Bài giảng-Thiết kế sản phẩm mộc và trang trí nội thất - chương 2 ppsx

- Độ cứng của gỗ cần được lựa chọn để đảm bảo sức chống chịu va đập, cọ sát của sản phẩm với các vật xung quanh khi sử dụng cũng như trong quá trình sản xuất, song nó cũng phải phù hợp v

Trang 19

Chương II Nguyên vật liệu trong sản xuất hàng mộc

Mục tiêu

Cung cấp những kiến thức cơ bản chung nhất về các

loại nguyên vật liệu được sử dụng trong công nghệ sản

xuất hàng mộc Đây là những kiến thức cần thiết phải

trang bị cho người làm công tác thiết kế sản phẩm mộc

Nội dung

- Giới thiệu về nguyên liệu chủ yếu trong sản xuất

hàng mộc: cung cấp những kiến thức về lựa chọn và sử

dụng nguyên liệu, tính toán kỹ thuật

- Các loại vật liệu có chức năng bảo vệ và trang trí

(dán mặt, dán cạnh)

- Giới thiệu các loại linh kiện liên kết và các loại vật

liệu phụ khác

2.1 Gỗ xẻ và ván nhân tạo

2.1.1 Gỗ xẻ (gỗ tự nhiên)

Gỗ tự nhiên là nguyên liệu lý tưởng cho sản xuất

hàng mộc Gỗ là nguyên liệu cơ bản trong công nghệ sản

xuất đồ mộc Với tình trạng gỗ tự nhiên ngày một khan

hiếm như hiện nay, sự mất cân bằng giữa cung và cầu về

loại nguyên liệu này đã bội hoá giá trị sử dụng của mặt

hàng gỗ tự nhiên

Tuy nhiên giá trị của nó chỉ thực sự phát huy khi nó

được sử dụng đúng chỗ, hợp cách Khi sử dụng gỗ tự

nhiên cần chú ý tới một số đặc trưng cơ bản sau:

