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【可卸式木制家具】現代木制家具制造技術進展

2021-12-15 16:21:39 

進入21世紀,隨著經濟全球化的發展,國際家具業得到了快速發展,總產值達到2500億美元。先進家電工業生產大量使用新材料,在制造和控制過程中大量運用現代計算機技術和信息技術,使這一傳統產業躋身于現代工業之列。因為家具是人們生活和工作中不可缺少的用具,它一定會以不斷完善的結構和越來越多的功能,滿足人的需求,提高人的生活質量。因而,該行業將繼續保持活力,隨著人類社會的進步而不斷發展。


一是新材料的應用。


現在,木制家具仍然是實木家具的主要門類,它在歐洲占全部家具的44.6%(其中27.9%為家具,16.7%為家具配件),而在中國,這一比例超過60%。木制家具使用的材料主要是木制木料和木制合成板。


1木制人造板材。


傳統的人造板材品種有膠合板、刨花板、纖維板(含中密度纖維板)和細木工板,這些材料有多種功能,用于家具制造和室內裝飾。在高質量大直徑原木供不應求的情況下,人造板應用越來越廣泛。在家具領域,MDF又取代了傳統的膠合板,從而導致市場份額的重新分配,例如刨花板和纖維板,MDF又用家具部分替代了膠合板;OSB用部分替代了建筑材料領域中的膠合板。與此同時,為滿足人們對家具的新要求,如重量、強度、審美等,開發了新的木制品品種。

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1.1輕質木材——蜂窩板。


以前只是用來做門的一種木纖維人造板材,現在發展成了生產家具,因為人們越來越傾向于把家具是否輕便作為一個衡量家具質量的標準,而這種購買趨勢就開始顯現出來了。在家具制造中,傳統上所用的蜂窩板都是用框架式的,然而,2005年,德國依馬(IMA)在德國漢諾威舉辦的展會上首次展示了多年來為輕型無框架蜂窩板封邊機,為實現一種新型高效、低成本的輕質無框架蜂窩板封邊工藝,為利用紙蜂窩材料生產家具開辟了一條新途徑,這種方法與展望,使蜂窩板生產家具能夠實現工業化、工業化和自動化。


新一代輕質無框架蜂窩板的制造技術是一種工業化生產工藝。該方法是用大平板(4°×8°,即1220mm×2440mm)先生產大板狀大板狀板材。操作如下:將2張4′×8°、3mm厚的高密度板經布膠布后,在中間夾上4°×8°的蜂窩紙。再將這種4°×8°三層大板送到熱壓機內,熱壓后,再用電子開料鋸或切割機切割成所需尺寸。該產品采用德國依馬公司生產的無框蜂窩紙封,采用德國依馬公司生產的無框蜂窩紙封邊及裝飾條封邊,可形成多種規格的家具板材。


家具廠生產所需不同厚度的家具零件,可根據上述工藝選擇不同厚度的蜂窩紙,制作出不同厚度的輕質無框蜂窩大板,接著通過開料裁剪出所需的各種尺寸的板坯,再用無框蜂窩板邊加工,即可獲得各種規格的家具零件。該技術不但大大減輕了厚板零件的重量,而且大大減少了加工工序,使厚板零件的制造成本也大大降低。但這類零件的聯接需要特殊的五金件工藝,本文將在下文敘述。


1.2可塑性或可彎曲性木料。


木制人造板通常是板狀材料,適合制作直線式家具,但不適合制作立體形或圓弧形家具。現在正在研制兩種新材料,即。


(1)可重復使用的木質材料。


(2)木料易彎曲。


反復塑化木料是由普通刨花和長條刨花膠合而成,它結合了刨花板和定向刨花板的特性,可以立體變形,在達到所需形狀后,再對膠粘劑實施固化。


德國BSW公司開發了一種可彎曲的刨花板。這種材料是一種塑料聚亞胺酯泡沫塑料與木屑或軟木屑。這類木制材料最初是用來制作可彎曲地板的,但后來發現,如果用它來制作家具的弧形結構也很方便。該材料目前正在進行實驗。


