浅析人造板弯曲木家具表面装饰工艺
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木材表面装饰技术工艺的研究与分析【摘要】木材是人们最常用、最是熟悉的建筑材料之一,木材经过加工工艺对现代装饰的美化带来了很大的经济价值。
木材表面装饰是指对木材及其制品按最终使用要求和视觉要求进行的表面加工处理过程。
现代木材表面装饰方法主要有涂饰、覆贴和机械加工几种方式,本文主要针对现在木材加工工艺及技术进行分析研究。
【关键词】木材表面;装饰技术;工艺研究0 引言对木材及其制品按最终使用要求和视觉要求进行的表面加工处理过程。
木制品大都在制成最终产品后进行,人造板则在使用之前或在制成木制品后进行。
1 木材装饰工艺的变革中国古代早已使用生漆、桐油涂饰木制品。
明代家具除涂饰外,还有了雕刻、镶嵌等装饰技术。
20世纪40年代后,酚醛树脂涂料开始在一些国家被采用,以后合成树脂涂料逐渐占主要地位。
20世纪60年代陆续出现的新颖贴面装饰材料,又为木材表面装饰工艺的进一步发展提供了条件。
现代木材表面装饰方法主要有涂饰、覆贴和机械加工三种。
涂饰涉及木材的涂饰性,覆贴涉及木材的胶合性质(见木材胶合),而机械加工则涉及木材的切削性质(见木材切削)。
2 现代木材装饰工艺与技术2.1 涂料由主要成膜物质、次要成膜物质和辅助成膜物质3种成分组成。
主要成膜物质即固着剂,是构成涂料的主要成分,它使涂料固着在木材表面而形成漆膜。
其原料为油料(干性油、半干性油),树脂(天然树脂、合成树脂)以及硝化纤维素等。
次要成膜物质主要是颜料,又分着色颜料和体质颜料两种,后者大都为白色,仅能使漆膜增加厚度及硬度。
颜料借主要成膜物质作为粘结剂而附着于木材表面。
辅助成膜物质有溶剂、稀释剂、助溶剂、催干剂、增塑剂、固化剂等。
不含有次要成膜物质的涂料为透明涂料,也称清漆;加有着色颜料的涂料为不透明涂料,又称色漆(调合漆、磁漆、厚漆);加有大量体质颜料的涂料为腻子。
2.2 涂饰工艺透明涂饰一般分基材表面处理、涂饰和漆膜修整3个阶段进行。
基材表面处理包括精砂、去木毛、脱脂、脱色、嵌补等工序,要求达到基材表面光洁,无油污粉尘,无切削刀痕及砂痕,含水率以8~12%为宜,且水分分布均匀。
建筑工程弯曲表面与新材料加工工艺初探本文介绍各种弯曲表面工程的技术特点和针对不同的建筑外表面材料进行双曲面加工的可行性及方法。
标签:弯曲表面工程;工程外帷幕设计;表皮分析;拟合设计;双曲板材加工一方面,新潮的建筑设计理念和思想不断的挑战工程技术实现性的底线;另一方面,也正是设计师们在建筑艺术领域的“奇思妙想”推动着现代工程领域新技术风起云现。
弯曲表面是建筑工程各種复杂表面中最具艺术表现力一种表面形态类别。
我们可以把弯曲表面按普通几何学概念可以分为:单向曲率表面和双向曲率表面。
我们也可以把弯曲表面按其数学属性分为:可以进行函数表达的数学性曲面(简称数学曲面)和不能用函数表达的非数学性曲面(简称非数学曲面)两种。
传统的建筑工程弯曲表面的实现是依靠混泥土现场浇铸成形。
其技术实质是弯曲模板设计及弯曲模板安装技术。
现代建筑工程已经过渡到以龙骨“找形对位”加上板材拼接这种幕墙构造技术。
这是由各种新构造方式和各种新型材料整合而成的建筑幕墙(含屋面)工程技术,包括各种装饰幕墙、功能幕墙加上装饰屋面采光窗等等。
这些涉及建筑外表皮的工程技术现在统称为建筑帷幕工程技术。
基于弯曲表面建构的建筑帷幕体系,当然是帷幕工程技术体系中难度极大的那一部分。
实际工程中,大多数建筑帷幕工程的大部分作业面上,主要是以平面板材来拟合弯曲表面完成的。
还有一些使用单曲表面板材拟合双曲表面的工程实例。
基于双曲面表面工程技术实现性本身以及经济条件和时间要求等因素,工程实施过程是一种对设计师完美的设计构思的逐渐妥协的过程。
弯曲表面建筑工程帷幕技术的支撑是各种建筑外表面材料的加工技术,以及和各种板材相适应的构造连接系统。
带有曲面特性的建筑外帷幕设计和施工技术实施过程中,利用计算机三维技术进行表皮分析、选定板材材料、板材分割方式和拟合方式是重要步骤和因素。
首先应用计算机软件对建筑模型信息进行分析。
目前工程外帷幕设计领域较为常用的计算机三维设计和分析软件有:Auto CAD、SolidWorks、PRO/E、Rhinoceros等,其中Rhinoceros以其功能强大,分析能力强而快速且广泛的流行。
