苏志芳
摘要:近几年,在我国工业技术水平的不断提高下,现代木材加工技术已经开始逐渐取代传统的木材加工技术,这种发展领域更大的拓宽了木材的应用范围。掌握并了解当前现代化的木材加工技术不仅可以提高我国木材加工领域的市场竞争力,还可以进一步提高木材加工企业的经济效益,因此,要时刻关注现代技术在木材加工过程中的应用方法。本文主要介绍了木材加工的特点及相关技术等问题。
关键词:现代木材;加工技术;相关研究
引言:目前,传统木材的加工技术已经不再具有我国社会生产力的发展优势,所以现代木材加工技术开始逐渐取代传统木材的加工技术。现代木材加工技术不仅可以把木材的特征更好地发挥出来,还可以在一定程度上创造出木材的新特征,这同时也扩大了木材的应用范围。因此,各木材加工企业要掌握木材加工的相关技术,从而提高自身的经济效益。
一、木材加工技术的概述
1.木材加工的定义
木材加工主要是运用机械设备或者其他方式对木材本身进行加工的过程,木材在加工过程中并不改变其原有的特性。在我国社会的发展和科学技术水平的不断提高下,人们对木材的纹理及高弹等特性有了更高的要求,另外还增加了防火等需求。因此,传统的木材加工技术已经无法适应当前社会的发展,随之出现的现代木材加工技术是运用多种化学方法和机械工程学融合在一起的原理对木材进行加工,这种现代木材加工技术仍然保留原有的木材使用特性。
2.我国木材加工技术的历史演变
自我国古代开始就有木材加工技术,我们较为熟知的是春秋末期的鲁班,他发明了墨汁、角尺等;到秦汉时期,又出现了凿、锛等木材加工工具;北魏时期已经有了简单的木材加工技术;木材加工技术发展最快的是唐宋时期,这一时期的人不仅可以用包封等技术处理木材,还可以用干燥、留缝的技术方法来增强木材的稳定性;明代时期我国的木材加工技术开始逐渐走向成熟,那一时期的木制家具结构和造型相对之前都较为精巧,并且驰名内外。在新中国成立之后,我国木材加工的各相关部门开始着重发展木材加工技术。
二、木材加工的特点
1.天然生长物
对于木材来说,由于它具有异性力学的特点,所以在对其加工时会因纹理方向的不同而产生较大差异。木材在加工过程中因受力作用的不断变化而使整个加工过程较为复杂。木材是一种天然生长物,它会因气候、环境的因素而发生不同程度的变化,比如裂纹、夹皮等等,这种现象破坏了木材本身的均匀性,再加上干缩湿胀的特征,导致木材开始逐渐滋生细菌,有不少木材还具有刺激性物质,因此,在木材加工过程中要对其进行防护处理。
2.机械刀具运动速度快
木材在加工过程中所运用的器具就是木工机械,自砍伐到加工木材的整个过程中都需要经过很多道工序,比如防腐处理、天然木板的机械加工、成品装饰等等。加工木材的每一个环节都需要用到木工机械,木工机械的种类有很多,由于木材具有天然分布的特点,所以在切割过程中要选用运行速度较快的刀具来加工。
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3.敞开式作业与手工操作
木材具有天然性和不规则性,它的这两个特征为封闭式作业带来一定难度,绝大多数的木工作业都是敞开式的,流动的作业场所使许多木材加工都处于分散的状态,手工操作的比例较高。木材加工的这种低状态由于长期存在,所以它的自动化水平普遍较低[1]。
4.易燃易爆性
木材原料的成品以及表面所用的装饰原料,比如油漆、贴面等等都具有易燃易爆性。
三、现代较为前沿的木材加工技术
目前,在世界范围内,比较前沿的木材加工技术主要有三种,分别是CVD涂层技术、高速切削技术、绿色加工技术。下面我们就来介绍一下这些新技术,目的是为行业现代化的提高带来一些信息与思考。
1.CVD涂层技术
