我國(guó)鋁合金型材家具的發(fā)展研究

■林 琳楊舒英柯 清張亞池郭洪武Lin Lin& Yang Shuying& Ke Qing& Zhang Yachi& Guo Hongwu

(1.2.3.4.5.北京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京 100083）

我國(guó)鋁合金型材家具的發(fā)展研究

■林 琳1楊舒英2柯 清3張亞池4郭洪武5Lin Lin1& Yang Shuying2& Ke Qing3& Zhang Yachi4& Guo Hongwu5

(1.2.3.4.5.北京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京 100083）

鋁合金型材是一種質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、加工性能好、綠色環(huán)保的新型家具用材。本文通過對(duì)鋁合金型材家具的材料特點(diǎn)和構(gòu)造形式進(jìn)行研究分析，和對(duì)鋁合金型材家具市場(chǎng)的走訪調(diào)查，總結(jié)出鋁合金型材家具的應(yīng)用現(xiàn)狀，并針對(duì)現(xiàn)今存在的問題提出相應(yīng)的建議，探討鋁合金型材家具的發(fā)展方向，為今后鋁合金型材家具設(shè)計(jì)提出新思路。

鋁合金型材；金屬家具；鋁制家具

1 前言

鋁合金型材家具是指以鋁合金擠壓型材為主體材料，對(duì)其表面進(jìn)行涂飾、貼皮、PVC包膜等工藝，結(jié)合使用木、竹、塑料、玻璃等材料，配以皮革、棉麻、尼龍等其他輔料制作的各種具有坐臥、憑倚、支撐、儲(chǔ)藏等功能的產(chǎn)品。目前，鋁合金型材在室內(nèi)裝飾領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的為鋁合金門窗、幕墻，而鋁合金型材家具仍處在小規(guī)模生產(chǎn)階段，市場(chǎng)份額較小，市場(chǎng)接受度較差。

2 鋁型材家具的特點(diǎn)

2.1 防潮、防火、防腐、隔熱

鋁合金型材家具有著良好的防潮性能，家具表面通過涂飾或貼膜處理，即使長(zhǎng)期處于潮濕的環(huán)境，也不易變形、腐爛、滋生細(xì)菌，極大地延長(zhǎng)了家具壽命，增加了使用范圍。該類型家具還具有防火、防腐性能，以湖南杰珂科技有限公司生產(chǎn)的鋁合金型材家具為例，經(jīng)國(guó)家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心鑒定，其生產(chǎn)的家具所使用的材料各項(xiàng)指標(biāo)均符合難燃材料的要求規(guī)定，按GB-8624-1997-標(biāo)準(zhǔn)要求，燃燒性能達(dá)到GB-8624-B1級(jí)。其使用的鋁型材分別在2%HCL溶液和飽和Ca(OH)2溶液中浸泡24小時(shí)均無變化，經(jīng)檢驗(yàn)防腐蝕性能強(qiáng)[2]。由于鋁型材多為空心結(jié)構(gòu)，為了保證力學(xué)性能，兩層面板之間的空氣層被許多小工字梁分隔成多個(gè)封閉空間，使聲波和熱量的傳播受到極大的限制，因而鋁合金型材家具的隔音、保溫性能良好。

2.2 便于工業(yè)化生產(chǎn)

鋁合金型材具有強(qiáng)度高、可塑性好、易于表面加工、鑄造和焊接的加工性能，為鋁合金型材家具的工業(yè)化生產(chǎn)提供了有利的保障[3]。目前，家具用鋁合金型材部件的生產(chǎn)工藝主要采用擠壓法，具有加工方便、生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。隨著擠壓模具的研發(fā)和擠壓工藝的更新，家具用鋁型材的生產(chǎn)日趨自動(dòng)化、精密化、專業(yè)化，能滿足不同品種、規(guī)格、用途的家具構(gòu)件的生產(chǎn)要求。在鋁合金型材家具的設(shè)計(jì)上，通過對(duì)斷面形狀的周密設(shè)計(jì)，型材可直接加工成為家具部件所需要的斷面形狀，大大簡(jiǎn)化了家具的生產(chǎn)工藝、縮短了生產(chǎn)周期[4]。鋁合金型材家具的設(shè)計(jì)采用模塊化思想，制造標(biāo)準(zhǔn)通用的家具構(gòu)件，再通過連接件組合成家具成品，安裝簡(jiǎn)便，省工省時(shí)，并可重復(fù)拆裝遷移。

