木制玩具设计攻略
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2.1 木制玩具的主要用材

在木制玩具的生产过程中,由于材料的性质及对玩具安全性的要求不同,选材的空间往往较大,但仍要综合考虑材料的加工特性、面饰工艺、价格、密度、含水率、变形率、胶水的有害物含量等要素。目前,木制玩具的主要用材有荷木、桦木、榉木、松木、椴木以及人造板等。

2.1.1 荷木

荷木又称木荷、荷树,属大乔木,树高可达25米,胸径1米。树皮灰褐色,块状纵裂。叶革质,椭圆形,先端渐尖或短尖,基部楔形,嫩枝通常无毛。老叶入秋均呈红色。5—7月开肥大白色或淡红色的芳香之花,种子扁平、呈肾形、边缘具翅。木荷既是一种优良的绿化、用材树种,又是一种较好的耐火、抗火、难燃树种(图2-1和图2-2)。

图2-1 荷木木纹

图2-2 荷木玩具

木荷为亚热带树种,好生于气候温暖湿润的地方,在肥沃、排水良好的酸性土质中生长良好,在碱性土质中生长不良。木荷在我国安徽、浙江、福建、江西、湖南、四川、广东、贵州、台湾等省均有分布。

木荷树干通直,材质坚硬,呈浅灰色,纹理直,是纺织工业中制作纱锭、纱管的上等材料;有耐腐、耐磨特性,又是桥梁、船舶、车辆、建筑、农具、家具、胶合板等的优良用材。

2.1.2 榉木

榉木又称“椐木”或“椇木”,属落叶乔木,有时树高可以达到25米。树皮坚硬,枝很细。春天会开淡黄色小花,雌雄同株。开花后结三角形果实。据《中国树木分类学》记载:榉木产于江浙者为大叶榉树,别名“榉榆”或“大叶榆”。木材坚致,色纹并美,用途极广,颇为贵重。其老龄而木材带赤色者,特名为“血榉”。如果从弦切面剖开,有的榉木纹理大而美丽,色调酷似花梨木。

榉木主要产于我国南方,有时也称为南榆,在传统家具中使用非常广泛(图2-3和图2-4)。

图2-3 榉木板材

图2-4 榉木玩具

榉木质地细腻,密度较大,坚固耐冲击,抱钉性能好,由蒸汽加热后可弯曲,所以容易造型。其质地均匀,色调柔和,纹理流畅清晰。它较很多普通的硬木重,在木材的硬度排行上处于中等偏上水平。

目前,国内木材市场出售的榉木多为进口,产地为欧洲和北美地区,木质性能稳定,属于中高档次的家具、玩具用材。

2.1.3 松木

松木是常绿针叶乔木,雌雄同株。枝轮生,每年生一节或数节,冬芽显著,芽鳞多数。芽鳞、鳞叶(原生叶)、雄蕊、苞鳞、珠鳞及种鳞均呈螺旋状排列。鳞叶单生,幼时线形、绿色,随后逐渐退化成褐色,膜质苞片状,在其腋部抽出针叶(次生叶);针叶2、3或5针一束,生于不发育的短枝上,每束针叶的基部被膜质叶鞘所包围。

松材一般具有松香味、色淡黄、节疤多、对大气温度反应快、容易胀大、极难自然风干等特性,故需经人工处理,如烘干、脱脂去除有机化合物,漂白统一树色,中和树性,使之不易变形(图2-5和图2-6)。

图2-5 松木板材

图2-6 松木玩具

在生产玩具时,更多地会选择辐射松(新西兰松)。这种松木在生长过程中基本上不经人工修剪,所以板料中留有结疤等自然生长痕迹,在制成成品后,能充分展现出材料自然、真实、厚重的质感。

2.1.4 橡胶木

橡胶木是橡胶树的主干,是乳胶的原料来源。实生树的经济寿命为15~20年,芽接树为15~20年,生长寿命约20年。它主要分布在东南亚,我国境内广西、云南、海南也均有分布。

橡胶木木质结构粗且均匀,纹理斜,木质较硬,被公认为是世界上用途最广泛的实木之一(图2-7和图2-8);颜色呈浅黄褐色,年轮明显,轮界为深色带,管孔甚少。橡胶木由于其独特的装饰效果、大众化的价格而成为家具行业中性价比较高的新型材料,被越来越多的消费者所喜爱。

