我國鋁合金型材家具的發展研究

■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.北京林業大學材料科學與技術學院，北京 100083）

我國鋁合金型材家具的發展研究

■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.北京林業大學材料科學與技術學院，北京 100083）

鋁合金型材是一種質量輕、強度高、加工性能好、綠色環保的新型家具用材。本文通過對鋁合金型材家具的材料特點和構造形式進行研究分析，和對鋁合金型材家具市場的走訪調查，總結出鋁合金型材家具的應用現狀，并針對現今存在的問題提出相應的建議，探討鋁合金型材家具的發展方向，為今后鋁合金型材家具設計提出新思路。

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，對其表面進行涂飾、貼皮、PVC包膜等工藝，結合使用木、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、儲藏等功能的產品。目前，鋁合金型材在室內裝飾領域應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模生產階段，市場份額較小，市場接受度較差。

2 鋁型材家具的特點

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，即使長期處于潮濕的環境，也不易變形、腐爛、滋生細菌，極大地延長了家具壽命，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的鋁合金型材家具為例，經國家防火建筑材料質量監督檢驗中心鑒定，其生產的家具所使用的材料各項指標均符合難燃材料的要求規定，按GB-8624-1997-標準要求，燃燒性能達到GB-8624-B1級。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小時均無變化，經檢驗防腐蝕性能強[2]。由于鋁型材多為空心結構，為了保證力學性能，兩層面板之間的空氣層被許多小工字梁分隔成多個封閉空間，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 便于工業化生產

鋁合金型材具有強度高、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化生產提供了有利的保障[3]。目前，家具用鋁合金型材部件的生產工藝主要采用擠壓法，具有加工方便、生產周期短、生產效率高的特點。隨著擠壓模具的研發和擠壓工藝的更新，家具用鋁型材的生產日趨自動化、精密化、專業化，能滿足不同品種、規格、用途的家具構件的生產要求。在鋁合金型材家具的設計上，通過對斷面形狀的周密設計，型材可直接加工成為家具部件所需要的斷面形狀，大大簡化了家具的生產工藝、縮短了生產周期[4]。鋁合金型材家具的設計采用模塊化思想，制造標準通用的家具構件，再通過連接件組合成家具成品，安裝簡便，省工省時，并可重復拆裝遷移。

2.3 良好的裝飾性能

鋁合金型材具有良好的機械性能，可任意彎曲或一次成型，營造方、圓、尖、扁等不同造型，因此金屬家具可設計成曲直結合、剛柔相濟的造型風格。

鋁合金型材家具表面可進行貼面和涂飾處理，根據家具的風格和設計要求，選用相對應的顏色或圖案的實木或PVC貼面，還可對表面進行打磨、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，使得構件結構緊密、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度和面板在較大面積時保持很高的平整度。

因此，小曲拐作為渦旋壓縮機高速運轉的零件，其動力特性的研究具有重要的意義。本文通過Ansys與Adams的聯合仿真，建立了渦旋壓縮機小曲拐的剛柔耦合模型，并對其進行了仿真分析，得到的結果將對小曲拐的優化提供重要的依據。

2.4 綠色環保

綠色材料是實現綠色制造的物質基礎[5]。世界鋁土礦資源豐富，資源保證度很高，可開采、具備經濟效益的鋁資源可滿足人類至少300年的現有需求[6]。鋁合金易于回收處理，可進行二次鍛造，實現再次利用。鋁合金型材家具多為可拆裝結構，便于部件拆卸更換，增長家具使用壽命，降低了人們的生活成本。鋁合金型材多為空心結構，質量輕，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，減少了儲存體積，減少包裝成本，利于遠途運輸，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，使用過程中不產生有害人體的可揮發性物質。

3 鋁合金型材家具結構分類

由于鋁合金型材特有的機械性能，鋁合金型材家具的結構形式多樣，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，其特點是受力均勻，穩定性能好，減少了安裝工序，但占用空間大，不利于儲存、包裝、運輸。

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

（3）拆裝式：拆裝式鋁合金型材家具由金屬構件、輔助零部件、連接件構成，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造形式，由于拆裝式構造在設計上應用工業設計的原理，把部件的標準化、通用化、系列化，從而簡化了零部件的規格數，便于質量控制，提高了加工精度和生產率，相應地延長了設備的使用壽命,降低了產品的成本[8]，適應現代化大工業生產，也是未來鋁合金型材家具設計生產的方向。

