提到焊接，你能想起什么呢,？
火星四濺,？高溫高熱？閃瞎了眼,？
& q+ O$ x x$ t0 E
不管你想到什么,，反正你不大可能想到我們的家具，更不會與木材聯(lián)系在一起,。為什么?因為你會覺得焊接木頭,，那不是“火上澆油”的事嘛，誰讓咱們鐘愛的木材最懼怕高溫和火啊,。
嗯,！你說的沒錯，要是真如傳統(tǒng)焊接技術(shù)似的拿著焊槍在兩塊木頭之間吱吱的噴火,，恐怕得打119報火警了,。
不過，我們今天要說的焊接確實是應用于木制品的連接,，但不同于常見鐵器焊接需要超高熱源的導入,。到底是什么神秘的技術(shù)呢？不要著急,，本文講給大家介紹的就是“圓棒榫旋轉(zhuǎn)木材焊接技術(shù)”,。
! E- g7 G, ^9 j" s' A現(xiàn)在的木制品連接方法不好嗎,？
當然不是,！實木家具的生產(chǎn)與裝配技術(shù)發(fā)展至今,，已趨于成熟和穩(wěn)定,，但仍然有值得改善的空間和余地,。
傳統(tǒng)的榫卯接合生產(chǎn)工藝復雜,、木材損失嚴重,；金屬件連接中的金屬件易出現(xiàn)銹斑或被腐蝕而影響到接合的強度,；圓棒榫接合,，在組裝時須在榫孔內(nèi)或榫上涂膠,，因此存在膠液易污染非接合表面、生產(chǎn)和使用中有一定污染物質(zhì)釋放的情況,。
而我們要說的圓棒榫旋轉(zhuǎn)木材焊接技術(shù)是二十世紀末,、二十一世紀初從歐洲發(fā)展起來的新技術(shù)，圓棒榫在預先鉆好的圓榫孔中（孔徑比圓棒榫的直徑稍�,。└咚傩D(zhuǎn),，且不加任何膠粘劑或其它任何材料，而固定在鉆好孔的木基材中或?qū)⒒南鄬潭�,，是一種瞬間接合,、經(jīng)濟,、環(huán)境友好、極具發(fā)展?jié)摿Φ哪静慕雍霞夹g(shù),。
( R* D' _7 q! L' E1 q到底啥是圓棒榫旋轉(zhuǎn)木材焊接,？
如何給這種技術(shù)下定義呢？相關(guān)學者是這樣描述的：不添加任何黏合劑,，高速旋轉(zhuǎn)的圓棒榫通過摩擦而致其與木基材在瞬間（2-4秒）接合并具有一定強度的連接技術(shù),，稱之為圓棒榫旋轉(zhuǎn)木材焊接。
▲圓棒榫旋轉(zhuǎn)木材焊接示意圖
2 f( T- b7 I6 Z& Z: w! Y% T劃重點了,，“高速旋轉(zhuǎn)”,、“摩擦”、“瞬間接合”無疑是該技術(shù)的特點,，可還是不明白的是：為什么這樣做就可以實現(xiàn)所謂的“焊接”呢,？
2 T( D' s' O" {, h) T* x原理是這樣的：
圓棒榫高速旋轉(zhuǎn)進入榫孔，在接觸界面間,，圓棒榫和榫孔內(nèi)壁摩擦而產(chǎn)生高溫,，木材纖維無定形區(qū)的高分子聚合物（主要是木質(zhì)素，也有部分半纖維素）被軟化,、融化,，而纖維形成纏結(jié)網(wǎng)，融合在融熔的木材高分子聚合物中,，當圓棒榫停止轉(zhuǎn)動后,，冷卻固化形成了焊接帶而連接在一起。
▲焊接帶的表觀和微觀結(jié)構(gòu)
0 H6 j0 d, y* i/ s% a從上圖可以看出焊接帶的顯微互相交織相連,，當木材摩擦焊接完成后,，在形成的“新界面”木質(zhì)素和半纖維素（糠醛、木聚糖）發(fā)生聚合和交聯(lián)化學反應,，因此圓棒榫停止旋轉(zhuǎn)運動后,，為了保證一定的接合強度，還需保持一定瞬時的壓力,。
圓棒榫旋轉(zhuǎn)焊接技術(shù)如何應用呢,？
# t8 b5 v, `1 w. C P. s圓棒榫是家具工業(yè)中較常見的插入榫，板式家具部件之間的接合與定位,、實木框架的接合均可通過圓棒榫將若干個部件組裝在一起。
/ t; L+ H5 k% \: E0 R2 y. f# }, h近年來,，高速旋轉(zhuǎn)圓棒榫木材焊接技術(shù)在歐洲已于家具部件直接和角部結(jié)合兩類連接方式中展開應用研究,，其結(jié)構(gòu)強度、產(chǎn)品穩(wěn)定性符合相關(guān)要求,。
