W zmieniającym się świecie projektowania i produkcji mebli, materiały mają duży wpływ zarówno na użytkowanie, jak i wygląd mebli. Wiele nowoczesnych mebli wykorzystuje obecnie aluminium, dzięki jego niskiej wadze, odporności na rdzę i różnorodności, jaką zapewnia w produkcji. Odlewanie ciśnieniowe jest jedną z technik wykorzystywanych do maksymalnego wykorzystania aluminium, tworząc skomplikowane części, które są zarówno mocne, jak i mają doskonałą jakość powierzchni. Dzięki odlewaniu ciśnieniowemu aluminium, meble obejmują obecnie krzesła biurowe, stoły modułowe, regulowane łóżka i modne szafki. 

Ten artykuł wyjaśni, czym jest odlewanie ciśnieniowe aluminium, dlaczego dobrze nadaje się do mebli, jego pozytywne strony, wymagane części, niezbędne aspekty projektowe i ważne trendy w branży.

Jakie jest znaczenie odlewania ciśnieniowego aluminium?

W przypadku odlewania ciśnieniowego aluminium stopiony stop aluminium jest wprowadzany do stalowej formy pod dużym ciśnieniem. Gdy metal staje się stały, jest wypychany, przycinany i może być później przetwarzany (malowany, polerowany lub anodowany). Forma może produkować tysiące elementów, dzięki czemu metoda ta jest idealna do produkcji masowej. Odlewanie ciśnieniowe oznacza, że producenci mogą wytwarzać części o szczegółowych kształtach, wąskich limitach i dobrej powtarzalności, co jest szczególnie ważne w przypadku mebli, gdzie liczy się zarówno jakość, jak i trwałość.

Co sprawia, że aluminium nadaje się do produkcji mebli?

Specjalne połączenie cech aluminium sprawia, że świetnie nadaje się ono do mebli.

• Ponieważ aluminium waży mniej niż stal, łatwiej jest przenosić i przesuwać meble.
• Ponieważ tworzy ochronną warstwę tlenku, może być stosowany zarówno do mebli wewnętrznych, jak i zewnętrznych.
• Zapewnia wytrzymałość konstrukcji, nie sprawiając, że samolot staje się nieporęczny.
• Ponieważ aluminium można łatwo poddać recyklingowi, wspiera ono dążenie do zrównoważonego rozwoju.
• Można nadać mu inny wygląd poprzez polerowanie, szczotkowanie, anodowanie lub malowanie proszkowe.

Zastosowanie odlewu ciśnieniowego sprawia, że aluminium jest doskonałym wyborem zarówno dla wytrzymałych, jak i atrakcyjnych części mebli.

Części odlewane ciśnieniowo są często spotykane w produktach meblarskich

Od produkcji mebli, odlewanie ciśnieniowe aluminium dostarcza nam:

Komponenty fotela

Większość krzeseł biurowych, jadalnianych i wypoczynkowych jest wykonana z odlewanego ciśnieniowo aluminium:

• Podłokietniki
• Nogi, które w ogóle nie są wyciągnięte w powietrze
• Zdejmowany obrotowy układ kierowniczy
• Punkty mocowania oparcia

Dzięki swojej wytrzymałości i braku zużycia, aluminium dobrze pasuje do mebli biurowych używanych na co dzień.

Sprzęt stołowy

Tego typu stoły, które są powszechne, obejmują odlewy aluminiowe.

• Elementy łączące dla nóg i wsporników
• Pivoty dla projektów, które otwierają się i zamykają
• Kształty przeznaczone do przechowywania przedmiotów dekoracyjnych
• Części do zmiany wysokości

Okucia do szafek i szuflad

Odlew aluminiowy jest powszechną cechą zarówno w szafkach wysokiej jakości, jak i komercyjnych.

• Pociągnięcia i uchwyty
• Funkcje łagodnego zamykania
• Systemy szyn do szuflad

Nie tylko służą one celowi, ale także pomagają meblom wyglądać bardziej atrakcyjnie.

