曲木家具在制作的过程中,其弯曲和弧度不是随意而成的,而是充分考虑了人体的曲线起伏,使得即使长时间卧坐也不容易产生疲劳感,让人体感到更舒适,这对于久坐于办公室中的都市人群来说,是非常人性化的。看看曲美的家具就知道了,坐起来挺舒服的。而且很有设计感。
弯曲木分为实木弯曲和多层胶合弯曲。实木弯曲是由纯实木板条经过高温蒸煮软化处理后用模具施加一定压力,弯曲成形的;多层胶合弯曲是由不同层数的实木单板经涂胶、模具层压成型的。从行业分类上不属于纯实木家具,属于实木类家具。
其实现在很多的人都喜欢买实木家具,因为实木家具当中属于纯天然的木材,不会有一些有毒有害气体的残留,而且实木型家具在造型上也多样化,比较适合简约风格装修,当我们家中买到的实木家具有弯曲这样的情况,这是通过一种特殊的工艺手法制作完成,其实也非常的简单,那就是用火来烘烤。
一般用火加热之后,木材就会出现一些韧性,所以在一些模具当中适量进行弯曲就能够达到这样一个效果,但是并不是所有的木材都可以进行弯曲,所以这对于木材来说也需要有选择性。而且这种可以弯曲的木材必须是,还有一定水分的木材,如果木材太过于干燥,进行烘烤的话,直接性就变成了木炭。
而我建议大家在选择实木家具的时候,不要用价格来衡量,也不要一味的观看外表,关键是这个木材,它是否是实木。
因为现在有很多不良商家,他们会用一些假的复合型木材来欺骗消费者,而这种木材价格很便宜,但是会散发出一些对我们身体有害的物质。
所以在家居选择上可以选择实木家具,但是要有一双慧眼来分辨,是否是正宗的实木家具,当然很多有钱人家会选择购买红木制作的家具,这种家具在市场上保有量不高,所以有一定的增值空间。所以我建议有条件的家庭可以适当购买红木家具,来提高生活品位。
市面上有一种同样具有弯曲和弧度的实木家具,但这种家具的弯曲部分采用的不是加热加压成型的工艺。这类型实木家具的弯曲有两种方法:一是通过齿接弯曲,即弯曲的部分是通过不同的木材接合在一起,这种方式避免了曲木加工的高成本、高技术生产,当然价格也相对较低;另一种方法则是通过整块的木材刨出弯曲的效果,这样出来的弧度通常不大,而且造成了材料的损耗。正宗的曲木家具是要用特殊的设备制造的,曲美的曲木家具可以拿来与它们对比一下就知道。
曲木家具,弯曲自然,线条流畅,保持木材纹理的完整,不会损坏木材纤维,经久耐用。多层胶合弯曲工艺生产的家具,可在较大曲面上根据人体特点以及使用要求进行弯曲成型。具有抗潮、抗扭、不开裂、不变形等优点。从款式上讲,曲木家具优美的弧线是其他家具无法比拟的。在材料应用上,除表层采用优质单板外,内层用材不仅要求低,而且可以以短接长,以窄拼宽,使材料得到充分利用,较实木而言,大大减少了因为弯曲造型而产生的浪费。
通俗点讲,曲木家具就是用蒸汽或者火把木料整变形弯曲,但是木料有的选用实木,有的也可以用其他的多层板之类的。实木家具,故名思议,就是纯木料打造的家具。密度板,多层板,细木工,刨花板,都不能称为实木家具。
关于家具弯曲工艺,一般家具制造都有以下几种常见方法:
1、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。
2、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。
3、蒸气加热法
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。
以上方法皆为专业家具制造工艺,为避免意外发生,私人切勿自行操作。
曲木家具的制作工艺主要有锯制加工和加压弯曲成型2种。锯制加工法有很多缺点:大量木材纤维被割断,使构件强度降低;加工复杂,涂饰较难;出材率 低。加压弯曲成型法通过加压的方法将方材、单板(薄木)或碎料(刨花、纤维)制成各种曲线形零部件,克服了锯制加工法的缺点。因此,该技术得到广泛应用。曲木家具这几年很火,国内家具品牌中曲美是较早引进曲木家具的,这么多年下来,在曲木家具方面也有了很深的研究。
利用模具将木材弯曲变形并使之定型的加工过程。与切削加工相比,木材利用率高、省工、零部件强度高、工艺价值大。为此,木材弯曲普遍用于加工制造家具、乐器、体育用品、工艺品以及车辆、建筑物的曲线形部件。
