了解木材含水量对木工来说很重要

与 Wagner Meters 一起踏上旅程，在这里，木材含水量科学成为艺术家制作耐用、美观的木制品的最佳盟友。

无论您是经验丰富的木工还是探索木工领域的新手，掌握木材含水量这一细致而关键的方面将使您能够雕刻出迷人而持久的作品。

随着车床的每一次旋转，您都能感受到木材的低语，并对其含水量做出恰当的反应，确保您的作品不会开裂和变形，并保持永恒的优雅。

让我们深入探索一个水分、木材和工艺交织的世界，塑造的不仅仅是木材，还有流传几代的故事。

• 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。

MC是木材中水分的重量与不含水分的重量之比。其公式为：

MC = （水的重量/干木材的重量）x 100

例如，一块 10 磅的木块（干燥后测量），含有 1 磅的水，其 MC 为：

(1 / (10 - 1)) x 100 = 11.1%

控制MC的重要性

木材会随着其MC的变化而膨胀和收缩。因此，如果木材在车削后MC大幅下降，就可能收缩、开裂或弯曲。弯曲的发生是因为木材顺纹方向的收缩比逆纹方向的收缩更大，或者是因为木材干燥不均匀。

这意味着在制造木制品的过程中以及产品使用期间，MC 必须保持稳定在 2% 左右。

RH 和平衡水分含量

如前所述，MC 由周围空气的相对湿度决定。随着 RH 的增加，木材会吸收水分。随着 RH 的降低，木材会向空气中释放水分。当 RH 与 MC 达到平衡时，水分交换停止。这被称为平衡点，此时木材的 MC 称为平衡含水率 (EMC)。

为了避免膨胀和收缩问题，请将木材的 EMC 保持在接近产品使用地点的值。

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

不合适的MC值会在车削木材时造成问题。如果MC值过高，木材纤维就会变弱，车削过程就会不顺畅。如果MC值过低，木材就会开裂或碎裂。

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纹释放的速度比沿纹释放的速度快。

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。

窑干利用热量和空气循环来加速干燥过程。窑干木材的含水量约为8%，已准备好车削。缺点是成本相对较高。

风干木材比窑干木材便宜，但通常只能干燥至含水率 (MC) 约 10% 到 18%。在最终车削之前，您需要进一步干燥木材。

干燥木材

如果您使用的木材未干燥至合适的6%至9%的含水率，则需要自行干燥。干燥方法有几种。首先，您可以将其放置在相对湿度为30%至50%的封闭空间内进行风干。这种方法可能需要数月时间，但成本低廉，并且能够确保缓慢均匀地干燥。

您也可以使用自制窑炉进行窑干。如果您的空间狭小，可以使用普通白炽灯泡加热。有些人用微波炉烘干木材也取得了成功。但是，如果操作不当或速度过快，可能会出现问题。

木材端面干燥速度比木材其他部分快。你可以用一层类似Anchorseal的产品来保护端面，确保干燥更均匀。

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使用秤来判断木材是否干燥

当木材干燥并接近其EMC时，干燥速度会减慢并最终停止。您可以通过称量木材来判断何时发生这种情况。您需要在相对湿度保持在30%至50%的受控空间内进行称量。

用精密的电子秤，每隔几天称量一次木材，并记录重量，直到木材停止减重。一旦木材稳定下来，就达到了正确的热变形温度，就可以进行车削了。

使用秤精确测量 MC

您也可以使用秤来测量准确的MC。这是一个更复杂、更繁琐的过程，需要非常精确的秤。此外，还需要一个烘干木材的烤箱。木材在干燥过程中会释放有毒化学物质，因此烤箱必须专门用于此目的。

首先，从要测量的木材侧面切下一块约1厘米（XNUMX英寸）的小木块。称量木块的重量，精确到十分之一盎司（XNUMX盎司）并记录下来。这被称为“初始重量”。

接下来，将木块放入烤箱，温度约为 210 至 220 摄氏度（约 24 至 XNUMX 摄氏度）。大约需要烘干 XNUMX 小时。然后每隔几个小时称量一次木块，并记录重量。当木块停止失重时，就说明已经干燥了。

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：

MC = ((初始重量 – 烘干重量) x 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 可选：针式仪表和无针式仪表。

针式测力计利用木材中水分的电阻来测量水分含量。测力计有两个金属针，你可以将它们插入木材至所需深度。测量针之间的电阻。电阻越低，水分含量越高。

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。

无针式测力计通过木材发送电磁信号，测量木材的介电特性。测量时，只需将测力计放置在木材的平面上即可。几秒钟内即可获得读数。无需使用测力计，也不会损坏木材表面。无需浪费时间将测力计敲入木材，因此使用无针式测力计速度更快。

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

木材水分仪 比使用秤来测量 MC 更快、更容易、更可靠。

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
• 它们不受温度和晶粒取向的影响
• 它们更快、更易于使用

埃里克瓦格纳

Eric 非常高兴能够解决潮湿问题，这个问题在美国乃至世界其他地区造成了数十亿美元的浪费。他喜欢在空闲时间做木工活，而且他知道自己的项目不会受到潮湿问题的困扰，这也对他很有帮助。

最后更新于 6 年 2023 月 XNUMX 日