劉兆奎

傳統(tǒng)的木材加工技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)全新的發(fā)展形式，現(xiàn)代加工技術(shù)也是在這一過程中逐漸實現(xiàn)對傳統(tǒng)木材加工技術(shù)的取代。在全新的加工技術(shù)下，木材的特性與價值可得到最大限度的發(fā)揮，甚至可實現(xiàn)對一些新特性的創(chuàng)造。這對木材應(yīng)用范圍的拓寬有極大的促進作用。對先進的加工技術(shù)進行利用不僅可提高木材加工企業(yè)的競爭優(yōu)勢，同時可在一定程度上幫助相關(guān)企業(yè)實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化，因此必須在木材加工中實現(xiàn)對先進技術(shù)的應(yīng)用。

一、木材加工技術(shù)簡介

1.木材加工的定義

在不改變木材基本特性的基礎(chǔ)上利用化學(xué)方法以及機械設(shè)備對木材原料進行加工就是傳統(tǒng)的木材加工。社會在不斷發(fā)展，技術(shù)也在進行不斷的更新，人們對木材的基本特性也提出更高要求，其中主要包括木材的高彈、紋理以及色調(diào)等，防火防腐等要求也是其必不可少的組成部分。傳統(tǒng)工藝已經(jīng)不能實現(xiàn)對社會發(fā)展的有效適應(yīng)，現(xiàn)代木材加工技術(shù)主要是基礎(chǔ)木材學(xué)、應(yīng)用物理學(xué)以及生物學(xué)結(jié)合的基礎(chǔ)上進行，其中還包括化學(xué)、熱工學(xué)以及聲學(xué)等必不可少的部分。在對上述原理進行充分利用的基礎(chǔ)上對木材進行加工就是指現(xiàn)代木材加工技術(shù)，不僅可對木材的使用特性進行有效提高，同時可對其系統(tǒng)性活動進行最大限度的保持。

2.我國木材加工技術(shù)的歷史演變

木材加工在我國自古有之。大家最為熟悉的應(yīng)屬春秋末期的魯班，他發(fā)明了簡單的木材加工工具墨汁、角尺等；秦漢之際，木材加工工具進一步發(fā)展出現(xiàn)了鑿、錛；北魏時則初步形成了簡單地木材加工技術(shù)；唐宋時期木材加工技術(shù)發(fā)展較快，人們會用鋸開、氣干、拼合、包封等較復(fù)雜的技術(shù)處理木材，并采取蒸煮、干燥、加楔和留縫的方法提高木結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；到了明代木材加工技術(shù)走向成熟，木制家具更是以精巧的結(jié)構(gòu)和簡樸的造型馳名內(nèi)外。而我國木質(zhì)結(jié)構(gòu)的古建筑和自然園林藝術(shù)更是國內(nèi)外的一個驚嘆。新中國成立后陸續(xù)成立了木材加工研究部門致力于發(fā)展木材加工技術(shù)。

二、提高木材加工技術(shù)的必要性

自從進入21世紀，現(xiàn)代化以及國際化是我國木材加工行業(yè)未來發(fā)展的趨勢與方向，國際間頻繁的經(jīng)濟貿(mào)易往來對其有極大的推動作用。不斷提高木材技術(shù)不僅可保持我國木材加工行業(yè)的領(lǐng)先地位，同時可在一定程度上對國際競爭力進行不斷增強。在全球環(huán)境持續(xù)惡化的趨勢與背景之下，各國政府不斷提高對環(huán)境污染以及資源浪費現(xiàn)象的重視程度，因此在實際對木材進行加工時必須實現(xiàn)與環(huán)保理念的有機結(jié)合，促使可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)。

三、目前較前沿的木材加工技術(shù)有哪些

經(jīng)過長期的實踐與發(fā)展，木材加工技術(shù)已經(jīng)取得顯著成就。全球范圍內(nèi)存在多種木材加工技術(shù)，我們主要針對較為先進的幾種技術(shù)進行分析與介紹。實現(xiàn)與先進技術(shù)的有機結(jié)合對新技術(shù)的推廣有重要作用，同時可在一定程度上對行業(yè)的現(xiàn)代化進行提高。

1.CVD涂層技術(shù)

