訂製金屬家具工藝
發布時間：
2024-06-20
今天編輯要來跟大家介紹一下金屬家具的材質知識
金屬家具的部件主要由金屬製成，有些金屬家具還會使用木質、軟體、塑膠等輔助材料。金屬主要包括黑色金屬和有色金屬兩大類。由於金屬資源相當豐富，且性能良好，具有許多優良的造型特性，因此在家具領域應用也很廣泛。
金屬材料表面具有良好的反射能力、不透明性及金屬光澤，能呈現金屬本身特有的顏色，例如銀、鋁為銀白色，鐵為灰白色，銅為橙黃色等。具有優良的力學性能，具有較高的熔點、強度、剛度及韌性等特性。具有優良的加工性能，包括塑性成型性、鑄造性、切削加工及焊接等性能。表面工藝性好，在金屬表面可採用各種裝飾工藝獲得理想的質感，如利用切削精加工，能得到不同的肌理質感效果；鍍銘拋光的鏡面效果，讓人感覺華貴；鍍銘噴砂後的表面呈現微粒肌理，產生自然溫和且壓制的灰白色；在金屬表面進行塗裝、電鍍、金屬陽極氧化著色，可獲得各種色彩。
目前，常用於家具製造的金屬材料主要有鋼材、鑄鐵、銅合金、鋁合金等。
鋼材
鋼是含碳量在 0.02% 到 2.11% 之間的鐵碳合金，鋼中還含有矽、錳、硫、磷等元素。按照其化學組成可分為碳素鋼和合金鋼。
碳素鋼
又稱碳鋼，通常隨著含碳量增加，鋼的強度、硬度增大，塑性、韌性和可焊性降低。
還可以按照含碳量分為三類：
低碳鋼 ：含碳量在 0.25% 以下，具有低強度、高塑性、高韌性及良好的加工性和焊接性，適合製造形狀複雜和需要焊接的零件、結構件。
中碳鋼 ：含碳量 0.25%~0.6% ，具有一定的強度、塑性和適中的韌性，經熱處理而具有良好的綜合力學性能，多用於製造要求強韌性的齒輪、軸承等機械零件。
高碳鋼 ：含碳量 0.6% 以上，具有較高的強度和硬度，耐磨性好，塑性和韌性較低，主要用於製造工具、刀具、彈簧及耐磨零件等。
合金鋼
以碳素鋼為基礎，適量加入一種或幾種合金元素的鋼，具有較高的綜合機械性能和某些特殊的物理、化學性能。合金鋼按合金元素總含量分為低合金鋼（總含量 5% 以下）、中合金鋼（總含量 5%~10% ）、高合金鋼（總含量 10% 以上）。鋼材的基材主要有帶鋼（ 600mm 以下稱窄帶鋼、 600mm 以上稱寬帶鋼）和鋼板兩種，前者加工成各類管材，以便彎曲成型；後者加工成條、塊狀板料，按結構要求沖壓成型。
金屬家具用管材多為高頻焊接管材，強度高、有彈性、易彎曲，有利於造型設計，也便於與其他材料接合。經表面鍍、塗後，色彩多樣、美觀，常用作支撐框架。常見的有圓管，比較流行的還有方管、矩形管、半橢圓管、菱形管、梭子管、扇形管、三角管、邊線管等異形管。管材所用帶鋼應符合國家有關標準的規定。採用高頻焊接的鋼管一般厚度在 1~1.5mm ，外徑有 Φ 13、 Φ 14、 Φ 16、 Φ 18、 Φ 19、 Φ 20、 Φ 22、 Φ 25、 Φ 28、 Φ 32、 Φ 36（單位： mm ）等規格，常用的有 Φ 14、 Φ 19、 Φ 22、 Φ 25、 Φ 32、 Φ 36 （單位： mm ）。直徑遞增便於家具結構上管件的套接。金屬家具常用的板材厚度為 0.8 ～ 3mm ，凡用於彎曲或抗壓的板材應符合國家標準關於普通碳素結構鋼及低合金結構鋼薄鋼板和深沖壓用冷軋薄鋼板的有關技術條件。
在金屬家具生產中，鋼絲網用來製作各種床架和摺疊床繃。家具使用的鋼絲網一般選用 45 鋼以上的優質碳素鋼，如 45Mn、65Mn 等，鋼絲直徑一般 Φ 0.8mm；表面鍍鋅鋼絲，採用織網機編織而成，鋼絲成螺旋狀互相交錯而形成網面，並有一定的伸縮性；最後再根據所需的幅面尺寸進行卡邊而成。另外，家具構件可採用低合金高強度鋼，如 16Mn ，是在低碳鋼中加入少量合金元素 Mn ，使其在具有良好的可焊性以及較好的韌性、塑性的基礎上，強度顯著高於相同碳量的碳鋼，在保證強度的同時可減輕家具結構的重量，並節省鋼材。
