木质家具制造工艺

主讲：冯云平本章重点：1.木质家具制造工艺及特点2.家具的定义和分类3.现代家具工业发展概况本章主要内容：第一节木质家具生产概述第二节家具及家具分类第三节家具工业发展概况第1章绪论一、木质家具制造工艺凡是使用各种工具或者机械设备对木材或木质材料等进行加工或处理，使之在几何形状、规格尺寸和物理性能等方面发生变化而成为家具零部件或组装成家具产品的全部加工方法和操作技术，称为木质家具制造工艺。第一节木质家具生产概述木质家具生产工艺学是以木质家具等为主要研究对象，以“材料-结构-工艺（设备）-装饰-装配”为主要研究路线，科学系统地阐述木质家具生产工艺过程的基本原理、典型工艺及质量保证措施和研究木质家具生产中有关工艺问题的一门专业课。通过本课程，可了解各类家具生产的概况与特点、各类家具的材料、各类家具结构，熟悉木质家具制造工艺过程的构成，尤其掌握木质家具生产中有关制材、干燥、切削加工、胶合、弯曲、装饰、装配等方面的理论和知识，能合理地组织木质家具的工业化生产、进行木质家具生产车间或工厂的工艺设计、解决实际生产中一般性的技术问题。二、木质家具生产工艺学第二节家具及家具分类一、家具及家具分类1、家具的定义广义：家具是指供人类维持正常生活、从事生产实践和开展社会活动必不可少的一类器具。狭义：家具是生活、工作或社会交往活动中供人们坐、卧、躺或支承与储存物品的一类器具与设备。2、家具的分类按功能分类（1）支承类：直接支承人体。（2）储存类：陈放各类物品（3）凭倚类：供人凭倚或伏案工作，并且能够陈放物品。按基本形式分（1）椅凳类（2）沙发类（3）桌几类（4）橱柜类（5）床榻类（6）床垫类（7）其它类按使用场合分（1）民用家具（2）办公家具（3）宾馆家具（4）学校家具（5）医疗家具（6）影剧家具（7）商业家具（8）交通家具按结构特征分（1）按结构方式分：固定式家具：零件间采用榫接合，连接件接合、胶结合、钉接合等形式组成的家具拆装式家具：零件间采用圆榫（不带胶），比如KD拆装家具RTA待装家具。折叠式家具：采用翻转或折合连接而形成的家具。如整体折叠、局部折叠凳。（2）按结构类型分：卧式家具；板式家具；曲木式家具；车木式家具（3）按结构构成分：组合式家具；套装式家具按时代风格分（1）西方古典家具（古代家具、中世纪家具、文艺复兴时期家具、巴洛克家具、洛可可家具等）（2）中国传统家具（席地而坐的前期家具、过渡时期的家具、垂足而坐时期的家具以及鼎盛时期的明清家具）（3）现代家具（19世界后期以来，利用机器工业和现代先进技术生产的一切家具）按设置形式分（1）自由式：可以根据需要而移动或者交换位置的家具（2）嵌固式：如天花板、地板或者墙壁上，紧固于建筑物或交通工具内。（3）悬挂式：用连接件挂靠或安放在墙面上或天花板下的家具。按材料种类分（1）木质家具：主要以木材或木质人造板材制成的家具。（2）金属家具：主要以金属管材制成的家具。（3）软体家具：主要以钢丝、弹簧、泡沫塑料、海绵等软质材料制成的家具。（4）竹藤家具：主要以竹材或藤材制成的家具。（5）塑料家具：整体或主要部件用塑料加工而成的家具（6）玻璃家具（7）石材家具（8）其它材料家具（如纸质家具）一、现代家具工业发展的简要历程（1）现代家具工业的兴起（1850-1914）（2）现代家具工业的形成（1914-1945）（3）现代家具工业的成熟（1945-1960）（4）现代家具工业的发展（1960年至今）二、家具工业的发展趋势（1）家具生产方式趋于高度机械化、自动化和协作化（2）家具用材追求多样化、天然化和实木化（3）家具零部件采用标准化、规格化和拆装化（4）家具设计注重科学化、系统化和合理化（5）家具款式着眼自然化、个性化和高档化（6）家具产品力求绿色化、环保化和友好化（7）家具市场出现国际化、贸易化和信息化第三节家具工业发展概况本章重点：1木材的构造与组成，木材的特性和木材的标准与分类2各种木质人造板的特点、种类及标准和规格3各种贴面材料的特点与分类4涂料组成、种类、性能与选用原则5胶粘剂的组成、种类与选用原则6五金配件的种类及其用途第2章材料本章主要内容：第一节木材第二节木质人造板第三节贴面材料第四节涂料第五节胶粘剂第六节五金配件第一节木材一、木材构造与组成1、木材种类很多一般分为两大类。