Ramy łóżek i mechanizmy

Regulowane łóżka i składane meble mają odlewane ciśnieniowo elementy aluminiowe:

• Stosowane są wsporniki.
• Przeguby ślizgowe pozwalają stopom ślizgać się w przód i w tył.
• Osłona wokół silnika
• Przegubowe ramiona

Co wchodzi w skład mebli zewnętrznych?

Meble ogrodowe wykonane z odlewu aluminiowego nie rdzewieją i pozostają wytrzymałe w różnych temperaturach. W większości przypadków można je znaleźć w:

• Można używać ramek wokół stołów
• Wsporniki krzesła
• Stojaki na parasole

Dlaczego producenci mebli powinni rozważyć odlewanie ciśnieniowe aluminium?

Oprócz sposobu działania, technika ta ma jeszcze inne zalety. Dlatego też coraz więcej producentów mebli decyduje się na odlewanie ciśnieniowe z aluminium:

Elastyczność projektowania

Tworzenie unikalnych projektów przy użyciu odlewów ciśnieniowych jest łatwiejsze i tańsze niż w przypadku obróbki skrawaniem lub spawania. Projektanci mebli mogą korzystać z unikalnych wzorów i form, jednocześnie zapewniając, że ich produkty zachowają swoją wytrzymałość.

Wyniki są wiarygodne i dokładne

Dzięki formom obrabianym CNC producenci wytwarzają części, które są bardzo precyzyjne. W rezultacie krzesła są dobrze dopasowane, dobrze się poruszają i za każdym razem mają tę samą wysoką jakość - wszystko to jest ważne w przypadku mebli produkowanych na dużą skalę.

Efektywność kosztowa

Chociaż przygotowanie odlewów ciśnieniowych jest z góry dość kosztowne, produkcja wielu jednostek sprawia, że każda część jest znacznie tańsza. W rezultacie technologia ta jest opłacalna dla fabryk produkujących średnie i duże ilości.

Zaawansowane wykończenie powierzchni

Powierzchnie odlewanych ciśnieniowo części aluminiowych są bardzo cienkie i szczegółowe po wyjęciu z formy. W rezultacie drewno nie musi być wygładzane, co pozwala na dekoracyjne akcenty.

Zrównoważony rozwój środowiska

Aluminium można bez problemu poddać recyklingowi, a ilość odpadów powstających podczas odlewania ciśnieniowego jest bardzo niewielka. Wiele firm polega obecnie na aluminium pochodzącym z recyklingu, co pomaga osiągnąć cele gospodarki o obiegu zamkniętym.

Projektowanie i inżynieria są ważne

Podczas produkcji części meblowych do odlewania ciśnieniowego konieczne są określone kroki w celu poprawy wydajności i wyników.

• Taka sama grubość ścianek zmniejsza ryzyko wystąpienia naprężeń i problemów z chłodzeniem.
• Znalezienie odpowiedniego kąta ułatwia wyjęcie części z formy.
• Nadają one strukturę bez zwiększania wagi produktu.
• Gładkie miejsca, w których powierzchnie stykają się w konstrukcji, pomagają radzić sobie z dużymi naprężeniami.
• Zdarzają się sytuacje, w których części wymagają dodatkowej obróbki, na przykład wiercenia lub gwintowania, po ich ukończeniu.

Konsultacje z inżynierami odlewnictwa ciśnieniowego na początku projektowania produktu mogą zapobiec większym wydatkom w przyszłości.

Punkty, które należy wziąć pod uwagę

Pomimo wielu zalet odlewania ciśnieniowego aluminium, ma ono swój własny zestaw problemów:

• Kosztowny proces: Proces tworzenia oryginalnych form może być kosztowny.
• Części nie mogą być zbyt duże: Duże części mogą powodować problemy ze sprzętem używanym do obróbki skrawaniem.
• Pory: Części odlewane często zawierają małe otwory, które muszą być zaprojektowane lub zabezpieczone poprzez prawidłowe praktyki odlewnicze.