CVD涂层技术实际上就是化学气相沉积技术,它主要是运用不同金属类化学物质,比如铜、钛、铝等,与其他混合化学物质在刀片表层形成一层涂抹或者沉积膜,在加强其稳定性和耐磨性的同时来提高刀具的使用效率。在很早以前,英国相关部门已经通过钛化合物和其他金属混合物在刀具表面沉积涂层来达到提高刀片耐磨度的试验,在整个试验中可以得出比常规刀片快四倍多的刀具。随后,美国也有公司运用钛铝化合物的混合体在超晶体刀具表面进行涂层覆盖,最终效果比实际要提高至少一半的工作效率。德国专家经过长时间的试验,发现运用微米级别的氧化铝涂层的陶瓷刀具,其切割效果要比常规刀具的切割效果好很多。日本三菱集团研发的特殊钛金属超级涂层刀具,该刀具具有忍性高、耐磨好、稳定性强等特点[2]。
2.高速切削技术
当前,木材加工技术中的高速切削技术的工作原理主要是,运用加工工具单位时间内的转速来提高刀具的工作效率,从而减少产品加工制造的时间。这种技术虽然完成工作效率高,但是对刀具的选择却比较严格。德国某公司研发的换刀系统,速度比较快,可以达到36000r/min以上,其收缩式的夹头极大的增强了刀具的安装精度,它的生产能力可以提高接近一倍左右。该公司所研发的产品有着较为出色的表现,其中表现较为突出的就是多变廓成型铣刀,这款刀在设计理念及整体搭配上更加具有灵活性,不但减少了其采购成本,还在一定程度上提高了对材料的适应性能。对于高速切削技术来说,它很重要的一个因素就是动力平衡,这种动力平衡性和生产安全息息相关。加拿大的一位图奥特教授与我国的陈世平教授都对动力平衡进行了深入研究,同时取得了相应进展。相信在未来科技水平的不断提高下,高速切削刀的安全性能会更加具有保障。
3.绿色加工技术
当前,绿色加工技术是一种新兴技术,它主要是按照现代国家对环保节能的要求而研发的一种加工技术。比如木材加工时的除尘、除燥以及旧木材的回收利用技术。其中,除尘技术主要是运用高效旋风分离器,对废旧木材进行分离或者打磨时采用分层过滤除尘器。除燥技术则是通过研究刀片在空气中产生阻力和空气流的相关性,来找寻其中的噪声,从而减少噪声的技术。
四、改善木材加工中粉尘污染的建议
1.粉尘是木材在切削或加工过程中所出现的产物,它产生数量的多少及所散发出的数量和木材的切削方式及道具的结构息息相关。因此,相关部门要从木材切削技术的角度出发,深入研究粉尘污染所带来的影响,这对减少粉尘的产生和木材在加工时粉尘的污染具有很重要的意义。
2.针对木材在加工时所出现的粉尘,还要从无屑、少屑等方面研究木材切削及刀具技术,这是木材加工技术领域中的重大革命。全面论述激光等木材切削技术的应用现状;详细分析木材切削条件对木材在加工时所出现粉尘的影响。
3.在我国木材加工领域中,建议国内学者以及相关技术人员,大量研究并开发出符合我国环保特点的绿色切削技术和相应的木材刀具技术。
4.除此之外,还要建议木材领域中的相关部门认真学习并借鉴国外的领先技术,在加工过程中采取科学、有效的管理措施,严格控制木材在加工时所出现的环境污染问题,尽量避免出现大量的粉尘及有害物质,从而保证工作人员的身体健康。
结语:通过我们对现代木材加工技术的研究可以了解到,木材在研发过程中要充分结合当前的领先优势与现状,经过一段时间的研究与开发,才能研发出具有国际领先水平的木材加工技术。在研发时不仅要保留我国原有的技术精髓,还要融入具有时代特色的创新理念,这将是未来木材加工技术的一项重要课题。只有在保留传统与不断创新下,才能使木材加工技术更加具有民族性和超越性。
参考文献:
[1] 向仕龙.李赐生.木材加工与应用技术进展[M].北京:科学出版社,2010:9.
[2] 苏孝仁.浅谈现代木材加工技术[J].经济技术协作信息,2010,(19).
[3] 温建民.刘逸群.木材加工先进技术[J].林业机械与木工设备2011(1).
论文作者:苏志芳
论文发表刊物:《基层建设》2016年3期
论文发表时间:2016/5/31
标签:木材论文; 技术论文; 木材加工论文; 加工论文; 刀具论文; 粉尘论文; 涂层论文; 《基层建设》2016年3期论文;