木材成形方法与流程

本发明涉及一种用于对木材进行成形的方法，特别是为了利用压力产生木材物体。背景技术：0、现有技术1、一般而言，木材压制是一种用于产生木材物体的已知技术。该技术涉及对木材制成的工件(常放置在模具中)的表面施加相当大的力，以压缩木材从而赋予其预定的形状，同时由于其致密化而增加物体的强度。该技术还具有能够产生无法铣削的凹入形状(例如具有尖锐角的多边形)的优点，这些由于铣削头的直径而不能通过铣削来实现。2、在绝大多数情况下，压缩沿垂直于木材纤维的横纹方向施加，因为在横纹方向上压缩一块木材所需的压力远低于在平行于纤维的顺纹方向上压缩同一块木材所需的压力。换言之，与沿纵向将纤维压实相比，通过压缩将纤维聚拢所需的能量更少。3、也曾有建议在平行于纤维的顺纹方向上压缩木材，不过这种方法很少使用，因为在木材纤维的顺纹压缩过程中，所采用的压力可能极高，且不可能用普通压力机获得，或在大型物体上达成。4、ep1706248描述了一种木材物体(诸如用于电子设备的壳体)，其通过压缩先前加工过的(例如铣削过的)工件而获得。在那份文献中，工件放置在其中的模具(或模型)的底部是高度弯曲的，以避免脱模问题和成品的轮廓清晰度问题。工件需要预先加工(例如铣削)出空腔，空腔的深度将简单地通过压制操作增加。只有空腔的底部受到压缩；相比之下，工件的上表面在成形压力机的作用下不发生变形。物体内外边缘的美观程度主要由铣削决定。技术实现思路1、本发明的一个目的是提出一种用于对木材物体进行成形的方法，其没有现有技术中已知方法的限制。2、本发明的另一个目的是提出一种用于对木材物体进行成形的方法，其是生态学的且经济的。3、本发明的另一个目的是提出一种用于对木材物体进行成形的方法，其允许快速获得特别干净的侧向和正向面以及尖角。4、本发明的另一个目的是提出一种用于对木材物体进行成形的方法，其允许快速获得防潮和抗冲击的侧翼。5、根据本发明，这些目的特别是通过一种用于对木材制成的物体进行成形的方法来实现，方法包括以下步骤：6、-通过沿着横向于木材的纤维的横纹方向切割一块木材以获得工件；7、-使用模具定位工件；8、-使用成形压力机压制工件，将成形压力机带至抵靠工件的自由面，同时在平行于木材的纤维的顺纹方向上施加压力；9、其特征在于，压制期间的压力超过1.5x106 n/m2，10、压制是冷实施的，11、压制是干实施的，12、并且模具包括定位侧翼，定位侧翼在压制期间抵靠工件，并且与定位在模具中的工件的木材的纤维形成不超过5°的第一角度，并且/或者成形压力机包括冲压侧翼，冲压侧翼在压制期间抵靠工件，第二冲压侧翼与定位在模具中的工件的木材的纤维形成不超过5°的第二角度。13、压制步骤期间的压力优选地超过2x106 n/m2，并且优选地超过5x106 n/m2。在平行于纹理的方向上压制纤维所使用的力大约比垂直于纹理的压缩力大十到二十倍。14、在压制期间，冲压侧翼沿着工件的纹理滑动。15、在压制期间，冲压侧翼可能在不促进纤维的纵向压缩的情况下，或者只是以非常有限的方式促进此压缩(如果冲压侧翼与纤维的纹理不平行)的情况下，沿着工件的纹理滑动。16、在一个实施例中，整个冲压侧翼和定位侧翼在压制期间沿着工件纤维的纹理滑动。17、沿着木材纹理的压缩为所得到的物体带来了优势。18、特别是，成品的表面、边缘和轮廓特别清晰，因为它们是由木材的纤维限定的，纤维本身虽被压缩，但保持了其平直度。19、在冲压侧翼和定位侧翼在压制期间平行于木材纹理的情况下，物体沿这些侧翼的侧向面由压缩的连续纤维的侧向面限定，在这些面上看不到端纹(纤维末端)。20、这导致高质量的侧向面，具有非常低的粗糙度，并且在离开压力机时在特别光滑的侧向面上尤其如此。