Dzięki umiejętnościom utalentowanego producenta i solidnemu projektowi, problemy te są zwykle przezwyciężane.

Nowości i znaczące postępy w produkcji odlewanych ciśnieniowo części meblowych

Zarówno innowacje, jak i zainteresowanie rynku sprawiają, że przyszłość odlewania ciśnieniowego aluminium w meblarstwie rysuje się w jasnych barwach.

Kompatybilność z inteligentnymi meblami

Ponieważ tak wiele części mebli zawiera elektronikę, taką jak porty USB, światła i silniki, odlewane ciśnieniowo elementy aluminiowe są kształtowane w celu zabezpieczenia i ochrony technologii.

Zrównoważona produkcja

Coraz więcej osób wybiera meble przyjazne dla środowiska, co sprawia, że odlewane ciśnieniowo aluminium jest naturalnym wyborem. Firmy z branży pracują nad oszczędzaniem energii i wykorzystaniem większej ilości materiałów pochodzących z recyklingu.

Meble modułowe są lekkie

Ponieważ dzisiejsze domy są mniejsze i wszechstronne, meble powinny być łatwe do przenoszenia i użyteczne na wiele sposobów. Dzięki odlewaniu ciśnieniowemu projektanci mogą tworzyć komponenty, które są zarówno dokładne, jak i kompaktowe, co jest potrzebne w przypadku produktów składanych lub modułowych.

Produkty wykonywane na zamówienie i w małych ilościach

Dzięki szybkim narzędziom i narzędziom cyfrowym małym producentom mebli łatwiej jest teraz tworzyć niestandardowe części.

Stopy aluminium odpowiednie do odlewania ciśnieniowego mebli

W przypadku odlewów ciśnieniowych wytrzymałość, odporność na korozję i wygląd części mebli zależą od rodzaju wybranego stopu aluminium. W projektowaniu mebli, stopy te muszą osiągnąć równowagę między wyglądem a wydajnością, będąc lekkimi, odpornymi na uszkodzenia i zdolnymi do utrzymania struktury mebla.

Poniżej wyjaśniono najczęściej stosowane stopy aluminium w odlewnictwie ciśnieniowym mebli.

A380 (AlSi8Cu3)

A380 to popularny na całym świecie stop aluminium do odlewania ciśnieniowego. Ponieważ jest łatwy w odlewaniu, wytrzymały i odporny na korozję, doskonale nadaje się do produkcji złożonych i bardzo ważnych części.

Powód, dla którego meble wykorzystują laminat.

• Części takie jak ramiona krzeseł, wsporniki nóg i podstawy wykazują dobrą stabilność wymiarową.
• Doskonałe narzędzie, które wspomaga tworzenie cienkościennych kształtów
• Zapewnia dobre wykończenie po malowaniu proszkowym lub anodowaniu
• Odpowiednia równowaga między mięśniami a ilością dźwiganego ciężaru.

Zastosowania:

• Połączenia fotela z podstawą
• Miejsca, w których oparcie się odchyla
• Połączenia i zawiasy na nogach stołu są niezbędne

ADC12 jest taki sam jak A383

ADC12 oznacza te same informacje, co A383 poza Japonią i jest szeroko stosowany w produkcji azjatyckiej. Przepływ tworzywa sztucznego jest lepszy niż w A380, a narzędzie wykazuje doskonałe wyniki w produkcji drobnych lub cienkich części.

Dlaczego często wykonuje się z niego meble?

• Proces ten pozwala na tworzenie zarówno małych, jak i szczegółowych części
• Lepsza odporność na pękanie na gorąco
• Łatwo jest obrabiać elementy, które wymagają modyfikacji po odlaniu

Zastosowania:

• Elementy mocujące szuflady do ramy
• Części poprawiające wygląd scenerii
• Ruchome elementy są wbudowane w regulowane meble

AlSi9Cu3 (EN AC-46000)

Rodzaj europejskiego stopu o silnych właściwościach, dużej tolerancji na ciśnienie i odporności na korozję. Jego najczęstszym zastosowaniem są główne części nośne budynku.

