小徑木集成材家具設計與加工工藝探究

候新鵬

摘要：由于大徑級木材資源的價格逐漸迅速下降，因此豐富的大徑級木材資源也受到了人們的重視，并被廣泛應用在建筑材料和家具中，以減少市場上日益突出的木材供需矛盾。室內裝飾等設計領域。本文以小徑級集成材的機械加工工藝為基礎，并根據材質表面特性與機械加工性的共同特點，剖析了小徑級集成材加工與現代家具設計之間的創新關聯，并探討其效果。小徑級集成材工藝對家具結構設計與生產過程的合理性及其對自身生產附加值的影響，為小徑級木集成材在家具設計中的應用提供了新的參考元素，拓寬了聯系。提供木制家具結構特點及小徑材高附加值用途的參考資料。

關鍵詞：小徑木集;成材家具;家具設計;加工工藝

引言：作為家具設計的材料基礎，材料是影響家具形式、功能和結構的主要因素之一。小徑木集成材材料作為家具的原材料，不僅拓寬了木制家具的材料范圍，而且有效地提高了木材的利用率，并且可以影響家具原材料的各種因素。小徑級集成材家具的生產為了將小徑級集成材家具的生產過程及其形式、結構和功能以另一種表達家具產品的方式進行無縫統一，正在進行創新的聯合。

1.小徑木集成材概述

小徑木材集成材是中國木制品開發市場上使用小徑材料最為普遍的加工方法之一，把天然次生林、速生林等劣質木料，切割加工成小板材。是指通過加工適當規格的木材，將其干燥，粘合，并適當地組裝和壓制而制造的。一般公司制造高小徑級木紋板常見的流程，包括：小徑材→合理制材（規格鋸材）→干燥→縱鋸橫截→配料→銑齒→涂膠→膠合（平拼接長或指形榫接長）→涂膠→拼板→養生→砂光→集成材。小徑木集成材材料是生產木制家具的主要原材料之一，不僅保持了木材本身的原始品質，而且去除了木材的節子、疤痕、腐蝕等缺陷。經過加工處理的成品具有自然美觀的質感和色澤。試驗結果證明，木集成材強度約為一般原木原料的一點五倍左右，根據實際生產，并且按照設計要求進行加工制作，設計要求具有很強的實用性。例如，地板、門窗、家具和木制品等的裝飾材料與構件用材，并可改性加工以產生良好的耐火與防水等特性。此外，小徑木材的原材料種類繁多，家具市場火爆，除一般松木、楊樹、桉樹外，還有許多從稀有樹種中采集的小徑木材。深受廣大消費者的歡迎。經過加工后小徑級集成材的市場價格將不可估量，為小徑級集成材在家居基材市場中占主導地位鋪平了道路[1]。

2.集成材家具設計分析

2.1家具造型關聯性分析

材料也是家具表面特性最直覺的源泉，用戶的視野、觸覺和嗅覺都能夠最直覺的和商品發生互動。利用了物料本身的材質、顏色、重量、質感、溫暖等表面特征，有助于表達獨特的設計感性，從而表現商品的特殊含義。而沒有表層裝飾的小徑一體面板，則延續了木頭天然的細膩、柔韌、親膚等特點，表層紋路筆直、緊密、優美，但由于面板方向的不一樣，板的紋理清晰.天然大徑材色澤一致，在拼板時也可選用同色，以防止大徑材色澤不均而導致的材質損失。但因小徑材料含水率不穩，集成材表層產生的凹凸不平，可利用后續機加工技術進行提升。

同時，為進一步滿足市場需求，豐富家具的外觀造型[2]。

2.2家具功能關聯性分析

在家居產品設計中，家居的功能是產品設計的核心內容。家居產品設計的功用主要表現在二個方面，一是附著于制作家具材料上的功能性物質。可將人工防潮、隔熱等附加物與家居功能相結合，以確保產品具備相同的功能特性。但是，家具的功用卻和家具的構造性質分不開，構件成為了實現該功用的材料基石。家具產品也是按構造性質劃分。結構的本質主要是由家具結構與零件的組合構成，材料成為所有結構功能的材料基礎，影響著構件的結構組成以及構件的熱力學性能，也決定了如何完成功用。而集成材是由小徑等的木板和大板組合而成，材料特性也比較穩定，抗拉抗彎強度高，機械加工性能優良。可按照機加工尺寸制造，根據連接方法可選擇用榫卯接頭、膠合機、或接插件等連接方式，以適應各種用途的要求。此外，在與集成材交錯粘接方向或使用榫頭粘接時，若接頭節點的抗拉強度高于抗彎強度，則可相應提高零部件的橫向斷面尺寸。當接頭構件需要承載更大的剛度時。或在零件橫截面規格相同時，當榫卯結構相連時，通常使用結合了剛度較好的圓柱形和榫卯結構取代了方形結構，并同樣具備足夠的裝飾性。

