GIỚI THIỆU
Tính cấp thiết của đề tài
Chức năng của nội thất không chỉ đáp ứng nhu cầu không gian thực tế mà còn phải thỏa mãn mong muốn của con người Thiết kế sản phẩm nội thất hiện đại tập trung vào con người, phản ánh chân thực yêu cầu của họ đối với cuộc sống Thiết kế nội thất (TKNT) không chỉ đơn thuần là sắp xếp các đối tượng trong không gian mà còn biến không gian đó thành một tác phẩm nghệ thuật Tuy nhiên, một sản phẩm nội thất đẹp về mặt thẩm mỹ không nhất thiết phải mang tính thực tế cao.
Trong những năm gần đây, mức sống của người tiêu dùng tăng cao cùng với sự phát triển của nền kinh tế xã hội, dẫn đến yêu cầu về tính thẩm mỹ và chất lượng sản phẩm nội thất ngày càng cao Do đó, nhiều mẫu mã nội thất mới được ra đời, không chỉ đảm bảo chất lượng mà còn tích hợp nhiều công năng và đáp ứng xu hướng thị trường.
Nhằm đáp ứng nhu cầu thiết yếu của người tiêu dùng và phát triển Không gian sáng tạo trong lĩnh vực Kỹ nghệ gỗ và nội thất, chúng tôi đã thực hiện đề tài “Thiết kế, chế tạo sản phẩm nội thất cho Không gian sáng tạo” Đề tài này không chỉ giúp sinh viên ngành Kỹ nghệ gỗ và nội thất nâng cao độ nhận diện trong mắt các doanh nghiệp, mà còn thu hút sự quan tâm của thế hệ trẻ tương lai Sự hỗ trợ từ giáo viên hướng dẫn và giảng viên bộ môn đã góp phần quan trọng vào việc hoàn thiện sản phẩm.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Đề tài không chỉ chú trọng vào việc tạo ra sản phẩm phù hợp với không gian mà còn cần đảm bảo tính thực tiễn cao về giá trị sử dụng, hay còn gọi là tiện nghi và công năng Nhóm đã áp dụng những kiến thức và tư duy thẩm mỹ tích lũy trong suốt 4 năm học để phát triển đa dạng mẫu mã sản phẩm, đáp ứng nhu cầu sử dụng ngày càng cao của con người.
Mục tiêu và nội dung nghiên cứu của đề tài
Thiết kế được sản phẩm phù hợp với các nhu cầu về thẩm mỹ và công năng cụ thể là trưng bày, hộc kéo, thanh treo,…
Tính toán được các thông số kỹ thuật đảm bảo về độ bền, đáp ứng các yêu cầu về nhân trắc học,…
Lập được quy trình gia công, chế tạo thành công sản phẩm và tính toán giá thành
Tìm hiểu tổng quan về ngành chế biến gỗ
Tìm hiểu tổng quan về sản phẩm gỗ, nguyên vật liệu và những nguyên tắc, yêu cầu khi thiết kế sản phẩm gỗ
Khảo sát và lựa chọn phương án thiết kế
Tính toán, lập quy trình và chế tạo sản phẩm.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đề tài "Thiết kế, chế tạo sản phẩm nội thất cho Không gian sáng tạo" tập trung vào việc thiết kế tủ trưng bày cho không gian sáng tạo tại xưởng thực tập của trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh Sản phẩm được nghiên cứu trong đề tài này là tủ Kalimba Cabinet, nhằm đáp ứng nhu cầu trưng bày và sáng tạo trong không gian học tập.
1.4.2 Phạm vi nghiên cứu Đề tài “Thiết kế, chế tạo sản phẩm nội thất cho Không gian sáng tạo” được giới hạn phạm vi nghiên cứu như sau:
Lĩnh vực nghiên cứu: Tủ trưng bày.
Nghiên cứu này sử dụng ván MDF chống ẩm làm nguyên liệu chính, được thực hiện tại xưởng thực tập của Bộ môn Gỗ, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh.
Các phương pháp nghiên cứu
Nhóm nghiên cứu của chúng tôi đã tiến hành tìm hiểu và tổng hợp các tài liệu chuyên môn liên quan đến lĩnh vực khoa học gỗ, nguyên lý thiết kế nội thất và công nghệ vật liệu gỗ.
Nghiên cứu công năng và hướng dẫn sử dụng máy móc kỹ thuật là rất quan trọng Cần tìm kiếm tài liệu lý thuyết để tổng hợp và áp dụng các công thức tính toán bền, chỉ tiêu kỹ thuật và nguyên vật liệu Sử dụng phần mềm 2D và 3D như Autocad để minh họa và xuất hình chiếu sản phẩm, phần mềm Sketchup để dựng mô hình 3D, cùng với Artcam và Cimcoedit để xuất file CNC và gia công trên máy CNC Cuối cùng, trình bày nội dung bằng hệ thống phần mềm Office của Microsoft như Word, Excel và PowerPoint để đảm bảo tính chuyên nghiệp và dễ hiểu.
