提高木材在家具制造過程中的利用率

  木材是一種質(zhì)地優(yōu)良、感官優(yōu)美的天然材料，具有質(zhì)地精致、堅硬、韌性好、易于加工、便于維修等優(yōu)點，是一種沿用最久且最好的家具用材，同時成為用途最廣泛的原材料之一，被各行業(yè)所青睞，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平不斷提高，對木材原料需求的質(zhì)量更趨于枯竭。

  木材是一種質(zhì)地優(yōu)良、感官優(yōu)美的天然材料，具有質(zhì)地精致、堅硬、韌性好、易于加工、便于維修等優(yōu)點，是一種沿用最久且最好的家具用材，同時成為用途最廣泛的原材料之一，被各行業(yè)所青睞，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平不斷提高，對木材原料需求的質(zhì)量更趨于枯竭。我國是一個森林資源相對貧乏的國家，木材的利用大部分只能依賴進口，木材供需矛盾將進一步突出。近年來，木材消費需求以平均每年1430萬立方米的速度迅猛增加，木材的價格以每年20%以上的速度在上漲，對于生產(chǎn)實木家具的企業(yè)來說，實木成本占總成本的60%以上，過去那種粗放式使用木材的方式已不能適應(yīng)目前的形勢，提高木材的利用率成為企業(yè)生存的根基。

  提高木材的利用率是個綜合問題，涉及家具制造過程中很多工藝環(huán)節(jié)和加工過程，本文就在產(chǎn)品設(shè)計、木料選料分級、木料部件畫線、木料拼接、木料修補、部件加工等方面對提高木材利用率做初步的探討。

  1.產(chǎn)品設(shè)計階段：

  提高木材利用率，在產(chǎn)品設(shè)計階段就必須考慮這個問題，家具產(chǎn)品的設(shè)計不僅僅是一個藝術(shù)和技術(shù)問題，也是一個經(jīng)濟問題，更是一個環(huán)境和資源問題。據(jù)統(tǒng)計，產(chǎn)品設(shè)計的費用雖然只占產(chǎn)品最終成本的一小部分，但僅產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計階段就決定一個產(chǎn)品壽命周期中60%的累積成本，到設(shè)計完成的時候，產(chǎn)品壽命中80%的累積成本就已經(jīng)被決定。當(dāng)產(chǎn)品進入生產(chǎn)階段時，最多只能再影響總成本中的5%。這意味著產(chǎn)品設(shè)計工作完成后，大部分成本已成為約束性成本，后續(xù)階段成本控制余地不大?？梢娂揖咴O(shè)計對產(chǎn)品的成本起了決定性作用。比如說在設(shè)計產(chǎn)品的用的木料凈料厚度的時候，必須要考慮和木料原材料的厚度的搭配，比如面板凈料確定厚度為28mm，毛料厚度可以采用31-32mm，加工余量為4mm，厚度利用率就可以達到88%-90%，但是如果面板凈料厚度為30mm，就需要采用 38mm厚度的毛料來加工，厚度利用率只能達到79%，利用率降低10%以上。又比如根據(jù)客戶的需求的顏色及規(guī)定用材，在非重要部位，是否可以采用替代用材，用低檔的木材替代高檔木材，達到節(jié)約用料的效益;還有，在達到同樣的外觀效果及使用功能的同時，能否考慮更改結(jié)構(gòu)，采用貼木皮的替代實木。再有，設(shè)計部件的時候，需要考慮到配料的時候是否能套裁以節(jié)約木料，等等。在產(chǎn)品設(shè)計階段考慮到木料的節(jié)約利用，是投入最少，節(jié)約效果最明顯的辦法，在實際操作中，往往會因為設(shè)計時候的考慮不足，在產(chǎn)品投產(chǎn)后再和客戶溝通更改設(shè)計，客戶很難再同意更改。

  2.木料選料分級階段：

  木材是天然材料，必定存在節(jié)疤、色差、腐朽、蟲眼等天然缺陷，但是客戶需要的產(chǎn)品的要求是不一樣的，有的產(chǎn)品可以有大節(jié)疤，有的產(chǎn)品不能有大節(jié)疤，有的產(chǎn)品油漆是深顏色，可以使用有較大色差的木料，有的產(chǎn)品是淺色和本色，客戶不接受大的色差存在，在主要部件上比如面板斗面，客戶需要單面好的材料，比如椅子腳，客戶需要四面都要好的木料，所以在木料進入生產(chǎn)以前，必須由有豐富配料經(jīng)驗的員工，對供應(yīng)商提供木料原材料進行再次挑選，按照顏色差異，節(jié)疤大小分等級。在配料的時候，根據(jù)產(chǎn)品部件的要求，按等級領(lǐng)料，避免好的木料用在要求不高的部件，提高木材利用效率。木料選料分級的實施，在提高了木材利用的同時，也大大提高了配料生產(chǎn)效率。

