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家具材料与接合方法第五章CONCENTS目录01家具材料02家具接合方法学习要点及目标•本章主要介绍家具材料及家具接合方法,以帮助学生为参与实践打下坚实的基础。●核心概念

木材、金属、竹藤、塑料、石材、玻璃、榫接合、胶接合、钉接合、木螺钉接合、连接件接合。图5-1所示为明式红木圈椅及椅圈中的楔钉榫。红木圈椅上的椅圈就是用榫将几段弧形木料连接起来的。先在木料两端做两片合掌式的形状;再在头部做槽和舌头,使互相抱穿不再移动;然后在“搭脑”中部凿方孔,将头粗尾细的方形楔钉插入,两段弧形就连成一体了。引导案例图5-1明式红木圈椅及椅圈中的楔钉榫第一节家具材料在家具设计和制造范畴中,家具材料是指用于家具主体结构制作、家具表面装饰、局部黏接和零部件紧固的与家具相关的各种材料的总称。家具设计中,对材料性能的把握和对材料语言的理解和诠释是家具设计风格产生和家具实体制作实现的必要基础和充分条件。提示丹麦著名家具设计师柯林特指出:将材料特性发挥到极致,是任何完美设计的第一原理。进行家具设计时,首先应该考虑的就是材料因素,要根据家具的功能选择适宜的材料,并利用不同材料的特性将其有机地组合在一起,使其各自的性能和美感得以体现和深化。按照使用的主要材料,家具可分为木家具、金属家具、塑料家具、纤维织物家具、玻璃家具、石材家具、合成材料家具。提示一、木材木材是一种质地精良、易于加工成型的自然材料,是一种沿用最久、最多的家具材料。常用的木材有水曲柳、榆木、桦木、梧桐、樟木、杉木、红松、白松、紫檀木、花梨、红木等。此处主要列举常见的几种木材。(一)木材的种类宋代叶适在《答刘子至书》中云:“盖自风雅骚人之后,占得大家数者不过六七。苏李至庾信通作一大家,而韦苏州皆兼有之,陶元亮则又尽弃众人家具而独作一大家者也。”(图1-2)1.桦木桦木属乔木,树皮表面光滑,常披白粉,颜色多由黄白渐变成黄褐色,心边材区别不明显;有光泽;无特殊气味;生长轮略明显,轮间呈浅色细线;分布广。(图5-2)旋切后的桦木单板含有大量的水分,如不进行干燥,直接进行涂胶、热压,则会因为水分多而延长热压时间,容易产生鼓泡,有些胶种甚至无法用于木材的胶合。家具制作中桦木用得较多。图5-2桦木桦木家具的等级很高,木纹漂亮,颜色以白色、奶白色、米黄色居多,价格适中。提示2.水曲柳水曲柳属硬木,通常简称为曲柳,为东北三大名贵树种之一。水曲柳是一种用途较广的优良用材树种,在国际市场上享有极高的信誉。其树干端直,材质坚韧致密,富有弹性,纹理通直,刨面光滑,胶接、油漆性能较好,具有良好的装饰性能,广泛应用于建筑、飞机、船舶、仪器、运动器材、家具等领域。(图5-3)图5-3水曲柳水曲柳的性质稳定,不容易开裂变形,是制作家具的上等材料。水曲柳实木家具比松木家具要坚硬耐磨。相比于红木家具,其价格适中,亲民友善。水曲柳的特点是木纹清晰美丽,耐腐、耐水性能好,易加工,韧性大,着色性能好,具有良好的装饰性能。提示宋代叶适在《答刘子3.紫檀木紫檀木别名为青龙木、黄柏木、蔷薇木、花榈木、羽叶檀、黑骨柴等,是豆科、紫檀属乔木,是世界名贵木材之一,主要产于南洋群岛的热带地区。印度的小叶紫檀又称鸡血紫檀,是目前所知最珍贵的木材,是紫檀木中最高级的。常言十檀九空,最大的紫檀木直径仅为20cm左右,其珍贵程度可想而知。紫檀要八九百年乃至上千年才能长成材。国内最大的紫檀原木在浙江省东阳市紫檀博物馆。东阳市紫檀博物馆陈列着两根大规格的小叶紫檀原木,其为博物馆的镇馆之宝,高度达到3.8m,直径更是达到惊人的38cm和40cm,是当之无愧的“紫檀王”,堪称无价之宝。图1-3Bookworm书架宋代叶适在《答刘子至书》中云:“盖自风雅骚人之后,占得大家数者不过六七。苏李至庾信通作一大家,而韦苏州皆兼有之,陶元亮则又尽弃众人家具而独作一大家者也。”(图1-2)4.红木红木是贵重家具的代名词。红木其实是民间的一个俗称,并没有严格的定义。根据国家的相关标准,红木的范围确定为5属8类。5属是以树木学的属来命名的,即紫檀属、柿属、黄檀属、崖豆属及铁刀木属。8类则是以木材的商品名来命名的,即紫檀木类、花梨木类、香枝木类、黑酸枝木类、红酸枝木类、乌木类、条纹乌木类和鸡翅木类。同时,红木是指5属8类木料的心材,心材是指树木的中心、无生活细胞的部分。除此之外的木材制作的家具都不能称之为红木家具。(图5-4)图5-4红木5属8类三十三种图解红木为热带地区豆科檀属木材,主要产于印度,我国广东、云南等地也有出产,是常见的名贵硬木。红木是江浙及北方流行的名称,广东一带俗称酸枝木。(图5-5)图5-5红木原木纹理

