木材研磨淺談

木材研磨的機制與金屬研磨相近，但是因為木材不只是纖維結構組成的異方性材料，樹種也很多，同一樹種間的材質差異也不同。因此物性的多樣性，以至木材研磨加工不易自動化的原因之一。

木材研磨的工具最常用砂紙、砂布。依基材、研磨材、接著劑三構成要素、形狀、及製造方法而有不同性能，依研磨目的選用。也有一部份用木材用磨削砂輪，因木材為軟質，容易發生者塞或研磨燒痕，所以除了彈性砂輪等特殊研磨砂輪外，很少利用。

木材會因為磨擦過熱而焦黑

砂布紙的研磨加工總稱為砂布砂紙加工，這有帶式研磨法、圓筒研磨法、圓盤研磨法等等，其中最用的是帶式研磨法。若依工件與研磨帶的接觸方式分為觸輪式、台式、及自由帶式。這些方式應用於平面、曲面或圓筒面等形狀的研磨。

 木材表面的纖維配列因取材方法而異，基本斷面可分為橫切面、徑切面、弦切面。依纖維方向與工具運動方向的組合而有各種研磨加工，例如

1.      縱研磨：平行於纖維方向的研磨，容易生成切屑，而且切削條痕的纖維破壞少而整齊，條痕的隆起也極小，此切屑形態為折斷型與收縮型連成的的長形狀，此時，弦切面與徑切面幾無差異。

2.      橫研磨：垂直於纖維方向的研磨，切削條痕在兩側成鋸齒狀窄溝，切屑小，生成量少。

3.      橫切面研磨：橫切面的研磨，切削條痕整齊，纖維殘留而不直接切斷，幾不生成切屑。

研磨面的品質影響了後續木製品的塗裝與觸感，但因為纖維的異質性，所以評價的方法相當複雜，例如觸感法、Shadow test法等等。不過可以確定的是木材研磨是幾乎可以完全防止以切削工具切削木材時特有的逆紋挖起。但是研磨的條件不適切的話，又加上切刃鈍化的話，會在研磨面發生木材特有的起毛，起毛的是磨料切刃未完全削除切屑，會造成塗裝上的障礙，大大降降品質。

而木材研磨工具上，因為木材表面為研度低的軟纖維，大都採用乾式研磨，不易排出切屑，會附著工具表面而堵塞，且含大量樹脂會累積在研磨面上，再加上研磨熱，會助長堵塞，而使砂紙壽終正寢。

講了這麼多，對於一般木材，實務上就是過平刨機之後，從粒度120號的乾式砂紙開始磨起，延著縱研磨的方向順向進行粗磨，然後用#180或#240進行中磨，最後用#320進行細磨。不像金屬可以磨到#1200以上，兩種材料不能用同樣的觀點來看之。

木工(11)：木器漆

木器漆

木工的最後一道手序，就是上漆，其目的最主要有二：

1. 保護木材質，增加耐久性及實用性

2. 賦予木器之美觀

因為木材屬於天然材質，其纖維很不均勻，且具多孔性，易受天候影響而膨脹、扭曲。也易受黴菌及蟲蛀之影響而有發黴及腐爛等情況發生。所以在木器上塗上一層漆膜，即可增加耐水、油、熱的能力，也減少腐蝕與蟲害程度。

目前木器上漆主要分為下類四類：

1. 產自漆樹的天然生漆塗料；

2. 來自植物提煉、萃取的桐油、柚木油、亞麻仁油等植物油；

3. 較為省力方便的NC漆 (硝基油漆) 或PU漆（Polyurethane）；

4. 無污染、不含重金屬的水性漆。

另外最近室內家俱也流行起肥皂塗裝(soap treatment)

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一、先說生漆，聽說生漆是產自漆樹的汁液，加以提鍊。製作的程序十分繁複，自白身砂磨、填土、乾燥、上色、綁色、細磨、上漆，約需10~14天時間，最主要特色為：生漆不是噴上去，而是手心握著一方沾滿生漆的棉絮，像播種般，反覆細心的運勁於家具上，看來不是我們這種業餘菜鳥可以玩的。