即针叶材和阔叶材。针叶材(softwood)树干通直而高大，纹理平直，材质均匀，木质轻软，易于加工、强度较高，表现密度及胀缩变形小、耐腐蚀性强。习惯上把银杏和松杉类柏木材称为针叶材，因木材不具导管，故称为无孔材。阔叶材（hardwood）树干通直部分一般较短，材质较硬，难加工,较重，强度大，胀缩翘曲变形大，易开裂，常用作尺寸较小的构件，有些树种具有美丽的纹理和色泽，适于作家具、室内装修及胶合板等。2、木材的三切面木材是由大小、形状和排列各异的细胞组成。（1）横切面crosssection：与树干轴向或木材纹理方向垂直锯切的切面。（2）径切面radialsection：与树干轴向相平行，沿树干半径方向所锯切的切面（3）弦切面tangentialsection：与树干轴向相平行，不通过髓心所锯切的切面。3、木材构造木材的宏观构造分为构造特征和辅助特征。它是指肉眼或者放大镜能观察到的木材构造和外观特征。木材的显微构造是指在显微镜下观察的木材构造。4,木材化学组成细胞是组成木材的基本单位，其细胞组成决定了木材的各种性质，对木材的加工工艺和木材产品的特征也有着很大影响。木材的化学组成中有四种元素：碳（C,50%）、氢（H,6.4%）、氧（O,42.6%）、氮（N，1%）。1、木材的基本性质（1）木材中的水分，主要以三种形式存在于木材中，分别是自由水、吸着水和化合水。木材含水率（moisturecontent）木材的吸湿性纤维饱和点（FSP）平衡含水率（EMC）木材含水率程度及利用上的意义：木材含水率根据不同时期的含水状态，可以分为以下五种：生材（greenwood）含水率比较高；湿材（dampwood）净水运或者水存的木材；气干材（airdriedwood）生材或湿材长期存在空气中，木材中水分会蒸发，最终达到相对稳定；窑干材或炉二、木材特性干材（kilndriedwood）把木材放入干燥窑中人工干燥到气干以下的水分；绝干材或全干材（ovendriedwood）将木材中水分全部干燥出来，即含水率为零。（2）木材的优点：质轻强度高、容易加工、电声传导性小、天然色泽和美丽花纹、木质环境学特征（木材所独具的色、香、质、纹等天然特性）。（3）木材的缺点：吸湿性（胀缩性、干缩湿胀性）、异向性（试验证明，三向物理和力学性质都具有一定差异）、变异性、天然缺陷、易受虫菌蛀蚀和燃烧。1、锯材标准与分类：锯材是指按照有关标准和订制任务生产的成材或板方材。它广泛应用于建筑、家具和包装等行业。分类：按树种分：针叶材和阔叶材按下锯法（年轮与材面夹角）：径向板90度、弦向板0度、半径向板0-90度。按断面位置：髓心板、半心板、边板、板皮按断面形状：对开材、不等边毛方等按断面尺寸：板材、方材三、木材标准与分类家具图上标注的尺寸都是做成家具后的实际尺寸或净料尺寸。一般必须根据这些尺寸估算出实际需要的木材用量。采购买来的原木，首先经过制材加工剖分成板方材，而后再经配料锯解成毛料，最后通过机械加工成净料和零部件。净料材积一般只有原木材积的40%-50%或板方材材积的50%-70%。2、木材用料量估算一、胶合板（了解）生产工艺第二节木质人造板胶合板特点（1）幅面大、厚度小、木纹美丽、表面平整、不易翘曲变形、强度高等优良特性，被广泛应用于家具生产和室内装修。（2）最大经济效益之一是可以合理地使用木材。（3）胶合板在使用性能上要比天然木材优越（对称原则、奇数层原则、层厚原则）。（4）胶合板可与木材配合使用。它适用于家具上大幅面的部件，不管是出面还是作里衬，都极为合适胶合板种类：按树种分：阔叶材胶合板（水曲柳、柳桉、榉木等）；针叶材胶合板（马尾松、落叶松、花旗松等）。