5.橡木橡木属麻栎,属山毛榉科,树心呈黄褐色至红褐色,生长轮明显,略呈波状,质重且硬。橡木在我国北至吉林、辽宁,南至海南、云南都有分布,但优质木材并不多见,优等橡木仍需要从国外进口,优良用材每立方米达近万元,这也是橡木家具价格高的重要原因。(图5-6) 图5-6橡木 (1)具有比较鲜明的山形木纹,触摸表面有良好的质感。1)橡木家具的优点

(2)档次较高,适用于制作欧式家具。

(1)优质树种比较少,如果进口,则价格较高。2)橡木家具的缺点

(2)由于橡木质地硬沉,水分脱净比较难,未脱净水分制作的橡木家具过一年半载就会开始变形。(3)市场上以橡胶木代替橡木的现象普遍存在。(二)实木家具

实木家具用材的要求是质量适中,变形小,具有足够的硬度,材色悦目,纹理美观,易于油漆装饰。

实木家具大致分为纯实木家具与仿实木家具。纯实木家具的所有用材都是实木,包括桌面、柜子的门板、侧板等均用纯实木制成,不使用任何形式的人造板。仿实木家具的自然纹理、手感及色泽都与实木家具一模一样,但实际上是实木和人造板混合制成的家具。例如,侧板、搁板等使用薄木贴面的刨花板或中密度纤维板,桌脚和椅背则采用实木。从颜色上看,实木家具之所以长盛不衰,在于它的原木色。仿实木家具有天然的纹理,质轻,易加工,强度高,但仿实木家具的干缩湿胀容易引起家具的翘曲变形。要考虑其使用环境,尤其在厨房、卫生间等比较潮湿的环境下要引起注意。(图5-7-图5-9)图5-7侍从椅/汉斯•瓦格纳/1953图5-8MeyerMay书桌/赖特/1908图5-9蝴蝶凳/柳宗理宋代叶适在《答刘子至书》中云:“盖自风雅骚人之后,占得大家数者不过六七。苏李至庾信通作一大家,而韦苏州皆兼有之,陶元亮则又尽弃众人家具而独作一大家者也。”(图1-2)

如图5-10所示,红蓝椅由机制木条和层压板构成,13根木条相互垂直,形成了基本的结构空间,各个构件间用螺钉紧固搭接而不用榫接,以免破坏构件的完整性。椅的靠背为红色,坐垫为蓝色,木条被漆成黑色。木条的端部被漆成黄色,以表示木条只是连续延伸的构件中的一个片段而已。图5-10红蓝椅/里特维尔德/1918(三)人造板家具人造板就是利用木材

人造板就是利用木材在加工过程中产生的边角废料混合纤维制作成的板材。人造板材的种类很多,常用的有刨花板、纤维板、细木工板、胶合板及空心板等。它们有各自不同的特点,被应用于不同的家具制造领域。(图5-11、图5-12)图5-11云书架/夏洛特·贝里安/1952图5-12Ventaglio书桌/夏洛特·贝里安/1972二、金属凡以金属管材、板材或棍材等作为主架构,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。钢木家具也是金属家具,仅是金属家具中的一个种类。金属家具更能使家居风格多元化和更富有现代气息。