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二、其次就是用「植物油」做成的木器保護漆，是天然的環保材料，會滲入木家具會形成保護膜，為歐洲實木家具的最愛。尤其被木材吸收後，與木材融為一體，漆感若有似無，多為設計師所愛用。但植物油價格高昂，且家具必須砂磨到相當細緻的程度後才能上油臘，方能顯出木肌紋理，否則容易顯現瑕疵。另外相較下述其它漆類，其對木材的保護性也不足。較常見的品牌就是貴鬆鬆的Osmo (我自己用過3040當底漆，再用1101做面漆)，另外 IKEA也有出(有BEHANDLA和SKYDD可以用)。

蠟的話，我沒有獨立再分一類，因為他十分接近植物油，也是十分好用的東西。只是每過一陣子就要再保養一次，不適合不常保養木製品的人使用。常見的牌子有山仁、德寶等等。

木工作品(8)：NLight No.1 月夜燈 ver2

經過半年，終於有時間好好重新再做幾個，好好檢討之前檢討的項目再做修正。

這次試做的木料包括ASH 枔木 和 胡桃木

而最主要的是把LED換成3V的燈條，如此就可以改用電池來使用，提高可攜性。

電池槽的部分，經過幾次的修改，確定設計成以下圖片中的樣子。

當然也需外加開關，並從內部穿線來配電，而蓋子的部分則由磁鐵來吸住。

如此從外觀看起來，應該可以說是完成的作品了~~~

木工作品(7)：NLight No.4 "L"ight

"L"ight 是第一個開始思考能夠商品化的夜燈。

主題還是延續「沒有開關的夜燈」，並且接受朋友的建議，把電源改成電池盒，以便放入4號電池2顆。另外利用磁鐵，以固定電池的蓋子，如此就可以方更攜帶。(其實我個人是覺得電池不環保，但…人不要太固埶)

透光外殼的部分，因為有兩個垂直直交的面，無法用一塊壓克力加熱折出來，所以我是使用3D printer印出來的。剛好也利用3DP表面一層一層橫紋的特色，做出表面的外觀。

最後裡面再加上LED燈，與滾珠開關，就成了一個夜燈了。目前試用的結果還蠻方便的。

 

     

對

   

木工(10)：鑽孔刀具

鑽孔用的刀具，千變萬化，這篇是之前為了取門鎖的孔，所查到的資料，順道整理上來。話說鑽孔有分很多刀子，就利度而言，一般材質的刀子可能只能鑽柳桉、松木之類較軟的木頭，但要鑽到橡木、胡桃以上，真的要買好的刀。

其次要鑽出一個孔，可以用銑刀 或者 鑽頭，其差別在於鑽頭有側面刃口，在外緣有尖的沉割刃，使孔側面更加平整。

三尖鑽頭，材質HSS，不同一般金屬鑽頭在於頂端有三個尖點，比起金屬鑽頭來說可以減少撕裂毛邊，但還是有一些裂邊的問題。尺寸大多在2~12mm。	四刃木工鑽頭，材質HSS，四刀刃排屑快，鑽出圓孔漂亮不會有毛邊，不過只有較大直徑的鑽頭有四刃 (7~26 mm)。
木工扁平鑽頭(又稱鈑鑽)，材質HSS，鑽孔時省力、快速，直徑6~40mm/刃長:116mm，柄徑:1/4:(6.35mm)六角軸。	螺旋木工鑽頭(短)，木材貫穿鑽孔適用尖端螺牙設計加工效率佳，特殊合金鋼製作
圓穴鑽，材質HSS鎢鋼刀刃鑽頭 將木材完全鑽透，從30~100 mm
取空刀 (取孔鑽頭)，刀尖處材質常見為鎢鋼，將木材鑽出欲使用的大小，挖空底部較平整，從15~85mm	透空刀 (開孔器)，刀尖處材質常見為鎢鋼，因為鑽孔的深度有限，所以太厚又太硬的木頭得依情況考量來選用。

木工作品(6)：門鎖展示架

做了一陣子的木工，剛好有個朋友拜託我幫忙做門鎖的展示架，想說剛好可以練習一下做門鎖安裝孔的技巧，所以就接來做了。

不過做東西永遠都是這樣，不做不知道，知道不值錢！

原來做門常用的柳桉木跟橡木的硬度差那麼多，五金行用來開門鎖孔的開孔器並不適合鑽橡木這種木料。然後去建成問，又才知道原來取空刀與開孔器的差別。另外在這個 case中，透空刀完全不能用。雖然知道自己在這個領域還很菜，但刀具的種類還是多到我大開眼界。下一篇會另外整理一下我剛所認識的刀具。