- Tính chất cơ học

- Tính chống chịu sâu mọt

- Màu sắc - vân thớ

- Độ mịn bề mặt gỗ

- Tính co rút của gỗ

- Tỷ trọng của gỗ

- Tính chất gia công của gỗ

a) Đặc tính cơ học của gỗ

giải pháp cho liên kết mộng bởi sức chịu nén Tuỳ

theo mục đích sử dụng, chức năng của chi tiết mà ta lựa

chọn loại gỗ có các đặc tính cơ học cho phù hợp Nếu

chọn gỗ có tính chất cơ học không phù hợp có thể gây ra

những nhược điểm lớn đối với sản phẩm và có thể dẫn đến

sự mất an toàn chức năng của sản phẩm Các tính chất cơ

học cần được quan tâm đó là: Sức chịu nén ép, sức chịu

trượt, sức chịu uốn, modul đàn hồi, độ cứng, sức chịu tách,

khả năng bám đinh

- Sức chịu nén ép của gỗ (có thể là nén dọc hoặc

ngang thớ)cần được lưu ý khi chọn ép kém sẽ làm cho

Trang 21

mộng dễ bị chèn dập, liên kết yếu, có thể bị phá huỷ khi

sử dụng

- Sức chịu trượt chủ yếu phải quan tâm khi sản phẩm

có chi tiết cong, hướng chịu lực dễ gây hiện tượng trượt

dọc thớ

- Sức chịu uốn là tính chất cần được quan tâm nhiều

nhất trong thiết kế sản phẩm mộc Trong kết cấu sản phẩm

mộc ta thường xuyên bắt gặp các chi tiết chịu uốn như các

kệ đỡ ngang Nếu ứng suất uốn xuất hiện trong chi tiết

vượt quá giới hạn cho phép của gỗ, chi tiết sẽ bị phá huỷ

- Modul đàn hồi ảnh hưởng trực tiếp tới độ võng của

chi tiết gỗ Trong thiết kế cần tính toán lựa chọn loại gỗ có

modul đàn hồi phù hợp, đảm bảo tính thẩm mỹ của sản

phẩm

- Độ cứng của gỗ cần được lựa chọn để đảm bảo sức

chống chịu va đập, cọ sát của sản phẩm với các vật xung

quanh khi sử dụng cũng như trong quá trình sản xuất, song

nó cũng phải phù hợp với điều kiện gia công

- Sức chịu tách của gỗ là tính chất cần được tìm hiểu

kỹ, trước khi gia công bởi nó ảnh hưởng trực tiếp tới chất

lượng các mối liên kết mộng và liên kết bằng đinh

b) Đặc tính chống chịu sâu mọt của gỗ

Khả năng chống chịu sâu mọt của gỗ là một trong

những tác nhân quyết định chất lượng sản phẩm Ngày

nay, tuy có nhiều phương pháp bảo quản gỗ tương đối hữu

hiệu song những loại gỗ có sức chống chịu tự nhiên đối

với mối mọt vẫn được ưa chuộng bởi một số phương pháp

bảo quản gỗ đặc biệt là bảo quản bằng hoá chất vẫn ít

nhiều ảnh hưởng tới tâm lý người sử dụng

Tóm lại, khi sử dụng gỗ có khả năng bị sâu mọt xâm

hại, ta cần phải có phương án xử lý bảo quản phù hợp

c) Màu sắc và Vân thớ gỗ

Màu sắc và Vân thớ gỗ là yếu tố quyết định giá trị

thẩm mỹ của sản phẩm, bởi vậy, khi lựa chọn gỗ cần tìm

hiểu kỹ vấn đề này Cần lưu ý rằng tính thẩm mỹ của sản

phẩm còn thể hiện qua sự đồng đều về màu sắc và vân thớ

gỗ của các chi tiết trong sản phẩm chứ không nhất thiết là

phải đẹp trong từng chi tiết

Vân thớ gỗ ngoài việc tác động trực tiếp tới tính

thẩm mỹ của gỗ, nó còn ảnh hưởng rất lớn tới sự biến

dạng gỗ trong quá trình sử dụng

Về màu sắc, gỗ có thể được nhuộm màu theo ý

muốn, song cần lưu ý lựa chọn phương thức nhuộm sao

cho không làm mất đi vẻ đẹp vốn có của các vân thớ gỗ

Trong từng điều kiện thiết kế, từng mục đích sử dụng

cụ thể mà ta có thể lựa chọn loại gỗ có chất lượng màu

sắc, vân thớ cho phù hợp

d) Độ mịn của bề mặt gỗ

Trang 23

Do cấu tạo thô đại của mỗi loại gỗ khác nhau kéo

theo độ mịn bề mặt của chúng cũng khác nhau Nhìn