Chúng tôi đã thực hiện khảo sát và so sánh các sản phẩm tương tự trên thị trường, đồng thời đo đạc và lựa chọn phong cách thiết kế cùng kích thước phù hợp với Không gian sáng tạo tại xưởng thực tập của Bộ môn gỗ.
Dựa trên các phương pháp lý thuyết đã học và sự hướng dẫn tận tình từ giảng viên, nhóm chúng tôi đã tổng hợp những kinh nghiệm quý báu cùng với các phương pháp thực hiện và quy trình gia công phù hợp với điều kiện trang thiết bị hiện có.
3 xưởng thực tập gỗ của Bộ môn Kỹ nghệ gỗ và nội thất Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP
Kết cấu của Đồ án tốt nghiệm
Đồ án tốt nghiệp bao gồm 4 chương, trong đó:
Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài
Chương 3: Cơ sở lý thuyết
Chương 4: Thiết kế, chế tạo sản phẩm
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
Tổng quan về ngành gỗ ở Việt Nam
Năm 2023, giá trị xuất khẩu gỗ và lâm sản đã giảm gần 30% so với Quý I của năm
Năm 2022, xuất khẩu giảm do nhiều nguyên nhân, trong đó nguyên nhân chính là tình hình kinh tế thế giới khó khăn Mâu thuẫn căng thẳng giữa Nga và Ukraine cũng ảnh hưởng nghiêm trọng, gây tác động tiêu cực đến thị trường sản xuất và xuất khẩu.
Biểu đồ 2 1 Kim ngạch xuất khẩu G&SPG của Việt Nam theo tháng trong năm
2020 – 2023 (Nguồn: Tổng cục Hải quan)
Mặc dù thị trường xuất khẩu Việt Nam giảm mạnh 42,27% trong quý I năm 2023, Hoa Kỳ vẫn giữ vị trí là thị trường xuất khẩu gỗ và sản phẩm gỗ lớn nhất của Việt Nam, đạt 1,38 tỷ USD, chiếm 49% tổng kim ngạch xuất khẩu gỗ và sản phẩm gỗ toàn ngành.
Biểu đồ 2 2 Thị phần kim ngạch xuất khẩu G&SPG Việt Nam trong quý I/2023
(Nguồn: Tổng cục Hải quan)
Theo thống kê của Tổng cục Hải quan, trong quý I/2023, kim ngạch nhập khẩu gỗ và sản phẩm gỗ của Việt Nam đạt 464 triệu USD, giảm 31,6% so với cùng kỳ năm 2022 Đồng thời, Việt Nam ghi nhận xuất siêu 2,24 tỷ USD trong lĩnh vực xuất nhập khẩu gỗ và sản phẩm gỗ, giảm so với 3,3 tỷ USD của quý I/2022.
Biểu đồ 2 3 Kim ngạch nhập khẩu G&SPG về Việt Nam theo tháng trong từ năm 2020 – 2023 (Nguồn: Tổng cục Hải quan)
Trong quý I năm 2023, kim ngạch nhập khẩu gỗ và sản phẩm gỗ từ các thị trường cung ứng chủ lực giảm mạnh, trong đó Trung Quốc là một trong những nguồn cung lớn nhất cho Việt Nam Cụ thể, giá trị nhập khẩu từ Trung Quốc chỉ đạt 139 triệu USD, giảm 42,88% so với cùng kỳ năm 2022.
Biểu đồ 2 4 Tham khảo tỷ trọng kim ngạch nhập khẩu G&SPG về Việt Nam trong quý I/2023 (Nguồn: Tổng cục Hải quan)
Tổng quan về sản phẩm gỗ
2.2.1 Khái niệm và phân loại sản phẩm gỗ
Sản phẩm gỗ nội thất bao gồm các thiết bị và đồ dùng được chế tạo từ gỗ tự nhiên hoặc ván gỗ nhân tạo, phục vụ nhiều mục đích trong đời sống, kinh tế và văn hóa Chúng được sử dụng để trang trí và bố trí không gian nội thất trong nhà, văn phòng, công trình công cộng và các tòa nhà, nhằm đáp ứng các nhu cầu khác nhau của con người trong học tập, công việc, giải trí và sinh hoạt.
Sản phẩm gỗ có thể được phân loại theo các tiêu chí sau:
Sản phẩm gỗ được phân loại dựa trên nguồn gốc và loại cây Theo nguồn gốc, gỗ có thể là gỗ tự nhiên hoặc gỗ công nghiệp Về loại cây, sản phẩm gỗ có thể được làm từ gỗ lá kim, như thông và tùng, hoặc gỗ lá rộng, bao gồm các loại như sồi và xoan.