发展历史
人们很早以前就用火烤法弯曲木材,但弯曲半径较大。1830年德国索尼特(M.Thonet)发明了在弯曲木材的凸面外包钢带,使木材在受压状态下进行弯曲的方法。他还将山毛榉木条蒸煮后直接弯曲成各种曲线形状的椅子腿、椅背、椅座,做成实木弯曲椅子(图1b),使木材弯曲生产技术实用化。芬兰阿尔伏(A.Alver)在1929~1935年间设计制作了多种弯曲胶合的家具。瑞曲马莎逊(B.Mathsson)于1942年设计了多种具有人体曲线的弯曲胶合家具。在二次世界大战期间,弯曲胶合技术广泛用于制造飞机和船艇等的部件。由于人们长期不断地努力,弯曲胶合工艺与设备日臻完善,品种也不断增加。50年代以来丹麦、瑞典、芬兰、挪威、美国、日本和苏联等国的弯曲胶合家具发展迅速。大量生产弯曲胶合家具及其他制品,畅销国际市场。中国在1958年起生产实木弯曲家具并批量出口,同时还生产弯曲胶合椅座、椅背、扬谷板等产品。1979年以来上海等地先后研制生产多种新型弯曲胶合家具,并进入国际市场。
图1木材弯曲方法
分为方材弯曲、薄板弯曲胶合、锯口弯曲胶合和人造板弯曲。
方材弯曲
将方材软化处理后,在弯曲力矩作用下弯曲成所要求的曲线形并使其干燥定型的过程。
方材弯曲原理
木材弯曲时,在凸面产生拉伸应力,凹面产生压缩应力,中间一层既不受拉伸也不受压缩称为中性层。气干材在常温条件下,纤维方向最大的拉伸应变值约为2%,压缩应变值约4%以上。在高温高含水率的条件下,木材拉伸应变值不变,而压缩应变值明显增大,并随树种和处理条件不同而异,山毛榉、榆木等硬阔叶树材可达25~30%。当木材的拉伸面紧贴两端有挡块的钢带,将木材与钢带作为一个整体进行弯曲时,因为中性层转移到拉伸区,由钢带承受拉伸力,木材只是在压缩力的作用下进行弯曲,故可以将木材弯曲成较小的弯曲半径。木材的弯曲性能通常用h/R表示。一定厚度的木材能弯曲的半径越小,说明其弯曲性能越好。弯曲性能h/R=ε1+ε2/1-ε2,h为方材厚度,R为模具半径,ε1、ε2分别为该木材的许用拉伸和压缩应变值。弯曲性能良好的树种有山毛榉、水曲柳、榆木、白栎、白蜡、山核桃、桑木等。针叶树材和软阔叶树材的弯曲性能较差。幼龄材、边材比老龄材、心材的弯曲性能好。
方材弯曲工艺
包括毛料选择、软化处理、加压弯曲和干燥定型。
①毛料选择 配制毛料时应选用具有良好弯曲性能的树种,纹理要通直,不允许有腐朽、斜纹、夹皮、节疤等缺陷。毛料含水率以25~30%为宜,过高或过低都会影响弯曲质量和成本。为保证弯曲时钢带紧贴方材的凸面,在弯曲前应刨光木材表面。
②软化处理 目的是改善木材的弯曲性能。处理方法有水热处理(蒸煮),高频、微波加热处理,化学药剂处理。水热处理用蒸煮锅或煮沸槽进行。处理温度通常为110~140℃。高频、微波加热能使毛料在几分钟内达到加热软化要求,它适用于高含水率的毛料。化学药剂处理分氨塑化、尿素塑化和碱液处理法,而氨塑化法又包括无水液氨(-33℃)、气体氨和氨水处理3种。水热处理软化法成本低、操作简便,在实际生产中应用最普遍。
③加压弯曲 采用两端设有端面挡块的钢带和模具进行。钢带厚0.2~2.5毫米。通常硬阔叶树材弯曲时端面压力为2~3兆帕。形状复杂的零件或生产数量少时常用手工弯曲(图2),成批生产时,常用U型曲木机(图3)、环形曲木机(图4)或成型模热压法。
图2④干燥定型 毛料在弯曲后如立即解除压力,就会在弹性恢复下伸直。因此已弯曲毛料必须在弯曲状态下干燥到含水率10%左右,使其弯曲形状固定。常用的定型方法有3种:将毛料从模具钢带上卸下来后,即插入与毛料弯曲形状相同的架上干燥。此法废品率高。将弯曲好的毛料连同模具钢带一起在60~70℃的窑中干燥定型。该法需要大量模具钢带,但质量较好,成品率高。用高频或蒸汽加热的方式使毛料直接在曲木机上定型。该法在保证质量的同时使曲木机达到较高利用率,只需用一副模具。
图3
图4薄板弯曲胶合