1.3色彩和裝飾木料。

用透染法生產所需顏色,如綠、紅、紫、黃等,但要求顏料、色素不含有毒金屬成分。這類板料和普通中厚板一樣可作常規加工和加工。其最大特點是使用時不會因為碰撞、摩擦而產生如涂漆木料一樣的明顯痕跡。


裝飾用的木制材料是通過模壓或化學方法來產生特殊美觀效果的表面,作為裝飾。


1.4木塑復合材料。

向塑料中加入木材碎料,形成“木塑料”或“木塑復合材料”。抗潮性能好,尺寸穩定性好,可進行立體造型,比一般塑料具有更高的強度。正致力于提高木纖維的配比,使木纖維更具高強性能。現在,德國Werzalit公司已經能夠生產出適合制造家具的木質復合材料。


1.5定向刨花板

將表面刨花采用條狀薄片刨花,芯層采用細刨花,表面刨花與板材縱向平行膠合壓制的刨花板稱為定向刨花板。它的各項物理機械性能遠遠優于刨花板,接近或超過膠合板,且強度均勻,尺寸穩定性好,并具有良好的鋸切、刨、鉆、釘等性能,是結構膠合板的理想代用品,平均價格只相當于同等性能膠合板的一半。家俱制造,可作柜側板、擱板、桌椅面板等,也可作「自制」家具之用。可根據家具的不同用途,訂做不同等級定向板以滿足需求。


2生產工藝新。

這一新型加工工藝的特點主要有兩點:一是最優化地利用材料,提高了出材率,降低了材料成本;二是延長刀具或刃具的壽命及調機換刀時間,提高設備利用率,降低加工成本。


2.1切割工藝。


2.1.1最好使用鋸下的材料。

優選鋸是采用數控方式實現配料優化,即對等寬方料掃描頭掃描物料,由計算機發出鋸切指令,以執行所需截取的缺陷。與此同時,電腦根據生產任務的要求,實施配料計劃,自動進行長短搭配和計數,直至全部配齊,然后進入下一次配料計劃。優勢明顯,具有產量優化、價值優化、數量優化、選擇性搜索、靈活功能強、加工精度高、生產效率高、功能強大、節省開支等優點。臺升公司配料工段配置的優選鋸組是典型的例子,木材利用率提高2%,每月板材開料量7800立方米,全年節約板材1870立方米,價值467.5萬元。


2.1.2數控四面刨的刨切加工。
CNC四面刨的主要特征是有若干個刀軸,每一刀軸都有記憶功能,每一刀軸的運動由電腦系統控制,電腦系統也可以儲存刀軸的方案,如能量公司生產的多軸四面刨刀具有100套刀軸配合方案的存儲能力。

CNC四面刨加工質量高,而且由于采用計算機系統對刀軸配合進行調節,從而減少了調機時間,比一般四面刨的效率更高。


2.1.3刀刃工具。

目前,硬質合金的鋸齒和刃口已有很大改進,其方法如下:


(1)根據加工過的木料,選擇硬質合金的硬度和刀片幾何形狀,從根本上延長刃具的使用壽命。


(2)在刀具表面涂敷附著層,以降低切削加工中的摩擦及功率消耗,減少材料粘著,具有延長使用壽命的作用。


(3)使用復合刀具,例如刨邊/倒角、刨/開槽、銑/鉆等復合刀具,可減少刀具的更換,減少刀具的儲存。


當前,金剛石刀刃的使用越來越多,它具有更長的使用壽命,經濟實惠。另外,通過控制機器的速度,可以適應不同材料的加工情況,從而提高刀具的使用壽命。


2.2裝修工藝


2.2.1貼面

家俱零件如臺面、桌面、柜門等均采用貼面材料裝飾,一般是通過熱壓工藝將裝飾紙、單板、人造樹脂或三聚氰胺、聚酯、環氧樹脂等飽和浸漬或涂層的材料。
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