Theo tính chất kỹ thuật, sản phẩm gỗ được phân loại thành bốn loại dựa trên tỷ trọng: gỗ nặng (tỷ trọng lớn hơn 0.8 kg/m3), gỗ nặng trung bình (tỷ trọng từ 0.65 đến 0.8 kg/m3), gỗ nhẹ (tỷ trọng từ 0.5 đến 0.65 kg/m3) và gỗ siêu nhẹ (tỷ trọng nhỏ hơn 0.5 kg/m3).
Sản phẩm gỗ có giá trị kinh tế đa dạng, bao gồm gỗ quý như hương, lim, mun, gỗ bình dân như sồi, xoan, cẩm, và gỗ giá rẻ như thông, cao su.
2.2.2 Tổng quan về tủ trưng bày
Tủ trưng bày là thiết bị được thiết kế để trưng bày sản phẩm, hiện vật và tài liệu tại các không gian công cộng hoặc riêng tư, nhằm mục đích quảng bá và giới thiệu Các loại tủ trưng bày có thể được phân loại dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau.
Theo chất liệu: Tủ trưng bày có thể được làm từ gỗ, sắt, nhựa, kính hoặc sự kết hợp của chúng
Theo hình dạng: Tủ trưng bày có thể có hình dạng vuông, tròn, chữ nhật, tam giác hoặc các hình dạng phức tạp khác
Tủ trưng bày có nhiều kiểu dáng đa dạng như đứng, nằm, treo hoặc di động, phù hợp với nhiều mục đích sử dụng khác nhau Chúng có thể được sử dụng để trưng bày hàng hóa tại cửa hàng, siêu thị, hoặc showroom; trưng bày hiện vật tại bảo tàng, triển lãm, hoặc phòng tranh; trưng bày tài liệu tại thư viện, văn phòng, hoặc trường học; và trưng bày đồ trang trí tại nhà ở, khách sạn, hoặc nhà hàng.
2.2.2.2 Một số phong cách thiết kế
Phong cách Scandinavia nổi bật với các đường dọc và ngang tinh tế, ít trang trí nhưng dễ nhận diện Điểm đặc trưng của phong cách này là sự chú trọng vào việc chọn lựa vật liệu chất lượng thay vì chỉ tập trung vào trang trí.
Hình 2 1 Hình ảnh về tủ cabinet phong cách Scandinavia
Phong cách French Provincial nổi bật với tính mỹ thuật và các đường nét tinh xảo Bề mặt gỗ thường được nhuộm hoặc sơn với các màu sắc đặc trưng, trong khi các chi tiết góc cạnh được trang trí bằng lớp mạ vàng hoặc mạ bạc Gỗ Sồi là loại gỗ được ưa chuộng và sử dụng phổ biến trong phong cách này.
Hình 2 2 Hình ảnh cabinet phong cách French Provincial
Phong cách thiết kế tối giản này không chỉ giảm thiểu chi tiết phức tạp mà còn làm nổi bật chất liệu gỗ tự nhiên Điều này thể hiện sự tôn trọng đối với giá trị truyền thống và tinh thần bình đẳng trong nghệ thuật thiết kế.
Hình 2 3 Hình ảnh cabinet phong cách Shaker
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Tổng quan về nguyên liệu
Gỗ tự nhiên nổi bật với độ bền cao, vẻ đẹp tự nhiên và khả năng chế tác linh hoạt, thích hợp cho cả nội thất và ngoại thất Các loại gỗ tự nhiên thường được sử dụng trong sản xuất sản phẩm gỗ bao gồm Căm Xe, Óc Chó, Thông, Chò Chỉ, Cao Su, Keo, Dổi, Sao Mã, và Muồng, mang lại sự đa dạng trong ứng dụng.
Gỗ mang lại cảm giác ấm áp và sống động, khác biệt so với các vật liệu nhân tạo lạnh lẽo Mỗi loại gỗ có màu sắc, vân và cấu trúc riêng, tạo nên sự đa dạng trong thiết kế nội thất Vật liệu gỗ đồng chất không chỉ đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ mà còn phù hợp với tiện ích, thích hợp cho nhiều phong cách trang trí từ cổ điển đến hiện đại.
Gỗ tự nhiên được phân loại theo tỷ trọng thành các nhóm: gỗ siêu nặng (0.95-1.40), gỗ nặng (0.80-0.95), gỗ nặng trung bình (0.65-0.80), gỗ nhẹ (0.50-0.65), gỗ thật nhẹ (0.20-0.50) và gỗ siêu nhẹ (0.04-0.20) Ngoài ra, gỗ còn được chia thành hai loại dựa trên độ quý hiếm: gỗ quý hiếm như gỗ trầm hương, gỗ lim, gỗ cẩm lai và gỗ không quý hiếm như gỗ sồi, gỗ óc chó, gỗ cao su, gỗ thông Gỗ tự nhiên nổi bật với giá trị thẩm mỹ cao, độ chắc chắn và độ bền vượt trội so với các vật liệu khác Tuy nhiên, gỗ tự nhiên có giá thành cao và không thể sản xuất nhiều như gỗ công nghiệp, đồng thời dễ bị ảnh hưởng bởi điều kiện thời tiết như cong vênh và co ngót.
