首頁 > 木材加工與應用
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製材的定義       >Top

        簡單言之,將原木鋸切成不同規格之板材(boards)割材(scantling)角材(sawn timbers),以供為建築、土木或家具製造之用,此過程稱為製材;所製成之板材、割材或角材統稱為製品(lumber)
           依照林產工業詞典之定義,
製材品之生產過程,包括原木之選別、貯木、調木、鋸切、製品之選別、悃束、殘廢材處理、運搬等工程之總稱。(宋洪丁- 林產工業辭典)


 

常見之製材設備   >Top

         製材廠之設備一般依其規模而有所差異,通常大型製材廠具備之設備分類如表1
1大型製材場製材設備之分類

原木加工設備

包括剝皮機、原木包裝上市/橫切/整形系統、原木轉動機以及原木裝載機。

鋸機

包括帶鋸、圓鋸、切鋸和碳鋼鋸、以及銼磨設備與磨削機。

原木鋸解設備

包括帶銑鋸、削方和板材添料系統、定型加工與整型系統,以及X光掃描器。

二級鋸解設備

包括邊飾機、稜角與版面掃描機/整形機,二次鋸,多頭鋸切削機與定形機。

板材成形設備

包括厚度測量、板材級別識別、板材標示、板材自動分類系統、烘乾與控制、頭尾加壓、木楔放置、包裝印刷以及條紋碼標簽系統。

木屑與餘料處理設備

包括碎屑機、木屑網篩以及振動傳送帶和網篩。

        而普通規模之製材場亦具有吊材機、造材鏈鋸、剝皮機、自動式大()剖帶鋸機、送材車、大()割用圓鋸機、切邊機、X光分等設施、桌上型帶鋸機、桌上型圓鋸機等。


吊材機(hoist)

        又稱為天車,以電動馬達為動力帶動滑索,利用吊材鉤將原木吊置於送材車上。


剝皮機(barker, debarker, peeler)

        剝除原木樹皮之機械。原木製材前先去其樹皮,可在製材切削時保護刀具減少磨損,並提高製材率。原木之邊皮雖屬於製材上之廢料,但這類廢料會連同木粉木屑或其他下腳料交給木材化學加工廠提煉可用之化學成分-如單寧,或以機械加工成粒片或木粉、木屑以製成複合材料再利用。可分為圓筒式剝皮機(drum barker)、迴轉刀型剝皮機(ring barker)及水力式剝皮機(hydraulic barker)


        木材之切削機械種類甚多,名稱亦有很大之差異,但若依鋸片種類可大分為帶鋸機圓鋸機兩大類。

帶鋸機(band saw)

        帶鋸機因其鋸條形狀似帶而得名。鋸帶通常裝置在機架之上下或左右之兩鋸輪上,以轉輪帶動齒輪使鋸輪向外側張開而使鋸帶緊張,主要用於木材縱切或橫切。兩鋸輪之間距離小時,鋸片的震動性低;距離長時則製材能力高,適於大徑木。依照鋸輪排列形式可分為直立式、臥式與雙聯式,直立式最為普遍,為通用型;臥式通常用於鋸切珍貴樹種;而雙聯式用於製造角材。 依造製品可分為大剖機,可將圓木製成板材;再鋸機為將厚板再製成板材或小剖材者;彎台為一般所稱之帶鋸機。
        帶鋸機之規格如下2(吳順昭、鐘達雄 ,
1989)
2、帶鋸機之規格

型  式

機  種

鋸輪直徑mm

用  途

直立式

自動送材式

1000~1800

大剖(割)及中剖(割)

手推送材車式

1000~1100

大剖(割)及中剖(割)

桌上兩用式

1000~1100

大剖(割)及中剖(割)

手動式桌上機

900~1100

小剖(割)

自動滾輪送材桌上機

1000~1300

製板用,可定速送材

木工用桌上機

400~900

細木工用

橫臥式

自動滾輪送材桌上機

1100~1200

切邊皮材或製板用

吊下震動式

900~1200

原木橫切用

          帶鋸機之主要尺寸與動力規格如表3(吳順昭、鐘達雄 ,1989)
3帶鋸機之主要尺寸與動力規格

 鋸輪直徑(mm)

900

1000

1100

1200

1300

1500

1800

 鋸輪寬(mm)

89

108

115

135

156

180

212

 最大製材直徑(cm)

55

80

100

120

140

160

190

 使用帶鋸標 準尺寸
(mm)

5600

6800

7000

8200

8900

10600

12200

102

127

127

152

178

203

255

0.4-0.9

0.4-0.8

0.5-0.8

0.5-1.25

0.6-1.25

0.8-1.45

0.8-1.45

 鋸輪回轉數(R.P.M.)