实木弯曲木工艺流程实木弯曲木工艺流程是一种将实木材料通过特定的工艺进行加工,使之成为带有弯曲形状的家具或装饰件的技术。
这种工艺具有独特的优点,如造型美观、结构稳定、适用范围广等,因此在家具制造和室内装饰领域得到了广泛应用。
实木弯曲木工艺的流程主要可以分为材料准备、弯曲加热、模具成型、冷却固化、整形修饰几个步骤。
首先,进行材料准备。
选择适合弯曲的实木材料,这些材料通常具有较高的韧性和柔软度。
常用的材料有樱桃木、榉木、橡木等。
根据设计要求,将实木材料锯成适当尺寸和形状。
然后,进行弯曲加热。
将实木材料放入专用的弯曲机中,通过加热来软化材料,使其具有一定的可塑性。
加热的温度和时间需要根据材料的种类和厚度来调整,以免过度加热导致材料变形或破损。
接着,进行模具成型。
将加热后的实木材料迅速放入预先准备好的模具中。
模具的形状和尺寸可以根据设计需求来定制,一般使用金属或硅胶等材料制作。
实木材料在模具中逐渐恢复原状,与模具紧密贴合形成弯曲的曲线。
为了强化连接效果,还可以使用胶水或螺丝固定实木和模具之间的连接。
然后,进行冷却固化。
将模具中的实木材料放置在通风良好的环境中进行冷却。
冷却过程可以使实木材料恢复原本的硬度和稳定性,固化成所需的弯曲形状。
冷却的时间一般取决于材料的厚度和环境温度,一般需要数小时到数天不等。
最后,进行整形修饰。
将冷却固化后的实木材料从模具中取出,进行进一步的整形修饰。
可以使用砂纸或木功刀等工具,去除表面的不平整或瑕疵,使其达到预期的光滑度和美观度。
然后,可以进行上光、上色或涂漆等后续处理,使其更加养眼和耐用。
总的来说,实木弯曲木工艺流程是一种通过特定的工艺使实木材料变成弯曲形状的技术,具有高度的艺术性和实用性。
通过一系列的步骤,如材料准备、加热、模具成型、冷却固化和整形修饰,可以制作出各种形状独特、质感优美的弯曲木制品。
这种工艺的应用范围广泛,可以用于家具、装饰件、艺术品等多个领域,为人们的生活增添美感和舒适度。
浅析板式家且人浩板翎曲变形原因及解决方法摘要:本论文旨在对板式家具中板材翘曲变形的原因进行分析,并提出解决该问题的方法。
通过调查和研究,发现湿度和温度变化、材料选择和质量问题以及结构设计不当是导致板材翘曲的主要因素。
为解决这一问题,论文提出了控制环境因素、材料和制造过程改进以及结构设计改进等方法。
通过实证研究案例分析,论文验证了这些解决方法的有效性,并对结果进行了讨论。
最后,总结研究的主要发现,并提出未来研究的方向和建议。
关键词:板式家具;板材翘曲;温度变化引言板材翘曲是指板式家具中的板材在使用过程中发生的扭曲、变形现象。
研究表明,板材翘曲主要是由湿度和温度变化、材料选择和质量问题以及结构设计不当等因素所引起。
湿度和温度变化是导致板材翘曲的主要外部环境因素,当环境湿度和温度发生变化时,板材容易吸收或释放水分,从而导致尺寸变化和板面翘曲。
此外,材料选择和质量问题也是板材翘曲的重要原因,不稳定性较高的板材或质量不合格的板材容易出现翘曲问题。
此外,结构设计不当也可能导致板材受力不均匀,进而引起翘曲变形。
1 板材翘曲的原因1.1 湿度和温度变化对板材翘曲的影响湿度和温度是导致板材翘曲的主要环境因素。
板材作为一种吸湿性材料,其尺寸和形状会随环境湿度和温度的变化而发生变化。
下面将详细探讨湿度和温度变化对板材翘曲的影响。
湿度变化对板材翘曲的影响:湿度的变化导致板材吸湿或失湿,从而引起尺寸的变化和板面的翘曲。
当环境湿度增加时,板材吸湿并膨胀,导致长度、宽度和厚度的增加。
这种吸湿引起的尺寸变化可能导致板材边缘向上翘曲(凹曲),因为板材两面受潮湿度不均匀,下面一面湿度较高,吸湿膨胀程度较大,从而使板面向上翘起。
相反,当环境湿度降低时,板材失湿并收缩,导致尺寸缩小,可能引起板材中央向上翘曲(凸曲),因为中央部分受潮湿度较高,吸湿膨胀程度较大。
温度变化对板材翘曲的影响:温度的变化也会引起板材的翘曲变形。
当板材受到温度变化时,板材的导热性会导致不同部位的温度变化不一致,从而引起翘曲。
木材弯曲工艺技术木材弯曲工艺技术是一种将硬质木材或者板材加工成各种形状的工艺技术。
它广泛应用于家具制造、建筑装饰和艺术品制作等领域。
本文将介绍木材弯曲工艺技术的原理和实施步骤。
木材弯曲工艺技术的原理是利用水分对木材的软化作用,然后通过机械或者手工的方式将木材弯曲成特定的形状。
这种工艺技术有以下几个特点:首先,木材的水分含量是影响工艺效果的关键因素。
木材的含水率过高或者过低都会影响其软化效果和弯曲度。