  3.木料部件畫線階段

  經(jīng)過預(yù)先挑選過的木料，同樣存在很多的缺陷，而且每一根木料的情況都不一樣必須由有經(jīng)驗的員工，根據(jù)部件的長短，按照先長料，后短料，先面料后其他的原則，對原材料進行畫線，其目的是為了充分利用材料，在畫線的過程中，根據(jù)每一根木料的具體情況，把部件需要的長度及寬度畫在木料上，在畫線的過程中把腐朽木，蟲眼，開裂去除，節(jié)疤盡量取在部件的不顯眼的位置。經(jīng)過畫線后再開鋸斷料，員工有足夠多的時間去考慮如何提高木料的利用率，而且可以反復(fù)實驗畫線后達到木材利用的最佳效果。

  4.木料拼接階段

  根據(jù)部件的形狀進行拼接，是提高木材利用率的有效方法。主要的拼接方式有以下幾種：

  A.套拼：套拼配料適用于凹凸曲線形狀的家具部件。配料時先估計一塊板可套裁的部件數(shù)量，對于相關(guān)的部分可以拼一小塊板套裁;也可套裁后將邊角料再拼接，進行下一次套裁加工。有些部件(如床柱、臺腳)呈大小頭形狀，可以考慮兩根大小頭套裁，這樣配料比配方料可節(jié)省材料大約20%。套拼配料先要制作一塊模板劃線，然后用帶鋸剖開。大小頭套拼要分別以兩邊為基準定長。尺寸大小的部件也可數(shù)根一起拼，但要先兩邊后齊頭。注意兩端必須垂直于該部件中心線。這樣可以省去每根所放的加工余量。數(shù)根一起拼還要考慮后續(xù)機加工精度和加工工藝。

  B.貼料： 許多家具部件如腳、局部凸起，不運用套拼的配料方法。采用貼料法可最大限度地減少用材。貼料方法是，先在芯料上劃線確定貼料的位置后貼第一面，然后用雙面刨或平刨刨第二拼貼面，然后貼第二面。為了方便后續(xù)加工，第二次貼料溢出基準面的膠水及偏移芯料的貼料必須清除，以形成兩個互相垂直的加工基準面。小尺寸的貼料可選取邊角料。貼料方法比整料少用凈材約25%。

  C.包裹法：包裹法是為充分利用珍貴木材資源，內(nèi)芯用差一些的材料，外表用好材的配料方法。截面為方形的床柱可用此法。截面積越大，節(jié)材效果越明顯?？蓪⑼穸鹊亩祟^短板經(jīng)過：齊頭——直邊——端頭開槽——穿條拼接——雙面刨光——拼柱，制成芯材備用。經(jīng)過制作芯材后，包裹在方柱內(nèi)的包芯材可以接長。包芯材可以帶死節(jié)、蟲眼(需處理)、內(nèi)裂，邊材、心材，但要求材種相近，兩端頭包芯材不可見內(nèi)裂，裝配時可見的槽、榫眼要避開接縫。包芯材拼成柱后，兩個光面與兩塊好板先拼，經(jīng)刨兩面后，再拼余下兩面成方形，最后壓刨成型。對于截面較大的床柱類產(chǎn)品，包芯法是提高木材利用率的主要方法。

  木料的拼接，最關(guān)鍵是拼縫的強度，一定要注意正確選擇膠水，以及在膠結(jié)過程中保持足夠的壓力。

  5.木料修補階段

  部件修補是坯料出配料工段前的一道補救措施，也是一種節(jié)約木材、充分利用木材的常用方法、能修就不必重配。一個大的部件，有一點小的缺陷，如果重新配料浪費太大，通過專人修理后，就可以流到下一工序進行加工，比如四面刨加工后的次品，有跳刀痕，局部沒有被刨到，一般較小的缺陷用紋色相近的同種木材修補，較大的缺陷則將該部分開掉，重貼一塊。有些材種比如松木，客戶不接受有大的死結(jié)，但是可以通過對死節(jié)進行鉆孔后用樹枝修補，然后再通過油漆車間描色處理后，客戶可以接受。通過對部件修補，大大提高木料的利用率。

  6.部件加工階段

  部件加工階段，主要需要處理好木料的正反面問題，不同的部件，對木料的要求是不一樣的，比如面板斗面，必須是好面朝外，如果在銑刀加工打線的過程中把面板反放了，造成線型打反了，這樣會造成整個面板需要換料，浪費極大。同樣的情況如，柜子的前腳一般要求兩個面(正面和側(cè)面)要求質(zhì)量要好，如果打眼的方位不對，腳壞的兩個面朝外，也會導(dǎo)致?lián)Q料。在機加工的過程中首先要確認加工面，然后再加工是提高木料利用率的重要措施。

  綜上所述，木材利用率的提高是一個綜合的過程，貫穿在家具設(shè)計、制造的每一個細節(jié)中，作為實木家具的生產(chǎn)企業(yè)，必須走節(jié)約資源型的生產(chǎn)模式，才可能達到持續(xù)發(fā)展的目的。