chung gỗ có độ mịn bề mặt càng cao, càng dễ cho những

sản phẩm đẹp bởi có thể tạo ra độ bóng theo ý muốn mà

không cần thiết tới lớp bả lót

e) Tính chất co rút của gỗ

Gỗ có tính chất co rút khi thay đổi độ ẩm là một

nhược điểm lớn của loại nguyên liệu này Tính chất co rút

phụ thuộc vào cấu tạo của từng loại gỗ Sự co rút của các

chi tiết trong sản phẩm mộc có thể gây ra nhiều khuyết tật

cho sản phẩm như: cong vênh, nứt nẻ,

Nhìn chung, sự co rút dọc thớ của gỗ là không đáng

kể, nó chỉ vào khoảng 0,1% đến 0,3% Theo hướng xuyên

tâm, mức độ co rút vào khoảng 3% đến 6% Còn theo

hướng tiếp tuyến, mức độ co rút lớn hơn, mức độ co rút từ

5% đến 12%

Do vậy khi thiết kế cần quan tâm tới lượng dư kích

thước co rút cho phôi liệu cũng như chi tiết hoàn thiện

Bản chất của sự co rút là sự thay đổi độ ẩm gỗ bởi vậy cần

hết sức lưu ý tới độ ẩm gỗ cũng như độ ẩm của môi trường

sử dụng

f) Tỷ trọng của gỗ

Tỷ trọng của gỗ là một chỉ tiêu mang tính tổng hợp,

nhiều chỉ tiêu khác có liên quan mật thiết với chỉ tiêu này,

đặc biệt là các chỉ tiêu về tính chất cơ học của gỗ

Đối với việc sản xuất hàng mộc dân dụng, tỷ trọng

của gỗ không nên quá lớn bởi gỗ có tỷ trọng lớn vừa khó

gia công, vừa nặng nề trong sử dụng Tất nhiên, xét về độ

bền thì thông thường, gỗ có tỷ trọng lớn sẽ có độ bề cao

Trang 25

hơn Tỷ trọng hợp lý của gỗ sử dụng trong sản xuất hàng

mộc thường là 0,4 đến 0,5 g/cm3

g) Tính chất gia công của gỗ

Tính chất gia công của gỗ thường chỉ gỗ khó hay dễ

gia công Tính chất gia công của gỗ thường gắn liền với

nhiều tính chất cơ lý và cấu tạo của gỗ Gỗ để sản xuất

hàng mộc cần phải dễ gia công đặc biệt là phải phù hợp

với chế độ gia công trong một số trường hợp như chạm

khắc hay tiện tròn Cần phân biệt gỗ dễ bào với gỗ khó

bào, gỗ dễ đánh nhẵn với gỗ khó đánh nhẵn, gỗ dễ đóng

đinh với gỗ khó đóng đinh

Tóm lại gỗ khó gia công ảnh hưởng rất lớn đến quá

trình công nghệ và chất lượng sản phẩm, cần hết sức lưu ý

khi lựa chọn gỗ và phương pháp gia công

2.1.2 Ván nhân tạo

Để nâng cao hiệu quả sử dụng gỗ cũng như nhằm

khắc phục các nhược điểm của gỗ tự nhiên, từ gỗ có thể

sản xuất ra các loại gỗ nhân tạo như ván dăm, ván dán,

ván sợi hay ván mộc

2.1.2.1 Ván dăm

Như chúng ta đã biết, ván dăm có tính chất ổn định

kích thước cao hơn hẳn so với gỗ tự nhiên, bởi vậy, ván

dăm được sử dụng rất phổ biến trong công nghệ sản xuất

đồ mộc, nhất là các loại đồ mộc lắp ghép tấm phẳng

Ván dăm nhẹ: KLTT < 400 kg/m3

Trang 27

Ván dăm vừa: KLTT = 400 - 800 kg/m3

Ván dăm nặng: KLTT > 800 kg/m3

Cường độ uốn tĩnh của ván dăm có thể đạt trên

4000N/cm2, modul đàn hồi có thể đạt trên 240000N/cm2

Trước đây, ván dăm được sử dụng trong một số loại

sản phẩm mộc nhất định, nay nó được ứng dụng hầu hết

mọi vị trí có thể Những sản phẩm mộc mang tính truyền

thống nay cũng có mặt của ván dăm

Thông thường, trên bề mặt ván dăm đượng bọc phủ

một lớp ván vừa là để trang trí, vừa là để bảo vệ ván Hiện

nay ở một số làng nghề đã trang trí bề mặt ván dăm bằng

chạm khảm như làm trên gỗ và kết quả cho thấy chất

lượng cũng không thua kém sản phẩm chạm khảm trên gỗ

Một số cơ sở sản xuất thì phủ lên bề mặt một lớp bả matit

