2第4章金属家具结构形式与生产流程

第四章金属家具４.１金属家具概述金属家具的问世可以追溯到第一次世界大战后，当时，交战国的建筑物大多毁于战火，而木材作为国家建设和民用建筑重要物资极为短缺，相反，钢材却成了剩余物资，人们重建家园急需家具，就开始想到利用钢材来制造一些轻巧的家具。1925年，德国包豪斯工艺学校的著名建筑设计家布劳耶，从自行车受到启发，发明了用一根铁管弯曲而成的、连续的悬臂式扶手椅，并经过镀镍而制成世界上最早最典型的钢管椅，开创了金属家具制作之先河。从此，世界各地相继而起生产金属家具。金属家具在这样的材料供应条件和供求关系中应运而生。随着科技及生产力的不断发展，金属材料的质量、加工手段、表面涂饰技术等均有了大幅度的提高，金属材料以其独特的性质及美感成为现代家具制造中不可或缺的重要材料。由于产品设计不断创新，在金属家具的生产形式上也发生了很大的变化。由原来的单件产品设计，发展到根据不同需要和功能要求，设计出比较完整的成套金属家具产品。在材料和结构类型等方面，由用单纯的钢材，发展到以铝合金为主的轻金属等多种材料，由原来的钢家具、钢木家具，发展到以金属材料为主，与藤、竹、塑料等材料结合的各种类型的金属家具、钢木家具。在生产工艺上，采用了储能焊、凸焊、静电喷漆、静电喷粉、电喷涂漆和远红外线干燥等现代化的先进工艺，并研制了一批专用设备和专业生产线。４.１.１金属家具定义和分类（１）定义：凡以金属管材、板材或棒材等作为主构架，配以木材、各类人造板、玻璃、石材等制造的家具和完全由金属材料制作的铁艺家具，统称金属家具。金属家具多以金属材料为主要构件，金属构件由一个或多个具有特定用途和结构的零件组成。金属构件是零、部件的组合体，也叫组件。其结构形状、尺寸大小、材料的选择和加工方法，主要根据金属家具的使用要求，按强度、刚度、稳定性和其他性能准则确定。（２）分类：①按其构件所用材料分类：——全金属结构家具：除了作为装饰性和非主要结构的少部分构件外，其他所有构件都用金属材料制造的家具，称为全金属结构家具。例如：办公用金属薄板写字台、文件柜、档案箱、卡片柜、保险箱及生活用的单人床、双人床、轻便钢丝床、钢折椅等。——金属与木材结合的家具：除了以金属材料为主要构件之外，与木质材料适当结合制成的家具，称为钢木家具。例如：金属与木结合的衣柜、酒柜、折椅、折桌等。其特点以金属管材或型材为骨架，装嵌木质材料而制成。金属与木材之间相互对话：具有不同材料语言的不同材质之间，碰撞产生的强烈对比。——金属与其他非金属材料结合的家具金属材料和藤、竹、塑料、玻璃及其他非金属结合，也可制成美观实用的家具，如钢藤折椅、钢塑折椅以及钢竹橱柜等等。这些家具均以金属管材或型材为主要构件，再装嵌上述材料所制成。②按金属家具用途分类：——柜类金属柜类产品，由于使用功能和结构的原因，多使用金属板材制造。金属柜在制造过程中，由于受下料、冲压、折弯等模具的限制，很难用各种曲线组合形式各种不同的艺术风格。一般都设计为挺拔流畅、敦厚憨实型，如金属文件柜、厨房柜、床头柜等。金属柜类产品材料为普通碳素结构钢薄钢板，经折弯工艺加强刚性。其结构特点是两侧壁支撑，与托板的连接采用螺纹连接和插接。门的连接采用插铰接。固定连接部位采用电阻焊或各种保护焊。——桌类金属桌类产品有餐桌、课桌、写字桌、计算机桌、办公桌、会议桌等。桌类产品在使用、外形、结构方面差异较大，造型单调、设计制造难易不等。桌类产品一般为桌面采用木质或其他非金属材料，而支撑部位采用金属型材制造，连接部位采用螺纹连接和铰接、铆接。除金属型材制造以外，其他工艺比较简单。——床类金属床类产品品种多、档次齐全，各种艺术风格并存。使用的金属材料品种繁多，如普通碳素结构钢型材（圆管、方管等）、不锈钢型材、铜合金型材、铝合金型材等，连接件与支撑件采用焊接、铆接、螺纹连接、连接件多为铜合金铸件，铝合金铸件和塑料件。表面装饰采用喷烤漆、镀层、抛光等工艺。金属床类产品的主要加工工艺为金属型材的弯曲成型工艺、焊接工艺和表面电镀工艺。