Ván công nghiệp được sản xuất bằng cách kết hợp keo hoặc hóa chất với gỗ hoặc dăm gỗ, tạo thành các tấm gỗ chất lượng Loại ván này ngày càng phổ biến trong đời sống hiện đại nhờ vào vẻ đẹp, đa dạng mẫu mã và giá cả cạnh tranh hơn so với gỗ tự nhiên.
3.1.2.1 Ván công nghiệp MFC – Melamine Faced Chipboard
Ván MFC được sản xuất từ gỗ rừng trồng, chủ yếu từ các loại cây ngắn ngày như cao su, keo và bạch đàn Quá trình sản xuất bao gồm việc băm nhỏ gỗ, trộn với keo và nén lại để tạo thành tấm gỗ Ưu điểm nổi bật của ván MFC là khả năng chống cong vênh, mối mọt và ẩm móc, đồng thời bám vít tốt và có nhiều màu sắc melamine đa dạng Ván MFC dễ vệ sinh, dễ gia công và có giá thành thấp hơn so với MDF và Veneer Tuy nhiên, ván MFC lại có khả năng chịu trầy xước và chịu nước không tốt.
Ván MFC có kích thước phổ biến: 1200x2440mm, 1220x2440mm, 1830x2440mm và có độ dày tiêu chuẩn là 9mm, 12mm, 17mm, 18mm, 25mm, 32mm, 35 mm Ván MFC thường
10 được phân thành 2 loại là loại lõi thường và loại lõi xanh chịu ẩm tùy vào mục đích và nhu cầu sử dụng
Hình 3 1 Gỗ MFC thường và gỗ MFC chống ẩm
3.1.2.2 Ván công nghiệp HDF – High Density Fiberboard
Ván HDF được sản xuất từ bột gỗ tự nhiên hoặc bột gỗ đã qua xử lý, kết hợp với các chất phụ gia để tăng cường độ cứng và khả năng chống mối mọt Sau đó, hỗn hợp này được nén dưới áp suất cao và gia công theo kích thước tiêu chuẩn Với mật độ liên kết cao hơn so với nhiều loại ván công nghiệp khác, ván HDF thường được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm yêu cầu độ bền cao như ván sàn, tường và trần.
Ván HDF có kích thước phổ biến: 1220x2440 mm, 1830x2440 mm,… với độ dày ván thông dụng là 3mm, 5mm, 9mm, 12mm, 15mm, 17mm, 18mm, 25 mm
Hình 3 2 Cốt ván gỗ HDF
3.1.2.3 Ván công nghiệp MDF – Medium Density Fiberboard
Ván MDF, tương tự như MFC, được sản xuất từ gỗ nghiền nhỏ thành sợi, mang lại chất lượng ổn định và bền hơn so với MFC Với tính dẻo dai, MDF cho phép tạo ra nhiều thiết kế uốn cong và dễ gia công Bề mặt phẳng, nhẵn của MDF có thể được ép với nhiều loại bề mặt phủ như Melamine, Veneer hay Laminate Tuy nhiên, độ cứng của ván MDF lại khá kém.
Ván MDF có kích thước phổ biến: 1220x2440 mm, 1830x2440 mm,… với độ dày ván thông dụng là 3mm, 5mm, 9mm, 12mm, 15mm, 17mm, 18mm, 25 mm
Tương tự MFC thì ván MDF cũng phân làm hai loại là MDF lõi thường và MDF chống ẩm có lõi màu xanh
Hình 3 3 Gỗ MFC thường và gỗ MFC chống ẩm
Ván ép plywood là nguyên liệu phổ biến trong nhiều lĩnh vực, được cấu tạo từ nhiều lớp gỗ ghép vuông góc với nhau, liên kết bằng keo Phenolic hoặc Formaldehyde dưới tác dụng của lực ép và nhiệt Ván ép sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội so với gỗ tự nhiên như kích thước linh hoạt, khả năng bám vít tốt, và tính chống mục, chống cháy Việc sử dụng ván dán trong chế biến gỗ nội thất giúp giảm giá thành đáng kể Tuy nhiên, nếu không được xử lý đúng cách, plywood có thể gặp phải vấn đề như tách lớp, cong vênh trong môi trường ẩm ướt, và bề mặt không đồng đều.