rồi kéo vân trang trí và phun sơn cũng cho những sản

phẩm có chất lượng thẩm mỹ khá ấn tượng

Trong công nghệ sản xuất đồ mộc từ ván dăm, một

vấn đề cần đặc biệt quan tâm là che bọc các cạnh của ván

Đối với ván dăm được trang sức bằng phương pháp bả thì

cạnh của ván thường cũng được bả kín Còn đối với các

loại ván trang trí bằng dán phủ mặt thường được trang trí

bằng cách dán cạnh (phương pháp bả cạnh cũng có thể sử

dụng trong trường hợp này) Nẹp dán cạnh ván dăm có thể

là ván lạng tự nhiên, nẹp nhựa (PVC), nẹp gỗ chữ T, nẹp

cao su, nhựa mềm

Khi lựa chọn ván dăm làm nguyên liệu trong sản

xuất hàng mộc cần quan tâm tới các tính chất cơ - lý - hoá,

tính độc hại và một số tính chất có yêu cầu đặc biệt khác

Trang 29

2.1.2.2 Ván dán

Ván dán thường được sử dụng thay thế cho ván gỗ tự

nhiên ở nhiều vị trí như mặt bàn, mặt ghế hay các hồi tủ,

vách tủ ván dán có thể uốn cong hay được gia công theo

phương pháp ép định hình Ván dán trước đây thường

được sử dụng với chiều dày từ 4 đến 6mm, và kết cấu từ 3

đến 5 lớp Ngày nay, các loại ván dán có chiều dày từ

10mm trở lên đã được sử dụng tương đối nhiều, ứng dụng

như ván dăm

Ván dán thông thường được trang sức bằng một lớp

ván lạng tự nhiên hoặc ván lạng tổng hợp có chất lượng bề

mặt tương đối đẹp, các cạnh thường được xử lý bằng các

nẹp gỗ hoặc phẳng, hoặc có hình chữ T, có mòi hoặc

không mòi cạnh

Các khuyết tật thường gặp khi sử dụng ván dán trong

sản xuất hàng mộc là phồng rộp bề mặt hoặc bong mép

ván bởi vậy khi lựa chọn các phương án liên kết cần hết

sức lưu ý tới phần mép cạnh của ván

Trong công nghệ sản xuất hàng mộc hiện nay, chúng

ta thường thấy ván dán được sử dụng trong các kết cấu tấm

pano Nếu được xử lý trang trí bề mặt tốt, chất lượng thẩm

mỹ của chúng không thua kém sản phẩm được làm bằng

gỗ tự nhiên, hơn nữa nó lại hơn hẳng gỗ tự nhiên bởi tính

ổn định kết cấu của nó

Hiện nay, ở một số nước đã xuất hiện một loại ván

dán đặc biệt, chúng được kết cấu bởi các tấm ván mỏng

xếp song song (ván dán xếp vuông góc) đó là ván LVL

Loại vật liệu này đã và đang được nghiên cứu đưa vào sản

xuất tại Việt Nam Loại vật liệu này có thể thay thế các

loại gỗ tự nhiên ở các vị trí có kết cấu khung, hộp rất tốt

bởi chúng có thể khắc phục rất tốt các yếu điểm của gỗ tự

nhiên Ván LVL có chiều dày lớn hơn nhiều so với ván

dán thông thường và nó có thể được xẻ thành các thanh, có

thể làm khung cửa, chân bàn

2.1.2.3 Ván sợi

Ván sợi có nhiều loại, theo phương pháp có ván sợi

ướt, ván sợi khô; theo hình thức sản phẩm có ván sợi định

hình và ván sợi không định hình; theo tính chất có ván sợi

chịu nước, ván sợi cách âm, cách nhiệt

Ván sợi thông thường có cường độ uốn tĩnh khoảng

2000 đến 4000 N/cm2 KLTT loại ép cứng là trên 800

kg/m3, loại ép vừa từ 500 đến 700 kg/m3, loại nhẹ (xốp) có

thể dưới 400 kg/m3

Ván sợi được chú ý chủ yếu là nhờ những tính năng

đặc biệt như cách âm, cách nhiệt của nó

2.1.2.4 Ván mộc, ván ghép thanh

Ván mộc là loại ván được sản xuất để làm đồ mộc có

cấu tạo cơ bản là lõi được ghép bằng gỗ xẻ hay tấm tổ ong

Trang 31

cho một khung xác định và lớp áo được dán bọc bằng các

lớp ván mỏng (ván dán, ván bóc hoặc ván lạng)