金属家具的特点为色彩选择丰富,门类品种多样,具有折叠功能,颇具美学价值,货品物美价廉等。提示

金属家具是通过冲压、锻、铸、模压、弯曲、焊接等加工工艺获得各种造型,用电镀、喷涂、敷塑等主要加工工艺进行表面处理和装饰。对于金属家具,通常采用焊、螺钉、销接等多种连接方式组装、造型。金属家具的结构形式多种多样,通常有拆装、折叠、套叠、插接等。现代金属的主要构成部件大都采用各种优质薄壁碳素钢管材、不锈钢管材、钢金属管材等。提示(一)钢材

碳素钢主要是指力学性能取决于钢中的碳含量,而一般不添加大量的合金元素的钢,有时也称为普碳钢或碳钢。碳素钢是指含碳量小于2%的铁碳合金。碳素钢除含碳外,一般还含有少量的硅、锰、硫、磷等。一般碳素钢中含碳量越高则硬度越大,强度也越高,但塑性较低。提示

(1)型钢。如圆钢、扁钢、角钢。通碳素钢按形状可分为以下几种:

(2)钢管。如焊接钢管、无缝钢管。(3)钢板。如薄钢板(厚度4mm以下)、塑料复合钢板。宋代叶适在《答刘子至书》中云:“盖自风雅骚人之后,占得大家数者不过六七。苏李至庾信通作一大家,而韦苏州皆兼有之,陶元亮则又尽弃众人家具而独作一大家者也。”(图1-2)月儿高高扶手椅设计采用了展开的金属网、经过切割挤压的薄钢板制作而成。该扶手椅的整体设计中,没有任何内部框架或支撑物,但是却依然具有座椅的外轮廓和透明的结构,保留了传统扶手椅的外观。椅子的全身为银白色,犹如淡淡的月光铺洒在椅子上,通透的设计给人以飘忽、悬浮的感觉,这也是扶手椅名为月儿高高的原因。设计师仓俣史朗追求设计“逃离重力”,所以设计的总体材料选择了金属网,打造出一个看似轻盈的座椅,但实际上却足够承载人的质量。(图5-13)图5-13月儿高高扶手椅/仓俣史朗/1986绅士镜是为单身男士而设计的。从正面看它就像一个绅士的抽象形象,它会时时提醒人们在出门之前注重自己的仪表。设计师希望通过这种提示来达到人与产品的互动。(图5-14)图5-14绅士镜/蔡烈超

鸵鸟边桌由边桌和灯组成。鸵鸟身体部分的材料是铁,腿部和脖子的材料是北美白蜡木。木质脖子内被放入了永磁铁,当木质脖子贴在金属脖子的侧面而被吸住后,可以任意调整灯的角度和高度。鸵鸟边桌整体是可拆装的。在调整鸵鸟头的过程中,设计师希望产品能带给使用者情感上的交互,制造一种与动物玩耍的愉悦情景。(图5-15) 图5-15鸵鸟边桌/蔡烈超 图5-16瓦西里椅/布劳耶/耶图5-17Quinta对椅/马里奥·博塔/1985其他优秀家具设计作品如图5-16图5-19所示。图5-18Z椅/里特维尔德图5-19提篮桌/蔡烈超铸铁件是将生铁熔炼为液态再浇铸而成的,多用于家具的底座和支架部件。其价格经济,质量大,强度高,铸造性能优于钢材。(图5-20)图5-20Brut支架桌/康士坦丁·葛切奇/2016(二)铸铁(三)铝合金人造板就是利用木材

铝合金是以铝为基础,加入几种元素(如铜、锰、镁、硅等)构成的合金,被用于制作家具的框架和装饰件。铝及铝合金的密度接近2.7g/cm3,约为铁或铜的1/3。铝及铝合金的强度高,经过一定程度的冷加工可强化基体强度,对部分牌号的铝合金还可以通过热处进行强化处理。铝的导电导热性能仅次于银、铜和金。宋代叶适在《答刘子至书》中云:“盖自风雅骚人之后,占得大家数者不过六七。苏李至庾信通作一大家,而韦苏州皆兼有之,陶元亮则又尽弃众人家具而独作一大家者也。”(图1-2)

