Книги о мебели
Ссылки
О сайте






предыдущая главасодержаниеследующая глава

Материалы, применяемые в мебели

Выбор материалов - один из основных вопросов художественного конструирования мебели, определяющий надежность работы конструкции, ее эксплуатационную прочность и долговечность. Под долговечностью мебели понимают совокупность свойств, сохраняющих ее работоспособность до разрушения или другого предельного состояния, т. е. такое состояние изделия, которое обеспечивает выполнение всех требований, предусмотренных функциональными свойствами.

В связи с этим главный критерий в оценке материала - его соответствие функциональным требованиям. Кроме того, при выборе материала необходимо учитывать конструктивное соответствие материала т. е. выбор материала с учетом физико-механических свойств материалов и технологических возможностей их переработки в изделие, а также рационального раскроя сырья. С эстетической стороны выбор материалов должен обеспечить наиболее благоприятные художественно-декоративные качества изделия, не нарушающие целостности восприятия формы, а способы обработки и отделки должны раскрывать и усиливать эти декоративные качества.

Так как современная мебель является полиматериальной, художник-конструктор имеет в своем распоряжении широкий ассортимент материалов, поэтому он должен знать и учитывать не только свойства этих материалов, но и их наилучшие сочетания.

Весь комплекс материалов, используемых для изготовления мебели, можно разделить на две группы - основные и вспомогательные. Первые входят в состав изделия (конструкционные и отделочные), вторые используются в технологическом процессе изготовления (производственные и эксплуатационные). Интерес представляет группа основных материалов, которые в зависимости от назначения подразделяют на конструкционные, в том числе клеевые и отделочные.

К конструкционным материалам, применяющимся в производстве современной мебели, относятся древесина (лесоматериалы, пиломатериалы и заготовки, листовые древесные материалы на основе слоистой и измельченной древесины), металлы (черные и цветные сплавы), пластические массы и в ряде конструкций стекла и зеркала.

Лесоматериалы. Древесина как конструкционный и отделочный материал обладает рядом достоинств: малым объемным весом при относительно высокой прочности, легкостью обработки и разнообразием технологических приемов ее переработки в изделия (резание, склеивание и фанерование, гнутье, прессование, штамповка), широким ассортиментом выпускаемых конструкционных материалов на ее основе (пиломатериалы и заготовки, листовые и пространственные материалы на основе слоистой и измельченной древесины), красивым поверхностным строением и теплой цветовой гаммой, хорошо окрашивается, лакируется и полируется. Наряду с этим она имеет и недостатки: размеро- и формоизменяемость под воздействием внешней среды, анизотропность в зависимости от направления волокон. Поэтому художник-конструктор при разработке конструкции должен учитывать положительные и отрицательные стороны древесины, рационально их использовать, обеспечивая тем самым прочность и надежность конструкции. Размеры лесоматериалов регламентируются государственными стандартами и отраслевыми нормалями ОН 0810 и ОН 0811 в табл. 38.

Таблица 37. Перечень Государственных стандартов на лесоматериалы
Таблица 37. Перечень Государственных стандартов на лесоматериалы

Металлы. Для изготовления элементов мебели применяют широкий ассортимент железоуглеродистых и цветных металлов и сплавов.

Чугуны - железные сплавы с содержанием свыше 2% углерода и с другими естественными или специально вводимыми компонентами (марганцем, кремнием, хромом, никелем, серой, фосфором и др.)- Чугуны в отливках разделяют на следующие группы: серые чугуны СЧ, которые являются основным литейным материалом и обладают хорошими литейными свойствами и средней прочностью; белые и отбеленные с поверхности чугуны; ковкие чугуны.

Чугуны находят применение в изготовлении опор мебели, корпусов подшипниковых узлов и др.

Стали - железные сплавы с содержанием до 2% углерода и с другими естественными или специально вводимыми в зависимости от назначения стали легирующими элементами (марганцем, кремнием, хромом, никелем, ванадием, молибденом и др.). Стали по сравнению с другими металлами характеризуются высокой прочностью и пластичностью. Конструкционные стали подразделяются на углеродистые с нормальным или повышенным содержанием углерода и легированные качественные и высококачественные.

