实木家具开裂的原因与预防

2022-08-06 16:30:37 5点赞 36收藏 5评论

对客户来说,购买实木家具最担心的售后问题莫过于开裂。确实,实木家具躲不开开裂的问题,没有商家敢保证自己的家具百分百不开裂。

但开裂也没那么可怕,作为实木制作者,我们可以通过合理的制作方式来降低开裂几率;而作为客户,您可以通过创造合适的环境以及定期保养来降低开裂几率。另外,绝大多数开裂都是可修复的,不必过于担心。

因为客户的重视,我们从做家具以来就对开裂问题特别关注,每次出现开裂案例时都会分析原因,视情况做出调整。我们的家具开裂几率很低,我们也积累了一些关于开裂的经验,这篇文章将要详细介绍实木开裂的原因影响实木家具开裂的因素以及如何降低开裂几率(预防)。

首先,我们来搞清楚木材开裂的原因。

木材是一种吸湿的材料,会从潮湿环境中吸取水分,在干燥环境中释放水分。吸水膨胀干燥收缩,木料尺寸的这种变化通常被称为木料形变,而开裂就发生在这一过程中。

无论吸湿膨胀还是干燥收缩,形变都是从木材表面开始,逐渐向里。木料的端面是最容易开裂的位置。举个例子,当木料因干燥释放水分时,它的端面会比中间部分释放更多的水分。一方面是因为端面比其他表面存在更多的孔,另一方面是一位端面与相邻的几个面形成更大的空气接触表面。所以,木材的端面比中间部分的收缩程度更大,而中间部分保持不变或缓慢收缩,这样端面与中间就产生了内应力,经过反复循环后,木料的端面会开裂以释放应力

端面开裂端面开裂

木料吸水膨胀也会造成开裂,但实木家具的吸水开裂比干燥开裂少很多。这是因为绝大多数实木家具是在室内使用,不会长时间浸水,室内的环境湿度也相对户外低,涨裂几率低。而放在户外的木料、经常着水使用的砧板经常看到吸水开裂的情况。

表裂严重的户外木料表裂严重的户外木料

开裂影响家具美观,严重的开裂则影响家具使用。所以了解影响家具开裂的因素以及如何降低开裂几率(预防)是很有必要的。我从木材制作工艺使用保养这三个方面展开介绍。

一、木材

1.1木材的含水率

木材所含的水分由含水率来表示。含水率是木材所含水分的重量与木材干重的百分比。含水率在加工和使用过程中会影响木材的性能。含水率会影响刨光、粘合和表面处理。不仅如此,木材的形变与开裂、强度和抗降解性也受含水率影响。

不同用途的木材有不同的目标含水率要求。比如室内木地板的目标含水率是8%。含水率过高会增加木料在加工和使用过程中开裂、变形的几率。

不同用途木料的目标含水率不同用途木料的目标含水率

家具厂应该使用含水率达标的木料以降低开裂几率。欧美等发达国家木业发展水平高,其出口的锯材经过认证与分级,可靠率高。而非洲、南美洲、东南亚以及国内由于木业发展水平偏低,可靠率低,存在含水率不达标的情况,这样木料做出的家具开裂变形的几率更高。

从原木到锯材的生产过程从原木到锯材的生产过程

1.2木材的稳定性

木材随湿度变化出现湿涨干缩的现象称之为形变,而木材形变的程度就是木材的稳定性。稳定性高的木材在湿度变化时尺寸变化小,且开裂几率低。注意,这里的稳定性并不等同于木材的烘干收缩率。某些木材烘干时尺寸收缩率很大,但烘干后尺寸稳定,比如樱桃木。

樱桃木烘干后尺寸稳定樱桃木烘干后尺寸稳定

木材的稳定性可以大致分为四档,我用一些木材举例说明。

非常稳定:柚木、阔叶黄檀

良好稳定:黑胡桃、樱桃、白蜡

中等稳定:硬枫、榉木、白橡、红橡、榆木

低稳定性:黄桦木

柚木是非常稳定的木材柚木是非常稳定的木材

同样的家具同样的工艺下,硬枫的开裂几率高于黑胡桃,这里影响开裂的因素就是木材的稳定性。因为硬枫是中等稳定性,尺寸变化较大。

中等稳定性的木材也广泛用来制作家具,不是问题。如果您特别在意开裂,稳定性则是选择家具木材的一个参考指标。

1.3木材的切割方式与宽度

现代机器锯切原木的方式主要有两种:弦切和径切。弦切板是沿年轮的切线方向切割得到的,表面通常呈现出具有装饰性的波状图案,如山纹。径切板则是年轮半径方向切割得到的板材,表面通常呈现平直的纹理。

原木切割方式原木切割方式

一般来说,弦切板的收缩量大概是径切板的2倍。这也意味着径切板更不容易变形开裂。同时,板面越窄时越不容易变形开裂。所以,一些商家利用窄板制作家具,不仅能减少开裂几率,而且能提高木材利用率,降低成本。

弦切与径切的形变对比弦切与径切的形变对比

想要降低开裂与变形几率,可以采用径切板窄板加工,但美观度就会下降。

我们使用的是弦切板,且是宽板,因为弦切板纹理漂亮,宽板也可以最大程度体现实木如山水画般的纹理。

我们制作的圆角电视柜,一木连做我们制作的圆角电视柜,一木连做

二、制作工艺

2.1选料/用料

成品锯材的端面经常带有大小不同的开裂,有些裂纹很细微。这些开裂在选料时应该完全剔除,避免家具制作前就带上开裂。我们工厂的经验是木料如果带端裂,那端头尽可能多剔除一些,避免这些开裂部位的应力延续到内部,导致家具后期继续开裂。

