什么是蜂窝板

一夜奈良山

近年来主打质轻可回收、绿色可降解的纸质家具悄然出现在各大展会和卖场，其中硬纸板家具、瓦楞纸家具和蜂窝纸家具是纸质家具的一般形式，但是它们的力学性能和防潮性能并不理想。
  
  相比之下，蜂窝板家具融合了板式家具坚固耐用的长处和纸质家具轻质环保的优点，成为未来绿色家具的一个发展方向。
  
  什么是蜂窝板？
  蜂窝板是在表板的中间夹一个纸质蜂窝芯，经过胶合固定而成的板材，根据其结构的不同又可以分为有框蜂窝板和无框蜂窝板。
   
  
  无框蜂窝板的加工性能优于有框蜂窝板，只是由于结构连接问题，目前应用于家具市场的主要是有框蜂窝板。
  有框蜂窝板即在蜂窝板的四周加上了边框，用以固定结构连接件。
  
  下面我们通过对规格、力学性能、稳定性、加工性、生产方式、回收利用性和结构连接性几个指标的比较，来分析一下人造板、有框蜂窝板和无框蜂窝板的优劣。
   
  自从2005年，德国IMA公司推出了无框蜂窝板设备，对无框蜂窝板在家具上应用的研究就一直没有停止过。
  
  无框蜂窝板家具的研究热点——五金件
  无框蜂窝板家具结构设计的焦点是专用五金件的开发，无非是螺钉、嵌装塞孔螺母、连接母体等问题。
  无框蜂窝板专用连接件需要跨越的障碍是，如何使空芯板材具有抓握咬合五金件的能力。
  
  目前，无框蜂窝板家具的结构结构连接件设计已经取得了一些成果，下面我们就来看一看有哪些新型的无框蜂窝板专用连接件。
  
  五金供应商开发结构连接件的思路主要有两个方面，一是改造现有的五金件，即尝试从螺钉、预埋螺母、连接母体等方面着手，使其能够用在无框蜂窝板上；二是开发全新的五金件，即让预埋的连接体固定在空腔内，使其自身具有固定连接能力。
  01 改造现有五金件
  板式家具结构连接的母体，主要是以偏心连接件为主的偏心轮。
  偏心轮埋入预钻孔内，依靠板材的实体内腔支撑。空芯的蜂窝板结构，缺少承托偏心轮的实体，偏心轮不能嵌入，所以解决这个问题就需要给偏心轮一个承托载体。
  顺着这个思路，对原有的偏心连接件进行改造。在偏心轮结构外增加外凸的边缘，可以附着在板材表面，此边缘能够实现连接件自身的定位功能，偏心轮部分可以满足连接功能。
  
  螺钉也是现有家具五金连接的一种重要方式，同样，空芯的蜂窝板缺少一个可以固定螺钉的结构，只要我们设计一个固定在板材内的螺母，可以与螺钉连接，那么螺钉就可以应用于无框蜂窝板家具。
  螺母的固定方式有哪些呢？目前我们能想到的主要有两种，一种是胀销式预埋胶母，一种是胶固定内嵌螺母。
  胀销式预埋胶母外有凸缘，内有螺牙。如图所见，当螺钉旋拧到胶母内时，胶母被撑开，在表板内侧的部分像八爪鱼一样卡紧在表板上，实现连接。
  
  胶固定内嵌螺母的思路来源于建筑空心材料注胶五金件连接，胶固化后自然会将预埋件固定在板材上，预埋件内部则可以进行螺钉、偏心件等的连接。
  胶固定内嵌螺母的设计可以是先嵌入螺母，然后通过注胶的方式向螺母内注入快速凝结的特种胶。胶沿着螺母上的空隙流到蜂窝板内部，在上下表板之间形成胶块，固定住螺母。
  
  也可以是先将胶棒压入五金件内，当螺杆旋入螺杆外套时，螺杆套内的胶母被挤压，从螺杆套的顶部和底部的孔洞溢出，固化后外套便固定在表板上，螺杆也固定在外套腔内。
  
  随着新技术的不断突破，也为五金件的改造提供的新的思路。
  超声波“焊接”加工工艺的出现，让人们不禁联想，能否运用超声波高频振荡升温的方式，将预埋套管固定在无框蜂窝板上。理论上，内部可以嵌入偏心轮、偏心螺杆或是金属螺钉。
  
  上述几种思路都已经有供应商做出成品，但技术的成熟度还不够，还需要长时间的实践检验和不断完善。比如胀销式预埋胶母可能会在表板局部产生应力集中，产生破坏性损伤；超声波高频焊接如何保证套管内部不融化。
  02 开发全新五金件
  如果抛开原有五金件改造的思路，开发合适的新型五金件，能否开辟一条新的道路呢？
  蜂窝板的结构连接难点在于可供支承受力的部件只有3-5mm厚的表板，现有螺钉的咬合和抓握能力无法充分展现，那可不可以设计一种新的螺钉，增强咬合和抓握能力呢？
  
  从螺钉本身的结构入手，从受力分析的角度，设计锐利的端部和特别的角度，使其能够在3-5mm的板上固定。
  但是这这种新型螺钉会在表板局部形成应力集中，钉入时用力过当可能会产生滑脱，因此一般用在非承重部位的结构连接。
  总结
  无框蜂窝板作为家具用材，有其性能上的优势，但结构连接的弊端也是致命的！要想在家具行业推广，必须消除结构设计的壁垒，五金件的设计研究和改进利用是一个突破口。未来，利用新技术解决新材料问题，也给无框蜂窝板的推广使用提供了新的思路。