В производстве элементов мебели наиболее широко применяют сталь углеродистую обыкновенного качества (ГОСТ 380 - 60), сталь низколегированную конструкционную (ГОСТ 5058 - 65) и конструкционную сортовую сталь: круглую, квадратную, тонколистовую холоднокатаную, толстолистовую, полосовую, ленту, угловую равнобокую, неравнобокую, швеллерную и др. Стали обыкновенного качества, термически не обрабатываемые, низкоуглеродистые применяют для изготовления крепежных изделий (заклепок, винтов, шайб). Стали углеродистые качественные применяют для изготовления деталей, подвергающихся термообработке (валов, осей и др.). Легированные стали применяют, если необходима высокая прочность деталей, а также для деталей, работающих в сложных условиях деформирования (пружины).

Цветные сплавы (латуни и бронзы)-это сплавы на основе меди, олова, алюминия, магния и др.

Бронзы в зависимости от компонентов подразделяют на оловянные (4-12% олова), по ГОСТ 613-65, свинцовые (27-33% свинца), алюминиевые. Латуни (ГОСТ 1019-47) - это медные сплавы, в которых преобладающим легирующим компонентом является цинк (до 50%).

Легкие сплавы - это сплавы с удельным весом не более 3,5 г\см3 на алюминиевой или магниевой основе, т. е. сплавы алюминиевые (ГОСТ 4784 - 65), сплавы алюминиевые литейные (ГОСТ 2685 - 63). Цветные сплавы применяют для деталей с антикоррозийными или декоративными свойствами, а также при необходимости облегчить конструкцию. Широкое применение в производстве мебели находит конструкционный сортовой прокат из дюралюминия: трубы, уголки, листы, полосы и другие профильные изделия.

В табл. 40 приведен перечень Государственных стандартов на сортовой прокат с эскизом профиля и предельными размерами.

Пластмассы. Непрерывное увеличение объема и ассортимента выпуска пластических масс в нашей стране создает предпосылки для расширения области их применения в различных отраслях народного хозяйства, в том числе и в производстве мебели.

Термин пластические массы обобщает огромное количество разнообразных синтетических материалов (конструкционных, эластичных, отделочных, клеевых) с различными физикомеханическими свойствами.

Таблица 38. Перечень Государственных стандартов на сортовой прокат
Таблица 38. Перечень Государственных стандартов на сортовой прокат

Все пластические массы подразделяются на четыре класса: класс А - пластические массы на основе высокополимеров, получаемых цепной полимеризацией;

класс Б - пластические массы на основе высокополимеров, получаемых поликонденсацией и ступенчатой полимеризацией;

класс В - пластические массы на основе химически модифицированных природных полимеров;

класс Г - пластические массы на основе природных и нефтяных асфальтов и смол.

В свою очередь в зависимости от химической структуры классы делятся на группы и виды (схема 7).

Схема 7
Схема 7

В производстве мебели применяют в основном материалы первых двух классов, характеризующихся различным отношением к нагреванию. Материалы класса А обладают свойством многократно размягчаться при нагревании и отвердевать при охлаждении и называются поэтому термопластичными. Материалы класса Б (кроме амидо-пластов) при цагреве после размягчения переходят в необратимое состояние, в связи с чем называются термореактивными.

Термопласты (полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, полиметилметакрилат, полиамиды и др.) перерабатывают в изделия следующими высокопроизводительными способами: литьем, экструзией (выдавливанием), пневматическим и вакуумным формованием и др. Реактопласты (фенопласты, аминопласты, эпокси-пласты, эфиропласты и др.), представляющие собой композиции синтетических смол (феноло-формальдегидных, мочевино-формальдегидных, эпоксидных, полиэфирных и др.) с наполнителями, перерабатываются в изделия компрессионным прессованием, плоскостным прессованием, контактным формованием, выдавливанием и др., приобретая после отверждения высокие эксплуатационные свойства.