Ván mộc thường được sản xuất từ các tấm định hình

tạo thành các bộ phận của sản phẩm mộc Ví dụ như mặt

bàn, đầu giường, vách, hồi tủ, cánh cửa Hiện nay, trong

sản xuất cũng có những loại ván mộc không có khung

Ván ghép thanh là loại ván được ghép từ các thanh

gỗ xẻ nhỏ gọi là thanh cơ sở để tạo ra một tấm ván có độ

rộng lớn hơn rất nhiều so với kích thước của thanh cơ sở

Loại ván này có thể được phủ mặt hoặc không phủ mặt tuỳ

theo yêu cầu sản phẩm cụ thể Người ta có thể trang sức

ván ghép thanh bằng một màng trang sức trong suốt nếu

các thanh cơ sở đã được tuyển chọn có chất lượng tốt,

tương đối đồng đều

2.2 Vật liệu dán mặt

Đối với các loại ván nhân tạo, thường thì bề mặt có

chất lượng thẩm mỹ thấp nên nó thường được phủ bọc

bằng một lớp ván phủ mặt có thể là ván mỏng, ván lạng tự

nhiên, ván lạng tổng hợp hay giấy trang trí

Việc dán phủ bề mặt ván không chỉ là để giải quyết

yếu điểm thẩm mỹ của ván nhân tạo mà còn có ý nghĩa

như một lớp bảo vệ (đôi khi nó cũng làm tăng cường độ

ván một cách đáng kể) Bởi vậy khi lựa chọn cần chú ý tới

tính bảo vệ của ván phủ mặt phù hợp với từng điều kiện sử

dụng cụ thể

2.2.1 Ván lạng

Ván lạng là một loại ván có chiều dày rất nhỏ,

thường từ 0,3 đến 0,7mm và còn có thể mỏng hơn như thế

Loại ván này thường được lạng từ những loại gỗ quý, có

vân thớ đẹp, dễ gia công

Về cơ bản, tính chất của ván lạng gỗ cũng giống như

tính chất của loại gỗ làm ra nó Song cần lưu ý là ván rất

mỏng nên dễ bị rách nát và bị hút ẩm trở lại Kích thước

ván thường không được lớn nên cần lợi dụng một cách

triệt để nhất

Khi sử dụng ván lạng để trang trí cho các loại ván

nhân tạo cần lưu ý tới chất lượng bề mặt ván nền và keo

dán bởi ván lạng có chiều dày rất mỏng nên chất lượng bề

mặt ván nền xấu hay tính toán keo không tốt sẽ làm giảm

chất lượng trang trí

2.2.2 Giấy trang trí

Giấy trang trí là sản phẩm nhân tạo nên kích thước

của nó có thể lớn hơn rất nhiều so với ván lạng (có thể tới

10 m2); chiều rộng thường từ 1,2 đến 1,5m; chiều dài từ

1,5 đến 2m

Chính vì đây là một loại sản phẩm nhân tạo, bởi vậy

mà các hoa văn hoạ tiết và màu sắc trên nó được tạo ra rất

đa dạng, phong phú Các hoạ tiết có thể chính là các vân

thớ giống như gỗ tự nhiên, có thể hoạ tiết là một motuyp

Trang 33

trang trí nào đó hay là cả một bức tranh phong cảnh Và

đặc biệt độ nhẵn, bóng bề mặt của nó có thể rất cao, điều

mà gỗ tự nhiên khó có thể đạt được bởi cấu tạo sợi gỗ, lỗ

mạch của gỗ

Giấy trang trí có thể tạo được bề mặt có độ rắn chắc

rất cao, sự va chạm cơ giới thường không để lại dấu vết

trên bề mặt ván Nhiệt độ mà giấy trang trí có thể chịu

được cũng tương đối cao, tính chống ẩm và chống hút

nước tốt, chịu được các loại hoá chất có tính Bazơ hay

Axít yếu

2.3 Vật liệu xử lý cạnh

Có nhiều phương pháp để xử lý cạnh ván sử dụng

trong sản xuất hàng mộc Bả matít rồi phun sơn cạnh ván

là một trong những phương pháp xử lý cạnh ván Song

điều chúng ta cần tìm hiểu trong mục này là các loại vật

liệu khác dùng để xử lý dán cạnh cho ván

Xử lý dán cạnh ván có rất nhiều loại vật liệu và

nhiều phương pháp thực hiện Có thể dán cạnh bằng ván

lạng, gỗ xẻ, PVC và có thể là dán keo trực tiếp, ép nhiệt

hay ép nguội, liên kết mộc

Trong xử lý dán cạnh ván, ngoài việc quan tâm tới

chất lượng chung của chất liệu và chất lượng của mối liên

kết, cần đặc biệt lưu ý tới phần chuyển tiếp giữa bề mặt

ván với mặt cạnh Đây là vị trí dễ gây hư hỏng nhất, khi

thiết kế cần có những giải pháp phù hợp