木材也能焊接,？圓棒榫旋轉(zhuǎn)木材焊接技術(shù)來了解一下！(轉(zhuǎn)）

彭貴飛

提到焊接,，你能想起什么呢,？

火星四濺？高溫高熱,？閃瞎了眼,？

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。

4 W# P& B) x. u

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)”,。

5 e& ?+ I- Y8 X- `$ f8 Q

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,。

+ E5 f/ h4 u0 k/ ?3 @* r7 U

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。

0 X- O/ j. k! o* i9 r: {: u

- \& t- @1 y9 l0 S2 A/ ?( g- w- ^

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小）高速旋轉(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�材相對固定，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),。

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。

* a, }0 V; m( B3 P" Y3 _

▲圓棒榫旋轉(zhuǎn)木材焊接示意圖

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,？

7 ?1 u( W! q; \' G: p

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)

$ y' b' H$ y( C+ U, j9 @+ a0 G

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。

& [0 @0 d% E/ ^

圓棒榫旋轉(zhuǎn)焊接技術(shù)如何應用呢,？

$ p( ^7 Y& ]1 N8 R; N/ p: e* z

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,。

* n, r' `1 ~; i! Y; P0 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)定性符合相關要求,。

實木家具直接結(jié)合怎么用？

+ \8 O, u* z5 Z# l% t9 v5 q  Q

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心的問題。

' h$ U# `1 ^) [9 g

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 i2 k5 [+ B: y7 ]- F9 Q

▲不同角度和數(shù)量的斜接

( H' y6 J1 U9 `: y+ B4 r

▲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,。

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。

+ c  b7 t) o% k. p2 S2 \$ o

▲T型結(jié)構(gòu)的力學性能測試

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,。

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,？

; b9 l0 |' [5 F: `' y1 F7 @

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,。

8 |* B/ `+ `& U; w' O

如著名荷蘭建筑設計大師赫里特·里特費爾德設計的極簡抽象派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,。

: b2 a4 `3 o# I# X& ^' e

▲使用圓棒榫旋轉(zhuǎn)焊接的Z字椅

▲使用圓棒榫旋轉(zhuǎn)焊接的柜子

6 r+ ?% o* J* a: Q0 C2 Y7 [3 K

▲圓棒榫高速旋轉(zhuǎn)摩擦焊接機

圓棒榫旋轉(zhuǎn)焊接在國內(nèi)有前景嗎？

& i# ^$ O; y6 g/ L; b, y: T1 G& Y; c

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；

( h- S" H" g  M6 S# C

圓棒榫旋轉(zhuǎn)木材焊接強度與木材樹種有關,，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,；

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,；

在家具生產(chǎn)企業(yè)，可以對32mm系列孔加工設備進行適當改進,，通過圓棒榫旋轉(zhuǎn)木材焊接技術(shù)來組裝家也是可行的,。

  w9 A, [5 s0 `
1 W4 d+ `( D3 a, o

ィ心兂鎅

木工都是用榫接的,，牢固的很,，根本不需要焊接

魍者歸來

作為一名家傳的菜鳥木匠，對該技術(shù)表示“呵呵噠”

未來第一站

摩擦焊^_^

threetigher

老早看到過,，還是給LZ點個贊!

eddyjay

啥都能焊

滄海_云帆

不錯,，創(chuàng)新精神

15275220310

為啥會融化而不是燃燒起來了