Ván Plywood có kích thước phổ biến: 1220x2440 mm, 1830x2440 mm,… với độ dày ván thông dụng là 3mm, 5mm, 9mm, 12mm, 15mm, 17mm, 18mm, 25 mm
3.1.2.5 Ván ghép thanh - Finger Joint Board
Ván ghép thanh được sản xuất từ gỗ cao su và trải qua quy trình hấp sấy hiện đại, đảm bảo chất lượng không thua kém gỗ tự nhiên Với lớp veneer trên bề mặt, ván ghép thanh có diện mạo tương tự gỗ tự nhiên nhưng giá thành thấp hơn từ 20% đến 30% Mặc dù là ván ghép, sản phẩm này không bị cong, vênh hay mối mọt nhờ quy trình xử lý tiêu chuẩn Ván ghép thanh đa dạng về mẫu mã và màu sắc, trở thành nguyên liệu phổ biến trong đồ gỗ và trang trí nội thất, mặc dù có nhược điểm là màu sắc không đồng đều và tỷ lệ đồng vân thấp do được ghép từ nhiều thanh gỗ khác nhau.
Kích thước tiêu chuẩn của ván là 1220x2440mm, 1200x2400mm, chiều dày thông dụng từ 9 – 24mm và có những loại dày hơn tùy theo yêu cầu nhà sản xuất
3.1.3 Các bề mặt gỗ công nghiệp
Melamine là vật liệu được sản xuất từ nhựa tổng hợp, có độ dày từ 0,1mm đến 0,4mm, thường được sử dụng để phủ bề mặt cốt gỗ như ván MFC và MDF Các tấm gỗ này sau khi hoàn thiện thường có độ dày 3mm, 5mm, 9mm, 17mm và 25mm.
Bề mặt Laminate, tương tự như Melamine, được làm từ nhựa tổng hợp nhưng dày hơn, với độ dày từ 0,5 đến 1mm Công nghệ postforming cho phép Laminate được dán vào gỗ uốn cong, tạo ra các biên dạng mềm mại và duyên dáng Chất liệu Laminate rất được ưa chuộng trong nội thất và được sử dụng để sản xuất nhiều sản phẩm như vách ngăn, bàn làm việc, kệ sách và tủ đồ.
Acrylic, hay còn gọi là Mica, là vật liệu lý tưởng để phủ bên ngoài cốt gỗ công nghiệp, với đặc tính óng ánh và bóng đều Độ bền theo thời gian và độ bóng sáng mạnh mẽ là những điểm nhấn nổi bật của bề mặt này Acrylic không chỉ có khả năng chống tia cực tím và chịu nhiệt cao mà còn nhẹ hơn kính, đồng thời có khả năng xuyên thấu như kính Người dùng có thể dễ dàng loại bỏ các vết trầy xước cứng đầu bằng lơ đánh bóng Những đặc tính nổi trội này giúp Acrylic trở thành lựa chọn tin cậy so với các loại bề mặt khác.
Veneer là vật liệu được chế tạo từ gỗ tự nhiên, được lạng mỏng thành những tấm có độ dày từ 0.3mm đến 0.6mm Với ưu điểm giá thành thấp và dễ thi công hơn gỗ tự nhiên, veneer còn cho phép tạo ra những biên dạng cong linh hoạt theo ý muốn.
Vật liệu sử dụng trong sản xuất sản phẩm gỗ
Nghiên cứu và lựa chọn keo là yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng mối dán, giá thành sản phẩm và phạm vi ứng dụng.
Các loại keo dán gỗ thường dùng:
Keo sữa: là loại keo dán PVA sử dụng phổ biến trong các lĩnh vực chế biến gỗ, thủ công mỹ nghệ, sản xuất giấy, [2]
Keo dán sắt, hay còn gọi là keo 502, nổi bật với độ kết dính cực cao và thời gian khô nhanh chóng, giúp các mối dán được liên kết chắc chắn Sản phẩm này không chỉ phổ biến trong các hộ gia đình mà còn được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất sắt, gỗ nhờ tính thẩm mỹ cao và tính dễ sử dụng.
Keo con chó (DOG X-66) là loại keo siêu dính, đa năng, phù hợp cho nhiều ứng dụng trên các chất liệu như cao su, vải, và có thể sử dụng để dán đá hoặc trong sản xuất nội thất.
Sơn là một loại chất phủ bề mặt dạng lỏng, bao gồm các thành phần chính như nhựa hoặc chất tạo màng, có thể có hoặc không có các chất màu, dung môi và các chất phụ gia khác.
Sơn PU là loại sơn nổi bật với màng sơn bóng đẹp và khả năng bảo vệ hiệu quả cho bề mặt gỗ, tường và bê tông Tỉ lệ pha sơn được áp dụng cho cả sơn lót và sơn phủ là rất quan trọng để đạt được chất lượng tối ưu.
Sơn NC là loại sơn phổ biến trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là cho sản phẩm nội thất Với độ dính bám chắc và màng sơn mỏng, sơn NC giúp duy trì kết cấu gỗ hiệu quả Tỷ lệ pha sơn lý tưởng là 1:1 hoặc 1:1.5 giữa sơn NC và dung môi.
Sơn 1K là loại sơn một thành phần dễ sử dụng trong ngành nội thất, nổi bật với khả năng chống chịu tác động từ môi trường, chống mối mọt và rỉ sét, đồng thời có giá thành hợp lý.
