了解木材含水量对木工来说很重要

无论你是经验丰富的木工车床制作者还是新手，了解木材含水率都能帮助你制作出不易开裂、不易变形且经久耐用的车床作品。

• 了解水分含量
• 控制MC的重要性
• RH 和平衡水分含量
• 木材车削中的水分问题
• 两次翻转如何帮助控制收缩
• 控制水分含量
• 干燥木材
• 使用湿度计测量 MC

成功的木工车削，如同所有木工一样，需要精心管理木材的含水率。含水率是影响木材加工性能、成品耐用性和持久美观的重要因素。

了解水分含量

所有木材都含有水分。木材是一种吸湿性材料，这意味着它很容易吸收或释放水分。周围空气中的湿度决定了木材的含水率 (MC)。

相对湿度 (RH) 衡量的是空气中的水分含量。它表示的是空气中水含量与给定温度和压力下空气所能容纳水含量的比值。

当相对湿度升高时，木材会吸收空气中的水分，导致其膨胀。当相对湿度降低时，木材会释放水分到空气中，导致其收缩。

含水率（MC）是指木材中水分的重量与木材干燥后重量（即未加水分时的重量）之比。计算公式为：

MC = （水的重量/干木材的重量）x 100

例如，一块重 10 磅的木头，如果含有 1 磅水，则其干重为 9 磅，因此其含水率 (MC) 为：

(1 ÷ 9) x 100 = 11.1%

控制MC的重要性

木材的含水率会随着其变化而膨胀和收缩。因此，如果木材车削后含水率大幅下降，则可能发生收缩、开裂或翘曲。翘曲的发生是由于木材纹理不同方向上的收缩量不同，或是由于干燥不均匀造成的。

因此，最好让主成分（MC）保持稳定，从制作完成到使用期间保持在 2 个百分点左右。

RH 和平衡水分含量

正如我们之前所见，木材的含水率 (MC) 取决于周围空气的相对湿度。相对湿度升高时，木材吸收水分；相对湿度降低时，木材向空气中释放水分。当木材与周围空气达到平衡时，水分交换停止。这被称为平衡点，此时木材的含水率称为最佳含水率。 平衡含水量 （电磁兼容）。

