我国铝合金型材家具的发展研究

■林 琳杨舒英柯 清张亚池郭洪武Lin Lin& Yang Shuying& Ke Qing& Zhang Yachi& Guo Hongwu

(1.2.3.4.5.北京林业大学材料科学与技术学院，北京 100083）

我国铝合金型材家具的发展研究

■林 琳1杨舒英2柯 清3张亚池4郭洪武5Lin Lin1& Yang Shuying2& Ke Qing3& Zhang Yachi4& Guo Hongwu5

(1.2.3.4.5.北京林业大学材料科学与技术学院，北京 100083）

铝合金型材是一种质量轻、强度高、加工性能好、绿色环保的新型家具用材。本文通过对铝合金型材家具的材料特点和构造形式进行研究分析，和对铝合金型材家具市场的走访调查，总结出铝合金型材家具的应用现状，并针对现今存在的问题提出相应的建议，探讨铝合金型材家具的发展方向，为今后铝合金型材家具设计提出新思路。

铝合金型材；金属家具；铝制家具

1 前言

铝合金型材家具是指以铝合金挤压型材为主体材料，对其表面进行涂饰、贴皮、PVC包膜等工艺，结合使用木、竹、塑料、玻璃等材料，配以皮革、棉麻、尼龙等其他辅料制作的各种具有坐卧、凭倚、支撑、储藏等功能的产品。目前，铝合金型材在室内装饰领域应用最为广泛的为铝合金门窗、幕墙，而铝合金型材家具仍处在小规模生产阶段，市场份额较小，市场接受度较差。

2 铝型材家具的特点

2.1 防潮、防火、防腐、隔热

铝合金型材家具有着良好的防潮性能，家具表面通过涂饰或贴膜处理，即使长期处于潮湿的环境，也不易变形、腐烂、滋生细菌，极大地延长了家具寿命，增加了使用范围。该类型家具还具有防火、防腐性能，以湖南杰珂科技有限公司生产的铝合金型材家具为例，经国家防火建筑材料质量监督检验中心鉴定，其生产的家具所使用的材料各项指标均符合难燃材料的要求规定，按GB-8624-1997-标准要求，燃烧性能达到GB-8624-B1级。其使用的铝型材分别在2%HCL溶液和饱和Ca(OH)2溶液中浸泡24小时均无变化，经检验防腐蚀性能强[2]。由于铝型材多为空心结构，为了保证力学性能，两层面板之间的空气层被许多小工字梁分隔成多个封闭空间，使声波和热量的传播受到极大的限制，因而铝合金型材家具的隔音、保温性能良好。

2.2 便于工业化生产

铝合金型材具有强度高、可塑性好、易于表面加工、铸造和焊接的加工性能，为铝合金型材家具的工业化生产提供了有利的保障[3]。目前，家具用铝合金型材部件的生产工艺主要采用挤压法，具有加工方便、生产周期短、生产效率高的特点。随着挤压模具的研发和挤压工艺的更新，家具用铝型材的生产日趋自动化、精密化、专业化，能满足不同品种、规格、用途的家具构件的生产要求。在铝合金型材家具的设计上，通过对断面形状的周密设计，型材可直接加工成为家具部件所需要的断面形状，大大简化了家具的生产工艺、缩短了生产周期[4]。铝合金型材家具的设计采用模块化思想，制造标准通用的家具构件，再通过连接件组合成家具成品，安装简便，省工省时，并可重复拆装迁移。

2.3 良好的装饰性能

铝合金型材具有良好的机械性能，可任意弯曲或一次成型，营造方、圆、尖、扁等不同造型，因此金属家具可设计成曲直结合、刚柔相济的造型风格。

铝合金型材家具表面可进行贴面和涂饰处理，根据家具的风格和设计要求，选用相对应的颜色或图案的实木或PVC贴面，还可对表面进行打磨、喷砂、拉丝，使其具有良好的视觉和触觉效果。铝合金型材板件的板面之间有许多小工字梁，使得构件结构紧密、相互牵制，可分散承受来自面板方向的压力，使板受力均匀，保证了其承受压力的强度和面板在较大面积时保持很高的平整度。