鑄鐵
鑄鐵是含碳量為 2.11%~4.0% 的鐵碳合金。其熔點低，具有良好的鑄造性能、切削性能、耐磨性和減振性，生產工藝簡單，成本低廉，可用来製造各種具有複雜結構和形狀的零件。常用的鑄鐵材料有灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵。多用於家具某些部件的製作，如桌椅腿、基座等承受壓力、穩定性要求較高的部件。
銅合金
黃銅是以鋅為唯一或主要合金元素的銅合金。黃銅可分為壓力加工黃銅和鑄造黃銅。黃銅具有優良的變形能力和導電性，具有類似黃金的顏色，常用于製作家具的裝飾件。鑄造黃銅可以通过壓鑄等工藝生產出富有藝術性的家具或家具裝飾件。錫青銅含 Sn 的量一般為 3% 到 14% ，含 Sn 量小於 7% 的錫青銅，塑性良好，適於壓力加工；含 Sn 量大於 10% 的錫青銅，塑性低、強度較高，可用于鑄造。錫青銅的鑄造收縮率低，適於鑄造形狀複雜、對尺寸精度要求較高的鑄件；錫青銅還具有良好的抗蝕性。通過鑄造，可以獲得古樸典雅的造型，可用在床具的製作上。
鋁合金
鋁具有較優良的特性。純鋁密度小，約為 2.7g/cm3 ，相當於銅的三分之一，屬輕合金。熔點 600C 。鋁在結晶後具有面心立方晶格、具有很高的塑性，可進行各種塑性加工。純鋁為銀白色，鋁與氧的親和力很大，能形成一層緻密的氧化鋁氧化膜，隔絕空氣防止進一步氧化，因此在大氣中有良好的抗氧化性。鋁合金是製作金屬家具比較理想的輕金屬材料，製造的家具輕巧堅固、攜帶方便、色澤美觀。常用鋁合金有鍛鋁、防鏽鋁、硬鋁、超硬鋁、特殊鋁等。選材時，要根據家具設計要求，選取能夠經受熱處理，有良好耐蝕和被切削等性能的材料或合金，以防在生產過程中產生冷裂紋和熱裂紋。鋁合金家具一般多選用 AI-Mg-Si 系合金材料，強度中等，耐蝕性高，無應力腐蝕破裂傾向，焊接性能良好。其材型有管材、板材、型材、帶材、棒材、線材等多種。用於製作家具的鋁合金管材，其斷面可根據用途、結構、連接等要求軋製成多種形狀，並且可以被設計製作成理想的外輪廓線條
金屬家具的接合方式與結構
金屬家具的接合方式
焊接
可分為熔焊、壓焊、焊三大類，家具零部件的接合常採用熔焊中的氣焊、電弧焊。其牢固性、穩定性好，主要用於受剪力、載荷較大的零件。
鉚接
主要用於不適於焊接的零件，如輕金屬材料。此種連接方式可先將零件進行表面處理后再裝配，給加工帶來方便。其強度要視鉚接的材料和鉚接的形式而定，因鉚接的材料經物理變形，故而很難恢復再用，所以鉚接的牢固程度僅次於焊接，也是固定連接。鉚接方式對材料的要求較低，很多材料都可用，不同種材料之間也可用此連接，但須用強大的外力方能加工。
螺栓與螺釘連接
螺栓的連接方式也可視為鉚接的一種變化形式，除了具有鉚接的特點外，螺栓的最大特點是可多次使用，實現部件的可拆裝。另外，它對連接工藝的要求降低了，只要有一般小型的手動工具就能實施連接。
插接
插接是通過插接頭將兩個或多個零件連接在一起，插接頭與零件間常常採用過盈配合。銷也是一種通用的連接件，主要應用於不受力或受力較小的零件，起定位和幫助連接作用。銷的直徑可根據使用的部位、材料適當確定。
咬縫接合
常用于金屬薄板間的連接。
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