21、即使在冲压和/或定位侧翼(一方面)和木材纤维(另一方面)之间小于5°的角度也使得可以限制其末端出现在物体侧向面上的纤维的数量，从而使得可以获得干净光滑的表面。22、这些由经过沿纹理的纵向压缩的纤维限定的侧向面和/或正向面特别耐受潮湿和冲击。23、工件不需要事先加工出凹形壳体或空腔。24、部件的一个或多个凹陷部可以仅通过压制获得，无需事先进行加工。25、由于使用了高压，因此不需要润湿或加热木材以使其变形。26、超过1.5x106 n/m2、优选超过2x106 n/m2、并且优选超过5x106 n/m2的压力，使得可以获得具有轮廓分明的表面及边缘的物体，甚至是具有多边形空腔或轮廓的物体。27、试验已证明，对于密度小于或等于0.5kg/dm3的木材种类，超过1.5x106 n/m2的压力允许工件的高度至少压缩50％(沿木材纹理)。举例来说，对于平均密度为0.5kg/dm3的木材，工件的高度可以被压缩至多50％，而成品不会因此受损。对于密度较低的木材，可以在没有损坏的情况下施加甚至更大的压缩力，例如，对于密度为0.4kg/dm3的木材，工件的最大高度可以被压缩60％，而不危及物体的完整性。28、成形压力机和模具可包括在压制期间抵靠彼此滑动的引导侧翼。一个或多个引导侧翼有利地在压制期间将模具精确地保持在适当位置，以确保受控变形和精确成形。工件因此在压制时不移动。29、在压制期间，属于模具的引导侧翼可以引导成形压力机，从而有助于在被压缩的零件上获得轮廓清晰的侧翼。30、压制步骤可以使用成形压力机执行，成形压力机包括垂直于木材纹理的第一侧翼和第二平坦侧翼，两个平坦侧翼通过冲压侧翼连接。31、压制步骤可包括引导成形压力机的阶段，模具的引导侧翼引导成形压力机。32、引导侧翼有利地平行于压制方向。33、引导侧翼有利地平行于木材纤维的顺纹方向。34、木材因此被纵向地压缩，同时横向地压靠模具的定位侧翼。35、在压制期间，工件在沿着木材纤维纹理的方向上的最大高度可以减小。36、模具的引导侧翼的高度可能大于压制前工件的最大高度。37、模具的第一表面、第二表面和/或底部可以是结构化的。38、结构化的浮雕的最小分辨率可能是非常精细的分辨率，即包括在10μm和50μm之间，从而允许在木材表面处产生非常精细的结构。39、冲压侧翼可包括第一倒角，其特别地平滑所生产物体的内部侧翼和内部底部之间的过渡部。40、第一倒角可以与模具的底部表面形成最大为35°的角度。41、属于模具的定位侧翼可包括第二倒角，其特别地平滑所生产物体的外部侧翼和外部底部之间的过渡部。42、第二倒角可以与模具的底部表面形成最大为55°的角度。43、成形压力机可包括横向或纵向的台阶式阶梯轮廓，特别是使得能够近似难以实现的曲线。44、台阶式阶梯的节距可能非常细小，典型地在0.01mm和0.2mm之间。45、方法可包括抽取工件的步骤，以便在压制工件的步骤之后将工件从模具和/或成形压力机上剥离。46、工件的压前密度可以小于0.75kg/dm3，优选小于0.5kg/dm3。47、工件由其切割的木材可以是栗木(chestnut)、奥古曼木(okoume)、瑞士五叶松(arolla pine)、椴树(欧洲椴树)(linden(lime))、赤杨(alder)、杨木(poplar)、巴沙木(balsa)、云杉(spruce)、冷杉(fir)、枫木(maple)、胡桃木(walnut)、梣木(ash)或山毛榉(beech)。48、可以在压制步骤之前引入对工件的机械加工步骤，以增加其孔隙率并降低其密度。49、机械加工可在沿木材纤维的纹理的方向上包括多个微钻孔。50、微钻孔可以使用钻头或通过冲压产生，例如使用针，针在平行于木材纤维的纹理的方向上同时被驱动。51、成形压力机与工件接触的一端可包括斜切轮廓。52、根据本发明，通过上述方法获得的木材物体也可实现上述目标。