3.2.3 Các loại vật liệu khác
Vít gỗ được chế tạo để kết nối các mảnh gỗ với nhau, thường được làm từ hợp kim thép hoặc inox Có nhiều loại vít gỗ khác nhau như vít gỗ đầu dù, vít bắn gỗ đầu lục giác, vít gỗ đầu bằng, vít gỗ đầu lục giác chìm và vít âm gỗ, mỗi loại đều có ứng dụng riêng trong các công trình xây dựng và nội thất.
Giấy nhám là công cụ mài mòn quan trọng trong việc xử lý bề mặt gỗ, giúp đánh bóng và làm mịn Nó thường được sử dụng trong giai đoạn chuẩn bị trước khi sơn, cũng như để mài lớp sơn cũ sau khi đã phủ, nhằm đảm bảo lớp sơn mới đạt chất lượng và hiệu quả tối ưu.
Chỉ dán cạnh, làm từ nhựa PVC, được sử dụng để che phủ phần cạnh của ván công nghiệp sau khi gia công, hoặc chỉ cạnh veneer dùng để dán cho gỗ Mục đích chính của việc dán chỉ cạnh là nâng cao tính thẩm mỹ và tạo sự đồng nhất cho bề ngoài của ván.
Chốt gỗ là phụ kiện phổ biến trong việc ghép mộng và kết nối gỗ, giúp gia cố các cụm sản phẩm gỗ một cách hiệu quả Với tính năng dễ sử dụng, chốt gỗ trở thành lựa chọn hàng đầu cho các công trình nội thất và xây dựng.
Các dạng liên kết cơ bản
Liên kết gỗ loại mộng:
Liên kết ghép đường rãnh soi:
Hình 3 16 Liên kết đường rãnh soi
Liên kết mộng âm dương:
Hình 3 18 Liên kết mộng âm dương
Liên kết Mộng đuôi én:
Hình 3 19 Liên kết mộng đuôi én
Hình 3 20 Liên kết chốt gỗ
Hình 3 21 Liên kết chốt cam
Một số nguyên lý về thiết kế sản phẩm gỗ nội thất
3.4.1 Những yêu cầu đối với sản phẩm gỗ
Mỗi thiết kế sản phẩm gỗ đều hướng đến việc đáp ứng các yêu cầu riêng, lấy con người làm trung tâm Để đạt được điều này, thiết kế cần đảm bảo các yếu tố như chức năng, độ bền, tính thẩm mỹ, tính kinh tế, và sự phù hợp với các điều kiện kỹ thuật và công nghệ.
Sản phẩm gỗ cần đáp ứng đầy đủ các chức năng sử dụng và phù hợp với đối tượng cũng như mục đích sử dụng Hình thức và hình dạng của sản phẩm phải được thiết kế hài hòa và cân đối để đảm bảo tính thẩm mỹ và hiệu quả sử dụng.
Sản phẩm mộc cần đảm bảo độ bền cao, có khả năng chịu lực, nhiệt, độ ẩm và chống lại côn trùng, mối mọt Việc lựa chọn loại gỗ phải phù hợp với các đặc tính kỹ thuật và thẩm mỹ của sản phẩm Đồng thời, cần phân tích và tính toán thiết kế kết cấu để đáp ứng yêu cầu về độ bền, vẻ đẹp, sự hài hòa và cân đối.
Sản phẩm mộc cần đạt yêu cầu thẩm mỹ với thiết kế trang nhã, hiện đại và mang đậm bản sắc dân tộc Màu sắc, họa tiết và vân thớ phải hài hòa với yếu tố trang trí, trong khi kích thước và bề mặt hoàn thiện cũng cần được cân nhắc để phù hợp với sở thích của người tiêu dùng.
Sản phẩm mộc cần tiết kiệm nguyên liệu gỗ bằng cách sử dụng gỗ công nghiệp và gỗ kinh tế hơn Để nâng cao hiệu suất, cần cải tiến cơ giới hóa và chọn phương án thi công hợp lý Mục tiêu là tạo ra những sản phẩm chất lượng, có kết cấu chắc chắn, bền bỉ và giá trị thực tiễn cao.
3.4.2 Nhưng quy tắc trong thiết kế sản phẩm gỗ
Đồ nội thất cần được thiết kế với tính ứng dụng cao, phản ánh rõ ràng mục đích sử dụng, tính nghệ thuật và hình dạng, đồng thời thể hiện tiện ích và chức năng của từng thành phần Bên cạnh đó, độ an toàn cũng là yếu tố quan trọng, yêu cầu đồ nội thất phải đảm bảo an toàn khi sử dụng, phụ thuộc vào tính năng an toàn của các chi tiết và tổng thể sản phẩm.
Tuổi thọ cao và giá trị thẩm mỹ của đồ nội thất cần được đánh giá dựa trên độ bền vật lý và độ bền thẩm mỹ Độ bền vật lý phản ánh chất lượng kỹ thuật và khả năng chịu lực của sản phẩm, trong khi độ bền thẩm mỹ thể hiện sự trường tồn của thiết kế và tính thẩm mỹ sau nhiều năm sử dụng.
