一種木質榫旋轉摩擦連接方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種木質榫旋轉摩擦連接方法，具體涉及一種利用木質榫旋轉摩擦插入木質材料基材的連接方法，屬于木材工程技術領域。
【背景技術】
[0002]社會對木質產(chǎn)品需求的提高和科學技術的發(fā)展，促使木制品進入突飛猛進的發(fā)展階段。在家具及木結構建筑領域中，膠粘劑具有舉足輕重的地位。但是膠粘劑在生產(chǎn)過程、使用過程及回收等方面，會造成較大的材料浪費和環(huán)境污染。
[0003]隨著人們環(huán)保意識的不斷提高，無膠連接方法已經(jīng)在木制品行業(yè)得到大量關注。目前，不使用膠粘劑的連接技術主要有木質材料液化、釘連接、齒板連接、榫卯連接和螺栓連接等。而木質榫旋轉摩擦連接方法，是一種創(chuàng)新的無膠連接方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種木質榫旋轉摩擦連接方法。
[0005 ]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供以下技術方案:
a.制備適當尺寸、含水率的木質材料基材:木質材料基材經(jīng)過預處理后，通過恒溫恒濕箱調(diào)節(jié)其含水率為0%?20%;
b.制備適當含水率的木質榫:木質榫經(jīng)過預處理后，通過恒溫恒濕箱調(diào)節(jié)其含水率為0%~20%；
c.在木質材料基材上預鉆孔:通過鉆孔設備，在木質材料基材上預鉆深度為10?50mm的孔，孔直徑比所用木質榫直徑小I?4mm;
d.將木質榫插入木質材料基材中:通過鉆孔設備，將木質榫插入到木質材料基材孔中；
e.堆放養(yǎng)生:對連接構件進行堆放養(yǎng)生。
[0006]上述的木質榫旋轉摩擦連接方法，木質材料基材的含水率為0%?20%。
[0007]上述的木質榫旋轉摩擦連接方法，其特征是，木質榫的含水率為0%?20%。
[0008]上述的木質榫旋轉摩擦連接方法，其特征是，木質材料基材為木材、人造板、木塑板、工程木材料。
[0009]上述的木質榫旋轉摩擦連接方法，其特征是，木質榫為木材榫、木塑榫。
[0010]上述的木質榫旋轉摩擦連接方法，其特征是，木質榫的外形為圓柱形、錐形、多邊形。
[0011]上述的木質榫旋轉摩擦連接方法，其特征是，木質材料基材的預處理為化學藥劑浸漬、金屬吸附、高溫處理、低溫處理。
[0012]上述的木質榫旋轉摩擦連接方法，其特征是，木質榫的預處理為化學藥劑浸漬、金屬吸附、高溫處理、低溫處理、表面開槽、表面粗糙處理。
[0013]上述的木質榫旋轉摩擦連接方法，其特征是，木質材料基材可預鉆孔，也可不預鉆孔。
[0014]上述的木質榫旋轉摩擦連接方法，其特征是，將木質榫插入木質材料基材的轉速為500?3000轉/分鐘。
[0015]上述的木質榫旋轉摩擦連接方法，其特征是，堆放養(yǎng)生時，把連接構件放入溫度和相對濕度分別為20 ± 5°C、50%?70%的環(huán)境中24?240小時。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有的有益效果是:本發(fā)明提供的木質榫旋轉摩擦連接方法，簡單可行、實施方便、成本低廉，解決了木質材料構件無膠連接難題;且該方法生產(chǎn)的連接構件力學性能，優(yōu)于采用乳白膠的連接構件的力學性能，可以大量減少膠粘劑、金屬連接件的使用量，具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的立體結構示意圖。
[0018]圖中標號為:1-圓棒榫，2-預鉆孔，3-木質材料基材。
【具體實施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及木質榫旋轉摩擦連接方法實例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0021 ]以木質榫旋轉摩擦連接方法為例，說明生產(chǎn)工藝步驟如下:
a.制備木質材料基材:制備長50mm、寬50mm、厚40mm的木質材料基材，將木質材料基材放置于溫度20 0C，相對濕度65%的恒溫恒濕箱中7天。
[0022]b.制備木質榫:制備直徑為12mm的木質榫，將木質榫放置于溫度20°C，相對濕度65%的恒溫恒濕箱中7天。