将一摞涂过胶的薄板,按要求配成一定厚度的板坯,然后在压模中弯曲、胶合和定型制得曲线形零件的一系列加工过程。又称成型胶合。弯曲胶合件的形状有U型、L型、O型,还有带填块的h(图1a)、X、H型等,甚至呈三维空间弯曲的形状。薄板可以是单板、刨切薄木、竹片或胶合板、纤维板等。在一定条件下,某树种薄板的弯曲性能h/R一定,当厚度减小时,可弯曲半径也随之减小。故该法可以获得弯曲半径小、曲线形状较复杂、厚度较大的弯曲零件,并且不受树种限制。弯曲胶合工艺过程包括薄板准备、涂胶配坯、弯曲胶合、定型。
薄板准备
首先根据制品所要求的形状尺寸及强度合理地选用树种,确定薄板厚度。薄板含水率通常为6~12%。将薄板加工成要求的长度和宽度。薄板厚度越小,可弯曲的半径也越小,弯曲越方便,但用胶量也越大。
涂胶配坯
胶粘剂应根据产品使用环境等确定。室内用家具弯曲胶合件宜用无色透明、具有中等耐水性的脲醛胶,也可用三聚氰胺胶。车船或建筑用构件则宜用酚醛胶。单面涂胶量为100~130克/平方米。薄板层数根据弯曲部件的厚度、薄板厚度以及弯曲胶合时的压缩率等确定。压缩率通常为8~30%。根据弯曲胶合部件使用时的受力情况确定薄板纤维的配置方向。各层薄板的纤维方向一致的平行配置法适用于顺纤维方向受力的部件,如椅腿、桌腿等。相邻层单板的纤维方向相互垂直的交叉配置法适用于制造承受垂直板面压力的部件如椅座、椅背等。混合配置法兼有上两种纤维配置方向,用于形状复杂的部件。
弯曲胶合定型
用模具和加压设备进行。按弯曲胶合加压方式分为用一副硬模加压(图5)和用硬模与软模(钢带、橡皮袋或软管)组合加压(图6)。按模具构成可分为整体模和分段加压模。模具可以是木质的或金属的。硬模结构简单,加压方便,寿命较长,缺点是加压不均。软模加压时压力大小易调节,各部位压力较均匀。木质模具常用于高频介质加热、低电压加热和小批量多品种生产,它的成本低,易制造,但使用期较短,易变形,需及时修正。金属模用铝合金或钢制成,适于蒸汽加热,产品形状精度较高,模具使用期长,宜大批量生产。加压设备为单向或多向压机,呈立式或卧式,以立式居多。封闭形弯曲部件如椅座圈、桌子望板等可用连续卷缠法或内外模加压法。弯曲胶合时对板坯所加压力除用于弯曲板坯外,还用于克服单板层之间的摩擦力和厚度方向的压缩。压力的方向原则上要垂直板坯表面,要防止由于受力不当引起板坯在模具内位移,所以往往根据弯曲件形状设计成分段模,多向加压。应通过计算确定板坯在压模中的合理位置。胶合后的板坯要待胶固化后才能卸模。卸模后的弯曲件必须陈放一段时间,以求部件内的含水率均匀,内应力平衡,这样加工好的弯曲零件才能保证一定的形状、尺寸精度。
图5
图6锯口弯曲胶合
在毛料的纵向或横向锯出锯口,然后弯曲成型。当锯口顺毛料纤维方向锯割,并插入涂过胶的单板后,再弯曲加压的方法称纵向锯口弯曲。可用于制造桌腿等。锯口垂直于纤维方向锯割并加压弯曲的方法称横向锯口弯曲。可制造圆弧形曲面零件。锯口的宽度、深度和锯口的间距根据板材厚度及弯曲半径来确定。锯口呈长方形或楔形。
人造板弯曲
纤维板可在常温下常态或湿润态弯曲,也可在加热湿润状态弯曲。特别在加热润湿状态下,由于在纤维间起胶粘作用的木质素及半纤维素本身的软化,使纤维板具有较大的可塑性,能加工成很小的弯曲半径。弯曲时凸面要覆贴一层厚0.2~0.4毫米的金属板,以免凸面产生龟裂。加压成型时间随曲率半径、纤维板厚度不同而异。弯曲后必须使纤维板充分干燥,才能保持弯曲形状。加压弯曲方法有沿型模移动加压辊、阴模加压和阳模加压3种。刨花板的弯曲加工一般采用背面开槽法。用于家具时,槽的间距约10毫米,槽深达到离表面1~2毫米处。为保证表面的平滑度,常在开槽的背面贴两层单板。
一般弯出一个弧度常见分为3种:
一种较简单的就是用一块大板子,使用带锯、军刀锯切细你要的弧线,然后打磨平整,只是因为是锯下来的,木材文里没有跟着弧度弯曲,载重力不要没那么好,过重时会随木理劈列,家里常见餐桌、椅的腿脚就是这种做法。
另一种以木薄片集成成型,薄片厚度约0.5~5mm的都可,先制作公模或公母模,然后层层的上胶叠合弯曲成型。常见的欧洲曲木家具或椅背都是这样做的。
第三种加工技术比较麻烦,将整根、片木材泡水or软化剂,经过蒸煮或加热后利用模具加压冷却成型。