Khi thiết kế bản vẽ, việc sử dụng chiều cao trung bình để ước tính kích thước là rất quan trọng, vì mỗi người có chiều cao khác nhau Đồng thời, cần xem xét sự khác biệt về chiều cao giữa nam và nữ để đảm bảo tính phù hợp với nhân trắc học.
Sản phẩm đồ gỗ không chỉ cần có thiết kế và chức năng phù hợp với bản thân mà còn phải hài hòa với không gian xung quanh, tạo sự đồng nhất và thẩm mỹ cho tổng thể bố trí.
Thân thiện với môi trường ngày càng trở thành yếu tố quan trọng trong ngành sản xuất đồ gỗ Việc tiết kiệm năng lượng và bảo tồn tài nguyên, bao gồm cả việc tiết kiệm nguyên vật liệu, đã được chú trọng trong quy trình sản xuất nhằm đảm bảo an toàn cho môi trường.
Giá trị thẩm mỹ cao là yếu tố quan trọng trong thiết kế sản phẩm, bởi việc đầu tư nguyên vật liệu, thời gian và năng lượng chỉ để tạo ra những sản phẩm có tính thẩm mỹ trung bình hoặc kém là điều không nên Để đạt được giá trị thẩm mỹ cao, cần chú trọng vào việc thể hiện chân thật và chính xác của vật liệu cũng như hình dáng sản phẩm, đồng thời đảm bảo sự thể hiện chức năng một cách hiệu quả.
21 đồ dùng thiết kế cần có vật liệu hợp lý, cấu trúc rõ ràng và chức năng cụ thể để sản phẩm thể hiện giá trị của nó Cấu trúc và thiết kế phải phù hợp với phong cách, tỷ lệ kích thước, màu sắc và chất liệu.
3.4.3 Nguyên tắc khi thiết kế sản phẩm gỗ
Khả năng thích ứng của sản phẩm chế biến gỗ với con người hiện đại rất quan trọng, bao gồm kích thước đồ nội thất và tính linh hoạt của sản phẩm Điều này đảm bảo rằng sản phẩm phù hợp với vóc dáng và chuyển động của cơ thể, đồng thời thích nghi với môi trường xung quanh Ngoài ra, sản phẩm cần đáp ứng nhu cầu sống tiện nghi và an toàn của con người hiện đại.
Tính nghệ thuật trong thiết kế không chỉ đảm bảo công năng mà còn tuân thủ các điều kiện kỹ thuật, đồng thời sử dụng nhiều thủ pháp sáng tạo để hình thành một loại hình nghệ thuật độc đáo, mang đậm bản sắc văn hóa và cá tính riêng, được người tiêu dùng đánh giá cao.
Khi thiết kế sản phẩm gỗ, cần chú ý đến các yếu tố công nghệ như chất lượng sản phẩm, tính phổ biến của các bộ phận, và sự phù hợp của quy trình gia công, vận chuyển và đóng gói.
Công thức tính toán
3.5.1 Tính toán độ bền của sản phẩm Độ bền uốn tĩnh
Theo phương trình cân bằng tĩnh
Do xét lực 𝑝 tác dụng lực ở giữa dầm nên:
4 (𝑁) Mặt cắt nguy hiểm là mặt cắt giữa dầm: 𝑏 × ℎ (𝑐𝑚 2 )
Xét momen uốn tại mặt cắt giữa dầm:
6 Ứng suất của chi tiết:
Biểu đồ 3.1 Biểu đồ nội lực
Biểu đồ 3 1 Biểu đồ nội lực
Biểu đồ 3 2 Biểu đồ uốn tĩnh
3.5.2 Công thức tính tỷ lệ lợi dụng gỗ
Công thức tính diện tích ván nguyên liệu cần dùng:
SNL: Diện tích ván nguyên liệu (m 2 ) a, b: Lần lượt là kích thước theo chiều rộng, dài của chi tiết (mm) n: Số lượng chi tiết
Công thức tính tỷ lệ lợi dụng ván:
P: Tỷ lệ lợi dụng ván
SNL: Diện tích ván nguyên liệu (m 2 )
SV: Diện tích ván tấm (m 2 )
Công thức tính diện tích bề mặt sơn
D là chiều rộng tấm ván (mm)
R là chiều rộng tấm ván (mm)
L là chiều dài tấm ván (mm)
𝑛 là số lượng tấm ván
GT: Giá thành sản phẩm
GNL: Phí mua nguyên liệu chính
GVT: Phí mua vật tư
GKHM: Phí khấu hao máy
GL: Phí tiền lương công nhân
GLN: Phí khấu lợi nhuận
THIẾT KẾ CHẾ TẠO SẢN PHẨM
Khảo sát và lựa chọn mô hình thiết kế
4.1.1 Khảo sát một số sản phẩm tủ trưng bày
Trong ngành chế biến gỗ hiện nay, thiết kế đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm Việc chú trọng đến thiết kế giúp loại bỏ sản xuất theo kinh nghiệm, tạo ra sản phẩm thực tiễn, đáp ứng nhu cầu thẩm mỹ và chất lượng ngày càng cao của người tiêu dùng Sản phẩm cần thỏa mãn các yêu cầu về công năng, thẩm mỹ, giá cả hợp lý và phong cách hiện đại Quy trình gia công cũng phải đảm bảo điều kiện sản xuất và giá thành hợp lý Cuối cùng, sản phẩm hoàn thiện cần đáp ứng tiêu chí về nguyên vật liệu, độ bền, và an toàn trong quá trình sử dụng và vận chuyển.