因此,在弯曲之前需要对木材进行适当的处理,使其含水率控制在一个合理的范围内。
其次,弯曲木材需要选择合适的工具和设备。
一般来说,可以使用蒸汽弯曲机、冷却滚筒、模具和夹具等工具进行操作。
这些工具能够提供所需的热压和冷却作用,使木材在弯曲的过程中保持所需的形状。
最后,操作工艺需要考虑木材的抗弯性能和纹理方向。
木材的抗弯性能与密度和木材种类有关,密度越高的木材抗弯性能越好。
而木材的纹理方向也会影响工艺效果,因为纹理方向决定了木材易弯曲的方向和难弯曲的方向。
实施木材弯曲工艺技术的步骤如下:首先,选择适当的木材。
一般来说,适合弯曲的木材有柔软的质地和均匀的纹理。
常用的木材包括樱桃木、胡桃木、橡木等。
其次,对木材进行处理。
处理的方法有很多种,例如蒸汽处理、浸泡处理和烤干处理等。
处理的目的是软化木材并使其含水率达到适当的范围。
然后,进行弯曲加工。
根据所需的形状,选择相应的工具和设备。
如果需要弯曲的半径较小,可以使用蒸汽弯曲机进行处理;如果需要弯曲的半径较大,可以使用冷却滚筒进行处理。
最后,对弯曲后的木材进行修整和加工。
根据需要,可以对木材进行打磨、上色和涂漆等处理,从而得到最终的产品。
总之,木材弯曲工艺技术是一项具有广泛应用前景的工艺技术。
通过合理的处理和加工,可以将木材制成各种形状,满足不同领域的需求。
随着技术的不断发展,木材弯曲工艺技术将为木材行业带来更多的创新和发展机会。
怎么弯曲木头?“天圆地方”是中国人文化中典型的宇宙观,不但建筑受其影响,也融入到了家具的设计之中。
最典型的就是圈椅,明代人们对这种椅式极为推崇,因此当时多把它称为“太师椅”。
当年明太祖出来打猎的时候,随行宫人必带的一把椅子,而这把椅子就是太师椅。
即把自己作为君主的气势稳住了,也能让自己享受到最精致的生活。
而太师椅的弧形扶手和靠背是一气呵成的,但是因为木头材质硬又不能随意塑造。
这些曲线是通过小段的直木在榫卯的连接下形成的,这种“弯木”方式到现在也还在使用。
虽然榫接技术不失为一种工艺上的解决方法,但锯截后的木材纤维被截断,强度变小,利用率也大大降低了,还存在花纹不一致的问题。
不过现代工艺已经解决了实木弯曲的工艺难题,英国康沃尔家具设计师 T om Raffield 利用蒸汽弯曲后的木材DIY 了自家的房子。
一栋两层楼,全部由弯曲木板包裹,弯曲的流线型木条外立面也由夫妇二人自己手工完成。
弯曲的木板不仅成为了主楼的主要表面、走廊扶手、内部装饰,还在一些意想不到的地方成为了功能性的设施——比如在新旧两栋房屋的交界处,一段两端都被 90 度弯曲的木条在墙面前形成了一个“U”字形,这其实是一个户外长凳的设计。
现代能够让实木弯曲的工艺主要是分为物理原理和化学原理。
物理弯曲最简单的就是锯割法,用工具直接将实木切割成弯曲的形状,这种方式属于简单粗暴型的,对实木也是保持了最原始的状态,但对木材的体型有很高的要求,且木材的使用率也低。
其次是拼接法,就利用榫卯结构或者胶水,拼接在一起,形成一定的弧度,如太师椅的椅背和扶手一样。
第三种就是将木材烘干的时候,给木材一个受力,让其一边烘干一边变形,但这也的变形有时候不是很容易受控制。
最后一种是加热和冲击的方法,加热后用机械冲击、挤压,就可以达到弯曲的效果。
如蒸汽加热,水煮加热,微波加热等。
化学的方法出现的比较晚,在18~19世纪的时候,人们会将模板切割的非常薄,之后放入胶水中煮,再把多块板粘合在一起,利用工具弯曲,从而制造出胶合板。
板材弧形工艺
板材弧形工艺是一种现代化的加工技术,它可以将平面板材加工成具有弧形的形状。
在建筑、家具、汽车等领域中,板材弧形工艺被广泛应用,可以为产品增加美观性和实用性。
板材弧形工艺的实现方式有很多种,其中最常见的是热弯和冷弯两种。
热弯是指将板材加热至一定温度后进行弯曲。
这种方法适用于一些具有较大曲率半径的板材弯曲,例如弯曲半径大于10倍板材厚度的板材。
在热弯加工中,需要考虑到材料的热膨胀系数,以及加热时的温度和时间等因素,以避免板材变形或开裂。
冷弯是指在常温下对板材进行弯曲加工。
这种方法适用于一些具有较小曲率半径的板材弯曲,例如弯曲半径小于10倍板材厚度的板材。
在冷弯加工中,需要选择适当的弯曲工具和加工方法,以避免板材局部受力过大而导致开裂或变形。
板材弧形工艺的应用非常广泛。
在建筑领域中,板材弧形工艺可以应用于屋顶、墙体、立面等的设计和装饰。
在家具领域中,板材弧形工艺可以应用于椅子、桌子、柜子等的设计和制造。