——椅类金属椅类产品品种多、档次全。如普通斜腿折叠椅和影剧院折叠椅，金属凳、金属腿软椅、沙滩椅、庭院椅、酒吧椅、按摩椅、躺椅、螺旋升降转椅、气动升降转椅等，其中普通斜腿折叠椅的应用最为普遍，在办公室、家庭、餐厅等使用领域已多取代了木质椅。斜腿折叠椅采用回摇杆折叠结构，全部铆接，安全可靠，其主要加工工艺为弯管工艺。影剧院折叠椅多采用铸铁固定支撑，椅面铰接于固定支撑之上，其主要加工工艺为铸造工艺。螺旋、气动升降高级转椅使用方便可靠、结构稍复杂，加工工艺较为复杂，加工精度对产品质量影响大。——架类架类产品有衣架、茶几架、电视机架、书架、货架、钢丝网架等。架类产品结构简单，其主要材料为各种薄壁管材，其主要加工工艺为弯管工艺、焊接工艺和螺纹连接。其中，可移动书架有导轨、运转机构、驱动机构等，结构较为复杂，但用于档案、图书的收藏时可以节省约40％的空间，发展前景极为广阔，但其制造工艺复杂，投资较大。以上五类金属家具产品目前均已占领市场，随着科学技术的进步，随着人们环保意识的增强，会有更多种类型的金属家具产品，满足人们生产和生活的各项需求。上海室内环境净化协会办公室副主任吴毓亭表示：“金属家具最符合现代消费者购买的心理要求，不再担心甲醛，苯、二甲苯等污染物质的危害。并且，对于陈旧的金属家具．可以回收重新进行表面处理以达到翻新目的；对于丢弃的金属家具可以回收到金属台炼厂重新熔炼出各种形状的钢材；对于金属家具制造过程中产生的边角余料也可以回收再熔炼。因此，金属材料具有多次再利用的价值，可满足社会保护生态环境的要求。”４.１.２金属家具特点与传统木家具相比，金属家具在结构、性能和加工工艺等方面都有所差异。（１）材料特点金属家具常用的金属材料为工业材料，机械性能优异，因此，金属家具常采用薄壁管材或薄板材作构件（木家具只能采用实心或较粗较厚的木料作构件）。金属家具可使用普通碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢及灰铸铁等黑色金属材料以及铜合金、铝合金、钛合金等有色金属合金材料制造，材料来源广泛、价格低廉。同时，环保性能好，具有可回收再循环利用性。在金属家具制造中，除了利用金属材料的良好机械性能外，还经常巧妙地运用金属材料的良好加工性能，如可塑性和可焊性，还可进行铸造、锻造、模压等多种加工方法。金属材料不会因气候变化导致变形开裂，但在制造过程中，必须采取切实可靠的防止氧化锈蚀等表面处理措施。由于金属材料不会象木材那样容易干缩湿涨，尺寸稳定，因而易于提高构件的精度，使构件具有良好的互换性。（２）加工工艺特点金属家具的制造工艺过程简单、自动化程度高，生产效率高、适合于大批量生产。与木家具生产相比，金属家具生产工艺过程并不复杂，与机械制造行业其他产品相比，其工艺过程简单。①金属家具主要原材料规格有各种型材、板材，属于原材料的生产加工范围。厂家可直接从原材料生产厂定货、购买各种规格的原材料，经剪裁、弯曲或焊接等工艺后使用，降低了生产成本。②金属家具最大限度地采用了通用标准件、成本低、质量好。一些螺钉、螺母、轴、垫和家具专用连接件等均有专业生产厂家制造。③金属家具的一些部件最适合采用板料冲压方法，其加工是无切屑、少切屑加工的典型应用。④金属家具一般需经表面处理，电镀、烤漆、喷涂等，不仅可使外观五彩缤纷、斑斓多姿，而且起到保护金属、提高表面硬度防止划伤、增强耐腐蚀的作用。金属表面也可以抛光而显现其自然本色（如铜、不锈钢等），还可镀其它材料以获得不同光泽，如镀铬、仿金镀等。⑤金属家具很容易配置其他各种材质的材料（如木、竹、藤、玻璃或纺织品和皮革等），或各种形状的构件，以形成层次鲜明、有机合谐的统一整体。金属薄壁管能作直线和曲线的造型，适宜运用舒展优美的曲线与直线的配合，以加强自身形体的美感。但是，金属材料表面一般只适宜于电镀、喷涂、敷塑等加工工艺，韵味比较淳朴单调，显不出珍贵艺术的格调（木材利于切削加工，可利用雕刻、镶嵌等工艺构成各种优美的图案和造型，艺术价值较高）。