2.3 良好的裝飾性能

鋁合金型材具有良好的機(jī)械性能，可任意彎曲或一次成型，營(yíng)造方、圓、尖、扁等不同造型，因此金屬家具可設(shè)計(jì)成曲直結(jié)合、剛?cè)嵯酀?jì)的造型風(fēng)格。

鋁合金型材家具表面可進(jìn)行貼面和涂飾處理，根據(jù)家具的風(fēng)格和設(shè)計(jì)要求，選用相對(duì)應(yīng)的顏色或圖案的實(shí)木或PVC貼面，還可對(duì)表面進(jìn)行打磨、噴砂、拉絲，使其具有良好的視覺和觸覺效果。鋁合金型材板件的板面之間有許多小工字梁，使得構(gòu)件結(jié)構(gòu)緊密、相互牽制，可分散承受來自面板方向的壓力，使板受力均勻，保證了其承受壓力的強(qiáng)度和面板在較大面積時(shí)保持很高的平整度。

因此，小曲拐作為渦旋壓縮機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的零件，其動(dòng)力特性的研究具有重要的意義。本文通過Ansys與Adams的聯(lián)合仿真，建立了渦旋壓縮機(jī)小曲拐的剛?cè)狁詈夏Ｐ?，并?duì)其進(jìn)行了仿真分析，得到的結(jié)果將對(duì)小曲拐的優(yōu)化提供重要的依據(jù)。

2.4 綠色環(huán)保

綠色材料是實(shí)現(xiàn)綠色制造的物質(zhì)基礎(chǔ)[5]。世界鋁土礦資源豐富，資源保證度很高，可開采、具備經(jīng)濟(jì)效益的鋁資源可滿足人類至少300年的現(xiàn)有需求[6]。鋁合金易于回收處理，可進(jìn)行二次鍛造，實(shí)現(xiàn)再次利用。鋁合金型材家具多為可拆裝結(jié)構(gòu)，便于部件拆卸更換，增長(zhǎng)家具使用壽命，降低了人們的生活成本。鋁合金型材多為空心結(jié)構(gòu)，質(zhì)量輕，該材料比相同體積的磚塊輕70倍，只有不銹鋼的三分之一重量[2]。鋁合金型材家具易于裝配，便于拆卸，減少了儲(chǔ)存體積，減少包裝成本，利于遠(yuǎn)途運(yùn)輸，降低了能源消耗。鋁合金型材家具易清潔，涂料可添加抗菌成分，抑制細(xì)菌滋生。該類型家具的材料及連接方式避免了甲醛的添加，使用過程中不產(chǎn)生有害人體的可揮發(fā)性物質(zhì)。

3 鋁合金型材家具結(jié)構(gòu)分類

由于鋁合金型材特有的機(jī)械性能，鋁合金型材家具的結(jié)構(gòu)形式多樣，主要分為固定式、拆裝式、折疊式。

（1）固定式：是通過焊接的方式將家具各部件接合起來，其特點(diǎn)是受力均勻，穩(wěn)定性能好，減少了安裝工序，但占用空間大，不利于儲(chǔ)存、包裝、運(yùn)輸。

（2）折疊式：又可分為折動(dòng)式和疊積式，常用于桌、椅類鋁合金型材家具。利用平面連桿機(jī)構(gòu)的原理，以鉚釘連接為主要形式，通過折疊改變家具形態(tài)，具有占用空間小、便于存放、易于運(yùn)輸、攜帶方便等特點(diǎn)。