Co sprawia, że jest popularny wśród mebli?

• Mocny do stosowania w ciężkich elementach mebli
• Solidna przewodność cieplna, która wspiera wykorzystanie elektroniki lub silników w elektronice.
• Doskonały połysk na powierzchni zewnętrznej, głównie po anodowaniu

Zastosowania:

• Obudowy silników do biurek i łóżek o różnych wysokościach
• Złącza ramy fotela do dużych obciążeń
• Wbudowane uchwyty dla technologii w różnych inteligentnych meblach

Obejmuje to stopy takie jak AM60 i AM50

Aluminiowe stopy odlewnicze AlMg są cenione zarówno za wysoką odporność na korozję, jak i elastyczność. Ponieważ ich odlewanie jest trudne, są one preferowane do użytku na zewnątrz lub w wodzie.

Powód, dla którego jest używany w meblach:

• Nie wymaga żadnych dodatkowych powłok, ponieważ jest bardzo odporny na korozję
• Łatwy do przenoszenia, a jednocześnie bardzo wytrzymały
• Dobra odporność na wstrząsy jest niezbędna przy wyborze mebli składanych

Zastosowania:

• Ławka wspiera osoby siedzące na zewnątrz
• Ramy krzeseł tarasowych są ważne.
• Składane nogi stołu

AlSi10Mg

Stop ten można obecnie znaleźć w wielu wysokiej jakości lub precyzyjnych częściach z branży motoryzacyjnej i lotniczej, a także w meblach klasy premium.

Powód, dla którego jest używany w meblach.

• Mocniejsze wzdłuż włókien
• Materiał ma doskonałą odporność na zmęczenie

W połączeniu z produkcją addytywną może być stosowany w elementach mebli drukowanych w 3D.

Zastosowania:

• Niezbędne elementy prostych mebli designerskich
• Przeguby obsługowe do przesuwania fotela w fotelach rozkładanych z napędem silnikowym
• Ekskluzywne meble zewnętrzne, które muszą być atrakcyjne i wytrzymałe

Jak wybrać odpowiedni stop dla swoich mebli?

Wybór najlepszego stopu do danego projektu zależy od priorytetów użytkownika.

• Skup się na budowaniu siły:

AlSi9Cu3 i AlSi10Mg są dobrym wyborem dla regulowanych ram, wsporników i obudów silników.

• Wydajność w tworzeniu produktów dla dużych liczb:

A380 jest wybieranym materiałem na standardowe ramy, złącza i komponenty robocze w projektach o dużej objętości.

• Z elementami estetycznymi w centrum uwagi:

Wybierz ADC12 dla każdej części, która wymaga idealnie wykończonego, wyeksponowanego lub szczegółowego wyglądu.

• Meble zewnętrzne i morskie:

Używaj stopów AlMg, gdy części będą narażone na działanie czynników środowiskowych, takich jak woda lub zwiększona wilgotność.

• Nowe i lekkie sposoby projektowania:

AlSi10Mg powinien być brany pod uwagę zawsze, gdy planowana jest produkcja z wykorzystaniem systemów addytywnych lub hybrydowych.

Tabela porównawcza: Stopy aluminium do odlewania ciśnieniowego mebli

Oczywiście - teraz możemy dodać więcej głębi do sekcji stopów aluminium w odlewaniu ciśnieniowym mebli, aby wzmocnić przewodnik i wyróżnić go.

Bliższe spojrzenie na stopy aluminium w odlewaniu ciśnieniowym mebli

Oprócz mechaniki i struktury, wiedza na temat czynników ekonomicznych, produkcyjnych i zrównoważonego rozwoju pomaga również określić, który stop należy zastosować. Nadszedł czas, aby przyjrzeć się kluczowym powodom, dla których stopy aluminium są wyjątkowe dla nowoczesnego przemysłu meblarskiego.