（３）结构及连接特点金属家具适宜采用拆装、折叠、套叠、插接等结构，除了焊接外还可使用铆钉、螺钉连接，零部件、构件、连接件可以分散加工，互换性强，有利于实现零、部件的标准化、通用化、系列化。金属家具的构件及连接件，在生产过程中占用场地小，仓容小、质轻，包装体积小。采用薄板材，薄壁管材作零、部件，减少了构件的截面，还可减少构件数量。在金属家具构件中，采用铸造加工，实现模具化生产，有利于金属家具结构造型的创新，如剧院、礼堂、公共绿地等公共场所座椅的腿，采用铸铁制造，结构牢固，造型优美，取材新颖、工艺简单和便于批量生产。较高级的金属家具，某些构件也可用轻金属铸造，轻巧灵活，美观实用。（４）金属材料语言特点金属材料是一种刚性材料，是相对于木材等自然材料而言的一种现代材料。在造型上特点上，不仅具有直线型的刚毅，也不失曲线型的柔美，严肃庄重而不显臃肿、冰冷坚毅而不失温情、厚重纯朴而不失精巧、历史沧桑而不失现代前卫。金属优异的延展性使家具设计感十足，被广泛应用于现代简约家具的设计中。然而，金属家具常给人冷冰冰的感觉。为摆脱瓶颈，设计师给金属家具更多不一样的尝试……简美现代家具的休闲椅，完全颠覆了四个腿的常规设计。椅子下方为两个交错的圆。金属与玻璃组合的最大特点，就是因材质本身均可采用极为简单的线条，无须琐碎的修饰，具有简洁明快、清新明静的特点。例如，运用简洁精致的金属构件，再加上晶莹剔透的玻璃板材的家具，会使室内环境变得宽敞、视觉通透明亮、形态洒脱优雅，玻璃和金属的理性、冷漠在柔和曲线的融合下，显得自然而富有人情味。再如陈设柜，选择高光银白色、银白色金属作为陈设柜的骨架，能给人高雅精致、科技现代、美观简洁的印象，能很好的体现设计的主题和人们的审美倾向。４.１.３金属家具发展趋势目前，国外金属家具生产已向着自动化、连续化的现代化生产方向发展。一些欧美国家把金属家具放在重要地位，在家具行业中独树一帜。金属家具是我国轻工业生产中需加速发展的产品。我国人口众多，家具市场广阔，潜在消费量很大。因此，金属家具生产有着广阔的发展前景。金属家具的发展趋势，简单来说，就是由简单走向复杂，由低级走向高级，可以从三方面来概括：（1）增加花色品种，创造新的造型和结构形式单件金属家具产品只能补充原有家具之不足，而成套家具是发展的必然趋势。就一般的住房条件来说，折叠、拆装、组合多用家具、悬挂家具是适合广大消费者要求的，是发展方向之一。折、拆、叠、插的结构形式，适应金属材料的特点，特别是折叠式的金属家具，结构简练，轻巧美观，灵活方便，如能在外形、结构和材料的配合方面不断改进、创新，很有发展前途。金属家具将沿着现代化、多用化、艺术化的方向逐步演变，面向“高”、“精”、“尖”发展。（2）发展高级专用家具家用电器工业的发展促进了金属家具生产与家用电器结合，使金属家具结构向机械化、自动化、机电一体化方向发展，如电视机、收录机的存放与柜、台、床等的配合。又如金属书架，下有轨道，可以移动，在图书馆内，书架之间可以互相靠紧，当读者借书时，管理人员可以按电钮自动将通道移动至要书的书架之间，可大量节省图书馆的建筑面积，减轻管理人员的劳动强度。气动和液压传动技术在金属椅类家具中已应用较多，国外有用液压装置控制椅座升降和靠背摆角的转椅，为金属家具的发展开拓了新的途径。（3）家具设计与建筑物、室内装饰、周围环境、交通设施及工具的和谐统一金属家具也是建筑物内外以及交通设施及工具的主要设施之一，它已发展成为建筑设计、交通工具设计中的一个主要组成部分。如航站楼、宾馆、酒楼中室内和厅堂的设施，剧院、商店中的陈设，列车、公交车及航空器的设施和座椅等，都表明家具与建筑设计、交通设施及工具设计有着密切的关联，故要求它能与建筑物、交通设施及工具的整体布局互相衬托，相得益彰。因此，金属家具的设计已从单件产品，成套产品发展到整座建筑、整个设施的家具设置的全面统一设计。金属家具也越来越多地融入室内装饰环境中，如铜合金、钛合金等就多用于家具的装饰件，以配合室内环境，起到画龙点睛、别具一格的作用。链接：选择金属家具时应注意的问