+ w5 `9 A, j, r, D; u實木家具直接結(jié)合怎么用,？
實木家具中的直接結(jié)合是最基本的裝配方式之一,，如果采用圓棒榫旋轉(zhuǎn)焊接，結(jié)果如何一定是大家最為關(guān)心的問題,。
研究人員選取斜接,、搭接和鳩尾接三種家具部件直接結(jié)合方式，對圓棒榫旋轉(zhuǎn)焊接體與圓棒榫膠接合體,、釘接合體進行力學性能比較,，研究結(jié)果認為圓棒榫旋轉(zhuǎn)木材焊接較釘接有較好的強度和剛度、與圓棒榫膠接強度和剛度相當,，可以在家具部件裝配中應用,。
9 E/ j4 h+ D Y) P% }- l' [( t- D
▲不同角度和數(shù)量的斜接
▲不同角度和數(shù)量的搭接
▲不同角度的鳩尾接
實木家具角部結(jié)合怎么用？
角部結(jié)合也是家具結(jié)構(gòu)中的重要部分,，其主要有“L”型和“T”型兩種連接方式,。
6 n. T X7 u2 t( W! B" M8 `- b性能好的“T”型連接可以提高家具角部結(jié)合強度，其強度和剛度對家具產(chǎn)品質(zhì)量十分重要,。
2 d0 V E# r# K5 c8 R M9 w
▲T型結(jié)構(gòu)的力學性能測試
8 ]5 w, N/ G2 m" d' d3 y: D* u4 B家具中的“L”型結(jié)合是家具外框連接的常用形式,，由于這種結(jié)合中受力點在木材邊部，“L”型連接部件的力學性能相對于“T”型結(jié)合差,。
3 ?! ~9 z/ F5 L1 U4 _5 [經(jīng)實驗表明,，榫卯結(jié)合的“L”型部件通過一定數(shù)量的圓棒榫旋轉(zhuǎn)焊接技術(shù)，連接過程中未添加任何物質(zhì),，且其力學強度符合歐洲標準,。
有沒有典型的技術(shù)應用案例呢？
有的,。隨著圓棒榫旋轉(zhuǎn)焊接技術(shù)的不斷發(fā)展,，在歐洲將其應用到家具生產(chǎn)裝配中正如火如荼展開研究。
! g1 x" F% A1 }! G如著名荷蘭建筑設(shè)計大師赫里特·里特費爾德設(shè)計的極簡抽象派Z字型椅,，用四塊櫸木板以間距為32mm圓棒榫,，不添加任何物質(zhì)、僅通過圓棒榫旋轉(zhuǎn)焊接組裝,。
6 ~& W3 q: J# k f/ ~( Q9 P8 m
▲使用圓棒榫旋轉(zhuǎn)焊接的Z字椅
" l/ T6 |6 f0 X/ s0 U3 v0 X v
▲使用圓棒榫旋轉(zhuǎn)焊接的柜子
3 ~# J/ T* J4 |
▲圓棒榫高速旋轉(zhuǎn)摩擦焊接機
( C6 x7 `+ @6 b9 S% v6 B圓棒榫旋轉(zhuǎn)焊接在國內(nèi)有前景嗎,？
如果技術(shù)成熟且成本得到有效控制的話，這項連接技術(shù)應當是具有不錯前景的,。
首先,，在國內(nèi)家具業(yè)界時而爆料因有毒物質(zhì)（如甲醛）釋放而引起的糾紛，無任何物質(zhì)添加的圓棒榫旋轉(zhuǎn)木材焊接技術(shù)能滿足國人對高質(zhì)量家具生活品質(zhì)的追求,；
1 r$ {2 E/ O: s: K1 \7 ^圓棒榫旋轉(zhuǎn)木材焊接強度與木材樹種有關(guān),，國外已在櫸木、桉木等硬闊葉材中開展了研究,、應用,，國內(nèi)中高檔紅木家具中應用這一技術(shù)也可行,；
. |6 ~/ P$ d( K. N, Y4 y對于人造板中應用木材焊接技術(shù)，國外已對刨花板,、中密度纖維板,、膠合板、定向刨花板等開展研究,，對于圓棒榫旋轉(zhuǎn)木材焊接人造板家具可以進行嘗試,；
3 Y6 N' T4 s7 R- `2 W* w3 O( y在家具生產(chǎn)企業(yè)，可以對32mm系列孔加工設(shè)備進行適當改進,，通過圓棒榫旋轉(zhuǎn)木材焊接技術(shù)來組裝家也是可行的,。
| 歡迎光臨 機械社區(qū) (http://giwivy.com.cn/) | Powered by Discuz! X3.4 |