为了避免出现问题 膨胀和收缩保持木材的平衡含水率接近产品使用环境中的含水率值。

对于北美的大多数室内空间，平均 RH 为 30% 到 50%，这对应于 6% 到 9% 的 EMC。

木材车削中的水分问题

木材含水率不合适会在车削过程中造成问题。如果在最后车削时含水率过高，工件在干燥过程中会收缩变形。如果含水率过低，木材则可能开裂或崩边。

干燥不均匀也会导致问题。干燥过快的木材中心的MC值可能高于表面。这会导致表面收缩幅度大于中心，并在木材内部产生应力。木材翻转时，应力会释放，导致木材弯曲变形。

木材干燥不均匀也是因为水分从端面逸出的速度比从侧面逸出的速度快得多。

由于木材横向收缩的程度大于纵向收缩的程度，因此木材转动后收缩过多会导致木材弯曲。

两次翻转如何帮助控制收缩

两次车削可减少毛坯干燥时间，确保车削顺利，并防止车削后出现裂纹和翘曲。

顾名思义，这是一个两步工艺。首先，将一块生坯翻转，去除大部分废料。然后，给作品额外的时间进行干燥。去除大部分废料后，作品的干燥速度会比整个坯料快得多。

随着木材干燥，作品会自然变形。一旦木材达到正确的MC，最后的车削就会去除剩余的废料，并形成最终的形状。有了正确的MC，作品在最后的车削后就不会收缩或变形。

控制水分含量

水分控制在车削开始前很久就开始了。车削木材的来源有很多，其含水量 (MC) 会因所选木材种类的不同而有很大差异。

许多木工喜欢从绿木开始。绿木是指刚锯好、未经干燥的木材。绿木的好处在于，你可以选择一块比窑干木材更有特色的木材，而且价格便宜，甚至免费。

窑干法利用热量和空气循环来加速干燥过程。用于室内装饰的窑干木材通常干燥至含水率6%至8%左右，即可进行车削加工。缺点是成本相对较高。

风干木材比窑干木材便宜，但其含水率通常只有10%到18%左右。在最终车削之前，还需要对这种木材进行进一步干燥。

干燥木材

如果您使用的木材含水率未达到合适的 6% 至 9%，则需要自行干燥。干燥方法有多种。首先，您可以将其置于相对湿度为 30% 至 50% 的封闭空间内进行自然风干。这种方法可能需要数月时间，但成本低廉，且能确保缓慢均匀干燥。

你也可以用自制窑炉进行窑干。如果你有一个小型封闭空间，可以用普通的白炽灯泡提供热量。有些人成功地用微波炉烘干木材，但如果操作不当或速度过快，可能会出现问题。

木材的端面比其他部分干燥得更快。使用端面密封剂（例如 Anchorseal）密封端面，可以使干燥更加均匀。

使用秤来判断木材是否干燥

随着木材干燥并接近其平衡含水率（EMC），干燥速度会减慢并最终停止。您可以通过在相对湿度保持在30%至50%的受控空间中称量木材来判断这种情况何时发生。

使用精密电子秤，每隔几天称量一次木材重量，并记录重量，直到重量不再下降。一旦重量稳定，木材就达到了该空间所需的平衡含水率（EMC），可以进行车削加工了。

使用秤精确测量 MC

您也可以使用天平精确测量木材的含水率。但这比较复杂繁琐，需要一台非常精确的天平。此外，还需要一个烘箱来干燥木材。木材在干燥过程中会释放树脂、提取物和气味，因此请使用非食品烘箱。

首先，从你要测量的木材上切下一小块，大约 1 英寸的立方体。这么小的木块重量只有几分之一盎司，所以要用精度至少为 0.01 克的电子秤称重，并记录重量。这就是“初始重量”。

接下来，将木块放入烘箱中，在 214°F 至 221°F（101°C 至 105°C）的温度下烘干，该温度范围符合 ASTM D4442 标准（烘箱干燥水分测试标准）。大约 24 小时后，每隔几个小时称量木块的重量并记录。当木块不再减轻重量时，即表示已干燥。

称量木块并记录重量。这就是“烘干重量”。然后使用这两个重量计算MC：

边际成本 = ((初始重量 − 烘干重量) × 100) ÷ 烘干重量

使用湿度计测量 MC

用秤测量MC既费时又繁琐。使用湿度计可以更快捷、更方便地完成测量。

有两种类型 水分仪针式仪表和无针式仪表。

针式含水率表测量木材的电阻，电阻值随含水率的升高而降低。这种表有两个金属针，需要将其插入木材至所需深度。测量的是两个金属针之间的电阻值。电阻越低，木材的含水率越高。

针式测温仪对温度敏感，因此通常配有温度校正图。它们对木材种类的化学成分也很敏感，因此通常会提供木材种类设置。

木纹的方向也会影响读数，因此您需要以正确的方向驱动针脚。

无针式介电常数表通过向木材发送电磁信号来测量其介电特性。读取数据时，只需将表放在木材的平面上即可。几秒钟内即可获得读数。由于没有针头会损坏木材表面，也无需像传统方法那样将针头钉入木材，因此无针式介电常数表的使用速度更快。

无针式测厚仪对木材密度敏感，并配有木材种类设置功能。如需测量不同深度，请使用具有可选深度设置的优质无针式测厚仪。木材纹理方向不会影响读数。

木材水分仪 比用秤测量 MC 值要快得多，也容易得多。

无针式仪表与针式仪表相比具有以下优点：

• 它们不会损坏木材表面
• 它们不需要定向和驱动销
• 没有针脚弯曲或断裂
• 它们基本不受木材温度和纹理方向的影响。
• 它们使用起来更快更方便。

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最后更新于 13 年 2026 月 XNUMX 日