Разные конструкционные материалы в мебельном производстве
Натуральные и искусственные камни
В качестве материалов для рабочих поверхностей кухонных столов и шкафов-столов наряду с древесными плитами могут применяться также натуральные, синтетические илиискусственные камни.
К натуральным относят:
гранит (прочен и износоустойчив, мало восприимчив к кислотам);
травертин и мрамор (жароустойчивы, но имеют пористую структуру, поэтому на них часто образуются пятна от жиров и вин; преимущество мрамора — в неограниченной гамме природных рисунков и цветовых оттенков);
Синтетические камни имеют различные фирменные наименования: кристаллит, аксилан, варикор, кориан и др. По физико-механическим и химическим свойствам они не уступают природным аналогам, но одновременно имеют меньшую плотность и легче обрабатываются.
Основа искусственных камней — песок, кварц, другие измельченные минералы, полиакрилонитрильная крошка, стеклянные волокна и связующие — синтетические смолы, обладающие после поликонденсации высокой прочностью. Искусственный камень легче натурального, прост в обработке, гигиеничен, прочен и жароустойчив (выдерживает нагревание без растрескивания до 230 °С).
Искусственный жидкий камень признан дизайнерами мира универсальным материалом нового тысячелетия благодаря своей красоте, прочности и практичности. Это оригинальное твердое покрытие, используемое для отделочных целей, уже зарекомендовало себя как подходящий материал для воплощения практически любых дизайнерских проектов. Он технологичен и привлекателен на современном мебельном рынке для производства столешниц и моек.
Металлические сплавы
Металлические материалы в производстве мебели применяют в виде труб, прутов и угловой стали, погонажных элементов из алюминиевых сплавов, пружин, толевых и обойных гвоздей, шурупов, болтов и фурнитуры (ручек, петель, ключевин и т.д.).
Используют как черные, так и цветные металлы, которые для улучшения внешнего вида и защиты от коррозии подвергают полированию, оксидированию, анодированию, никелированию, хромированию и другой отделке в зависимости от их природы и назначения.
Сталь — сплав железа с углеродом, содержание которого не превышает 2%. Она широко применяется для изготовления различных металлических изделий, используемых в мебельном производстве: металлокаркасов кресел, диванов, диванов-кроватей, шкафов, тумб, стеллажей, столов и многих других видов мебели.
По химическому составу в мебельном производстве применяют стали как углеродистые, так и легированные.
Углеродистые стали (содержащие углерод в количестве не более 1,35%) применяют для изготовления каркасов диванов и диванов-кроватей, кресел и стульев, столов и скамей для учебных заведений и других изделий.
Легированные стали содержат один или несколько легирующих элементов (никель, хром, молибден, титан, ванадий, вольфрам, марганец и др), поэтому превосходят углеродистые стали по твердости, износостойкости, жаропрочности и устойчивости к коррозии. Однако они имеют высокую стоимость.
Применение легированных сталей находит все большее распространение в мебельном производстве благодаря общей стилистической тенденции к видимому «облегчению» конструкций. Из легированных сталей выпускают основания кухонных шкафов-столов, опор- ные стойки для крепления приставных столешниц, полок и верхних горизонтальных щитов, служащих для зонирования кухонного про-странства и монтажа встроенных светильников. Этот материал неза- меним при изготовлении каркасов обеденных и журнальных столов, стульев, имеющих криволинейные ножки, проножки и другие конструктивные детали.
Большое значение имеют легированные стали и при изготовлении фурнитуры. Многие виды крепежной фурнитуры производят только из легированных сталей — петли, кронштейны, направляющие для ящиков полного выдвижения и др. Большинство изделий лицевой фурнитуры также изготавливается из легированных сталец. Это прежде всего ручки разнообразных форм, ключи и футорки.
В современном мебельном производстве все больше возрастает роль так называемых комплектующих деталей, среди которых корзины, контейнеры, держатели, крючки и прочие изделия для оборудования шкафов, трубы-рейлинги для навешивания буфетных принадлежностей в наборах кухонной мебели. Названные комплектующие часто бывают изготовлены из легированных сталей.
В мебельном производстве для деталей различного назначения, несущих различные нагрузки, применяют стали практически всех категорий качества: стали обыкновенного качества (только углеродистые с содержанием серы 0,6% и фосфора 0,07%), стали качественные, стали высококачественные, стали особо высококачественные (только легированные).
В зависимости от назначения сталей в мебельном производстве применяют стали конструкционные, инструментальные и специального назначения с особыми свойствами.
Конструкционные углеродистые стали обладают пластичностью, хорошо обрабатываются литьем, давлением, резанием. Они достаточно устойчивы к статическим и динамическим нагрузкам, поэтому применяются для изготовления каркасов диванов, кресел, столов и стульев, крепежной фурнитуры (стяжек, метизов и т.д.).
