搭配翰林生活科技課本
魯班鎖與鎖的發展史
「魯班鎖」也常被稱為八卦鎖或孔明鎖,不需要釘子和繩子,即可仰靠自身結構連接支撐,過去曾廣泛流傳於民間,且被用於中國傳統的土木建築之接合使用。魯班鎖的種類繁多,最常見為六根及九根魯班鎖,現在多用於益智遊戲中。而鎖具的發展,和材料、工具與文化之間有密切的關連,透過鎖具的演進,我們可以大致了解當時社會的工藝技術,以及經濟發展的概況。
魯班鎖的六種構件
竹筷子魯班鎖
竹筷子魯班鎖是利用生活中常用的免洗筷,製作一個三星歸位魯班鎖。活動藉由量測材料規格學習估算作品使用材料數量,規劃所有零件尺寸後,利用折鋸、曲線鋸、美工刀、斜口鉗等裁切、切斷功能的手工具嘗試加工,觀察材料斷面的平整度,選擇適當的加工工具,製作一個三星歸位魯班鎖,了解木器接合法中的榫接方法。
材料準備
同規格竹筷子 4+1 支
白膠
工具準備
30cm 鋼尺
自動鉛筆
木工夾
折鋸
線鋸
美工刀
斜口鉗
橡皮筋
240 號砂紙 1/8 張
防割手套
棉布手套
銼刀
製作步驟
工具選用
(1) 取一支竹筷子將其夾於桌面,使用折鋸、曲線鋸、美工刀、斜口鉗嘗試切割。
(2) 觀察切割後的竹筷子斷面,評估裁切精準度、平整度、加工速度。
(3) 選擇欲使用的裁切工具,不限制選擇數量,可以使用一種或兩種以上,並分析選擇因素填寫在學習單中。
材料估算
(1) 量測竹筷子的直徑 A,一般約 6mm(A=6)
(2) 依據三星歸位各部件的圖形 ( 如下圖 ),自行決定 B 長度,在此以 30mm(B=30) 為例。
(3) 換算零件尺寸與數量:
黃色 = B = 30mm、共 16 支
綠色 = B + A = 36mm、共 2 支
紅色 =2B+2A= 72mm、共 3 支
3. 尺寸劃記
(1) 有些裁切工具在切割材料時會有材料耗損現象,例如線鋸或曲線鋸裁切會有約 1mm的鋸路耗損,因此劃記時每兩段之間必須預留 1mm 空格。
(美工刀切割幾乎無材料耗損,劃記時不用預留)
(2) 為節省材料,劃記時必須將最長的零件最先畫於材料上,以免剩下過多短料造成材料浪費。
(3) 取竹筷子 4 支,依據上一步驟換算的零件尺寸及數量劃記在竹筷子上。
4. 材料裁切
(1) 利用木工夾鋸將材料夾於桌上,從最短零件的一邊開始裁切,留下較長的材料,可讓木工夾有較長的物料可以夾持固定於桌面。
(2) 也可將竹筷放置於切割墊上,利用美工刀抵住竹筷上的裁切線來回滾動,待切割線切深約 1mm 即可用手折斷,再用砂紙磨平斷面。
(3) 將同樣長度的零件分別放置成堆,以備接合時方便取用。
5. 零件接合
(1) 三星歸位分為兩種卡榫形式,左 1、左 2 兩組為相同形式,由 30mm 與 72mm 組合而成,右邊那一組則由 30mm、36mm 與 72mm 組合而成;
請使用白膠依照下圖擺設方法將各長度竹筷黏合。
(2) 待上一步驟的白膠乾燥後,將各組左邊兩段放置於右邊那一段上面做黏合,並用橡皮筋固定。為了讓各部件中間凹陷的榫孔與另一組榫頭尺寸相互搭
配,可在榫孔處暫時放入竹筷,作為榫孔寬度的依據,待白膠乾燥後再取出。
6. 部件修飾
在白膠乾燥後,用銼刀或砂紙將部件摸起來尖刺的地方砂磨;若想要磨至平整,可將砂紙平鋪於桌面,以手持物件的方式砂磨,亦可將砂紙貼於平木條或木
片上來砂磨(如下圖)。
7. 測試微調
將三個研磨完成的部件組合,若因太緊而導致榫頭、榫孔無法互嵌時,則需要將榫孔再磨寬一點;若太鬆則需要在榫孔的竹筷切面上加白膠,乾燥的白膠會
提供一些厚度讓榫孔縮小。當卡榫鬆緊適當即完成三星歸位魯班鎖。