Zachowanie termiczne materiałów meblowych ma istotne znaczenie dla ich użytkowania

Jeśli umieszczasz meble na zewnątrz lub w pobliżu sprzętu, który bardzo się nagrzewa, warto wziąć pod uwagę stabilność termiczną.

• Zarówno A380, jak i ADC12 zachowują stałą wydajność przy niewielkich zmianach temperatury, dzięki czemu są niezawodne w wielu zastosowaniach wewnętrznych i zacienionych na zewnątrz.
• Jeśli chcesz, aby Twoje meble były wyposażone w diody LED, złącza USB lub regulację temperatury, AlSi10Mg i AlSi9Cu3 są najlepszymi materiałami do tego zadania, ponieważ mają lepszą przewodność cieplną.

Ponieważ AlMg nie kurczy się ani nie zmienia rozmiaru pod wpływem światła słonecznego i może wytrzymać wielokrotne ogrzewanie i chłodzenie, jest idealny do leżaków przy basenie, leżaków i metalowych mebli ogrodowych.

Przykład:

Dzięki częściom AlSi10Mg w lekkich obudowach i wspornikach, elektronika takiego stołu byłaby chroniona przed przegrzaniem, co prowadzi do większego bezpieczeństwa i dłuższej żywotności.

Odlewane ciśnieniowo aluminium jest przydatne w meblach, ponieważ jest odporne na korozję

Ze względu na utlenianie, aluminium może chronić się przed korozją. Jednak dodanie niektórych stopów do miedzi może zmienić to, czy jest ona dobrym czy słabym przewodnikiem:

• Te stopy aluminium i magnezu wykazują najlepszą naturalną odporność na korozję, dzięki czemu doskonale nadają się do środowisk przybrzeżnych i kurortów na świeżym powietrzu.
• ADC12 i A380 są odporne na korozję zarówno w pomieszczeniach, jak i w suchych obszarach zewnętrznych, głównie po malowaniu proszkowym lub anodowaniu.

AlSi9Cu3 jest wytrzymały, choć może nieznacznie korodować, gdy jego powierzchnia nie jest odpowiednio zabezpieczona. Zazwyczaj łączy się go z wykończeniem ochronnym, aby uzyskać trwałe rezultaty.

Pro Tip:

Jeśli marka mebli jest skierowana na rynek luksusowych mebli zewnętrznych, wybór stopów, które nie rdzewieją i powłok odpornych na działanie promieni słonecznych pomaga meblom przetrwać, zmniejsza liczbę reklamacji i sprawia, że marka jest bardziej atrakcyjna.

Zdolność do obróbki i zmian wprowadzonych po odlaniu

Chociaż odlewanie ciśnieniowe daje prawie gotowe części, większość elementów mebli wymaga regulacji za pomocą wiercenia, gwintowania lub frezowania CNC.

• Zarówno ADC12, jak i A380 są łatwe w obróbce, co obniża koszty robocizny i narzędzi do wykańczania.
• AlSi10Mg jest bardzo wytrzymały, ale trudny w obróbce, dopóki nie zostanie poddany odpowiedniej obróbce cieplnej.

Obróbka stopów AlMg jest stosunkowo łatwa, ale magnez może powodować ogólną miękkość, więc mogą być potrzebne specjalne środki, aby uniknąć zużycia.

Przykład ze świata rzeczywistego:

W przypadku korzystania z modułowych mebli biurowych, wsporniki nóg muszą zostać zmodyfikowane po odlaniu, aby dostosować je do różnych długości śrub, a stopy A380 sprawiają, że jest to możliwe i niedrogie.

Rzeczy, o których należy pomyśleć podczas spawania i montażu

Chociaż spawanie odlewów aluminiowych jest rzadkością ze względu na porowatość, jest ono czasami stosowane w niektórych rodzajach mebli na zamówienie lub mebli architektonicznych.

• Niska zawartość miedzi w stopach AlSi10Mg i AlMg pozwala na łatwiejsze spawanie niż w przypadku innych stopów odlewniczych.
• Większa ilość miedzi w A380 lub AlSi9Cu3 sprawia, że materiały te są bardziej podatne na pękanie podczas spawania i mogą być spawane przy użyciu podgrzewania wstępnego lub tarcia.

