实木家具的材料通常分为两类,一类是软木,另一类是硬木。软木是针叶树种,硬木是阔叶树种,但这只是相对的,因为有些针叶树种比阔叶树种更硬,比如落叶松比杨树更硬。
实木家具应注重材料的选择,如腿、支撑等应力部件和家具外表面,可选择硬木;应力较小的部件和家具内部,可选择软木。详细的选择方法可以综合考虑木材的主要物理性质。
1.木材的强度
木材的强度在建筑设计中是不可或缺的重要的因素。对实木家具来说,虽然也应考虑木材的强度,但它并不是重要因素,因此家具的设计和生产很少以木材强度为出发点。木材的密度是决定木材强度的物质基础,木材的密度越大(重量越大、硬度越大),说明木材细胞壁物质的数量越多,空隙度越小,木材的强度也就越大。
密度小的木材,因为材性松软,强度较低,容易磨损,为了保证家具的强度,外形都比较粗壮圆润;密度大的木材,材性坚实,强度更高,外形可以纤细有棱角,造型也更加丰富。实木家具常用的木材中,杉木、杨木、泡桐等树种的密度较小,橡木、柚木、红木等树种的密度较大。
木材的木性
木材的水处理能力是影响实木家具使用寿命的关键因素。当环境湿度高、温度高时,木材因吸水而湿胀;当环境湿度低、温度低时,木材因脱水而干缩。木材的湿胀和干缩是实木家具变形开裂的罪魁祸首。因此,实木家具的木材需要干燥到适应环境大气条件的平衡含水量。
稳定的木材能更好地适应环境变化,很少变形和开裂。海南黄花梨和紫檀是两种非常稳定的木材,它们也有一定的强度,所以它们天生就是家具的好材料。柔软的软木相对稳定,坚固的硬木更容易变形和开裂,原因将在木材干燥中详细说明。
橡木、桦木、水曲柳等直径小、木材大的木材更容易翘曲。木材翘曲是由不同的木材径向和弦收缩引起的,即不同的内应力。木材翘曲时,靠近髓心的一侧凸起,远离髓心的一侧凹陷。当木纤维弯曲时,木材的纵向甚至会发生螺旋扭曲。易翘曲的木材,最好在水中浸泡一段时间,然后进行后续加工。
木材干燥
木材干燥是实木家具的必要制造工艺,不正确的干燥条件往往会导致木材开裂。裂缝的原因是由于木材内外层的蒸发速度不同,径向和弦的收缩也不同。木材末端的水蒸发迅速,是开裂最快的部分。板材开裂的概率和程度小于方形材料,因为前者锯部分年轮,水可以更自由、更均匀地蒸发。
软木(针叶)中水的移动路径主要是木细胞毛细管系统、纹孔口和垂直树脂道;硬木(阔叶)中水的移动路径主要是木管。硬木导管通常含有侵入性填充物(因此木材更硬),这是阻碍木材中水移动的一个重要因素。此外,木材心材化形成的沉积物也会阻塞水的输导系统。
具有这些特点的木材,水的主要移动方式是扩散,干燥不易进行。例如,白橡木、胡桃木心材几乎不能渗透,干燥困难,在干燥过程中容易出现裂缝等缺陷,这也是硬木家具价格较高的原因之一。
4、小结
从木材的物理性质来看,实木家具的材料选择是一个矛盾的过程。硬木造型可以更多变、更耐用,但不易干燥、开裂,价格更贵;软木造型有限,不耐磨,但尺寸稳定性更好,性价比更高。
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