CN105563596A - 一种木质榫旋转摩擦连接方法 - Google Patents

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高颖
朱旭东
伊松林
吴玉璇
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    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27M—WORKING OF WOOD NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES B27B - B27L; MANUFACTURE OF SPECIFIC WOODEN ARTICLES
    • B27M3/00—Manufacture or reconditioning of specific semi-finished or finished articles
    • B27M3/0013—Manufacture or reconditioning of specific semi-finished or finished articles of composite or compound articles
    • B27M3/0066—Manufacture or reconditioning of specific semi-finished or finished articles of composite or compound articles characterised by tongue and groove or tap hole connections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27K—PROCESSES, APPARATUS OR SELECTION OF SUBSTANCES FOR IMPREGNATING, STAINING, DYEING, BLEACHING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS, OR TREATING OF WOOD OR SIMILAR MATERIALS WITH PERMEANT LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CHEMICAL OR PHYSICAL TREATMENT OF CORK, CANE, REED, STRAW OR SIMILAR MATERIALS
    • B27K1/00—Damping wood

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Abstract

本发明属于木材工程技术领域，涉及一种木质榫旋转摩擦连接方法，具体涉及一种利用木质榫旋转摩擦插入木质材料基材的连接方法。本发明的木榫旋转摩擦连接的方法是，将经过含水率调节后的木质材料基材，预钻一定深度的孔；调节木质榫的含水率；通过钻孔机夹紧木质榫，调节转速，以一定的速率将木质榫插入木质材料基材孔中。本发明的连接方法不仅加工速度快、节省劳动力、可实现机械化生产，而且不使用胶粘剂等材料，环保健康。通过该发明制备连接构件的力学性能，优于采用乳白胶的连接构件的力学性能。