1000-1600

900-1500

800-1300

700-1100

650-900

600-850

500-700

 所需動力(kW)

7.5-15

11-22

15-22

22-37

30-37

37-56

56-75

        帶鋸機之構造可分為機架、鋸輪、鋸條(片)、鋸台、導件、張力裝置、防護罩、動力源制動器。
        導件(saw guide)為防止鋸身及帶鋸在高速轉動下產生彎曲現象之防震裝置,其裝置為在上下鋸身之間設立上下兩鋸導板,下部鋸導以機身固定之;上部鋸導則以懸臂及升降輪組成;鋸導通常以硬質木材如殼斗科木材、櫸木或五金構成;為使鋸片之摩擦減少,可在鋸帶或鋸導上以機油潤滑之。

      張力裝置之功用有下﹕
       
(1)使帶鋸緊張掛於鋸輪上
       
(2)木材切削時所產生的熱能與抵抗力將對鋸帶產生不正常之負荷,此時張力裝置可將上鋸輪稍微降低使鋸片之瞬間應力減輕,避免鋸片斷裂
        帶鋸機織安全操作法可參考行政院勞委會勞工安全衛生研究所之IOSH之安全資料表
html: http://www.iosh.gov.tw/data/f17/sdse016t0019.htm
Pdf:
http://www.iosh.gov.tw/data/f17/sdse016t0019.pdf


圓鋸機

        圓鋸機之種類甚多,用途亦廣,主要可分為製材用、橫切用、木工用與合板用,如表4。又可依送材方式、切削位置及固定方式等再加以細分,如表5  

4、圓鋸機之種類

機 種 分 類

形  式

圓 鋸 直 徑 (mm)

用  途

製材用圓鋸機

自動送材車式

1200-1500

原木大割用

手推送材車式

610-1065

中割用

手推式

455-610

小割用

吊下式

610-915

端切用

橫切用圓鋸機

手推式

305-455

端切用

彈簧引出及空壓操作

355-405

端切用

木工用圓鋸機

升降盤式

255-405

木工用縱橫切用

輸送帶送材式

255

木工用縱橫切用

合板用圓鋸機

輸送帶送材式

255

木心板用

滾輪送材式

305

合板用

5、圓鋸機依切削作業形式之分類

固定方式 送材方式 切削位置 用  途
鋸軸固定送材式 送材車式 上部

大割用

桌上型手推式 上部

小割用

滾輪送材式 上部

小割用、再製用
(又稱再製機和縱切機)

鏈條送材式 上部或下部

木工縱切用

輸送帶送材式 下部

橫切用

木材固定、鋸軸移動式

吊下式 下部

橫切用

彈簧引出及空壓操作式 下部

橫切用

圓鋸機之種類與用途雖多,但其構造大同小異,主要包括圓鋸片、套圈、鋸軸台、軸承與皮帶輪,由套圈固定圓鋸片於軸承與鋸軸台上,以皮帶帶動方式使鋸片迴轉切削木材。


切削性與製材技術        >Top
鋸齒與切削作用
鋸齒之功用

1.切斷材料

2.鋸屑排除

3.防止鋸身與材料面摩擦

就切削作用來說,齒鋸間隔越小則切削負擔越少,切削效率越高;若以排除木屑而言之,則齒鋸越大速率越高,所需動力越小。決定齒鋸大小需視鋸片之迴轉速度、送材速度、材料密度、材料寬度及鋸片本身性質而異。

齒高越高則齒室面積越大,鋸屑排出作用越良好,但鋸齒受到的振動力量越大,容易彎曲。

送材速度所需動力呈直線關係,速度越快,動力需求越大。


木材之切削特性
被削材為異方性、非均質性
被削材具吸水性,難以使用冷卻液
木材在抵抗最弱處破壞,其破壞理論異於其他材料在應力最大時破壞
高迴轉數
切削速度快
切削量大
送料速度快
切屑仍可再利用
粉塵量大

木材之切削技術

 鋸切比重低或樹脂含量高之木材時,齒鋸應加大;比重高者,齒鋸應減小。

 使用薄鋸片或高比重材之切削時,宜採齒高較低之鋸片;齒高與齒鋸比低比重1:3.4-3.3;高比重1:3.6-3.8

 比重0.4以下之木材,適合之齒喉角27°-33°,切削角50°-60° 比重0.4-0.7者,齒喉角25°-30°,切削角60°-70°;比重0.7以上,齒喉角20°左右;1.0以上則齒喉角10°以下,高比重木材或含矽質木材之切削角70°-80°

木材含水率越高,製材所需動力越低;但樹脂含量高之樹種則相反。
製材之取材       >Top  

 製材品之分等   >Top

 主要參考資料         >Top  
1. 王松永、丁昭義 (2001) 林產學(上冊) 台灣商務印書館。639頁。
2. 林產工業辭典編輯委員會 (2001) 林產工業辭典。462頁。
3. 吳順昭、鐘達雄 (1989) 製材作業。中華民國林產事業協會。448頁。
4. Walker, J. C. F. (ed.) (1993) Primary Wood Processing-Principles and Practice. London: Chapman & Hall. 595pp.
 
 



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 Publication

NZ Forest Research
Wood Processing Newsletter
International Journal of Forest Engineering   
Forst & Technik: Journal of Work Science,Harvesting of Wood, Logging and Transport 
Logging and Sawmill Journal
   


 


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