整木定制|黑胡桃木性能和加工准则

【中华整木网】人都说整木难，其实整木定制就是对木材的一种利用和再造。木材作为最基本也最重要的材料，整木定制的设计、加工、制造都必须基于木材本身的特性。

以黑胡桃为例，有着“木中贵族”之称的它，近期在整木定制中大放异彩，高端的黑胡桃橱柜、地板、线条等备受欢迎。但除了它华贵的外表，您对它到底有多少了解？它的材性又对生产制造有哪些限制？

黑胡桃（Black Walnut）主要分布于美国东部各地区。自90年代进入中国市场，便是北美硬木行列里长盛不衰的一颗明星。它的纹理细腻、木性稳定，有直纹和不规则的抛物线山纹，还具有其他木材不具有的曲线，波浪，涡卷，同时带有黑灰色的条状，变化万千。

黑胡桃丰富的纹理和独特的色彩，使得不同产品在使用材料时也展现了不一样的风采。

1、中式家具

初期，国内黑胡桃木使用最多的还是中式家具，深沉柔和的色彩与中式家具内敛低调的精神不谋而合。抛物线花纹大气舒展，如中式山水一般，极具艺术美感。

2、橱柜

黑胡桃木易施工，易于胶合，收缩率小，具有极好的着油漆及染料性能，抛光后能获得极佳的表面，柔和、隽永而又清新。

3、地板

利用黑胡桃宽泛的纹理，自然裸露万种风情，使得地板本身透出久经历炼后的大气、优雅和从容，整体给人一种亲切感。

4、木线条

整木定制中的黑胡桃木线条澄净低调，简单的造型设计便可以展露出整木的魅力。

5、生活器具

黑胡桃木切削面光滑，纹路细密，光泽柔和，耐冲撞磨擦，耐腐朽打磨出来的质感非常的出色。

木材纹理颜色对产品设计的影响显而易见，材性对加工制造的把控就不是那么容易了。

黑胡桃木为半环孔材，管孔呈圆形及椭圆形，部分导管内具侵填体构造特性，这与木材的干缩湿胀性直接相关。

黑胡桃木三剖结构图

黑胡桃木抽提物含量明显高于阔叶材白桦，与针叶材兴安落叶松接近。抽提物含量多，木材的渗透性差，干缩湿胀现象就越明显，当木材抽提物在冷水、热水或碱中被抽屉出来后木材的干缩湿胀性会明显降低。

黑胡桃和其他木材抽提物含量对比

研究表明，进行热水预处理可抽提溶解更多的内含物，木材中水分移动通道变顺畅，从而降低黑胡桃木干缩湿胀性能，提高干燥速度。是一种较好的稳定材性的方法。

100℃下黑胡桃试件干缩特性

内含物的减少还影响干燥周期、干燥质量、以及木材拼接质量。加工中我们发现，黑胡桃木干燥困难，干燥周期长，且变形几率远远大于欧美软质材（如赤杨木类）。干燥过程中应注意：

1、初期开裂：干燥初期尽量采用软基准，一般用高湿低温进行干燥，可避免初期开裂的产生；

2、内裂：干燥过程中要多进行中期调湿处理，降低后期干燥温度，避免表裂向内部延伸引起内裂；

3、截面变形：可通过调整干燥初期的温湿度，避免或减少截面变形；

4、扭曲变形：主要是因为板材纵向纹理不直，干燥初期可进行高温高湿处理，或在材堆顶部压重物以减少扭曲变形。

热水处理黑胡桃木干燥基准

未处理黑胡桃木干燥基准

备注：≥35~30及≥25~20阶段含水率需要进行中间处理

除了干燥复杂外，黑胡桃木在实际生产中，还有一个问题困扰着整木定制企业：存在色差。

针对这一问题，美林木业的黄总认为该从源头上解决：颜色是黑胡桃重要特征之一。产区工厂蒸煮时间的长短和蒸煮技术的差异，会导致颜色的差异。因此工厂实际使用中建议先把木材表面砂光后再进行挑选，除掉白边，然后颜色接近的使用在一起，有效减少色差。

木材是天然形成的，色差不可避免，应该多包容它的天然属性。如果要修饰，有木蜡油可以做到原浆修色，专门针对黑胡桃色差，白边的修饰，可以保持原有的天然纹理。

另外，黑胡桃属于稀缺性木种，价格昂贵，建议工厂在生产过程中先表面砂光后挑选，清楚地分辨每块木材的优缺点，合理利用，提高使用率。

黑胡桃木不建议做太多的造型，应展现原有的花纹和独特的深色。但在涉及切削加工时，包括锯切、铣削、榫槽切削等，需要根据黑胡桃木的材性选用合适的刀具。

整木定制企业主要关注的是加工质量、加工效率和加工成本；刀具厂家为提高刀具性能，主要关注刀具本身，例如刀具几何、材料、匹配性和制造质量，并为提高服务水平而关注切削参数、切削条件及刀具使用姿态。二者交叉，需要在形状、性能和使用方面达到一个平衡统一。

1、刀体形状

刀体形状是刀具自身特征，丰富的造型设计是解决加工不同造型的必要因素。对于黑胡桃木来说，铣刀是切削加工中种类最多、应用最广的一类刀具，可以用于加工各种榫头、开槽、加工企口或裁口等。

刀具模型以及坐标系

2、刀体性能

黑胡桃木材质较硬，在选择刀具时要注意：刀具动态性能好，当切削过程中悬伸量较大时，能保持稳定状态；切屑控制性能优秀，刀具断屑排屑性能佳；刀具抗破损性能好，刃口抵抗冲击能力好。

目前较高端的刀具材料是聚晶金刚石，硬度是硬质合金的8~12倍；耐磨性一般为硬质合金的60-80倍；导热系数为硬质合金的1.5~9倍，刀具耐用度大大提高；极少形成积屑瘤，提高加工性能。

金刚石镂铣刀系列

3、刀体使用

在对黑胡桃木乃至其他木材进行切削加工时，要注意在装夹过程中，刀具上不能有任何杂物，否则可能导致刀具不平衡运动；木材中结巴会对刀具产生一定程度的损伤；加工不同木材需选用不同型号，才能提高刀具的使用效率。