В настоящее время пластмассы применяют в следующих случаях: в качестве защитных декоративно-облицовочных покрытий мебели; в производстве мягкой мебели для формирования мягких элементов, эластичных оснований и облицовочных покрытий; для изготовления мебельной фурнитуры и декоративно-оформляющих элементов (раскладок, направляющих планок и др.); для изготовления конструктивных элементов мебели (ящиков и полуящиков, блоков сидений и спинок мебели для сидения, щитовых элементов мебели и др.); в качестве клеевых материалов.

В мягкой мебели пластмассы применяют в качестве настилочных, обивочных, облицовочных материалов и формирования эластичных оснований. Для этого служат газонаполненные эластомеры - латексная> полиуретановая и поливинилхлоридная губки, гуммированные и волокнистые материалы, ленты, резиновые и резинотканевые, канты и шнуры на основе поливинилхлоридной смолы (ПВХ-С4) и другие изделия (табл. 39 и 40).

Таблица 39. Основные механические свойства и размеры поропласта, полиуретанового (по ТУ-35-ХП № 395-62)
Таблица 39. Основные механические свойства и размеры поропласта, полиуретанового (по ТУ-35-ХП № 395-62)

Фурнитура и оформляющие элементы из пластмасс. Для производства мебельной фурнитуры используют широкий ассортимент термореактивных и термопластичных материалов (табл. 41): полиамиды (П-68, АК-7, капролактам) стекловолокнит (АГ-4), ударопрочный полистирол (УПП-1, СНП, ПС-СУ-1, ПС-СУ-2, ПС-СУ-3, УП-1, УГТ-2), полиэтилен и другие, перерабатываемые в изделия литьем.

Широко применяют в конструкциях мебели профильные погонажные изделия на основе поливинилхлоридных смол (ПВХ-С4 по МРТУ 6-01-9 - 63), сополимеров стирола (УПП-2, СНП по СТУ 30-12514 - 63), этрола ацетилцеллюлозного (2ДТ-55 по ТУМ 157 - 57) и других, изготовляемых методом экструзии.

Таблица 40. Размеры эластичных лент
Таблица 40. Размеры эластичных лент

Конструктивные элементы мебели на основе пластмасс - наиболее интересное использование пластмасс в формообразовании мебели.

В мировой практике используют следующие способы производства крупногабаритных элементов мебели:

1. Контактное формование изделий на основе стеклопластиков 4, 6, 5, И (рис. 58).

2. Напыление рубленого стеклянного жгута, смешанного с полиэфирными смолами.

3. Литье элементов мебели из полиэтилена и полипропилена при помощи высокопроизводительных литьевых машин (1, 2).

4. Пневматическое и вакуумное формование листовых термопластов (ударопрочного полистирола, полиметилметакрилата, полиэтилена, винипласта).

5. Штампование и прессование элементов мебели в опорных формах из термореактивных композиций, бумажной массы и других материалов.

6. Беспрессовое формование элементов мебели на основе жестких пенопластов - пенополивинилхлорида, пенополистирола (см. рис. 58, 12).

7. Формование элементов мебели из полимер-мономерных композиций.

8. Формование надувных структур на основе натуральных и синтетических латексов и резин, полиэтилена и других материалов (см. рис. 58, 7).

Таблица 41. Основной ассортимент синтетических смол и пластических масс, применяющихся в производстве элементов мебели
Таблица 41. Основной ассортимент синтетических смол и пластических масс, применяющихся в производстве элементов мебели

9. Создание пространственных и объемных конструкций путем склеивания и сварки пластмасс.

10. Изготовление объемных элементов навивкой (бумаги, картона) (см. рис. 58, 3).

Характеристика физико-механических свойств материалов, методов изготовления и переработки в изделия изложена в соответствующей литературе [18], [25], [52], [63]. Рассмотрим некоторые вопросы художественного конструирования элементов мебели на основе пластических масс.

