家具榫卯结构的创新与发展

2020-02-28方郁萌詹先旭

林业机械与木工设备 2020年3期

方郁萌，徐伟，2*，詹先旭

(1.南京林业大学家居与工业设计学院，江苏南京 210037；2.南京林业大学智库林业产业发展中心，江苏南京 210037；3.德华兔宝宝装饰新材股份有限公司，浙江德清 313200)

榫卯结构是家具中两个构件间的一种连接方式。构件与构件间的巧妙咬合构成了榫卯结构，可以限制木件向各个方向的移动。榫卯不仅仅是一种连接方式，更是中国传统文化和工匠精神的载体[1-2]。

1 榫卯与中国家具的渊源

我国家具发展的灵魂是传统家具文化[3]。我国传统的木质家具大多采用榫卯结构接合、木螺钉接合和胶接合，因此家具通常显示的是整体结构[4]。明清时代的家具成为中国古典家具的代表，其独特的风格和榫卯的特点有着密不可分的关系。榫卯结构融合了传统的文化之美和科学理性之美[5]。榫卯结构能完全隐藏在家具的内部，不需要再额外使用连接件，家具的外形从而能达到流畅优美。

2 榫卯加工工艺的发展

2.1 古代榫卯加工工艺

传统榫卯构件完全由工匠手工加工而成，木匠手工加工时都是使用传统的工具，如刨、凿、锯、钻、锉等。最多也只是根据每个构件自身的特点，设计了专业形制和尺寸的工具。工匠纯手工加工的速度很慢，并且一旦有任何一步失误整个部件就算报废，十分可惜。

随着科技的不断发展，现在用人工来制作榫卯的越来越少，一方面是因为劳动力成本过高，另一方面是因为手工制作榫卯构件对技艺要求很高，能静下心来学习榫卯构件加工技术的人越来越少。

2.2 现代榫卯加工工艺

相比于木匠手工加工榫卯，实木开榫机在精度和效率上都有了很大的提高。但目前传统的实木开榫机还存在一些问题，如只适合加工结构简单的构件，不适用于加工复杂的异形榫卯，以及加工精度不高，对木材利用率低，浪费原料等

考虑到传统实木开榫机还存在许多不足，研发了数控开榫机。数控开榫机可以通过数字信息来实现自动控制机床的运转，从而实现根据加工指令信息进行自动控制生产。相比于传统机器，数控开榫机不仅能提高生产效率和加工精度，还适用于复杂榫件的加工。

3 榫卯在现代家具中的创新应用

3.1 三合一连接件

现在整木定制把家装中所有木制家具的设计、制作组合在一起，为顾客提供一整套家居风格方案。整木定制的特点为个性、灵活、工艺更先进、艺术性强，深受人们喜爱。设计师在设计实木家具时需遵循体积小、结构规范、工艺合理、装配便捷、节约成本、形态无损的原则[6]，于是三合一连接件在整木定制中应运而生。

三合一连接件的可拆装性使家具在工厂里生产，在家里组装的运营模式成为现实，大幅度降低了家具的运输成本，进一步完善了家具生产的规模化、工业化、标准化，推动了家具业的发展。

3.2 钢榫卯

如今，榫卯的应用不仅仅局限于实木，也出现了许多其他材质的榫卯结构，钢榫卯就是其中的一种。相比于实木榫卯，它更结实、更便捷，连接力、承重力也更强。如拼框门的连接，改变以前使用木棒榫打胶连接，在胶固化时用夹具固定，存在操作耗时长且占用场地大等局限性，而应用钢榫卯就不需要再打胶，安装完成后即可出厂。目前市场上的楼梯踏步大多使用钢钉扣做成可拆卸的钢榫卯结构，这样既便于后期维修更换，又方便了客户可以根据家居风格定期更换不同款式的踏步。

4 榫卯在现代家具应用中遇到的挑战

传统的榫卯结构虽然拥有很多优点，但仍存在制作工艺复杂、装配工序繁琐等问题，不适合如今注重经济和效率的现代社会[7-9]。随着时代的发展，一面是榫卯的种种问题在实际应用中不断出现，一面是新产品的不断出现，为榫卯带来了更多挑战。

4.1 榫卯在整木定制中存在的问题

三合一连接件是整木家具的灵魂，但在整木定制中，如果直接将三合一连接工艺应用于整木定制中会引起以下问题：

(1)家具的外观不够美观。三合一连接件会在家具表面留下很多螺丝孔，外观问题会大大影响产品的价值感。

(2)由于家具湿涨干缩变形可能破坏连接结构。传统家具都会留有伸缩缝来吸收变形，而三合一连接件是完全的刚性连接，没有涨缩的余地。因此，实木定制产品上木材的轻微变形就会导致三合一连接件的损坏。

4.2 榫卯结构的替代连接件

欧美地区绝大部分的家具，如橱柜、衣柜、木门、楼梯等都有各自的标准规格，从而可以实现批量生产。而中国家具因为现在还没有统一的标准，所以家居产品暂时无法实现按标准批量生产，只能根据每家企业的尺寸单独设计定制生产。于是，木得易连接件在中国被用于很多创新的领域。美国的木得易公司在美国的汽车城底特律，20世纪70年代，美国家具行业发展时也面临了与今天中国整木定制企业一样的问题。木得易公司于是就将原来的实木家具连接件进行了改造，使之能适应新的家具市场。木得易比起榫卯拥有加工简单、坚固耐用、可快速安装、可多次拆卸、无孔外观等优点。