图2-7 橡胶木板材

图2-8 橡胶木玩具

2.1.5 桦木

桦木属桦木科桦木属,是约40种观赏或材用乔木和灌木的通称,遍布于北半球寒冷地区。

桦木树皮平滑,含树脂,白色或杂色,有横走的皮孔。幼树短而纤细的枝条上举,呈窄塔形树冠;老树枝条水平而常下垂。叶呈卵形或三角形,通常尾尖,叶缘具齿,互生于小枝上,常为亮绿色,秋天变黄。

玩具生产中一般用白桦较多,纹理直且明显,材质结构细腻而柔和、光滑,质地较软或适中。桦木富有弹性,干燥时易开裂翘曲,不耐磨。其加工性能好,切面光滑,油漆和胶合性能好(图2-9和图2-10)。

图2-9 桦木板材

图2-10 桦木玩具

2.1.6 椴木

椴木为普通木材,树干直且挺拔,由于缺陷较少,所以出材率高;材色较浅,空隙较大,容易染色或漂白;干缩性低,干后不变形不开裂,硬度稍低,不甚耐磨及抗碰抗压;抱钉能力很强。

在玩具生产中,较适合用作需要以钉固定的结构件。经过磨砂或抛光工序,能得到非常好的平滑表面,便于进行涂饰(图2-11和图2-12)。

图2-11 椴木板材

图2-12 椴木玩具

椴木重量轻,比强度较低,芯材抗腐蚀力差,白木质较容易受虫蛀,一般可以通过渗透防腐处理剂来防治。椴木一般为黄白色,纹理很直,有特殊光泽和柔软感,后期加工性能良好。

2.1.7 人造板

人造板是以原木、刨花、木屑、废材及其他植物纤维为原料,经过机械或化学处理制成的板材。与木材相比较,人造板材既保持了天然木材的优点,又可以合理地利用木材资源,做到小材大用、劣材优用,从而解决天然木材资源不足与缺陷较多的问题。

人造板材具有幅面大、质地均匀、表面平整光滑、变形小、美观耐用、易于加工等优点,被广泛用于玩具生产中。人造板材的种类很多,玩具生产中最常见的有胶合板、密度板等。

(1)胶合板

胶合板也称夹板,由三层或多层1毫米厚的单板或薄板胶贴热压制而成,是木制玩具常用的材料。夹板一般分为3厘板、5厘板、9厘板等多种规格(注:1厘即1毫米)(图2-13和图2-14)。

图2-13 胶合板板材

图2-14 胶合板玩具

其对称、奇数层的特点使该类板材具备结构稳定,不易形变、开裂,幅面大,施工方便,横纹抗拉力学性能好,可以热压成型等优点,故被大量用在玩具的一些需要承重、变形等部位。

(2)密度板

密度板的全称为密度纤维板,是以木质纤维或其他植物纤维为原料,经纤维制备、施加合成树脂、在加热加压的条件下压制成的板材,按其密度可分为高密度纤维板、中密度纤维板和低密度纤维板(图2-15和图2-16)。在玩具生产中,中密度纤维板应用最为广泛,其名义密度范围在0.50~0.88克/立方厘米。

图2-15 密度板板材

图2-16 密度板玩具

密度板除了具备结构均匀、材质细密、性能稳定、耐冲击、易加工等优点之外,还有以下特点。

①力学性能好,尤其是静曲强度、内结合强度、弹性模量、板面和板边抱钉力等性能突出,很适合做玩具的框架结构件。

②表面平整,由于多孔,油漆附着力强。可以进行粘贴旋切单板、刨切薄竹、油漆纸、浸渍纸等装饰面材,达到异材同质的效果。

③幅面较大,一般规格板为1220毫米×2440毫米,板厚可在2.5~35毫米范围内变化。

④容易制作成各种形状的玩具零部件。由于表面平整,如果加工成曲线边,可不封边而直接进行涂装涂饰处理。

⑤根据特殊需求,也可在生产过程中加入防水、防火、防腐、防霉等药剂。