铝的表面易自然生成一层致密牢固的氧化铝(Al2O3)保护膜,能很好地保护基体不受腐蚀。通过人工阳极氧化和着色,或添加一定的合金元素后,可获得铸造性能良好的铸造铝合金或加工塑性良好的变形铝合金。(图5-21)图5-21StMark椅子/马蒂诺·甘坡Alias家具品牌曾用四根铝“树枝”(铝制框架)来制作一种椅子。虽然所有椅子的下部单元(铝“树枝”)是相同的,但上部单元的造型不同,颜色和材料也不同。不同形状的椅子和人坐下时的不同体验是通过将上部单元安装到下部单元来实现的。当上部单元被移除时,下部单元可以堆叠,存储方便,从而降低潜在的运输成本。(图5-22)图5-22铝“树枝”椅子/Alias家具品牌/2015三、塑料塑料为合成的高分子化合物,可以自由改变形体样式。其主要成分是合成树脂,合成树脂约占塑料总质量的40%~100%。塑料的基本性能主要取决于树脂的性质,但添加剂也起着重要的作用。塑料与其他材料相比有如下特性:01

耐化学侵蚀。0203040506

具有光泽,部分为透明或半透明。

大部分为良好绝缘体。

质量轻且坚固。

易于加工,可大量生产,价格便宜。

用途广泛,容易着色,部分耐高温。塑料可分为泛用性塑料和工程塑料。其中,工程塑料的价格较昂贵,但原料的稳定性及物理性能均好很多,一般而言,其同时具有刚性与韧性两种特性。(图5-23)图5-23玛丽椅/菲利普·斯塔克

(1)综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性、电性能良好。ABS塑料的化学名称为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,具有以下优点:

(2)可制成双色塑件,且可表面镀铬,可进行喷漆处理。(3)有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等特点,柔韧性好。(一)ABS塑料

ABS塑料的缺点是热变形温度较低,耐候性较差。乔·科隆博(JoeColombo)1965—1967年设计的4867号椅子是世界上第一把用ABS塑料注模而成的成年人尺寸的椅子。可调节的椅腿是这款椅子的一大亮点,椅子腿经过调节后可以变成一把高脚凳。4801号椅子是他为家具品牌Kartell做的第一个家具设计,如图5-24所示。图5-244801号椅子/乔·科隆博/1965(二)PVC板PVC是聚氯乙烯树脂的简称,聚氯乙烯是线型热塑性聚合物。PVC板是以PVC为基料,加入增塑剂、稳定剂、颜料、填料、润滑剂等,在一定温度下经捏和、混炼、拉片、切粒、挤出或压铸成型,冷却定型后即制成塑料制品。该产品是优良的热成型材料,能替代部分不锈钢和耐腐蚀性合成材料,被广泛运用于装潢行业,物美价廉;但由于耐高温性能不佳,用于厨房、浴室等较热的环境中容易变形。空气椅是全世界首次使用PVC空气铸模方式制造的椅子,外层轻薄且中空,更轻盈,开模无接缝。这种工艺使得塑料椅的用料更少、质量更轻,更坚固耐用。(图5-25)图5-25空气椅/杰斯帕·莫里森/1999(三)亚克力板亚克力专指纯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料。亚克力板是经过特殊处理的有机玻璃,与普通有机玻璃有所区别。亚克力板为无色透明有机玻璃板材,透光率达92%以上。

亚克力板的特点如下。

亚克力板对自然环境的适应性很强,即使长时间日光照射、风吹雨淋,其性能也不会发生改变,抗老化性能好,在室外也能安心使用。1.极佳透明度2.优良的耐候性3.加工性能良好

亚克力板既适合机械加工又易于成型。亚克力板品种繁多、色彩丰富,并具有极其优异的综合性能,为设计者提供了多样化的选择。亚克力板可以染色,表面可以喷漆、丝印或真空镀膜等。

亚克力板对人无毒害,燃烧不会产生有毒气体。4.优异的综合性能

5.无毒图5-26亚克力椅/马格达·马萨尔斯卡图5-27ghost083/奇尼·波埃利、片柳吐梦图5-28潘顿椅/维尔纳·潘顿/1960亚克力家具经典案例如图5-26-图

