有哪些不同的晶粒方向,它们如何影响接头强度?

土木工程 细木工 端粒
2021-11-19 02:10:33

边缘纹理、正面纹理和长纹理之间有什么区别(为什么不在我们处理的时候把末端纹理扔进去)?

这些纹理方向中的哪一个会产生最强的胶接点?

1个回答

更新,2021 年 9 月

我们可能需要重新学习我们认为我们知道的关于胶接强度的知识......请参阅胶水神话:1 . YouTube 上 Patrick Sullivan 的 End grain。

剧透警报:结束谷物 | 端粒接头似乎是最强的!!!

如果通过进一步的测试和实验最终证明了这一点,这将引发一些非常有趣的猜测,即每个人(?)如何如此严重地错误,如此一致地,如此长时间。


边缘和面增益都是纵向纹理,其中纹理沿着表面运行。长粒=纵向粒,只是少了一口,也更容易快速打字!

木头的结构,木纹,可以想象成一捆紧紧地捆在一起的稻草。在纵向纹理中,我们看到了吸管的一侧。

末端谷物是切口暴露稻草末端的任何地方。所以几乎每块木板的两端都露出端纹。木材上的许多对角切割也会暴露出端纹,但切割角度越浅,纵向纹理越多(这就是为什么围接接头选择非常浅的角度,以最大化胶水表面积并增加固有强度胶接)。

木工中本质上存在三种胶合情况:

  • 长粒与长粒粘合
  • 末端纹理粘合到末端纹理(如在经典斜接接头中)
  • 长粒与端粒粘合

长粒 | 长纹理
所有长纹理到长纹理的接头(无论是面对面还是边到边,或两者的组合,如在某些 90° 接头中)应该是最坚固的胶接接头,如果做得好超过木头。因此,一句相当陈词滥调的木工格言“创造比木材本身更坚固的接缝”实际上是正确的[1]

胶水行业自己的测试、独立的实验室测试以及在车间进行的任何运行良好的测试都将证明这一点,如果一块被拆开,您可以预期木材大部分会发生裂痕,并且基本上会忽略接合线[ 2]

端粒 | 端粒
端粒与端粒接头是最薄弱的胶接接头。它们可以通过非常好的表面处理和在最终组装之前确定末端纹理的尺寸而变得更加安全,但一般来说,对于任何需要良好强度的接头,简单地将末端纹理粘合在一起是不够的[3]

将木头中的纹理想象成稻草,将末端纹理想象成这些稻草的末端有助于解释为什么它通常粘合不良,因为吸管的那些开口端非常吸水,毛细作用将胶水从表面输送走,也离开了一点点落后就形成了良好的纽带。

施胶的作用是密封或部分密封吸管,防止胶水过度吸收。

长粒 | 端粒
长粒到端粒接头自然介于上述两者之间。它们被/被认为相当脆弱,木工指南几乎经常会说它们需要以某种方式加固——用钉子、螺钉或销钉。

如果没有加固,它们可能太弱而无法单独依赖但是,如果处理得当(这将涉及在最终粘合之前确定最终纹理的尺寸),它们实际上可以在某些情况下足够坚固而无需任何机械加固,例如因为其他这件作品中的关节将有助于将东西固定到位,并且一切都相互支撑。


[1]这有时被错误地表达为“胶水比木材本身更坚固”,这并不完全准确。一般来说,只有胶合接头更牢固,而不是胶水,记住这一点很重要,这样你就不会错误地认为胶水会“因为它很坚固”(通常不是)来支撑间隙。环氧树脂是休闲木工常用的少数几种胶水之一,您可以依靠它来强力填补空白。

[2]因为这被普遍证明是正确的,所以它可以被任何木工用作胶合程序的酸性测试。如果在他们的测试中胶水接头失败,他们可以确信他们做错了什么,或者胶水有问题。长粒到长粒关节较弱的可能原因包括:

  • 木材不够光滑——粗糙的表面通常不能很好地与木工中使用的大多数胶水粘合,环氧树脂是一个明显的例外。通常,您希望木材上的表面非常光滑,以获得最佳的胶接,光滑但不抛光
  • 接合面不够平,例如角度偏离,因此边缘在其整个长度上不能很好地接触。
  • 夹紧压力不足。对于大多数木胶,您需要足够用力地夹住所有多余的胶水,以便从接头处挤出所有多余的胶水,这实际上意味着您需要非常牢固地夹住。
  • 胶水太薄。
  • 胶水太厚(太干)。
  • 胶水以某种方式“脱落”了,因为它被冻结或因为它已经老化。
  • 没有使用足够的胶水(应始终使用过量的胶水以获得最大的粘合强度)。
  • 另一个原因只是程序失败,因此即使使用完美连接的木材和新胶水,您也无法获得良好的连接。造成这种情况的典型原因是在使用胶水但没有及时将接头连接在一起的地方,因此胶水干得太干而无法形成足够的粘合(无论是与另一块木头还是已经涂在胶水上的胶水)另一块木头)。

[3]这并不是说末端到末端的接头永远不够坚固。经典的小盒子在所有四个角上都有斜接接头,由于尺寸小且对零件结构没有应力,这些接头可以完全接受并且实际上被广泛使用。但是,一旦盒子需要承受任何主要重量或需要足够坚固以承受大量移动或粗暴处理,则需要加强斜接(例如使用花键)其他接头(例如手指接头/梳子)接头、箱形接头或燕尾榫)。