CVD涂層技術(shù)即化學(xué)氣相沉積技術(shù)，其主要原理是采用各種金屬類（如鎳、銅、鈦、鈷、鉻、鉭、鋁等）化學(xué)物質(zhì)或混合物質(zhì)在刀片表層形成一層涂抹或沉積膜，通過加強穩(wěn)定性、耐磨性、韌性乃至切割性等以提高刀具的使用效率。英國制造研究部門早前已經(jīng)通過鈦化合物和其他金屬混合物在刀具表面沉積涂層來達到提高刀片耐磨度的試驗，得出其性能高于常規(guī)刀片的4倍左右。萬奈特（美）公司也利用鈦鋁化合物的混合體在超晶體刀具表面進行涂層覆蓋，且使用效果至少提升一半左右的工作效率。德國教授發(fā)現(xiàn)采用微米級別的氧化鋁涂層的陶瓷刀具的切割效果遠遠大于常見刀具的切割效果。而日本三菱集團研發(fā)的特殊鈦金屬超級涂層刀具，表面光滑且忍性極高、耐磨和穩(wěn)定性都有很優(yōu)秀的表現(xiàn)。

2.高速切削技術(shù)

高速切削技術(shù)的原理是利用提高加工工具單位時間內(nèi)的轉(zhuǎn)速來增強刀具、砂輪的使用效果，縮短完成一件產(chǎn)品加工制造的時間。但是這種技術(shù)對刀具的挑選比較苛刻。德國Leitz公司研發(fā)的快速自動換刀系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速可達到36000r/min以上，且收縮式和液壓式加緊夾頭大大增加了柄盤類刀具的安裝精度，其生產(chǎn)能力提高近一倍。L公司開發(fā)的系列產(chǎn)品都有著極其出色的表現(xiàn)。值得一提的是，旗下的多變廓成型銑刀。它利用三角特殊定位方式可重磨換刀片設(shè)計令刀片與刀體搭配更具靈活性，不僅降低了采購成本、同時也提高了加工過程中對材料的適應(yīng)性。高速切削技術(shù)很關(guān)鍵的一個因素就是動力平衡，它關(guān)系著生產(chǎn)安全。加拿大的圖奧特教授和我國的陳世平教授都對動力平衡方面進行了研究分析和試驗，并取得了一些進展。相信不久的將來，對于高速切削刀具使用的安全性會越來越有保障。

3.納米改性加工技術(shù)

納米改性加工技術(shù)主要是利用納米科技對木材原料的基本性能進行優(yōu)化的一種加工技術(shù)。它是將微波處理技術(shù)與壓力浸漬等方法有機結(jié)合提升木材的滲透性，然后盡可能多的使前驅(qū)溶液進入木材原體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，以木材為原生場所，發(fā)生原位反應(yīng)生成納米材料后成為新型的復(fù)合材料。生成的無機納米體可以改變木材的性能。不同材料的納米體還有不同的表現(xiàn)，如氧化鈦納米體可以提升木材的硬度；氧化硅納米體可以保溫；銀銅等金屬氧化物的納米體具有較強的光譜殺菌能力等等。

4.超聲波切割加工技術(shù)及在線檢測技術(shù)

超聲波切割技術(shù)是利用工具端面做超聲振動通過磨料的機械碰撞作用、磨拋和超聲波的空化作用加工木材的一種技術(shù)。超聲波切割技術(shù)雖然對木材的硬度有所要求，但它依然對木材部件各種形狀的加工有很好的適應(yīng)度，而且操作精度很高，可以有效提高生產(chǎn)效率。在線檢測技術(shù)是利用帶鋸自控與聲控、激光標(biāo)準(zhǔn)檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫有機結(jié)合在一起組成的信息自動化系統(tǒng)的木材加工技術(shù)。

5.綠色加工技術(shù)

綠色環(huán)保加工技術(shù)主要是應(yīng)現(xiàn)代社會環(huán)保節(jié)能減排的要求而出現(xiàn)的一系列新概念加工技術(shù)。如木材加工過程中的除塵、除噪振技術(shù)以及廢舊木材的回收再利用技術(shù)。除塵技術(shù)目前的主要辦法是采用高效旋風(fēng)分離器對廢材進行分離篩選或在砂光打磨段采用分層過濾除塵器。而除噪振技術(shù)則是通過研究刀片在空氣中產(chǎn)生阻力和空氣流的相關(guān)性來尋找減小噪聲和振動的技術(shù)。

通過對較為前沿的現(xiàn)代化木材加工技術(shù)的了解和掌握，可以結(jié)合我國實際木材加工行業(yè)的現(xiàn)狀和優(yōu)勢，積極研究和開發(fā)具有國際領(lǐng)先水平的木材加工技術(shù)。既要保持我國木材加工的傳統(tǒng)精髓又具有時代創(chuàng)新特色，是研發(fā)未來木材加工技術(shù)的一個課題。只有保持繼承傳統(tǒng)的創(chuàng)新才能更具有民族性和超越性，并使我國的木材加工技術(shù)立于不敗的領(lǐng)先地位。

（作者單位：164031黑龍江省通北林業(yè)局）endprint