除了端面开裂外,木材还存在表面龟裂、环裂,在节子周围还常发生乱纹开裂、涡纹开裂等不利因素,这些在选料时都可以剔除不用,降低家具开裂几率。

不同类型的开裂不同类型的开裂

2.2结构

实木家具必须要考虑木材形变的问题。木材因湿度变化带来的形变(主要是指翘曲)既会让家具不美观,也会影响使用。结构设计是应对木材形变的重要措施,合理的结构可以让木材伸缩,同时让木板平整不变形。常见控制形变的结构有攒边装框+穿带直拼+穿带直拼+穿钢条螺丝+衬木等等。

控制形变的结构控制形变的结构

不允许木材伸缩的结构通常会引起开裂。《彼得▪科恩木工基础》一书里对这种开裂有过详细介绍。如下图,木板的上端,也就是护条两端被销子固定的这头,护条两端的销子阻止了面板收缩,引起了面板中间部位的开裂。

不允许收缩的结构引起的开裂不允许收缩的结构引起的开裂

螺丝+衬木的结构中,如果面板是由胶水拼成的整体,同时衬木上的螺丝没有预留伸缩槽的话,面板也会因无法伸缩而开裂。

给螺丝预留空隙,允许木材伸缩给螺丝预留空隙,允许木材伸缩

板式围合结构中,顶板与侧板是顺纹理的,如果两者之间增加了一个垂直纹理的木料连接的话,那么顶板和侧板的伸缩都被限制,开裂几率变高。合理的连接方式应该是顶板和侧板直接相连,并且是顺纹理连接,这样可以同步伸缩。

左侧的板式围合结构更容易开裂左侧的板式围合结构更容易开裂

攒边装框是最稳定的结构之一,面板在四周边框内被保护住,不用胶水,可自由伸缩。但攒边装框的结构需要注意的是边框的伸缩槽预留要充裕,否则可能会因潮湿引起涨裂,这种涨裂一般是四周边框被面板顶开。下图展示了三种形式的涨裂,均是因为面板伸涨导致的边框被顶开。

装框结构中,边框被芯板顶开的案例装框结构中,边框被芯板顶开的案例

2.3接合

接合指的是将木材彼此连接,榫卯、五金、胶水都是木工接合。接合引起的开裂主要有两种,一是拼板连接处的开裂,二是木料末端对边的连接处。

拼板连接处的开裂最常见,这种开裂通常和木材含水率、木料平整度、胶水自身、施胶时的环境温度以及施胶工艺等因素有关,工厂在制作时需要注意。

拼板开裂的橡木拼板开裂的橡木

L形接合的方式中,末端对边的连接处有时候会产生缝隙。这是因为两块木料的收缩是不同向的,反复伸缩后连接处会产生缝隙。

末端对边的连接处可能会产生裂缝末端对边的连接处可能会产生裂缝

选择径向纹理的两块木料制作L形连接可降低开裂几率,因为径切板的形变更小。

径向纹理结合径向纹理结合

2.4表面处理

木头表面处理(涂料)可以延缓湿度差异带来的变化,从而减少应力,使木头更加稳定,降低开裂几率。

表面处理可稳定木料的含水量表面处理可稳定木料的含水量

涂层的保护性越好,开裂几率越低。国内市场常见的涂料种类里,聚氨酯漆的保护性最好,其次是硝基漆和水性漆,木蜡油的保护性最差。所以,单纯从降低开裂的角度出发,聚氨酯漆是最合适的表面处理产品。

不同涂料的保护性,1代表差不同涂料的保护性,1代表差

注意,前面我提到木料的端面是最容易开裂的地方,所以家具制作过程中以及表面处理时对端面的保护尤其重要。

家具制作以及表面处理时对端面的保护很重要家具制作以及表面处理时对端面的保护很重要

三、使用环境与主动保养

3.1使用环境

使用环境也可称之为被动防护,阳光高温以及过于潮湿和干燥的室内环境都会造成开裂,保护家具表面处理涂层最好的方法是让家具远离这些破坏性的因素。下面介绍几种方法。

★ 为了保护家具免于强光的照射,尽量避免把家具放在阳光直晒的地方,可以充分利用窗帘、遮光帘,家具长期不使用时铺上布保护。

★ 为了减缓氧化过程,避免把家具放在离空调、暖气或其他较热的地方。高温会加快氧化的速度。同时高温也会降低家具的含水量,增加开裂和变形的几率。

★ 为了最大限度减少物理损伤,最好使用隔热垫、杯垫、餐垫以及桌布。不建议使用塑料膜或玻璃,这两种材质会让家具表面不透气,造成木料两面湿度不一致,增加形变的几率。此外,塑料膜容易和家具涂层黏在一起。

被动防护还有一种重要的方法,那就是让室内湿度保持在稳定的区间,避免室内环境过于干燥和潮湿。可以使用新风、空调、加/除湿器、开关窗等方式调节室内湿度。

3.2主动保养

主动保养是指定期在表面涂层上擦涂保养产品。像木蜡油、蜡、油等保养产品可增加涂层的保护性,降低开裂几率,同时也为家具增添光泽,掩盖一些细微的损伤。

我曾总结过市场上常见的四种保养产品,我个人推荐木蜡油

主动保养产品介绍主动保养产品介绍

以上就是我们针对实木家具开裂的经验分享。

我们应该正确的认识开裂,既不必“谈裂色变”,也不应该无视开裂,不做处理。如上文所说,商家应该通过合理的制作方式去降低开裂几率,消费者可以创造合适的环境定期保养来预防开裂。当然,消费者选择靠谱的商家也很重要,靠谱的商家意味着家具开裂几率低,售后服务有保障。

全文完。

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