Description

一种木质榫旋转摩擦连接方法
技术领域
本发明涉及一种木质榫旋转摩擦连接方法，具体涉及一种利用木质榫旋转摩擦插入木质材料基材的连接方法，属于木材工程技术领域。
背景技术
社会对木质产品需求的提高和科学技术的发展，促使木制品进入突飞猛进的发展阶段。在家具及木结构建筑领域中，胶粘剂具有举足轻重的地位。但是胶粘剂在生产过程、使用过程及回收等方面，会造成较大的材料浪费和环境污染。
随着人们环保意识的不断提高，无胶连接方法已经在木制品行业得到大量关注。目前，不使用胶粘剂的连接技术主要有木质材料液化、钉连接、齿板连接、榫卯连接和螺栓连接等。而木质榫旋转摩擦连接方法，是一种创新的无胶连接方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种木质榫旋转摩擦连接方法。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
a.制备适当尺寸、含水率的木质材料基材：木质材料基材经过预处理后，通过恒温恒湿箱调节其含水率为0%~20%；
b.制备适当含水率的木质榫：木质榫经过预处理后，通过恒温恒湿箱调节其含水率为0%~20%；
c.在木质材料基材上预钻孔：通过钻孔设备，在木质材料基材上预钻深度为10~50mm的孔，孔直径比所用木质榫直径小1~4mm；
d.将木质榫插入木质材料基材中：通过钻孔设备，将木质榫插入到木质材料基材孔中；
e.堆放养生：对连接构件进行堆放养生。
上述的木质榫旋转摩擦连接方法，木质材料基材的含水率为0%~20%。
上述的木质榫旋转摩擦连接方法，其特征是，木质榫的含水率为0%~20%。
上述的木质榫旋转摩擦连接方法，其特征是，木质材料基材为木材、人造板、木塑板、工程木材料。
上述的木质榫旋转摩擦连接方法，其特征是，木质榫为木材榫、木塑榫。
上述的木质榫旋转摩擦连接方法，其特征是，木质榫的外形为圆柱形、锥形、多边形。
上述的木质榫旋转摩擦连接方法，其特征是，木质材料基材的预处理为化学药剂浸渍、金属吸附、高温处理、低温处理。
上述的木质榫旋转摩擦连接方法，其特征是，木质榫的预处理为化学药剂浸渍、金属吸附、高温处理、低温处理、表面开槽、表面粗糙处理。
上述的木质榫旋转摩擦连接方法，其特征是，木质材料基材可预钻孔，也可不预钻孔。
上述的木质榫旋转摩擦连接方法，其特征是，将木质榫插入木质材料基材的转速为500~3000转/分钟。
上述的木质榫旋转摩擦连接方法，其特征是，堆放养生时，把连接构件放入温度和相对湿度分别为20±5℃、50%~70%的环境中24~240小时。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明提供的木质榫旋转摩擦连接方法，简单可行、实施方便、成本低廉，解决了木质材料构件无胶连接难题；且该方法生产的连接构件力学性能，优于采用乳白胶的连接构件的力学性能，可以大量减少胶粘剂、金属连接件的使用量，具有良好的经济效益和环保效益。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图中标号为：1-圆棒榫，2-预钻孔，3-木质材料基材。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及木质榫旋转摩擦连接方法实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以木质榫旋转摩擦连接方法为例，说明生产工艺步骤如下：
a.制备木质材料基材：制备长50mm、宽50mm、厚40mm的木质材料基材，将木质材料基材放置于温度20℃，相对湿度65%的恒温恒湿箱中7天。
b.制备木质榫：制备直径为12mm的木质榫，将木质榫放置于温度20℃，相对湿度65%的恒温恒湿箱中7天。
c.木质材料基材预钻孔：通过钻孔设备，在木质材料基材上预钻深度为30mm、直径为8.5mm的孔。
d.木质榫插入木质材料基材：通过钻孔设备，将木质榫通过旋转摩擦插入木质材料基材中，转速为980转/分钟，插入速率为15mm/分钟；木质榫插入到木质材料基材孔底部时，停止旋转，并保持0.5MPa的压力30秒。
e.堆放养生：将连接构件放入温度和相对湿度分别为20℃、65%的环境中7天。
通过测试将木质榫拔出木质材料基材孔的最大力，其结果为3kN。
简而言之，本发明的木质榫旋转摩擦连接方法是：一、适当尺寸的木质材料基材经过预处理后，通过恒温恒湿箱调节其含水率；二、木质榫经过预处理后，通过恒温恒湿箱调节其含水率；三、在木质材料基材上预钻孔；四、通过钻孔设备，将木质榫插入到木质材料基材孔中。
基于上述，本发明的连接方法可以大量减少胶粘剂、金属连接件的使用量，具有良好的经济性和环保性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种木榫旋转摩擦连接方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.制备适当尺寸、含水率的木质材料基材：木质材料基材经过预处理后，通过恒温恒湿箱调节其含水率为0%~20%；
b.制备适当含水率的木质榫：木质榫经过预处理后，通过恒温恒湿箱调节其含水率为0%~20%；
c.在木质材料基材上预钻孔：通过钻孔设备，在木质材料基材上预钻深度为10~50mm的孔，孔直径比所用木质榫直径小1~4mm；
d.将木质榫插入木质材料基材中：通过钻孔设备，将木质榫插入到木质材料基材孔中；
e.堆放养生：对连接构件进行堆放养生。
2.如权利要求1所述的连接方法，其特征是，木质材料基材的含水率为0%~20%。
3.如权利要求1所述的连接方法，其特征是，木质榫的含水率为0%~20%。
4.如权利要求1所述的连接方法，其特征是，木质材料基材为木材、人造板、木塑板、工程木材料。
5.如权利要求1所示的连接方法，其特征是，木质榫为木材榫、木塑榫。
6.如权利要求1所示的连接方法，其特征是，木质榫的外形为圆柱形、锥形、多边形。
7.如权利要求1所示的连接方法，其特征是，木质材料基材的预处理为化学药剂浸渍、金属吸附、高温处理、低温处理。
8.如权利要求1所示的连接方法，其特征是，木质榫的预处理为化学药剂浸渍、金属吸附、高温处理、低温处理、表面开槽、表面粗糙处理。
9.如权利要求1所示的连接方法，其特征是，木质材料基材可预钻孔，也可不预钻孔。
10.如权利要求1所示的连接方法，其特征是，将木质榫插入木质材料基材的转速为500~3000转/分钟。
11.如权利要求1所示的连接方法，其特征是，堆放养生时，把连接构件放入温度和相对湿度分别为20±5℃、50%~70%的环境中24~240小时。
12.一种以权利要求1~11所述的任一连接方法制得的连接构件。
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