在汽车领域中,板材弧形工艺可以应用于汽车车身、内饰等的设计和制造。
板材弧形工艺是一种非常重要的加工技术,它可以为产品增加美观
性和实用性。
在实际应用中,需要根据具体的加工需求和材料特性选择适当的加工方法和工艺参数,以确保加工质量和效率。
弯曲木家具的工艺流程1、弯曲部件加工1.1划线实木家具一些零、部件,需要做成有一定形状的型面,以增加家具整体的美感和品位。
弯曲部件的加工与直线部件加工有一定的区别,实木方材经过胶拼成大幅面的规格后,需要根据产品零、部件的尺寸和形态要求,在锯材表面进行划线,再进行加工。
根据零件的规格、形状和质量要求,先在板材表面按套裁法划好线,然后再按划好的线进行锯解。
根据实验,这种配料方式提高出材率可以高达9% 0尤其是对于弯曲形零件,预先划好线,既保证了配料质量,又可提高出材率和生产率。
这种方式主要用于弯曲零、部件的配料,如椅子的后腿、扶手、弯脚等弯曲件。
划线方法有平行划线法和交叉划线法两种。
1.平行划线法平行划线法如图1-1所示。
先将板材按毛料的长度尺寸锯成短板,同时注意剔除板材中的缺陷然后用样板{根据零件的形状、尺寸要求,再放出加工余量,所做成的样板)在短板上进行平与划线。
此法配料加工方便,生产效率高,适合于机械大批量加工,因而应用较普遍。
其缺点是出材率稍稍低。
1-12、交叉划线法交叉划线法又称套裁法,如图1-2所示。
先用样板在整个板材表面上进行选材划线,在划线考虑剔除缺陷时,需充分提高板材的出材率。
这种方法虽能提高术材的出材率,但配料锯解很不方便,导致劳动强度大,生产效率低。
这种配料方式一般用于特别贵重木材的配料,不适于大批量机械化生产,应用较少。
1-21.2细木工带锯加工经过划线后的板材要锯割成弯曲部件,是在细木工带锯机上完成的。
在加工时要注意一定要锯在板材的划线范围外,还需进行后续的精确加工。
作业时,进料员和接料员要紧密配合,步调一致,不能左右摆动,以免造成工件边线弯曲,进料的时,不得越过划线,一般离划线1 ~2mm,掌握好进料的力度不能太大,速度要匀速,不能太快。
1.3基准边的加工拼胶后的板件首先经过划线,然后在细木工带锯上锯成一定形状、规格的板件,只是一个粗基准,需要经过铣床进行精加工。
用铣床加工时,将毛料靠住导尺进行切削,一般需要夹具进行作业,夹具上样模的边缘必须具有精确的形状和平整度,毛料固定在夹具上,样模边缘仅靠档环运动就可加工出所需要的基准边。
曲木家具生产工艺深入分析曲木家具特点1、造型柔美,富有动感:胶合弯曲技术使家具造型美观,家具形式更加富有动感和柔美。
2、功能实用,更加舒服:家具形态更加符合人体工程学,人们使用更加舒服。
3、造型丰富,结构工艺:简单的结构和工艺非常适合批量化生产。
曲木家具优势明显,在家具生产中,只有深入了解了胶合弯曲的关键工序,才能更加高效的进行生产和制造。
胶合弯曲的工序分析与解读一、单板制备单板厚度需均匀一致、表面光洁,在旋切前,可先对木段进行蒸煮软化处理。
单板的厚度应根据零部件的形状、尺寸和弯曲半径与弯曲方向来确定,一般而言,厚度规格0.5 mm~3.0 mm,厚度误差小于±0.05 mm。
曲木家具生产工艺深入分析二、涂胶单板涂胶常用机械辊涂,涂胶量取决于胶种、树种和单板厚度等,一般为150~220 g/㎡(单面)。
三、组坯组坯需合理配置单板层数和方向,多层单板之间一般为纵向顺纹层叠,对于形状简单、幅面宽大的弯曲木零部件,多层单板也可采用纵横纹垂直交叉层叠,一般为5~30层。
四、陈化陈化目的是使板坯内含水率均匀、防止表层透胶。
陈化有开放和闭合两种.通常采用组坯闭合陈化,陈化时间约为5~15分钟。
五、弯曲胶压成型弯曲胶压成型是制造弯曲胶合零部件的关键工序,随着胶黏剂的发展和加热方式的发展,此项技术也在不断进步。
正确地选择加热方式,既能提高生产率,又能保证胶合质量。
目前,采用高频加热热压是一种有重要意义的技术创新,简单来说,高频加热是使分子在高频交变电场下急剧运动,摩擦生热。
加热速度快、生产周期短、加热均匀、加热效果和产品质量好。
同时模具制作简单、成本低、容易满足各种弯曲形状所要求的条件。
高频热压带来的优势1、厚度不限,效率提升传统热传导方式加热,有其固有的加热温度和时间曲线,而高频介质加热对工件厚度的包容度大,工件厚度对加热时间的影响微乎其微,且加热速度快。
