木材收縮計算機的用途
木材會隨著乾燥而流失水分,當水分離開細胞時,板材的尺寸也會跟著縮小。這款木材收縮計算機可估算一塊木料在三個維度上的收縮量,以及整體體積的變化幅度。對於木工師傅、木匠、製材業者與營建專業人士來說,這是在裁切、刨削或下單採購之前,預先掌握尺寸損耗的實用規劃工具。
你需要輸入的資料
- 初始寬度(英吋)──板材一開始的寬度。
- 初始厚度(英吋)──板材一開始的厚度。
- 初始長度(英呎)──板材一開始的長度。
- 收縮百分比(%)──依木材種類與含水率變化所預估的收縮率,三個維度套用同一個比例。
請注意,寬度與厚度以英吋為單位,長度則以英呎為單位,因此這裡的體積數值是混合單位(英吋 × 英吋 × 英呎),僅用於一致地比較收縮前後的尺寸大小。本工具沿用英制單位,台灣使用者若以公分/公尺作業,請先自行換算。
計算公式
計算機會先求出一個收縮係數:
- 收縮係數 = 1 −(收縮百分比 ÷ 100)
- 成品尺寸 = 初始尺寸 × 收縮係數(寬度、厚度與長度皆適用)
- 初始體積 = 寬度 × 厚度 × 長度
- 成品體積 = 成品寬度 × 成品厚度 × 成品長度
- 體積變化量 = 初始體積 − 成品體積
- 體積變化百分比 =(體積變化量 ÷ 初始體積)× 100
實例計算
假設你有一塊木料,寬度 6 英吋、厚度 2 英吋、長度 8 英呎,預估收縮率為 5%。
- 收縮係數 = \(1 - 0.05 = 0.95\)
- 成品寬度 = \(6 \times 0.95 = 5.7\) 英吋
- 成品厚度 = \(2 \times 0.95 = 1.9\) 英吋
- 成品長度 = \(8 \times 0.95 = 7.6\) 英呎
- 初始體積 = \(6 \times 2 \times 8 = 96\)
- 成品體積 = \(5.7 \times 1.9 \times 7.6 = 82.31\)
- 體積變化量 \(\approx 13.69\),約等於 \(14.26\%\)
由於收縮率同時套用在三個維度上,體積的減少幅度(約 14.3%)大約是線性收縮率(5%)的三倍。
常見問題
真實木材在各方向的收縮量都一樣嗎?並非如此。實務上,木材橫向(弦向)收縮最大,徑向次之,沿著紋理的縱向收縮則非常微小。本工具為了簡化估算,對三個維度套用同一個百分比,因此長度方向的數值可視為最壞情況下的近似值。
我該採用多少收縮百分比?這取決於木材種類與含水率的變化。許多軟木與硬木從生材(green)乾燥到乾材的收縮率大致落在 3–8% 之間。請查閱各樹種的收縮數據,再據以調整。
為什麼體積變化的百分比比我輸入的數值還大?因為同一個收縮係數同時乘在寬度、厚度與長度上,各維度的損耗會相互疊加,使得整體體積的減幅大於單一維度的數值。