用無(wú)框蜂窩板做家具,少不了專用五金連接件的配合!
近年來(lái)主打質(zhì)輕可回收、綠色可降解的紙質(zhì)家具悄然出現(xiàn)在各大展會(huì)和賣場(chǎng),其中硬紙板家具、瓦楞紙家具和蜂窩紙家具是紙質(zhì)家具的一般形式,但是它們的力學(xué)性能和防潮性能并不理想。
相比之下,蜂窩板家具融合了板式家具堅(jiān)固耐用的長(zhǎng)處和紙質(zhì)家具輕質(zhì)環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),成為未來(lái)綠色家具的一個(gè)發(fā)展方向。
什么是蜂窩板?
蜂窩板是在表板的中間夾一個(gè)紙質(zhì)蜂窩芯,經(jīng)過(guò)膠合固定而成的板材,根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同又可以分為有框蜂窩板和無(wú)框蜂窩板。
無(wú)框蜂窩板的加工性能優(yōu)于有框蜂窩板,只是由于結(jié)構(gòu)連接問(wèn)題,目前應(yīng)用于家具市場(chǎng)的主要是有框蜂窩板。
有框蜂窩板即在蜂窩板的四周加上了邊框,用以固定結(jié)構(gòu)連接件。
下面我們通過(guò)對(duì)規(guī)格、力學(xué)性能、穩(wěn)定性、加工性、生產(chǎn)方式、回收利用性和結(jié)構(gòu)連接性幾個(gè)指標(biāo)的比較,來(lái)分析一下人造板、有框蜂窩板和無(wú)框蜂窩板的優(yōu)劣。
自從2005年,德國(guó)IMA公司推出了無(wú)框蜂窩板設(shè)備,對(duì)無(wú)框蜂窩板在家具上應(yīng)用的研究就一直沒(méi)有停止過(guò)。
無(wú)框蜂窩板家具的研究熱點(diǎn)——五金件
無(wú)框蜂窩板家具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)是專用五金件的開(kāi)發(fā),無(wú)非是螺釘、嵌裝塞孔螺母、連接母體等問(wèn)題。
無(wú)框蜂窩板專用連接件需要跨越的障礙是,如何使空芯板材具有抓握咬合五金件的能力。
目前,無(wú)框蜂窩板家具的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)連接件設(shè)計(jì)已經(jīng)取得了一些成果,下面我們就來(lái)看一看有哪些新型的無(wú)框蜂窩板專用連接件。
五金供應(yīng)商開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)連接件的思路主要有兩個(gè)方面,一是改造現(xiàn)有的五金件,即嘗試從螺釘、預(yù)埋螺母、連接母體等方面著手,使其能夠用在無(wú)框蜂窩板上;二是開(kāi)發(fā)全新的五金件,即讓預(yù)埋的連接體固定在空腔內(nèi),使其自身具有固定連接能力。
01 改造現(xiàn)有五金件
板式家具結(jié)構(gòu)連接的母體,主要是以偏心連接件為主的偏心輪。
偏心輪埋入預(yù)鉆孔內(nèi),依靠板材的實(shí)體內(nèi)腔支撐�?招镜姆涓C板結(jié)構(gòu),缺少承托偏心輪的實(shí)體,偏心輪不能嵌入,所以解決這個(gè)問(wèn)題就需要給偏心輪一個(gè)承托載體。
順著這個(gè)思路,對(duì)原有的偏心連接件進(jìn)行改造。在偏心輪結(jié)構(gòu)外增加外凸的邊緣,可以附著在板材表面,此邊緣能夠?qū)崿F(xiàn)連接件自身的定位功能,偏心輪部分可以滿足連接功能。
螺釘也是現(xiàn)有家具五金連接的一種重要方式,同樣,空芯的蜂窩板缺少一個(gè)可以固定螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu),只要我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)固定在板材內(nèi)的螺母,可以與螺釘連接,那么螺釘就可以應(yīng)用于無(wú)框蜂窩板家具。
螺母的固定方式有哪些呢?目前我們能想到的主要有兩種,一種是脹銷式預(yù)埋膠母,一種是膠固定內(nèi)嵌螺母。
脹銷式預(yù)埋膠母外有凸緣,內(nèi)有螺牙。如圖所見(jiàn),當(dāng)螺釘旋擰到膠母內(nèi)時(shí),膠母被撐開(kāi),在表板內(nèi)側(cè)的部分像八爪魚(yú)一樣卡緊在表板上,實(shí)現(xiàn)連接。
膠固定內(nèi)嵌螺母的思路來(lái)源于建筑空心材料注膠五金件連接,膠固化后自然會(huì)將預(yù)埋件固定在板材上,預(yù)埋件內(nèi)部則可以進(jìn)行螺釘、偏心件等的連接。
膠固定內(nèi)嵌螺母的設(shè)計(jì)可以是先嵌入螺母,然后通過(guò)注膠的方式向螺母內(nèi)注入快速凝結(jié)的特種膠。膠沿著螺母上的空隙流到蜂窩板內(nèi)部,在上下表板之間形成膠塊,固定住螺母。
也可以是先將膠棒壓入五金件內(nèi),當(dāng)螺桿旋入螺桿外套時(shí),螺桿套內(nèi)的膠母被擠壓,從螺桿套的頂部和底部的孔洞溢出,固化后外套便固定在表板上,螺桿也固定在外套腔內(nèi)。
隨著新技術(shù)的不斷突破,也為五金件的改造提供的新的思路。
超聲波“焊接”加工工藝的出現(xiàn),讓人們不禁聯(lián)想,能否運(yùn)用超聲波高頻振蕩升溫的方式,將預(yù)埋套管固定在無(wú)框蜂窩板上。理論上,內(nèi)部可以嵌入偏心輪、偏心螺桿或是金屬螺釘。
上述幾種思路都已經(jīng)有供應(yīng)商做出成品,但技術(shù)的成熟度還不夠,還需要長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐檢驗(yàn)和不斷完善。比如脹銷式預(yù)埋膠母可能會(huì)在表板局部產(chǎn)生應(yīng)力集中,產(chǎn)生破壞性損傷;超聲波高頻焊接如何保證套管內(nèi)部不融化。
02 開(kāi)發(fā)全新五金件
如果拋開(kāi)原有五金件改造的思路,開(kāi)發(fā)合適的新型五金件,能否開(kāi)辟一條新的道路呢?
蜂窩板的結(jié)構(gòu)連接難點(diǎn)在于可供支承受力的部件只有3-5mm厚的表板,現(xiàn)有螺釘?shù)囊Ш虾妥ノ漳芰o(wú)法充分展現(xiàn),那可不可以設(shè)計(jì)一種新的螺釘,增強(qiáng)咬合和抓握能力呢?
從螺釘本身的結(jié)構(gòu)入手,從受力分析的角度,設(shè)計(jì)銳利的端部和特別的角度,使其能夠在3-5mm的板上固定。
但是這這種新型螺釘會(huì)在表板局部形成應(yīng)力集中,釘入時(shí)用力過(guò)當(dāng)可能會(huì)產(chǎn)生滑脫,因此一般用在非承重部位的結(jié)構(gòu)連接。