2、内部加热,受热均匀高频介质加热是物体内部加热,热量由介质本身分子摩擦产生,因此处于电磁场之中的物体无论表面还是内部,都在电磁波的辐射下均匀升温,不似传导加热会产生内部温度不够而表面已经过热的情况。
让家具百变造型——弯曲木工艺在家具制造过程中,弯曲木工艺通常用来生产摇椅、咖啡椅和照明家居产品并广泛用于制造各种坐具和桌子。
见过不少弯曲木家具,那么你对弯曲木工艺又了解多少呢?下面我们一起来看看弯曲木工艺中几种常见的制作方法吧~利用带锯机切割这是弯曲木工艺较为快和直接的方法,并且带锯机弯曲木的制作工艺能够比较精准地控制弯曲木构件的角度,和图纸的契合度比较高,主要适用于一些弯曲角度不大的木构件生产。
但同时,这类工艺完成的木构件要用锉刀、刨、刮刀等工具对一些毛刺边角、拐角进行再加工。
从板材上直接锯切弯曲木构件,原材料浪费会比较严重。
另外曲线纹理和板材自身纤维纹理会不一致,可能会对板材外观和性能产生不利影响。
弯曲木工艺:让家具实现百变造型层压法层压法制作弯曲木是利用夹具或模具将若干木片层压在一起,形成弯曲木构件的方法。
相比于带锯机法,这种方法更加先进,弯曲效果更好。
但同时层压法制作时需要使用胶水来粘结各层木单板,需要结合树种、设计角度、胶水种类等因素进行综合考虑,所以工艺更加复杂。
现代简约风格弯曲木时钟,由实木皮层压而成,质轻而坚韧这种方法需要一定的计划和准备时间,例如准备模具和夹具,每层板材的厚度大概多少更适合弯曲,这些数据都要提前收集或者去尝试。
层压法不会存在带锯机弯曲木制作时所出现的弯曲方向和木材自身纹理不同的情况。
蒸汽加热法蒸汽加热法制作弯曲木也叫热弯曲法,是比较先进的一种方法。
最常见的就是用蒸汽或者热水把木头加热后用外力把木材弯曲,等木材干了之后形状就固定下来。
设计师Bar Gantz用蒸汽加热法设计的一套弯曲木家具,几乎没有任何拼接痕迹,依靠顺滑的曲线完成机械式的包裹或支撑。
(Via 新浪微博@中国数字科技馆)热弯曲法的原理在于木材在100度左右的水蒸气作用下,木材中木质素开始发生变化,木材的塑性变大。
此时还需要结合各类定型工具,实现木构件的弯曲成型。
所以其缺点是对设备和木材干燥等技术要求较高,因此投入也相对较大。
弯曲木家具工艺流程Wood furniture is a popular choice for many people when it comes to decorating their homes. The process of bending wood to create furniture is a unique and intricate craft that requires skill and precision. 弯曲木家具是许多人在装饰家居时的首选。
弯曲木材以制作家具的工艺流程独特而复杂,需要技能和精准性。
One of the key steps in the process of making bent wood furniture is selecting the right type of wood. Different types of wood have different properties and bending capabilities, so it is important to choose a wood that is suitable for the specific design of the furniture. 弯曲木家具制作过程中的关键步骤之一是选择合适的木材。
不同类型的木材具有不同的特性和弯曲能力,因此选择适合特定家具设计的木材至关重要。
Once the wood is selected, it needs to be prepared for bending. This involves steaming the wood to make it more pliable and easier to bend without cracking or breaking. In addition to steaming, the wood may also be soaked in hot water to achieve the desired flexibility. 木材选择好后,需要为弯曲做准备。
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1. 选材与干燥。
选用质地致密、纹理规则、含水率稳定的木材作为原材料。