因此，小曲拐作为涡旋压缩机高速运转的零件，其动力特性的研究具有重要的意义。本文通过Ansys与Adams的联合仿真，建立了涡旋压缩机小曲拐的刚柔耦合模型，并对其进行了仿真分析，得到的结果将对小曲拐的优化提供重要的依据。

2.4 绿色环保

绿色材料是实现绿色制造的物质基础[5]。世界铝土矿资源丰富，资源保证度很高，可开采、具备经济效益的铝资源可满足人类至少300年的现有需求[6]。铝合金易于回收处理，可进行二次锻造，实现再次利用。铝合金型材家具多为可拆装结构，便于部件拆卸更换，增长家具使用寿命，降低了人们的生活成本。铝合金型材多为空心结构，质量轻，该材料比相同体积的砖块轻70倍，只有不锈钢的三分之一重量[2]。铝合金型材家具易于装配，便于拆卸，减少了储存体积，减少包装成本，利于远途运输，降低了能源消耗。铝合金型材家具易清洁，涂料可添加抗菌成分，抑制细菌滋生。该类型家具的材料及连接方式避免了甲醛的添加，使用过程中不产生有害人体的可挥发性物质。

3 铝合金型材家具结构分类

由于铝合金型材特有的机械性能，铝合金型材家具的结构形式多样，主要分为固定式、拆装式、折叠式。

（1）固定式：是通过焊接的方式将家具各部件接合起来，其特点是受力均匀，稳定性能好，减少了安装工序，但占用空间大，不利于储存、包装、运输。

（2）折叠式：又可分为折动式和叠积式，常用于桌、椅类铝合金型材家具。利用平面连杆机构的原理，以铆钉连接为主要形式，通过折叠改变家具形态，具有占用空间小、便于存放、易于运输、携带方便等特点。

（3）拆装式：拆装式铝合金型材家具由金属构件、辅助零部件、连接件构成，部件与部件之间用螺栓、螺钉、螺母连接[7]。拆装式是目前铝合金型材家具最常见的构造形式，由于拆装式构造在设计上应用工业设计的原理，把部件的标准化、通用化、系列化，从而简化了零部件的规格数，便于质量控制，提高了加工精度和生产率，相应地延长了设备的使用寿命,降低了产品的成本[8]，适应现代化大工业生产，也是未来铝合金型材家具设计生产的方向。

■图1 铝型材办公家具（来源：高马铝业）

■图2 铝型材办公家具（来源：思进铝业）

■图3 铝型材衣柜（来源：江苏嘉斯顿家俱有限公司）

■图4 铝型材户外家具（来源：曙光户外(北京)总公司）

■图5 铝型材橱柜（来源：Foshan Nanhai Yinghe Aluminium Co., Ltd.）

4 现状及展望

4.1 铝合金型材家具应用现状

本文通过网络调查、电话咨询和实地走访的方式，针对现今铝型材家具生产规模较大的厂家信息进行收集和分析，得出铝合金型材家具市场现状。

（1）专营化程度低：在调研的七个厂家中，只有两个厂家以铝型材家具为主体经营项目，其他厂家的主要业务仍为铝型材门窗、工业铝型材、幕墙铝型材、及家具辅助零件如拉手、封边、铝脚等。厂家对铝合金型材家具的生产不够重视，专营化程度低。

（2）产品种类少，以单体家具为主：目前市场上铝型材家具主要为办公家具、公共空间家具、户外家具以及储存类家具如衣柜、酒柜、鞋柜等。产品种类少，以单体家具为主，系列化程度差。例如，某品牌的产品中只有铝合金型材衣柜，没有床、床头柜、梳妆台等相对应的卧室家具，因此制约了消费者的购买。

（3）产品趋于同质化，缺乏创新：目前市场上的铝合金型材家具的造型简单，风格相似，价位相同，对比不同厂家的同类型产品，产品趋于同质化。家具厂家不注重设计投入和研发，在调研的七个家具厂中仅有一家拥有独立的设计团队。