（3）拆裝式：拆裝式鋁合金型材家具由金屬構(gòu)件、輔助零部件、連接件構(gòu)成，部件與部件之間用螺栓、螺釘、螺母連接[7]。拆裝式是目前鋁合金型材家具最常見的構(gòu)造形式，由于拆裝式構(gòu)造在設(shè)計(jì)上應(yīng)用工業(yè)設(shè)計(jì)的原理，把部件的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化，從而簡(jiǎn)化了零部件的規(guī)格數(shù)，便于質(zhì)量控制，提高了加工精度和生產(chǎn)率，相應(yīng)地延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命,降低了產(chǎn)品的成本[8]，適應(yīng)現(xiàn)代化大工業(yè)生產(chǎn)，也是未來鋁合金型材家具設(shè)計(jì)生產(chǎn)的方向。

■圖1 鋁型材辦公家具（來源：高馬鋁業(yè)）

■圖2 鋁型材辦公家具（來源：思進(jìn)鋁業(yè)）

■圖3 鋁型材衣柜（來源：江蘇嘉斯頓家俱有限公司）

■圖4 鋁型材戶外家具（來源：曙光戶外(北京)總公司）

■圖5 鋁型材櫥柜（來源：Foshan Nanhai Yinghe Aluminium Co., Ltd.）

4 現(xiàn)狀及展望

4.1 鋁合金型材家具應(yīng)用現(xiàn)狀

本文通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)查、電話咨詢和實(shí)地走訪的方式，針對(duì)現(xiàn)今鋁型材家具生產(chǎn)規(guī)模較大的廠家信息進(jìn)行收集和分析，得出鋁合金型材家具市場(chǎng)現(xiàn)狀。

（1）專營(yíng)化程度低：在調(diào)研的七個(gè)廠家中，只有兩個(gè)廠家以鋁型材家具為主體經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目，其他廠家的主要業(yè)務(wù)仍為鋁型材門窗、工業(yè)鋁型材、幕墻鋁型材、及家具輔助零件如拉手、封邊、鋁腳等。廠家對(duì)鋁合金型材家具的生產(chǎn)不夠重視，專營(yíng)化程度低。

（2）產(chǎn)品種類少，以單體家具為主：目前市場(chǎng)上鋁型材家具主要為辦公家具、公共空間家具、戶外家具以及儲(chǔ)存類家具如衣柜、酒柜、鞋柜等。產(chǎn)品種類少，以單體家具為主，系列化程度差。例如，某品牌的產(chǎn)品中只有鋁合金型材衣柜，沒有床、床頭柜、梳妝臺(tái)等相對(duì)應(yīng)的臥室家具，因此制約了消費(fèi)者的購(gòu)買。

（3）產(chǎn)品趨于同質(zhì)化，缺乏創(chuàng)新：目前市場(chǎng)上的鋁合金型材家具的造型簡(jiǎn)單，風(fēng)格相似，價(jià)位相同，對(duì)比不同廠家的同類型產(chǎn)品，產(chǎn)品趨于同質(zhì)化。家具廠家不注重設(shè)計(jì)投入和研發(fā)，在調(diào)研的七個(gè)家具廠中僅有一家擁有獨(dú)立的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。

4.2 發(fā)展展望

（1）扶持龍頭企業(yè)：現(xiàn)在消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品附加值和品牌特色越發(fā)重視，企業(yè)可以通過融資、合并等方式，擴(kuò)大企業(yè)規(guī)模，建立龍頭企業(yè)，集資、集智、集力發(fā)展鋁合金型材家具，通過對(duì)品牌名稱、企業(yè)文化、宣傳途徑、營(yíng)銷模式等方面加強(qiáng)投入建設(shè)，拓展“電子市場(chǎng)+實(shí)體店體驗(yàn)消費(fèi)”的O2O運(yùn)營(yíng)模式，建立展示、服務(wù)、體驗(yàn)、交易一體式平臺(tái)[9]，增加企業(yè)知名度，提升鋁合金型材家具的市場(chǎng)接受度。

