關於木材物理性能的幾個關鍵

在接下來的幾周我們將會對一些常見/常用的木材作具體的介紹,作為一個好的木匠,你必須充分了解你的材料,知道特定的木材的優缺點從而能選擇更好的處理方法。就像一個廚師,如果你不了解你食材的特性,你是無法做出好吃的菜色的。

現在世上已確認的樹種已經超過10萬種,但當中適合用於製作木作的其實少之又少,大概只有500種樹種是適合當作木材使用的。其中很多樹種已經瀕臨絕種而且價格高昂,比如著名的海南黃花梨/小葉紫檀,而多種酸枝也在2013年時被列入了二級瀕危植物而身價大漲。所以好的木材價格可以非常高,木匠們也應該好好珍惜,切忌浪費,否則即是暴殄天物。那麼在這500種木材當中,我們應該用什麼標準去衡量每個木種的物理性能呢?具體可根據以下幾點判斷。

密度

一般我們看到的木材數據中,會有密度這一項。為了方便於對比,一般這個數值是木材在12%的含水率時測量的密度,也就是說木材在同樣的含水率和體積的情況下去對比重量。比如小葉紫檀(檀香紫檀)在12%含水率的氣干密度是1.05-1.26g/m3,就是它在特點的含水率12%時每立方厘米重1.05-1.26克。那為什麼會有一個浮動值?那是因為同一樹種,因成長環境的不一樣而導致了密度的不一樣。但總體來說這個數值是很重的,因為水的密度是1g/m3,所以紫檀是沉於水的。一般來說,密度越高的木材,加工難度越大。

硬度

現在比較廣泛的硬度測試方法是詹氏測試法,其通過測量把一顆11.28mm直徑的鋼珠壓到測試樣本木材直到鋼珠的一半沒入到木材中所需的壓力來決定木材的硬度,所需壓力越大,則木材硬度越大。

那麼多硬才算硬呢?詹氏硬度數值在2000以上的木材就算非常硬了,這些硬度在2000以上的木頭容易損傷工具,所以也非常難加工。所以硬度越大的木材一般加工難度越大,而越硬的木頭就越沒那麼容易被劃花。同時硬度越高的木材,其承載能力就會越高。相對來說詹氏硬度數值800以下的木材算比較軟,不適合用於經常有物理接觸的表面。而常見的緬甸柚木地板(算十分高檔的地板)的木材硬度是1050,大家可以參考一下。具體各種常見木材硬度見下表(列表來自百度):

脹縮性

可分為縱向穩定性,徑向穩定性和弦向穩定性。一般縱向的穩定性十分好,可以不作考慮。而徑向穩定性和弦向穩定性因木而異,高的變動幅度可達到10%!當然我們可以通過木材處理和結構來處理木材的變動(有興趣的朋友可以看看上幾周關於木材處理的3篇文章),但是我們建議盡量使用脹縮性沒那麼大(穩定)的木材。具體縱向徑向弦向是什麼請看下圖:

木材強度

不同於硬度,硬度反映的是表面對外部創傷的抵抗能力,強度是包括抗壓縮/拉伸等多維度的能力的指標。比如作為承重的木件就要較強的強度了。如果只是作為觀賞性用的,對強度要求就沒那麼高了。

著膠性

因為在木作的過程中很多時候我們需要用到膠水來輔助,有些著膠性較差的木頭就要考慮通過別的方式來保持其接合位的穩定性了。說起膠水這個問題,很多人以為下膠水就是不好,其實我們祖先在木作的時候也是有用膠水的,只是用動物膠。著膠要注意部位,弦切面和徑切面著膠性較好,端面的著膠性較差。

說了那麼多,我們看看具體的數據與描述。當具體查找資料的時候,你可能會查到一些下面那樣的表:

上圖中的是非常常見的木材:柚木。它的密度約0.55;硬度屬於中等;強度屬於強;可彎曲性中等;徑向的穩定性是5.8%(值越大越不穩定);弦向穩定性為2.5%(值越大越不穩定);手工工具加工難度中等,機器價格難度中等。著膠性較好,油漆加工性較好。常用於室外和正規的傢具/柜子/船/實驗室台板/地板等。柚木非常穩定,不容易腐,對於化學品的抵抗性非常好,觸感較油,有些柚木已經瀕臨絕種(如泰國的柚木)。

對於剛起步的朋友可以選擇加工較容易的木材,一來可以先熟悉各種工具,二來加工容易了,愛好自然就培養起來了。熟悉了之後就可以再往高難度點的木材挑戰。至於想熟悉更多木材資料的朋友,可以加我們的微信huacuijiaju並回復「木材資料」得到我們為你找到的木材資料。我們下周見。

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