5-31所示。图5-29郁金香椅/埃罗·沙里宁/1956图5-30软糖椅/艾洛·阿尼奥/1968图5-31球椅/艾洛·阿尼奥/1963(一)竹材竹是传统材料之一,具有坚硬的质地,抗拉、抗压的力学强度均优于木材,有韧性和弹性,不易折断。通过高温和外力的作用,竹材能够被做成各种弧线形,可丰富家具的基本造型,这就是竹藤家具。(图5-32~图5-34)四、纤维织物图5-32优弦/石大宇图5-33逍遥/石大宇图5-34书香/石大宇

竹藤家具的特点是环保、绿色,并且生长周期短、产量高,又不会影响生态。竹藤家具在加工的过程中所使用的胶黏剂对人体不会有害,十分有利于居家环境。竹藤家具款式新颖、造型多变。竹藤的结构十分紧密,质地轻柔,韧性极佳,所以在制作竹藤家具时可以任意弯曲,可塑造出不同的形状,使人们从身心上得到更大的满足,充分迎合了现代时尚家居人士的品位。(图5-35~图5-38)图5-35某品牌藤编家具图5-36Kashiwado椅/剑持勇图5-37吊椅/南娜·迪策尔/195图5-38躺椅/南娜·迪策尔/195(二)皮革皮革是经脱毛和鞣制等物理、化学加工所得到的已经变性不易腐烂的动物皮。目前,家具中用皮以牛皮为主,其抗张力、撕裂强度均比人造皮革好。其缺点是外观花纹不均匀,特别是小牛皮,有局部疤痕存在,有缺陷的疤周边的皮弹性较差。天然皮按厚度可分为头层皮和二层皮,头层皮即动物皮表面,弹性、柔软性好,价格较高,厚度为0.8~1.5cm;二层皮为将动物皮削去表面皮之外的皮,厚度为2.8~3.5cm不等,弹性差,但强度好,抗张力达200N/m2以上。

皮革的外观花纹很多,一般要求纹路细致、均匀,色泽均匀,表面无划伤、龟裂。人造皮革的本质是将高分子塑料PVC、PE、PP等吹膜成型并在表面喷涂各种色浆。用于沙发、转椅的人造皮革应平滑、柔软、有弹性、无异味。(图5-39)图5-39Cangaco系列皮革家具

西班牙椅(Spanishchair)是布吉·莫根森在西班牙旅游时从当地的休闲椅中获得的灵感。他删减了繁复的雕刻与曲线装饰,以利落简约的线条取而代之,比平常宽出一倍的扶手不仅可以使手臂惬意放置,还能将下午茶的餐点与茶杯放在上面。椅子重心极低,椅背及椅面由整块马鞍皮绷紧,与实木骨架结合,使整张椅子的线条简洁有力,又十分舒适。(图5-40)图5-40西班牙椅/布吉·莫根森(三)纺织品

在当前的纺织工业中,广泛使用的纤维主要有两大类,即化学纤维和天然纤维。1.化学纤维化学纤维也称人造化纤。人造化纤有九大类,即聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚脲、聚甲醛、聚丙烯腈、聚乙烯酸、聚氯乙烯(氯纶)及氟类。其实,人造化纤布本质即由上述九类高分子材料(与塑料同属一类原材料)经纺丝编织而成。人造化纤布的质量指标有细度、强度、回弹性、吸湿度、初始模量,前四个指标为重要质量参数。目前,适用于室内转椅的人造化纤有维纶、氯纶、丙纶、聚酰胺等,耐光性差的人造化纤不能用于室外。(图5-41)图5-41某品牌沙发

图5-42所示的拱扶手椅有着浓郁的假日风情,设计轻盈又不失张扬前卫。其采用了手工精细编织的彩色聚乙烯丝,肌理匀整美观;顶部扬起的迷你凉棚可以起到遮挡阳光的作用;椅腿的弧线非常优美,虽然看起来轻薄,实际却非常结实耐用。(图5-42)图5-42拱扶手椅/马蒂诺·甘坡