Конструкционные легированные стали обладают одновременно высокой прочностью к механическим нагрузкам и хорошей пластичностью, вязкостью, что позволяет производить из них ответственные детали конструкций: ножки столов, скамейки кухонных шкафов-столов, каркасы стульев, узлы трансформации, лицевую фурнитуру.
Инструментальные углеродистые стали, имеющие значительную твердость, износостойкость, а также прочность и пластичность, применяют для изготовления узлов трансформации диванов-кроватей и кресел-кроватей, направляющих и других деталей, испытывающих сильное трение при работе. Инструментальные легированные стали используют в производстве петель, кронштейнов, стяжек саморежущих (евровинтов), а также пружин при изготовлении мягких элементов.
Поверхности деталей из стали могут быть окрашены эмалью или покрыты коррозийностойкими металлами. Никелевое покрытие имеет серебристый цвет с характерным желтоватым оттенком. Хромирование дает высококачественное покрытие, устойчивое к нагреву, механическим воздействиям, кислотам и щелочам. Хромое покрытие имеет серебристый цвет с характерным голубоватым оттенком. При этом все большее распространение находит матовая обработка поверхности.
Коррозийностойкие (нержавеющие) стали устойчивы к действию влаги и бытовых химических веществ, имеют красивый внешний вид, их применяют в основном для изготовления декоративных опор диванов, кресел, диванов-кроватей, столов, стульев, а также лицевой фурнитуры и разнообразных комплектующих.
В последние годы в мебельном производстве значительно возросло значение алюминиевых сплавов, что обусловлено развитием стилей «современный модерн» и «хай-тек». Алюминий — металл серебристо-белого цвета, очень легкий, мягкий, пластичный, обладающий высокой коррозионной стойкостью. Благодаря высокой пластичности алюминий легко обрабатывается давлением, хуже — резанием.
Чистый алюминий вследствие недостаточной прочности и термостойкости как конструкционный материал применяют ограниченно. Значительно шире используют более прочные и термостойкие сплавы на его основе.
Деформируемые алюминиевые сплавы составляют основную долю от используемых в мебельном производстве. Наиболее распространенные деформируемые упрочняемые сплавы — дюралюмины — применяют для выпуска алюминиевого профиля, используемого в качестве каркасов диванов, кресел, столов, тумб, шкафов и стульев. Кроме того, из них вырабатывают профили для облицовки кромок щитовых деталей, конструкционные профили остекленных дверей, двери-жалюзи, многие виды крепежной фурнитуры (полкодержатели, направляющие планки), а также разнообразных форм ручки и декоративные раскладки в виде профилей.
Деформируемые алюминиевые сплавы, не упрочняемые термообработкой, используются для изготовления различных комплектующих — корзин, контейнеров, держателей, крючков и пр.
Литейные алюминиевые сплавы (силумины) имеют хорошую жидкотекучесть, малую усадку, пористость, незначительно растрескиваются при остывании, что позволяет производить из них изделия сложных форм. В то же время эти сплавы хорошо обрабатываются резанием. Алюминиевые литейные сплавы применяют для изготовления декоративных опор диванов, кресел, стульев и столов.
Детали из алюминия, используемые в мебельном производстве, в основном имеют матовые поверхности.
Для выработки лицевой фурнитуры и декоративных профилированных накладок, оформленных преимущественно под старину, применяют также медные сплавы — латуни и бронзы. Ограниченно для этих же целей используют и сплавы меди с никелем (мельхиор, нейзильбер и пр.) как заменители благородных металлов.
Полимерные материалы
Применение полимерных материалов в производстве мебели в последние годы все более расширяется. При их использовании механизируются технологические процессы и повышается производительность труда, например, литьем из пластмасс вырабатывают декоративные элементы, имитирующие сложную ручную резьбу. За счет использования таких элементов и накладных пластмассовых профилей на шитовых деталях улучшается внешний вид шкафов, кроватей, тумб, комодов и других видов изделий без значительного возрастания их цены до уровня аналогичного рода изделий из массивной древесины с настоящими резными декоративными деталями. С помощью полимерных материалов мебели придают плавные формы, легкость и эстетическую выразительность.
Литьем и штампованием деталям из пластмасс (прежде всего сидениям и спинкам стульев) придают эргономически приспособленную форму, соответствующую изгибам тела человека и его движениям во время работы, отдыха, приема пищи, что значительно повышает комфортность эксплуатации мебели. При изготовлении пластмассовой мебели методом литья в большинстве случаев получают сразу цельное изделие без необходимости соединять отдельные детали. Следует отметить и такие преимущества мебели из пластмасс, как небольшая масса, высочайшая влагостойкость, легкость очистки, что делает пластмассы незаменимым материалом для изготовления стульев и столов для предприятий массового питания, особенно действующих на открытом воздухе.