（2）加強(qiáng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新：目前制約鋁合金型材家具發(fā)展最重要的因素就是家具種類的缺乏和風(fēng)格的單一。為了解決這一核心問題，需要在實(shí)用功能、藝術(shù)造型、技術(shù)工藝等方面進(jìn)行創(chuàng)新。在設(shè)計(jì)中，要大膽探索鋁合金型材與玻璃、皮革、木材等材料的有機(jī)結(jié)合方式，拓展鋁型材家具風(fēng)格。針對(duì)目前鋁型材家具系列化程度低的問題，應(yīng)著力設(shè)計(jì)配套家具，豐富家具形式，解決單體家具為主的現(xiàn)狀。在設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)發(fā)揮鋁型材材料的特性，例如，鋁型材強(qiáng)度高，可應(yīng)用于大型家具的設(shè)計(jì)中；形變量小，可通過合理的設(shè)計(jì)減少用材量，從而節(jié)約成本；加工精度高，過去比較麻煩的線角，現(xiàn)在可以輕而易舉實(shí)現(xiàn)，是不是可以在裝飾上更加個(gè)性化。

（3）結(jié)合材料優(yōu)勢(shì)和家具發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探索：由于鋁型材是一種資源豐富、質(zhì)量輕、可回收、無甲醛釋放、不易滋生細(xì)菌的環(huán)境友好型材料，可憑此進(jìn)行綠色家具設(shè)計(jì)的探索。鋁型材具有生產(chǎn)周期短、機(jī)械性能和加工性能好的特點(diǎn)，適應(yīng)于工業(yè)化、模塊化、大規(guī)模定制化生產(chǎn)。由于鋁型材可任意彎曲或一次成型、加工精度高，可完成復(fù)雜造型的制作，因此，可發(fā)展成為智能家具的主要用材。

5 結(jié)語(yǔ)

在設(shè)計(jì)中有這樣的一句話：“用材料思考”[10]。材料是家具的物質(zhì)基礎(chǔ)，鋁合金型材家具材料的獨(dú)特性，為家具的造型和功能創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供了思路與保障。未來隨著森林資源的不斷匱乏，人們對(duì)綠色可持續(xù)生活的不斷關(guān)注，鋁合金型材以其量輕、強(qiáng)度高、有良好的加工性能、可回收再利用的特點(diǎn)，必將被廣泛的應(yīng)用在家具產(chǎn)品中。

（責(zé)任編輯：北 方）

[1]姚遠(yuǎn).鋁合金型材多點(diǎn)彎曲成形中典型工藝的數(shù)值模擬研究[D].長(zhǎng)春：吉林大學(xué),2013.

[2]王愛慧.全鋁家具“上市”啦[N].中國(guó)有色金屬報(bào),2015,7.

[3]賀輝.對(duì)工業(yè)風(fēng)引領(lǐng)室內(nèi)設(shè)計(jì)新風(fēng)標(biāo)的思考[J].家具與室內(nèi)裝飾,2015,(5)：83-84.

[4]王祖耀.鋁型材家具初探[J].家具,1982,(6)：15.

[5]陳夢(mèng)瑤.綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的材質(zhì)情感研究[J].家具與室內(nèi)裝飾,2015,(1)：58-59.

[6]許國(guó)棟.可持續(xù)發(fā)展背景下世界鋁工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)及我國(guó)的對(duì)策[J].中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào),2012,22(7)：2040-2042.

[7]曾雯君.家具設(shè)計(jì)的材質(zhì)美[J].家具與室內(nèi)裝飾,2013,(11)：70-71.

[8]顧蓉.淺談拆裝家具標(biāo)準(zhǔn)化[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2007,22(1)：130-132.

[9]陳敏.基于O2O模式的大規(guī)模定制家具企業(yè)現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].家具與室內(nèi)裝飾,2015,(2)：51-53.

[10]彭文利.家具材料與設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)性的研究[D].長(zhǎng)沙：中南林業(yè)科技大學(xué),2005.

Development and Distribution of Aluminum Furniture

Aluminum alloy profile is a kind of new furniture material with good mechanical performance. By Analyzing the material characteristics and structures of aluminum furniture and Investigating the market, I conclusion the current status of aluminum furniture and put forward the corresponding suggestion. We try to discuss the development direction of aluminum furniture and put forward new ideas for future furniture design.

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TS664.01

A

1006-8260(2015)10-0078-02

北京市教育委員會(huì)科學(xué)研究與研究生培養(yǎng)共建項(xiàng)目

林琳,楊舒英,柯清等.我國(guó)鋁合金型材家具的發(fā)展現(xiàn)狀研究[J].家具與室內(nèi)裝飾,2015,(10)：78-79.