2.天然纤维天然纤维有棉、麻、羊毛、石棉纤维,而适合家具中使用的只有棉、麻两大类。天然纤维布的特点是环保,保温性好,耐磨性好。棉和麻的耐碱性好,但麻的耐酸性差。因此,依上述特点选配材料十分关键。天然纤维布比人造化纤布价格略高一些。(图5-43、图5-44)图5-44豆袋椅图5-43创意互动收纳家具/摩诺斯卡塔玻璃也是家具设计中常用的一种材料。玻璃可以直接被开孔和切割,也可在高温熔炉内被加热后弯曲成型。玻璃是一种晶莹剔透的人造材料,具有平滑、光洁、透明的独特质地和美感。(图5-45)五、玻璃图5-45OpalinaToeletta梳妆台/克里斯蒂娜·塞莱斯蒂诺

图5-46所示的独特的小边桌是由玻璃碎片制作而成的,通过模具成型的圆锥体和球体与圆形玻璃盘垂直拼接。颜色鲜艳的边桌不仅设计感十足,工艺也十分复杂。图5-46小边桌/保罗·洛马齐

图5-47所示的透明椅子是由玻璃与皮革组成的,玻璃的侧面开口形成了舒适的扶手,虽然采用的是冰冷的玻璃材质,但是皮革坐垫却能给人带来十足的舒适感。图5-47Naked/乔凡尼·托马索·加拉托尼六、石材

石材是大自然鬼斧神工造化出来的,具有不同天然色彩的一种质地坚硬的天然材料,给人以高档、厚实、粗犷、自然、耐久的感觉。天然石材的种类很多,在家具设计中主要使用花岗岩和大理石两大类。图5-48所示的桌子整体采用天然石材,优美的几何轮廓与X形底座营造出柔和、优雅的气息。

图5-48石桌/SpaceCopenhagen工作室

中国人对雕刻情有独钟,从最早的玉器、石器、瓦砖,动物的骨骼、牙齿到竹器、木器,从巨大的房梁到桌上的笔筒,都展示了工匠的雕刻技艺。传统的工艺有时体现为高超的雕刻技法,有时体现的则是随机应变的智慧。当石材用于制作家具时,由于硬度的关系,需要工匠另辟蹊径,找到合理的解决方法。(图5-49)

图5-49黄花梨框嵌绿石插屏/明代七、合成材料

家具中,对板材、木材由于外观设计要求不同,应进行各种外观装饰、贴膜加工,采用合成材料,具体如下。(一)波音软片波音软片是一种贴膜,是室内外装修,船舶、汽车、飞机等最理想的表面处理材料。其由PVC塑料吹膜成型,通过吹膜机及模头来控制宽度和厚度。目前多数采用0.180.22mm的厚度进行板材表面贴覆。波音软片表面纹理图案经过模压工艺成型,同时涂布不干胶胶水。其特点是成本低,使用方便;缺点是材料成型中因温度变化原因导致调色困难,每批次的产品都有差异。由于PVC属于阻燃材料,因而波音软片贴合后也能起到表面阻燃作用,可适用于建材产品。提示(二)装饰膜

装饰膜有三聚氰胺纸、防火板胶片等,均属高分子材料,不易燃,故粘贴后板材又称防火板或阻燃板。MFC板是由三聚氰胺纸与素板加工贴合而成的,一般用专门的工厂设备加工,用冷压机冷压8h后可应用于家具上。木皮因不同树种,价格也不同。木皮因产地不同,其表面肌理、木纹节点也不同,直纹、山纹目前使用较多。木皮属天然的多,但也有人造木皮——科技木。其特点为纹路清晰,且排列有序,没有木眼和死节。木皮由于树种、年轮不同,单片木皮宽度也有大小之分,因此木皮加工时应进行拼花或拼纹,拼接后的纹路近似于天然纹路。(三)木皮贴覆木皮拼接采用像缝衣服一样的“线”进行车缝。此“线”实际为一种被加热融化为胶水的热熔胶,学名为EVA胶,也是一种热塑性塑料。提示木皮分很多种,常用的有杂木、楸木皮、橡木皮、胡桃木皮、枫木皮、榉木皮等。市场上的木皮的厚度一般为0.3mm;但对质量要求较高的产品,由于贴覆后还要进行表面砂光工作,故0.3mm厚的木皮容易破裂,因而高质量产品一般0.50.6mm贴覆。(三)木皮贴覆木皮贴覆有用水性胶,也有用溶剂胶,大面积则用水性胶,局部或小面积杂木表面黏合则用溶剂胶。提示第二节家具接合方法木制家具的零件需要相互连接才能成为部件及成品,零部件间的连接称为接合。接合家具设计是家具结构设计的重要内容。木制家具的基本接合方式有榫接合、钉接合、木螺钉接合、胶接合和连接件接合。