4.2 发展展望

（1）扶持龙头企业：现在消费者对产品附加值和品牌特色越发重视，企业可以通过融资、合并等方式，扩大企业规模，建立龙头企业，集资、集智、集力发展铝合金型材家具，通过对品牌名称、企业文化、宣传途径、营销模式等方面加强投入建设，拓展“电子市场+实体店体验消费”的O2O运营模式，建立展示、服务、体验、交易一体式平台[9]，增加企业知名度，提升铝合金型材家具的市场接受度。

（2）加强设计创新：目前制约铝合金型材家具发展最重要的因素就是家具种类的缺乏和风格的单一。为了解决这一核心问题，需要在实用功能、艺术造型、技术工艺等方面进行创新。在设计中，要大胆探索铝合金型材与玻璃、皮革、木材等材料的有机结合方式，拓展铝型材家具风格。针对目前铝型材家具系列化程度低的问题，应着力设计配套家具，丰富家具形式，解决单体家具为主的现状。在设计过程中，应发挥铝型材材料的特性，例如，铝型材强度高，可应用于大型家具的设计中；形变量小，可通过合理的设计减少用材量，从而节约成本；加工精度高，过去比较麻烦的线角，现在可以轻而易举实现，是不是可以在装饰上更加个性化。

（3）结合材料优势和家具发展趋势进行探索：由于铝型材是一种资源丰富、质量轻、可回收、无甲醛释放、不易滋生细菌的环境友好型材料，可凭此进行绿色家具设计的探索。铝型材具有生产周期短、机械性能和加工性能好的特点，适应于工业化、模块化、大规模定制化生产。由于铝型材可任意弯曲或一次成型、加工精度高，可完成复杂造型的制作，因此，可发展成为智能家具的主要用材。

5 结语

在设计中有这样的一句话：“用材料思考”[10]。材料是家具的物质基础，铝合金型材家具材料的独特性，为家具的造型和功能创新设计提供了思路与保障。未来随着森林资源的不断匮乏，人们对绿色可持续生活的不断关注，铝合金型材以其量轻、强度高、有良好的加工性能、可回收再利用的特点，必将被广泛的应用在家具产品中。

（责任编辑：北 方）

[1]姚远.铝合金型材多点弯曲成形中典型工艺的数值模拟研究[D].长春：吉林大学,2013.

[2]王爱慧.全铝家具“上市”啦[N].中国有色金属报,2015,7.

[3]贺辉.对工业风引领室内设计新风标的思考[J].家具与室内装饰,2015,(5)：83-84.

[4]王祖耀.铝型材家具初探[J].家具,1982,(6)：15.

[5]陈梦瑶.绿色产品设计中的材质情感研究[J].家具与室内装饰,2015,(1)：58-59.

[6]许国栋.可持续发展背景下世界铝工业发展现状、趋势及我国的对策[J].中国有色金属学报,2012,22(7)：2040-2042.

[7]曾雯君.家具设计的材质美[J].家具与室内装饰,2013,(11)：70-71.

[8]顾蓉.浅谈拆装家具标准化[J].西北林学院学报,2007,22(1)：130-132.

[9]陈敏.基于O2O模式的大规模定制家具企业现状及趋势[J].家具与室内装饰,2015,(2)：51-53.

[10]彭文利.家具材料与设计的关联性的研究[D].长沙：中南林业科技大学,2005.

Development and Distribution of Aluminum Furniture

Aluminum alloy profile is a kind of new furniture material with good mechanical performance. By Analyzing the material characteristics and structures of aluminum furniture and Investigating the market, I conclusion the current status of aluminum furniture and put forward the corresponding suggestion. We try to discuss the development direction of aluminum furniture and put forward new ideas for future furniture design.

Aluminum alloy profi le; Metal furniture; Aluminum furniture

TS664.01

A

1006-8260(2015)10-0078-02

北京市教育委员会科学研究与研究生培养共建项目

林琳,杨舒英,柯清等.我国铝合金型材家具的发展现状研究[J].家具与室内装饰,2015,(10)：78-79.