■圖1 鋁型材辦公家具（來源：高馬鋁業）

■圖2 鋁型材辦公家具（來源：思進鋁業）

■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 現狀及展望

4.1 鋁合金型材家具應用現狀

本文通過網絡調查、電話咨詢和實地走訪的方式，針對現今鋁型材家具生產規模較大的廠家信息進行收集和分析，得出鋁合金型材家具市場現狀。

（1）專營化程度低：在調研的七個廠家中，只有兩個廠家以鋁型材家具為主體經營項目，其他廠家的主要業務仍為鋁型材門窗、工業鋁型材、幕墻鋁型材、及家具輔助零件如拉手、封邊、鋁腳等。廠家對鋁合金型材家具的生產不夠重視，專營化程度低。

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

（3）產品趨于同質化，缺乏創新：目前市場上的鋁合金型材家具的造型簡單，風格相似，價位相同，對比不同廠家的同類型產品，產品趨于同質化。家具廠家不注重設計投入和研發，在調研的七個家具廠中僅有一家擁有獨立的設計團隊。

4.2 發展展望

（1）扶持龍頭企業：現在消費者對產品附加值和品牌特色越發重視，企業可以通過融資、合并等方式，擴大企業規模，建立龍頭企業，集資、集智、集力發展鋁合金型材家具，通過對品牌名稱、企業文化、宣傳途徑、營銷模式等方面加強投入建設，拓展“電子市場+實體店體驗消費”的O2O運營模式，建立展示、服務、體驗、交易一體式平臺[9]，增加企業知名度，提升鋁合金型材家具的市場接受度。

（2）加強設計創新：目前制約鋁合金型材家具發展最重要的因素就是家具種類的缺乏和風格的單一。為了解決這一核心問題，需要在實用功能、藝術造型、技術工藝等方面進行創新。在設計中，要大膽探索鋁合金型材與玻璃、皮革、木材等材料的有機結合方式，拓展鋁型材家具風格。針對目前鋁型材家具系列化程度低的問題，應著力設計配套家具，豐富家具形式，解決單體家具為主的現狀。在設計過程中，應發揮鋁型材材料的特性，例如，鋁型材強度高，可應用于大型家具的設計中；形變量小，可通過合理的設計減少用材量，從而節約成本；加工精度高，過去比較麻煩的線角，現在可以輕而易舉實現，是不是可以在裝飾上更加個性化。

（3）結合材料優勢和家具發展趨勢進行探索：由于鋁型材是一種資源豐富、質量輕、可回收、無甲醛釋放、不易滋生細菌的環境友好型材料，可憑此進行綠色家具設計的探索。鋁型材具有生產周期短、機械性能和加工性能好的特點，適應于工業化、模塊化、大規模定制化生產。由于鋁型材可任意彎曲或一次成型、加工精度高，可完成復雜造型的制作，因此，可發展成為智能家具的主要用材。

5 結語

在設計中有這樣的一句話：“用材料思考”[10]。材料是家具的物質基礎，鋁合金型材家具材料的獨特性，為家具的造型和功能創新設計提供了思路與保障。未來隨著森林資源的不斷匱乏，人們對綠色可持續生活的不斷關注，鋁合金型材以其量輕、強度高、有良好的加工性能、可回收再利用的特點，必將被廣泛的應用在家具產品中。

（責任編輯：北 方）

[1]姚遠.鋁合金型材多點彎曲成形中典型工藝的數值模擬研究[D].長春：吉林大學,2013.

[2]王愛慧.全鋁家具“上市”啦[N].中國有色金屬報,2015,7.

[3]賀輝.對工業風引領室內設計新風標的思考[J].家具與室內裝飾,2015,(5)：83-84.

[4]王祖耀.鋁型材家具初探[J].家具,1982,(6)：15.

[5]陳夢瑤.綠色產品設計中的材質情感研究[J].家具與室內裝飾,2015,(1)：58-59.

[6]許國棟.可持續發展背景下世界鋁工業發展現狀、趨勢及我國的對策[J].中國有色金屬學報,2012,22(7)：2040-2042.

[7]曾雯君.家具設計的材質美[J].家具與室內裝飾,2013,(11)：70-71.

[8]顧蓉.淺談拆裝家具標準化[J].西北林學院學報,2007,22(1)：130-132.

[9]陳敏.基于O2O模式的大規模定制家具企業現狀及趨勢[J].家具與室內裝飾,2015,(2)：51-53.

[10]彭文利.家具材料與設計的關聯性的研究[D].長沙：中南林業科技大學,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.

Aluminum alloy profi le; Metal furniture; Aluminum furniture

TS664.01

A

1006-8260(2015)10-0078-02

北京市教育委員會科學研究與研究生培養共建項目

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