榫卯结构是实木家具中在连接的两个构件上所采用的一种凹凸处理的接合方式。凸出的部分称为榫头,凹进的部分称为榫眼、榫槽。榫卯结构在中国的木结构中广泛存在,家具中的榫卯结构体现了中国含蓄内敛的审美观。由于接合处有略微松动的余地,当无数榫卯组合在一起时,就会出现极其复杂而微妙的平衡,除了木材延展力外,主要是榫卯富有韧性,不致发生断裂。一、榫接合宋代叶适在《答刘子至书》中云:“盖自风雅骚人之后,占得大家数者不过六七。苏李至庾信通作一大家,而韦苏州皆兼有之,陶元亮则又尽弃众人家具而独作一大家者也。”(图1-2)

榫按不同的分类方法可被分为不同的类型:按榫头的形状可分为直角榫、燕尾榫、圆弧榫和圆棒榫;按榫端是否外露,可分为明榫与暗榫;按榫头的数目,可分为单榫、双榫和多榫;按榫头与方材的关系,可分为整体榫与插入榫;按榫头和榫眼的接合方式,可分为开口榫、闭口榫、半开口榫、贯通榫和不贯通榫;按榫肩的数目,可分为单肩榫、双肩榫、三肩榫和四肩榫。(图5-50-图5-55)图5-50明榫、暗榫图5-51单榫、双榫、多榫图5-52单肩榫、双肩榫、三肩榫和四肩榫图5-54榫接和各部位的名称图5-55直角榫、燕尾榫、圆棒榫和圆弧榫

增加榫头数,就能增加胶接面积,提高接合强度。一般木框中的方材零件多采用单榫或双榫接合,如桌、椅的脚架接合。箱框的接合多采用多榫,如木箱、抽屉等的接合。明榫接合榫端外露,不美观,但接合强度大;暗榫相反。一般家具中,为保证美观性,多采用暗榫接合。对于要求接合强度较大的家具(如沙发框架、床架、工作台等),多采用明榫接合。家具设计图中,木制家具榫头和榫眼呈方形,主要用于板材与板材及板材与方材之间的连接。(图5-56、图5-57)

图5-57直角榫(一)直角榫

图5-56板材与方材的连接1.榫头的厚度榫头的厚度一般按零件的尺寸而定,接近于方材厚度或宽度的1/2。加工时榫头厚度应比榫眼宽度小0.10.2mm,以便于形成胶层。2.榫头的宽度一般榫头的宽度比榫眼大0.51.0mm,对硬材为大0.5mm,对软材为大1.0mm。直角榫接合的技术要求如下。 3.榫头的长度实木家具常用不贯通榫。不贯通榫长度小于榫眼零件宽底或厚底的一半,一般控制为15~30mm可获得较为理想的接合强度。榫眼比榫头长2~3mm,加工椭圆直榫时,通常10~15mm,加工最大长度为25mm。4.榫眼的加工通常在摇槽机或锣机及钻床上完成。(二)椭圆榫

椭圆榫是一种特殊的直角榫,如图5-58所示。与直角榫的区别在于其两侧都是半圆柱面,榫眼两端与之相同。其榫眼可以用带侧刃的端铣刀加工,因而被广泛采用。榫头加工是用椭圆榫专用机床。椭圆榫接合的尺寸及技术要求基本同直角榫接合,但在如下两个方面有所区别:

图5-58椭圆榫(1)椭圆榫仅可设单榫,无双榫及多榫。(2)椭圆榫的榫宽通常与榫头零件的宽度(或厚度)相同或略小。燕尾榫是将两块平板直角相接,为防止受拉力时脱开,将榫头做成梯台形。其用燕尾相错的方式连接,在竖的方向上连接牢固有力,更能抗横击之力。燕尾榫结合常用于桶柜的桶头、桶侧及桶后的连接。燕尾榫可分为英式榫及法式榫两种。(图5-59-图5-61)(三)燕尾榫图5-59燕尾榫开榫示意图图5-60燕尾榫明榫角接合图5-61燕尾榫一明一暗角接合圆榫接合的榫头和榫眼呈圆形,与直角榫相比,接合强度约低30%,但较节省木料、易加工。圆榫主要用于板式部件的连接及接合强度不高的方材连接,以及外观要求较高的部位补螺钉孔。(图5-62-图5-64)