按胶层耐水性：I.类胶合板：耐气候、耐沸水胶合板。它具有耐久、耐气候、耐沸水和抗菌性能。常用酚醛树脂胶或三聚氰胺树脂胶。主要用于室外场所。II.类胶合板：耐水胶合板，具有短时间耐热水喝抗菌性能、但不耐煮沸。常用脲醛树脂胶或性能相当胶。主要用于室内场所及家具III.类胶合板：耐潮胶合板，耐大气中潮气和短时间耐冷水性能。常用低树脂含量的脲醛树脂胶、血胶，适用于家具或一般用途。IV.类胶合板：不耐水胶合板，不具有耐水、耐潮性能，一般用豆胶等生产。只适用于室内常态或一般用途按结构和制造工艺：普通胶合板、厚胶合板、特殊胶合板（经特殊处理、专门用途的胶合板）胶合板分等根据国标（板面材质缺陷和加工缺陷）可分为特等：适用于高级建筑室内装饰、高级家具和其他特殊木制品。一等：适用于较高级建筑室内装饰、高中级家具和其它特殊木制品。二等：适用于普通建筑室内及车船等装饰、一般家具等。三等：适用于低档建筑室内装修和低档家具及包装材料。二、刨花板了解生产工艺刨花板特点：（1）幅面尺寸大、表面平整、结构均匀、长宽同性、无生长缺陷、不需干燥、隔音隔热性能好、有一定强度、利用率高等优点。（2）密度大、平面抗拉强度低、厚度膨胀率大、边部易脱落、不宜开榫、握钉力差、切削加工性能差、游离甲醛释放量大、表面无木纹等缺点。（3）最大优点是利用小径木和碎料，可以综合利用木材、节约木材资源、提高木材利用率。（4）刨花板需经二次加工装饰（表面贴面或涂饰）后广泛用于板式家具生产和建筑室内装饰。刨花板种类（1）按制造方法分：挤压法刨花板和平压法刨花板（2）按结构分：单层结构刨花板、三层结构刨花板、渐变结构刨花板。（3）按刨花形态分：普通刨花板和结构刨花板。（4）按原料分：木质刨花板和非木质刨花板。三、纤维板了解生产工艺种类：按原料分：木质纤维板、非木质纤维板按制造方法分：湿法纤维、干法纤维板（基本无水污染）按密度分：软质纤维板（SB）、中密度纤维板(MDF)、高密度纤维板（HDF）纤维板特点：软质纤维板：密度不大，物理力学性能不及硬质纤维板，主要在建筑工程中用于绝缘、保温盒吸音、隔音等方面。中密度纤维板和高密度纤维板：幅面大、结构均匀、强度高、尺寸稳定变形小、易于切削加工、板边坚固、表面平整、便于直接胶贴各种饰面材料、涂饰材料和印刷处理，是中高档家具制作和室内装修的良好材料。四、细木工板俗称木工板，是将厚度相同的木条，同向平行排列拼合成芯板，并在其两面按对称性、奇数层以及相邻层纹理相垂直的原则各胶贴一层或两层单板而制成的实芯覆面板材，所以细木工板是具有实木板芯的胶合板，也称为实心板。生产工艺（了解）特点：（1）与实木板比较，细木工板幅面尺寸大、结构尺寸稳定、不易开裂变形等等（2）与“三板”比较，细木工板与胶合板相比，原料要求较低；与刨花板、纤维板板相比，质量好、易加工；与胶合板、刨花板比，用胶量少，设备简单，投资少，工艺简单，能耗低。（3）细木工板结构稳定，不易变形，加工性能好，强度和握钉力高，是木材本色保持最好的优质板材，广泛用于家具生产和室内装饰，尤其适用于制作台面板和坐面板部件以及结构承重构件。五、空心板定义：是由轻质芯层材料和覆面材料所组成的空心复合结构板材。家具生产用空心板的芯层材料多由周边木框和空心填料组成。工艺（简单了解）特点（1）在家具生产用空心板中，芯层材料或空芯板多由周木框和空芯填料组成，主要作用是使板材具有一定的填充厚度和支承强度（2）在空心板中，覆面材料起两种作用，一种是起结构加固作用，另一种是起表面装饰作用。种类：根据其空心填料不同主要有：板条格状空心板、薄板网状空心板、薄板波状空心板、纸质蜂窝状空心板等等。六、单板层积材（LVL）定义：把旋切单板多层顺纤维方向平行地层积胶合而成的一种高性能产品。最早始于美国。工艺简单了解特点：（1）可以利用小径材、弯曲材、短原木生产、出材率可达60%-70%，提高了木材的利用率。