Najlepsze praktyki:

Wybierz stopy stali nierdzewnej odpowiednie do łączenia wtórnego, jeśli projekt zawiera spoiny lub możesz zaprojektować odlewane haki, kanały lub piasty śrub zamiast polegać na spawaniu.

Stopy mogą nadać meblom wysokiej klasy szeroki zakres wyglądu

Sposób wykończenia mebla i jego wygląd mają znaczenie. Nawet jeśli polerowanie lub powlekanie działa na wszystkich rodzajach aluminium, nie wszystkie stopy wyglądają równie dobrze po wykończeniu.

• ADC12 zapewnia doskonałą powierzchnię, która jest prawie pozbawiona porów, dzięki czemu doskonale nadaje się do części nóg i ram.
• A380 można kształtować, ale należy go najpierw przeszlifować lub wypolerować, aby uzyskać wykończenie o wysokim połysku.
• Ponieważ można go polerować bardzo gładko, AlSi10Mg jest stosowany w designerskich i luksusowych meblach.

Zastosowanie:

Dzięki AlSi10Mg można uzyskać polerowaną i anodowaną ramę stolika kawowego, która będzie idealnie komponować się ze szkłem, marmurem lub drewnem.

Jak ważna jest możliwość recyklingu w projektowaniu stopów?

Aluminium jest szczególnie atrakcyjne w projektowaniu mebli, ponieważ tak łatwo poddaje się recyklingowi. Jednak różne stopy mają swoje zalety w modelu gospodarki o obiegu zamkniętym.

• Dostępnych jest kilka używanych samolotów A380 i ADC12, ponieważ mogą być one wykonane z przetworzonego złomu lub starszych części. Doskonale nadają się do masowego odlewania produktów przy użyciu procesów pętlowych.
• Chociaż stopy AlMg i AlSi10Mg mogą być poddawane recyklingowi, ponieważ stanowią mniejszą część złomu, ich odzysk może wymagać specjalnego sortowania

Uwaga dotycząca środowiska:

Każda marka meblowa dążąca do uzyskania certyfikatu LEED lub oznakowania ekologicznego powinna wymagać dokumentacji dotyczącej sposobu produkcji części aluminiowych i ich wpływu na środowisko przez cały okres użytkowania.

Postępy w produkcji stopów do mebli

Prace nad zaawansowanymi stopami aluminium do produkcji mebli są kontynuowane zarówno przez naukowców, jak i producentów.

• Aluminium jest stosowane w częściach w pobliżu elektroniki, które mają dobrą odporność na ciepło
• Szczelne obudowy dla wysokiej jakości inteligentnych mebli wykonane są ze stopów o niskiej porowatości.
• Kompozyty wzmocnione nanomateriałami do projektowania zarówno ultralekkich, jak i ultrawytrzymałych form
• Materiały, które obejmują recykling złomu poużytkowego o znanej identyfikowalności
• Być może już niedługo powstaną meble, które będą lekkie, trwałe, odporne na korozję i które będzie można poddać recyklingowi bez konieczności ich dodatkowego wykańczania.

Wnioski

Tworzenie komponentów meblowych zmieniło się na lepsze dzięki odlewaniu ciśnieniowemu aluminium. Łączą one w sobie wytrzymałość, dokładność i wszechstronność projektowania, czyli to, czego wymagają nowoczesne meble. Zarówno kształt, jak i użyteczność przedmiotów ulegają poprawie dzięki dodaniu części odlewanych ciśnieniowo. Ponieważ ludzie coraz bardziej dbają o zrównoważony rozwój, odlewanie ciśnieniowe aluminium prawdopodobnie będzie odgrywać jeszcze większą rolę w branży meblarskiej. Dzięki tej technologii, projektanci, inżynierowie i producenci mogą z łatwością tworzyć meble, które łączą w sobie innowacyjność, piękno i długotrwałą wytrzymałość.