图5-62圆榫插入榫的形态(四)圆榫图5-63插入榫示意图5-64明式家具插入榫示意(1)圆榫多采用桦木、柞木、水曲柳,要求密度大、无节、无缺陷、纹理直。(2)圆榫的含水率比连接体低2%~3%,应当密封包装。木制家具圆榫接合的技术要求如下:(3)圆榫的直径等于板厚的1/3~1/2,长度为直径的3~4倍。与实木结合时,榫头应稍大些;在刨花板和中纤板上使用圆榫时,榫头过大可能会破坏板的内部结构。(4)两个零件接合至少要使用两个木榫(如有其他措施可防止零件转动,也可只使用一个)。抱肩榫的外形酷似抱肩,腿足将裙板与束腰以抱肩的形式连接,明清束腰家具常采用此榫卯构造。明清时期的家具是在腿足上端做两个相互垂直但不连接的榫头,用以连接桌面;而在与裙板相连接的部位做出45°的斜肩,并在内侧凿三角形卯眼,以便与裙板的45°斜肩及凿出的三角形榫头相接。此外,在裙板内侧需开出一个上小下大梯形结构的木槽,与腿足内沿的挂销紧锁住,防止裙板与腿足脱销。(图5-65)

图5-65抱肩榫(五)抱肩榫

制作好家具之后,在家具的表面能看到榫头的榫称为明榫。明榫多用在桌案面的四框和柜子的门框处。(图5-66)图5-66明榫

(六)明榫

制作好家具之后,在家具的表面不能看到榫头的榫称为暗榫,也称闷榫。暗榫的形式多种多样,就直材角结合而言,就有单闷榫和双闷榫之分。明式太师椅和靠椅的椅背“搭脑”和扶手的转角处常用暗榫。(图5-67)图5-67暗榫

(七)暗榫

楔钉榫是用来连接弧形弯材的常用榫卯结构。它把弧形弯材截割成上下两片,将这两片的榫头搭接,同时榫头上的小舌入槽,使其不能上下移动;然后在搭扣中部剔凿方孔,使一枚断面为方形,一边稍粗、一边稍细的楔钉贯穿过去,使其不能左右移动。圈椅、皇宫椅的扶手一般都是使用楔钉榫。(图5-68)图5-68楔钉榫

(八)楔钉榫夹头榫在案形家具中最常见,家具的腿足上端开口,嵌夹牙条与牙头,顶端出榫,与桌案板面的卯眼结合。其结构稳固,桌案和腿足角度不易变动,又可将桌案面的质量分散到腿足上。(图5-69)

图5-69夹头榫(九)夹头榫插肩榫也是案类家具常用的一种榫卯结构,虽然其外观与夹头榫不同,但其结构却与夹头榫相似。插肩榫与夹头榫的不同之处是插肩榫中腿足的上端外侧被削出斜肩,牙条与腿足相交处被剔出槽口。(图5-70)

图5-70插肩榫(十)插肩榫胶接合是指单独用胶来接合家具的零件、部件及整个产品的接合方法,而不需要附加其他接合形式。随着近代新胶种的出现、家具结构的新发展,胶接合运用得越来越多。胶接合可节约木材,并提高家具的强度和表面装饰质量。常使用的胶黏剂主要有乳白胶、脲醛胶、热熔性胶、环氧胶、酚醛类胶等。二、胶接合图1-3Bookworm书架宋代叶适在《答刘子至书》中云:“盖自风雅骚人之后,占得大家数者不过六七。苏李至庾信通作一大家,而韦苏州皆兼有之,陶元亮则又尽弃众人家具而独作一大家者也。”(图1-2)胶接合的优点是可以做到小材大用,短料长用,劣材优用,既可以节约木材,又可以保证结构稳定,提高家具的强度和改善家具的外观。短料接长、窄

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