浅谈家具中木材弯曲成型技术的发展北京市木材工业研究所 刘绪林一、引言近年来,“弯曲木”家具已成为我国家具市场中流行的新风尚,生产“弯曲木”家具厂在全国蜂涌而上,由几年前的一、二家发展到现在的一百多家。
“弯曲木”家具能发展成现在的形势,得益于近几年木材弯曲成型技术的发展。
所谓“弯曲木”家具,泛指家具的整体或部件是用弯曲木制成的。
弯曲木的制造技术决定着曲木家具的发展,弯曲木的制造大致分成四类:一是实木弯曲成型;二是多层胶合弯曲成型;三是刨花(纤维)模压弯曲成型;四是中密度纤维板弯曲成型。
这也是当今家具生产中四大木材弯曲成型技术。
其中,实木弯曲是最早应有用于家具制造业中的木材弯曲成型技术,早在160年前,德国木匠Michael.Thonet就制造了第一张实木弯曲成型的椅子。
从那时起,这种工艺在家具制造业中就得到了广泛的应用,第二次世界大战时,这种弯曲木还应用于飞机制造业和高要求的建筑构件上。
本世纪20~30年代,芬兰人阿尔托又首先发明了多层胶合弯曲木,极大地推动了木材弯曲成型技术的发展。
刨花(纤维)模压成型在我国起源于80年代,中密度纤维板弯曲成型技术则是近几年刚刚兴起的一项全新概念的木材弯曲成型技术。
木材弯曲成型技术应用于家具制造,便形成“弯曲木”家具,“弯曲木”家具以其淡雅简洁款式、优美的曲线造型、精细的制作工艺和优质材料等特点闻名于世,以她独具的魅力,成为一种世界性的家具时尚。
进入90年代,弯曲木家具在中国市场上日渐走俏,掀起一股曲木热潮,只有对木材弯曲成型技术及工艺有深入的了解,才能把握和恰当地利用这一新技术,运用到弯曲木家具中,为家具设计开辟一个广阔的设计天地。
二、实木弯曲成型技术实木弯曲的技艺是1830年德国人Michael.Thonet发明的,至今已有160多年的历史。
在已知木材可弯曲成很小曲率半径的技术之前,圆桶及船体已能使用实木弯曲成型了。
采用Thonet工艺,木材可以弯曲成圆形,内曲率半径很小,达到木材厚度的3倍,在某些情况下,还可以更小些,这种弯曲技术最早的产品是椅子。
课程论文课程名称:专业年级:学号:姓名:教师:成绩:日期 2011 年 12 月 13 日浅析人造板弯曲木家具表面装饰工艺摘要:以人造板为基材的弯曲木以其独特的加工性能用于曲木家具,可满足企业追求高效益的目标。
介绍了人造板弯曲木家具表面装饰工艺及生产过程中应注意的问题。
关键词:人造板弯曲木表面装饰贴面1.弯曲木概况弯曲木家具是现在和将来可持续发展的产品[1]。
如何利用低成本的材料做成曲线造型优美、款式高雅的弯曲木家具并能达到高档表面装饰效果,是家具企业追求高利润中需要解决的问题。
下面就人造板弯曲木家具表面装饰工艺做简要探讨。
型,包括方材弯曲和锯制弯曲;二是人造板为基材胶合型,包括方材弯曲和锯制弯曲;二是人造板为基材胶合弯曲成型(薄板层压弯曲成型、刨花(纤维)模压弯曲成型、中密度纤维板弯曲成型)。
这是当今家具生产中两大木材弯曲成型技术。
采用实木弯曲(包括方材弯曲和锯制弯曲)方法生产的曲线形零件表面纹理好,保留了木材的天然美,通过透明涂饰后能满足人们不同的审美需求,但在弯曲技术方面主要存在以下问题:①对毛料的材质要求高,尤其是弯曲性能要求严格时选料困难;②实木弯曲的曲率半径大,成功率低,国内生产企业实木单向弯曲成功率仅为60%~75%(损失率达25%~40%)[2],因此实木弯曲已逐渐转向以人造板为基材的胶合弯曲。
但人造板弯曲成型技术生产的家具零部件,由于其外表暴露在外,装饰效果较差,直接影响了产品的质量等级,所以通常采用先贴面后涂饰的生产工艺。
以人造板为基材的胶合弯曲部件不具备弯曲实木的天然纹理美,因此人造板家具实木化装饰当前比较流行[3],其通常的做法是在基材的表面贴面处理再进行透明涂饰,凡高级木制品几乎都要求采用透明涂饰。
透明涂饰不仅要求涂膜具有极好的装饰性、透明度、保护性,并且还要给制品染出新颖的色彩,同时又要使制品表面的天然木纹更清晰地显现出来,更好地表现制品的天然美[4]。
2.人造板表面特性与贴面关系虽然各种人造板都是以木材作原料,但由于备料是加工成不同几何形状并以不同的方式组合而成,所以其都具有各自的表面特性。
胶合板最外层的单板即面背板保持了木材弦切面的木材纹理和构造特点,可直接做透明涂饰,多数厂家用桦木单板做面背板,其结构细腻、纹理不清晰,透明装饰效果较差,通常是在其表面贴面后再进行涂饰。
另外胶合板表面有变色、水渍纹等缺陷,采用透明涂饰比较困难,贴面装饰时必须进行打底处理,否则必须用遮盖力强的材料,这样往往会增加贴面成本。