Рис. 58. Образцы мебели на основе пластических масс
Рис. 58. Образцы мебели на основе пластических масс

Пластичность полимерных материалов, совершенные способы их переработки в изделия создают предпосылки к повторению в новом материале чуждых этому материалу форм, возникших на основании анализа конструктивных качеств других материалов.

Отражение в форме изделия материала и способа его формирования - один из основных вопросов художественного конструирования мебели. Уже само название "пластические массы" предусматривает в своей основе возможность пластической проработки формы, характеризует ее скульптурность.

Единственно правильный путь освоения новых материалов - поиск нового выражения формы, вытекающей из качественных характеристик материала. Однако следует избегать крайности, весьма распространенной в зарубежной практике ,- искусственного усложнения формы без учета функциональных, технико-экономических и эстетических требований с целью поразить воображение особой остротой решения. Этот своеобразный конструктивный формализм ничего общего не имеет с художественным конструированием, направленным на создание технически и эстетически совершенных изделий.

Клеи. Склеивание, являясь основным видом неразъемного соединения древесины и недревесных материалов, обеспечивает получение прочных и долговечных конструкций. Этому способствует широкий ассортимент клеевых материалов, отвечающих различным требованиям к качеству соединения однородных или разнородных материалов (табл. 42).

Стекла и зеркала. В современной мебели находят широкое применение различные виды стекла на силикатной и синтетической основе.

Стекла для мебели регламентируются ГОСТ 6799 - 53. Стандарт распространяется на листовое стекло: полированное, неполированное, бесцветное, цветное, узорчатое, опаловое. Стекла изготовляют следующих размеров (мм): по длине от 300 до 1800, по ширине от 300 до 600; по толщине от 3 до 9. Градация по длине и ширине: до 600 мм - 25 мм, более 600 мм - 50 мм по толщине 1 мм. Допускаемые отклонения по длине и ширине ±0,3 мм. Изготовляют его с фацетом и без фацета.

Размеры зеркал для бытовой мебели регламентируются отраслевой нормалью ОН 08-51-67 (ВПКТИМ). Длина и ширина устанавливаются по табл. 43 с учетом требований норм проектирования мебели. Толщина стекла зеркала должна быть не менее 5 мм. Допускаемые отклонения на размеры зеркал должны соответствовать требованиям ГОСТ 7132 - 61 "Стекло полированное листовое". Рекомендуемые размеры отмечены в таблице знаком X.

Таблица 42. Основной ассортимент клеевых материалов для склеивания элементов мебели
Таблица 42. Основной ассортимент клеевых материалов для склеивания элементов мебели

В мебельной промышленности наряду с обычным стеклом находят применение новые сорта стекла - армированное, окрашенное, рифленое, полосатое и волнистое с эффектом рассеивания, опаковое и детопаковое, а также синтетические стекла на основе акриловых смол (органическое стекло). Стекло применяют для раздвижных дверок, полок, крышек, столов, подставок под цветы и т. д. в сочетании с древесиной, металлами и пластмассами.

Примечания:

1. Нормы расхода материалов в соответствии с "Нормативами для расчета норм расхода лесных, клеевых, шлифовальных, отделочных, текстильных и других материалов на производство мебели", ВПКТИМ, 1966 г.

2. Приготовление клеевых растворов и применение их согласно режимам ВПКТИМ: РМ 06-11; РМ 06-02; РМ 06-04; РМ 07-04; РМ 07-03 РМ 06-05 (мочевино-формальдегидные); РМ 12-01; РМ 12-02; РМ 12-03 РМ 12-04; РМ 12-05; РМ 12-06; РМ 12-07; РМ 14-02 (наиритовый 88Н быстросхва- тывающий, остальные в работе [25].

предыдущая главасодержаниеследующая глава





© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу источник:
http://mebel.townevolution.ru/ "Mebel.TownEvolution.ru: Библиотека по конструированию и изготовлению мебели"