[0023]c.木質材料基材預鉆孔:通過鉆孔設備，在木質材料基材上預鉆深度為30mm、直徑為8.5mm的孔。
[0024]d.木質榫插入木質材料基材:通過鉆孔設備，將木質榫通過旋轉摩擦插入木質材料基材中，轉速為980轉/分鐘，插入速率為15mm/分鐘;木質榫插入到木質材料基材孔底部時，停止旋轉，并保持0.5MPa的壓力30秒。
[0025]e.堆放養(yǎng)生:將連接構件放入溫度和相對濕度分別為20 V、65%的環(huán)境中7天。
[0026]通過測試將木質榫拔出木質材料基材孔的最大力，其結果為3kN。
[0027]簡而言之，本發(fā)明的木質榫旋轉摩擦連接方法是:一、適當尺寸的木質材料基材經(jīng)過預處理后，通過恒溫恒濕箱調(diào)節(jié)其含水率;二、木質榫經(jīng)過預處理后，通過恒溫恒濕箱調(diào)節(jié)其含水率;三、在木質材料基材上預鉆孔；四、通過鉆孔設備，將木質榫插入到木質材料基材孔中。
[0028]基于上述，本發(fā)明的連接方法可以大量減少膠粘劑、金屬連接件的使用量，具有良好的經(jīng)濟性和環(huán)保性。
[0029]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種木榫旋轉摩擦連接方法，其特征在于，包括如下步驟: a.制備適當尺寸、含水率的木質材料基材:木質材料基材經(jīng)過預處理后，通過恒溫恒濕箱調(diào)節(jié)其含水率為0%?20%; b.制備適當含水率的木質榫:木質榫經(jīng)過預處理后，通過恒溫恒濕箱調(diào)節(jié)其含水率為0%~20%； c.在木質材料基材上預鉆孔:通過鉆孔設備，在木質材料基材上預鉆深度為10?50mm的孔，孔直徑比所用木質榫直徑小I?4mm; d.將木質榫插入木質材料基材中:通過鉆孔設備，將木質榫插入到木質材料基材孔中； e.堆放養(yǎng)生:對連接構件進行堆放養(yǎng)生。2.如權利要求1所述的連接方法，其特征是，木質材料基材的含水率為0%?20%。3.如權利要求1所述的連接方法，其特征是，木質榫的含水率為0%?20%。4.如權利要求1所述的連接方法，其特征是，木質材料基材為木材、人造板、木塑板、工程木材料。5.如權利要求1所示的連接方法，其特征是，木質榫為木材榫、木塑榫。6.如權利要求1所示的連接方法，其特征是，木質榫的外形為圓柱形、錐形、多邊形。7.如權利要求1所示的連接方法，其特征是，木質材料基材的預處理為化學藥劑浸漬、金屬吸附、高溫處理、低溫處理。8.如權利要求1所示的連接方法，其特征是，木質榫的預處理為化學藥劑浸漬、金屬吸附、高溫處理、低溫處理、表面開槽、表面粗糙處理。9.如權利要求1所示的連接方法，其特征是，木質材料基材可預鉆孔，也可不預鉆孔。10.如權利要求1所示的連接方法，其特征是，將木質榫插入木質材料基材的轉速為500?3000轉/分鐘。11.如權利要求1所示的連接方法，其特征是，堆放養(yǎng)生時，把連接構件放入溫度和相對濕度分別為20 ± 5°C、50%?70%的環(huán)境中24?240小時。12.一種以權利要求1?11所述的任一連接方法制得的連接構件。
【專利摘要】本發(fā)明屬于木材工程技術領域，涉及一種木質榫旋轉摩擦連接方法，具體涉及一種利用木質榫旋轉摩擦插入木質材料基材的連接方法。本發(fā)明的木榫旋轉摩擦連接的方法是，將經(jīng)過含水率調(diào)節(jié)后的木質材料基材，預鉆一定深度的孔；調(diào)節(jié)木質榫的含水率；通過鉆孔機夾緊木質榫，調(diào)節(jié)轉速，以一定的速率將木質榫插入木質材料基材孔中。本發(fā)明的連接方法不僅加工速度快、節(jié)省勞動力、可實現(xiàn)機械化生產(chǎn)，而且不使用膠粘劑等材料，環(huán)保健康。通過該發(fā)明制備連接構件的力學性能，優(yōu)于采用乳白膠的連接構件的力學性能。
【IPC分類】B27K1/00, B27M3/00
【公開號】CN105563596
【申請?zhí)枴緾N201510954440
【發(fā)明人】高穎, 朱旭東, 伊松林, 吳玉璇
【申請人】北京林業(yè)大學
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月16日