不過這個case之中，練習最多的就是打鑿的運用，因為要做沉槽，所以如何打出一個漂亮的槽，真的徹底地練習了。

木工作品(5)：用餘料做淺盒 & 筆筒

最近把餘料整理了一下，有不少小塊小塊的東西，所以就把它們組合在一起做些盒子。順道再練練做榫頭的基本功。

第一個是之前用胡桃木做夜燈的餘料，其中有一片是邊料，有缺陷。所以我剛把好他當作淺盒的靠背，變成其花樣。另一塊中間已被挖空，就用那挖空來做前板的花樣。最後就湊成一組淺盒了！

2014春季懷德居成果展

學習木工一個學期課程結束了，在懷德居內部有辦一個成果展，呈現同學們的作品。

細節的部分就不多說了，留下照片當作紀念吧。

心得：別人做的都比較好！

 

 

 

 

木工作品(4)：時光 NLight No.3

光如同時間一般地流動

流向重力的一方

當夜燈靜躺

光將消逝在寧靜之中

木工作品(3)：翹夜燈 NLight No.2

NLight-Swing

 

 

製作過程：
1. 備料、鋸出兩端斜塊
 

木工作品(2)：月夜燈 NLight No.1

今年預計的Project就是把所學到的木工，結合本身機械、電子的專業，去設計一些木製產品。經過一些考量 (方便來回林口攜帶、由簡入繁、可不斷變化) 我決定今年以一系列的夜燈開發當作Project。先從臨摩別人的作品開始，然後逐漸加入自己的點子。希望接下來每個月至少可以設計&製作一個夜燈，變成一系列 NLight (Night Light)。

The project in this year is expected to combine carpentry learned recently and own machinery & electronics expertise to design some wood products. To think some considerations (easy to carried and develop) I decided to develop a series of nightlights as Project in this year. Start from imitating others' work, and then gradually add my ideas. I hope I can design & produce one nightlights per month at least, to be a series of NLight (Night Light).

Concept

這個月首先登場的是NLight-Moon。以月圓當作概念。
利用淺白色的楓木，配合黃色的LED條燈，做出中秋月圓的意象。
First product in this month is NLight-Moon. Using full moon as a concept,
basing white maple, with yellow LED lights, displaying the Mid-Autumn moon imagery.

BOM 

Item	Part Name	Qty
1	楓木maple 160X130X25 mm	1
2	楓木maple 160X130X15 mm	1
3	楓木maple 160X130X08 mm	1
4	Yellow LED light strip 300 mm	1
5	線上開關 Switch	1
6	電源供應 AC110V to DC 12V (1A)	1
7	木工膠 Glue	1

作法

1. 首先在CAD裡先設計與確認設計的尺寸。

2. 備料，把所需的楓木尺寸裁切出來，總共三塊。
  

3. 其中有兩塊要切出圓來，先用壓克力線鋸 鋸出圓來，再用鑿刀修整圓。
 

4. 膠合三片，並利用虎前與C型夾固定住。

5. 等待木工膠乾著之後，用鉋刀削平外觀，並用砂紙打磨，最後上保護木蠟油。
  

6. 先鑽要給電線跑的孔，使電線穿過到內側，並焊接LED燈條 (30cm 12V 5W)

7. 安裝線上開關，以控制燈啟動與否。記得LED電極有方向性，小心不要接錯。
 

8. 完成接線，試點燈。

Step

1. Designed and checked the dimensions in CAD.
2. Prepared materiel, cut the required size of maple, including three prats.
3. Two parts have to be cut out circles hole, using acrylic wire sawing to cut firstly, then trimmed around the circle by chisel.
4. Glued three pieces together, and used C-clamps to fix.
5. After glue dried, flattening appearance by plane iron and sand paper, and finally applied wood wax as protection.
6. Drilled holes for installing wires and welded to LED strip (30cm 12V 5W)
7. Installed a line switch to control ON/OFF. Remember LED's electrode has direction.

檢討：
1. 備料是一個學問，通常由最小的尺寸開始裁切起，並考量餘料是否能安全裁切等等。
2. LED燈不夠深入，從外觀很容易看得出來，光線也因此不夠均勻。
3. 線上開關離燈超過30cm，不利使用者操作。
4. 因為LED還是會發熱，以至中間那一片，某些薄肉處會因熱變形，使表面鼓起不平。
5. 組合三片木頭，但花紋沒有對齊，十分可惜。