Наиболее эффективно применение полимеров в сочетании с другими материалами. Мебель с применением полимерных материалов
достаточно прочная, устойчивая к коррозии, загниванию, истиранию, не растрескивается. Загрязнения легко удаляются водой, моющими средствами или шлифованием. Отдельные детали и предметы мебели из полимерных материалов получают высокотехнологичными методами — экструзией, прессованием, литьем под давлением, вакуум- и пневмоформованием. Экономичность использования полимеров в мебельном производстве повышается также за счет отсутствия отходов их переработки.
Детали и изделия из пластмасс, окрашенные в массе, не требуют дополнительного облицовывания или отделки поверхности. Таким образом, при использовании пластмасс в качестве конструкционного материала в мебельном производстве сокращается расход более дорогостоящих, трудоемких в обработке металлов, массивной древесины и древесно-плитных материалов.
Для производства конструкционных элементов применяют термопластичные (полиэтилен низкого давления, полипропилен, ударопрочный полистирол, АБС-пластики, поливинилхлорид, стеклопластики, полиакрилонитрил, полиамиды и др.) и термореактивные (жесткие пенополиуретаны, аминопласты и др.) материалы.
Полиэтилен применяется в основном при изготовлении детской мебели, стульев, кресел, различных емкостей, крепежной фурнитуры. Ударопрочный полистирол — один из основных конструкционных материалов, используется для изготовления ящиков, погонажных элементов, крепежной фурнитуры и т.д. В производстве каркасов кресел и стульев, детской мебели, фурнитуры, подлежащей металлизации, и т.д. используют АБС-пластики Поливинилхлорид получил широкое применение в производстве ящиков из погонажных профильных элементов, направляющих планок, полозков, раскладок, емкостей и т.п. Полипропилен — конструкционный материал, используемый для изготовления емкостей, погонажных изделий, фурнитуры, а также совмещенных блоков сидений и спинок стульев.
Стеклопластики — это армированные пластмассы, состоящие из связующего и стеклонаполнителя; применяются для изготовления каркасов кресел и стульев. Полиамиды в силу их высокой прочности и стойкости к износу служат для изготовления фурнитуры, стяжек, полкодержателей и других мелких деталей, работающих под большими нагрузками. Пластики на основе акрилонитрила рассматривают как материал, который представляет новые возможности для производства мебели. Изделия из него такие же прозрачные, как и стеклянные. Но у полиакрилонитрила больше вариантов обработки и он прочнее, поэтому из него изготавливают столы, диваны, стеллажи, подставки с гладкой поверхностью, прошедшей антистатическую обработку. . •
Наряду с преимуществами пластмассы имеют и недостатки. По сравнению с древесными материалами стоимость их высока, они более чувствительны к действию температур и знакопеременных нагрузок, быстрее стареют.
Полимерные материалы в производстве корпусной мебели применяют в следующих случаях:
1) для изготовления каркаса и его элементов, отдельных узлов, деталей и целых изделий сложных конструкций (к ним относятся сиденья табуретов, спинки и сиденья стульев, стулья, табуреты, ящики, полуящики и др.);
2) для изготовления деталей и изделий малого размера и массы, но сложной конфигурации и профиля — профильно-погонажных изделий (раскладок, направляющих и соединительных планок), кантов, фурнитуры (полкодержателей, наконечников, задвижек и др.).
(Стекла Стекло — незаменимый материал для изготовления корпусной мебели, соответствующей современным тенденциям в оформлении интерьера — открытости и освещенности жилого пространства. В мебельном производстве используют различные виды стекол: прозрачное полированное толщиной от 3 до 19 мм, тонированное (бронзовое, серое, черное, коричневое и других цветов), матовое (обработанное методом кислотного травления), стекло с гравированным рисунком, узорчатые стекла, обладающие разнообразными оптическими эффектами за счет обработки поверхности методом тонкой алмазной резки.
Особой популярностью в последнее десятилетие пользуются стекла-витражи. Среди них встречаются витражи, изготовленные по традиционной технологии: с использованием свинцовых протяжек, хрусталя и цветных покрытий. Современный метод изготовления витражных стекол — фьюзинг-витраж, основанный на процессе спекания разноцветных стекол. Спекание стекол проводят в специальных печах с программным управлением. Один цикл изготовления единичного витража занимает 15—18 часов, при этом температура в печи в соответствии с заданной компьютерной программой поднимается до 810—830 "С, а затем снижается. Новые технологии позволяют получать стекла не только различной цветовой гаммы, но и гнутые (по технологии bendng), многослойные и др. Сложность технологического процесса и высокие требования к качеству исходных материалов определяют высокую стоимость фьюзинговых витражей. Основное направление использования фьюзинг-витражей — производство шкафов для кухонь.
Аналогичный эффект витражного стекла получают и более дешевым способом — травлением отдельных участков цветных стекол.
Предприятия — производители стекол для мебельной промышленности выполняют обработку стекол на высокотехнологичных линиях, позволяющих провести как прямолинейную, так и фигурную обработку кромок, а также фацет и отверстий для крепления фурнитуры.