外,用沸水臨時浸泡或者將新膠、陳膠都摻在一起使,也不合適。調製水膠時膠與水的比例,一般皮膠每公斤加水2.5公斤;骨膠每公斤加1.5-2公斤。調好的水膠目測時應達到這種要求:用木棒挑起水膠時,不是一滴滴的往下淌,而是徐徐地連續地沿著木棒淌下來。這種膠的缺點是不防潮。膠的濃度和溫度有關係,一般天冷時要調的稀些,天熱時稠一些。
魚膠 又稱魚腰,也是一種優質粘合劑。優點是粘結強度大、防潮。其調製方法如下:
將魚漂用錘子砸一遍,砸至發白色,然後放在熱水中浸泡1-2小時,再像熬水膠一樣熬得溶解後即可使用。魚胛的缺點是調製麻煩,材料來源少,已不多用。
脲醛樹脂,此種膠是用尿素、甲醛等原料製成,成品是微黃透明的液體,成品應放置在乾燥處,冬天室溫不應小於5℃,夏天不得超過20℃,存放時間大約半年。使用時須加固化劑,較經濟的固化劑為氯化銨(工業、實驗室用均可,濃度為20%),投入量為1-4%,夏天30℃時可加1%,0℃左右則加4%,-10℃時還要酌情多加。
脲醛樹脂的優點是粘結強度大,中等防水,價格較便宜。缺點是韌性稍差和有異味揮發(遊離醛所致)有刺鼻之感。
乳白膠 又名聚醋酸乙烯酯,是一種乳白色液體膠料,其特點是使用方便,不須調製便可使用,並有一定的膠合強度和良好的韌性,多用於貼上各種人造板。
兩液膠 實踐上是將脲醛樹脂和乳白膠混合使用。這兩種膠混在一起之後,恰好缺點互相排除,各自的優點仍能保留。
釘結合 釘子被打入木材後,木材受壓便在釘子周圍產生了摩擦力、木材的耐拔力(或稱握裹力)便藉助於此。摩擦力的大小同樣和材質、釘徑、釘入長度等因素都有關係。一般釘子直徑不應大於工件厚度的1/4。硬木不宜釘接。如必須釘接應先鑽孔,孔徑應小於釘徑的1/10-2/10,鑽孔深度約為釘長的6/10。用釘較多時,可按圖3排列。
螺釘結合 這種結合大都應用在固定桌、櫥的檯面、組合傢俱、固定小五金等。木工用的螺釘(俗稱木螺絲)是平帽螺釘,它藉助其端部的螺紋增強其抗拔力。螺釘的結合強度取決於木材的硬度、螺紋的長度、直徑、螺紋高度等。就是說木材愈硬、螺紋愈長、直徑愈大、螺紋愈高其結合強度就大;反之就小。另外和木材的纖維方向也有很大的關係,橫紋結合強度大,順紋結合強度小。因此木螺釘應垂直木紋擰入(即不要從橫斷面上擰)(見圖4)固定桌面、椅面及拼縫加固時的螺釘大都用6號或7號螺釘,長度14“(31.75毫米)即可。
固定五金的螺釘要根據小五金的孔徑確定。