在刨花板(纤维板)热压过程中,虽然表层刨花(纤维)因施胶量大、水分多、温度高,在初期压力较高的情况下能形成密度较高的表层,但是板的表层在热压板闭合前因先受热,树脂已预固化,形成预固化层,影响了表层密度,因此密度的最大值仅出现在离表层不远的内层[5]。
表层密度低,刨花(纤维)间粘合力小,贴面装饰时,表层刨花(纤维)易随贴面材料一起剥离。
为避免这种现象出现,刨花板(纤维板)在表面装饰之前都需要进行砂光,目的在于砂削去除低密度部分,并使表面平滑。
在贴面过程中,应尽量避免与水接触或在潮湿的环境中存放,涂饰时多采用油性腻子。
基材含水率对表面装饰的质量影响很大。
所以,装饰前要求基材含水率一般为8%~10%。
例如:采用树脂浸渍纸贴面,刨花板基材的最佳含水率为6.5%~8%。
若基材含水率太低,装饰层的粘附力不足,胶粘剂在基材表面的润湿性差,达不到应有的胶合强度和附着力;基材含水率太高,不仅影响胶合强度,还容易产生鼓泡、表面出现湿花、失去光泽,正面干缩形成内应力易引起板面裂纹等。
无论是哪种人造板,只要含有黄心腐朽的木材,贴面加工时都会严重影响贴面材料的胶接强度,甚至在腐朽处脱落;由于其表面特性、加工方法和生产工艺的差异较大,贴面时的工艺条件也不同。
有一些基材的表面粗糙度精度较低,如各类单层、三层和多层结构平压法生产的刨花板,或挤压法生产的刨花板中,刨花板表面的最大不平度在160~210μm之间,很难满足贴面工艺的要求;又如纤维板的表面粗糙度精度虽然较高,但纤维板制造过程中施加的石蜡易浮在纤维板表面,影响表面的胶合性能,因此这两种类型的人造板在贴面前须进行表面砂光处理,以满足贴面的要求。
3.人造板弯曲木贴面人造板平面贴面由于其幅面尺寸大可批量流水线生产,而弯曲人造板贴面由于其具有基材处理难度大、幅面尺寸小、弯曲面多等特点,所以贴面工艺较繁琐,主要有二次贴面、一次成型贴面等两种贴面工艺。
3.1 人造板弯曲木二次贴面二次贴面的主要方式为冷贴面,是制品成型后在室温下(18~22℃)加压胶合贴面的一种方法。
二次贴面(冷贴面) 的工艺流程为:弯曲人造板→研磨砂光→涂胶→贴面→边部处理→检验入库[6]。
冷贴面是用冷固化胶粘剂(如氯丁橡胶、乳白胶、冷压脲醛树脂胶等)对弯曲木进行二次手工贴面。
冷压法加压周期长,占地面积大,工作效率低,耗胶量大,劳动强度大,适合小规模生产,但贴面材料选材比较广泛,如木材类、纸类、布类、塑料类等均可使用。
为提高装饰质量,最好用薄木(厚度0.25~0.6mm,含水率8%~12%),为防透胶胶合粘连,常选较厚薄木,用冷压脲醛树脂胶,所用设备为冷压机,加压时间一般在12h 以上,先经过干燥室预热(温度为60~80℃),使胶预固化后再进行加压,时间长达6~8h,所以此工艺应用较少。
3.2 人造板弯曲木一次成型贴面一次成型贴面是在弯曲木制造过程中直接把贴面材料粘贴到其表面上的一种热贴面方法。
一次成型贴面(热贴面)工艺流程为:挑选单板→研磨砂光→涂胶→组坯→陈放→热压→出模→开料→打磨→检验入库。
该工艺较复杂,但可用于批量生产。
热压粘贴0.2~0.4mm厚的薄木时,热压机的压板必须有足够的精度。
为了弥补由于基材厚度不均产生的压力不均,必须采用耐热橡胶板、毛毡等作缓冲材料。
铺装时,为了避免产品表面被铁质污染,多用不锈钢、铝板或硬质合金铝板等作垫板。
在条件允许的情况下,采用导热油作热源可保证压板内温度均匀。
热压操作条件随人造板基材的种类、厚度与薄木的树种、厚度、胶粘剂种类等不同而有所不同,一般热压条件如表1 所示。
表1 薄木贴面热压条件热压条件脲醛树脂与聚醋酸乙烯混合胶醋酸乙烯- N- 羟甲基丙烯酰胺乳液薄木厚0.2~0.5mm 薄木厚0.5mm薄木厚0.2~0.5mm薄木厚0.6~1mm温度/℃115 胶合板基材中纤板基材刨花板基材时间/min 1 60 55~80 95~100压力/MPa 0.7 2 3~4 6~84.人造板贴面弯曲木涂装工艺确定贴面后,为保证在木质板材表面上形成一定质量要求的漆膜,做到优质、低耗和高效,在家具涂饰前必须进行涂饰设计,拟定涂饰工艺,包括确定漆膜的质量指标、涂料品种选择、涂饰工序先后程序的制订、涂饰方法、涂饰工艺参数(涂漆量、涂料黏度、干燥时间)等的确定,固化方式以及成本水平定位等[7]。
可见,涂饰工艺涉及到涂料的选择、基材的认知、家具尺寸形状、涂装设备、涂装环境、涂装管理等诸多因素。