2.3家具情感關聯性分析

家具感性設計是連接家具產品與消費者的橋梁。在家具設計的各個過程中，產品通過由內到外的直觀外觀和內在精神的雙重體現，具有特定的情感內涵，滿足消費者的各種情感需求。以家具款式、形狀、色彩等直觀的情感滿足消費者的愉悅、活力、簡約、復古感，注重體現消費者情感需求滿足的設計，從而滿足消費者的需求，小徑木集成材材料的材質多樣，因此保持了天然的木材色澤，對成品的親和力高。簡單的價值取向。此外，由于集成材優異的機械加工性能和穩定，可以滿足生產過程中的大部分加工要求，具有較高的品質因數，通過它加工的各種優質功能部件，以小徑材為原料制成的集成材，盡可能地保持了天然木材的各種特性，大大緩解了木材加工市場對天然木材的迫切需求。集成材在加工過程中環境和能源消耗低，是制造家具產品的重要環保材料來源[3]。

3.集成材家具設計與加工工藝分析

目前，集成材家居的設計思路大多是遵循傳統實木家具的基本設計原則與標準。或者，采用集成材為基體，并將填充芯的最外側與薄板粘接，再進行成形加工以生產家具配件[4]。但整體家具設計定位仍以中低端居多，對高檔產品意識較薄弱。經過以上分析，小徑級集成材的表面特性、加工性能、物理力學性能和對家具設計的重要性，并根據現代集成材家具加工工藝的科學技術方法與理論，進一步發展了先進的集成材工業技術和木制家具板風格并隨著現代化的發展趨勢，提供了一個以集成材為基體的新型復合結構和可拆卸榫卯結合家具。以大型一體板為基材，設計可直接更換木板和人造板，讓消費者以更低的成本享受木材的質感。主要采用半嵌榫孔結構，采用半橢圓榫嵌接組合形成框架，下面板和框架通過直角榫，結構可分離連接，整體結構簡單，兩本半橢圓書合二為一。具有高結構穩定性和機械強度的橢圓榫安裝臺，如圖1所示。

連接結構采用榫卯連接，易于理解和拆卸，既保證了結構強度，又簡化了生產加工過程。一般工藝流程為：涂膠毛料加工（板材、精剪）制網（開槽、開榫、銑削、拋光）零件組裝機加工精加工總裝涂裝檢驗。因此，將一定寬度的集成板砂磨到一定厚度后，直接從CNC數控設備中得到板的粗略形狀，自動銑削，銑出榫槽。輸入任何問題，最后打磨和完成過程。在實際生產中，可以根據實際需要，選擇合適的單板貼面材料或裝飾方式，進一步修改產品的整體造型，以適應消費者的需要[5]。

總結

隨著2017年禁止天然林商業采伐政策的出臺，原木資源日益稀缺，小徑木集成材材料的市場價值和發展空間逐漸增大。我們客觀地分析了以集成材為基材的家具設計制造的相關要素，提出了一種基于接縫榫卯結構的新型一體式木家具，并對整體加工流程進行了分析和制定。提供先進方向的層壓木制品設計建議，提高層壓木制品的附加值，進一步開拓小徑材利用市場。

參考文獻：

[1]馬婧，徐偉.小徑木集成材家具設計與加工工藝分析[J].林業機械與木工設備，2019，47（10）：43-46.DOI：

[2]方曉陽，徐偉，李榮榮，黃瓊濤.小徑材應用研究概況[J].林產工業，2018，45（11）：42-46.DOI：

[3]崔義，李鵬.基于小徑原木制作的家具接合設計[J].家具與室內裝飾，2018（04）：126-128.DOI：

[4]倪竣，高穎，張穎，吳玉璇，吳勇，徐霖.小徑級木材異型下鋸法制材工藝研究[J].家具與室內裝飾，2017（02）：75-77.DOI：

[5]周亞菲，張倩，劉珊杉，王碩，呂蕾.落葉松小徑木異型材刨削膠拼技術研究[J].林業科技，2017，42（01）：27-29.

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