下面就涂饰工艺拟定时的有关问题加以讨论。
4.1 涂装风格是拟定涂饰工艺的出发点涂装风格主要是指涂膜厚与涂膜显示出的质感,可以从以下几个方面分类:①透明度:透明涂饰、不透明涂饰。
②光泽度:亮光装饰、亚光装饰(多用于美式仿古家具)、半亚光装饰。
③导管孔槽显露程度:填孔(全封闭)、显孔(全开放)、半显孔(半开放)。
④漆膜颜色:本色、着色(含各种不同的颜色)。
⑤漆膜厚度:厚漆膜(大于1mm)、中等厚度(数十微米至1mm)、薄漆膜(外观似未经涂饰)。
以上诸因素相互组合,可以形成丰富多样、不同的表面装饰风格。
例如,底着色开放(封闭)透明亮光(亚光)涂饰、本色开放(封闭)亚光(亮光、半亚光)涂饰、浅蓝色亚光不透明装饰等等。
4.2 充分考虑基材的特点板式部件通常在其表面贴装饰纸或薄木。
用于表面装饰加工的人造板基材,必须满足一定的质量要求,使用前必须考虑人造板的以下特点。
①刨花板或纤维板存在的厚度偏差和厚度公差。
②石蜡易浮在纤维板表面,影响表面的胶合性能。
③刨花板、纤维板在热压过程中其表面形成的预固化层。
④刨花板表面的最大不平度在160~210μm 范围内,很难满足贴面时的工艺要求。
4.3 涂料种类与选择现在家具常用涂料有聚氨酯漆(PU)、木蜡油、不饱和聚酯漆(UPE)、硝基漆(NC)等。
不同涂料施工性能和漆膜质量有很大区别,封闭型固化不饱和聚酯漆(UPE)主要适合平面涂饰;硝基漆(NC)属于挥发型涂料,固含量低常做底漆使用;木蜡油属于环保型涂料,易形成薄漆膜,但抗划伤、抗冲击性能较差;聚氨酯漆(PU)应用范围广,涂装效果好。
涂料选择直接影响涂装质量、施工效率及施工成本,所以除了必须考虑涂料的装饰性、保护性、涂饰工艺、出厂日期和适用时限等因素外,还应考虑以下影响因素。
①涂饰目的:装饰高档家具需选用丙烯酸涂料、聚氨酯涂料、聚酯涂料等装饰性好的涂料。
②涂料适用的环境:室内用具的涂饰注重装饰美观,如厨房家具需要一定的耐酸碱性和耐热性,耐候性、耐光性就不必苛求,可选择聚氨酯涂料。
③施工条件的选择:挥发型快干涂料(如硝基漆)不易喷涂,在空气相对湿度大于70%以上时也不易涂饰,易造成潮湿性发白。
④涂料底面漆的配套性:配套性包括两个方面,一是基材和涂料(特别是底漆)之间的配套性;二是各层涂料之间的配套性[8]。
封闭底漆主要考虑防止涂料被基材吸收,封锁基材的油分、水分,以免影响附着力,防止漆膜下陷[9]。
封闭底漆黏度较低(8~10s,涂- 4 杯),对基材有良好的渗透性,故一般选择NC 或PU 体系,尤其是PU 体系使用最为广泛。
底面漆搭配时,面漆不能“咬起”底漆,面漆和底漆应有很好的结合力。
通常选择含同类主要成膜物质的底面漆搭配,如NC 底NC 面、AC底AC 面、PU 底PU 面、UV 底UV 面等。
根据涂料的性能特点,不同涂料可合理搭配,如UPE 底PU 面、UV 底PU 面、W底PU 面等。
另外还要注意底漆、腻子、面漆、清漆以及各种辅助材料的配套性,一般选择同类型溶剂和稀释剂的涂料。
4.4 涂装设备涂装设备是涂装工艺中的重要部分,对涂装效果有直接的影响。
机械涂饰有喷、淋、辊等,喷涂灵活性大,可适合各种形状和尺寸的涂饰件以及各种涂料,其中静电喷涂可适用小件(如工艺品)和形状复杂的制品,涂料利用率高。
目前空气喷涂应用最为普遍。
4.5 施工环境表2 弯曲中密度纤维板贴木皮的全封闭涂装工艺施工条件底材质:弯曲中纤板贴木皮;涂料:PU、NC 或UPE;施工温度:25℃,湿度:75%以下序号工序材料施工方法施工要点1 弯曲中纤板砂纸手磨、机磨白坯打磨平整,去污迹和胶迹填补腻子水性腻子刮涂均匀满刮,充分干燥2 贴木皮各种木皮、白乳胶手贴贴平整,端部可用木皮包边3 封闭底漆PU封闭底漆/水刷涂、喷涂、擦涂对底材进行有效封闭,干后轻磨并去木毛,防渗陷,增加附着力;也可用棉球或海绵蘸水擦拭去木毛4 底着色选择有色水灰、有色士那、木纹宝、格里斯等着色材料刮涂、擦涂、喷涂着色均匀,颜色主要留在木眼里面,木径部分残留要少5 封闭底漆PU封闭底漆刷涂、喷涂对底材、颜色进行有效封闭,保护底色,增加附着力,防渗陷,3~4h 后可轻磨,切忌磨穿及把底色打花6 底漆PU或UPE 透明底漆喷涂5~8h 干后要彻底打磨平整,忌磨穿7 修色有色士那/ 面漆加色喷涂参照样板修色,先里面后外面,先难后易,由浅入深8 面漆PU封闭底漆喷涂均匀着色施工环境也是影响涂装质量的因素之一,主要应控制好涂装车间的温湿度、通风、洁净度和照明等。