Khảo sát một số sản phẩm
Mẫu sản phẩm 1: Kệ trang trí kèm tủ kiểu hiện đại của Sành Homdecor
Hình 4 1 Mẫu kệ trang trí kèm tủ kiểu hiện đại của Sành Homdecor
Nguyên liệu: Gỗ công nghiệp kết hợp khung sắt hộp
Sản phẩm được chế tạo từ gỗ công nghiệp, thiết kế với kích thước linh hoạt phù hợp cho nhiều không gian như văn phòng và quán café Đặc biệt, sản phẩm còn trang bị 4 ngăn tủ lớn tiện lợi để lưu trữ đồ dùng.
Mẫu sản phẩm 2: Kệ sách kết hợp tủ trang trí với cánh kính của Urban Ladder
Hình 4 2 Kệ sách kết hợp tủ trang trí với cánh kính của Urban Ladder
Nguyên liệu: Gỗ công nghiệp kết hợp cánh kính
Sản phẩm kệ sách Iwaki với thiết kế tối giản, kết hợp với cánh kính làm tăng độ sang trọng của sản phẩm
Mẫu sản phẩm 3: Giá sách trang trí của Urban Ladder
Hình 4 3 Giá sách trang trí của Urban Ladder
Nguyên liệu: Gỗ công nghiệp
Kệ sách hình tam giác là giải pháp lý tưởng cho việc tiết kiệm không gian, dễ dàng bố trí ở các góc phòng làm việc, phòng khách hoặc văn phòng Sản phẩm này không chỉ giúp tổ chức sách vở mà còn mang lại phong cách hiện đại cho không gian sống của bạn.
4.1.2 Lựa chọn kích thước thiết kế
Khi thiết kế đồ nội thất, việc chú ý đến vóc dáng người dùng là rất quan trọng để đảm bảo sự thoải mái và tiện nghi Cần xem xét các thông số ergonomic như chiều cao, tầm nhìn và tầm với để tránh những khó khăn không cần thiết cho người sử dụng Cụ thể, chiều cao tầm kiểm soát của nữ giới khi đứng là từ 1700-1800mm và dưới thấp là khoảng 620mm, trong khi của nam giới là 1800-1900mm và 670mm Tầm với trên của nữ giới đạt 1950mm và 2200mm cho nam giới.
Nhóm đã tiến hành khảo sát Không gian sáng tạo tại xưởng thực tập gỗ, nơi đặt tủ trưng bày có kích thước 1940x1700 mm Dựa trên khảo sát này, nhóm quyết định lựa chọn sản phẩm có kích thước 1800x1530x400 mm.
Hình 4 4 Phạm vi lớn nhất có thể với tới ở các trạng thái của tư thế đứng [6]
Hình 4 5 Kích thước trung bình khi đứng của nam giới và nữ giới cùng tầm kiểm soát và tầm với [7]
Hình 4 6 Nơi đặt sản phẩm tại Không gian sáng tạo
4.1.3 Lựa chọn ý tưởng thiết kế
Phương án 1 có kích thước phù hợp với không gian sáng tạo, thiết kế đơn giản nhưng còn hạn chế về tính công năng và thẩm mỹ Màu sắc sử dụng còn tối, các biên dạng bo tròn ở các góc quá lớn và chưa được cân đối.
Phương án 2 đã cải thiện một chút về tính công năng so với phương án 1, nhưng tính thẩm mỹ vẫn chưa được nâng cao Các biện dạng cong ở góc tuy nhỏ hơn nhưng vẫn chưa đạt sự cân đối khi nhìn Khung tranh bán nguyệt không hài hòa với phần thân tủ, tạo cảm giác không đồng nhất Hơn nữa, cụm hộc kéo dài khiến phần thân tủ dưới trông bè ra so với kích thước tổng thể.
Phương án 3 điều chỉnh kích thước các biên dạng cong ở góc, mang lại cảm giác mềm mại hơn Chiều dài hộc kéo cũng được thay đổi, cùng với việc chuyển đổi biên dạng khung tranh từ bán nguyệt sang tròn Mặc dù màu sắc của cả ba phương án vẫn giống nhau, nhưng chưa tạo ra cảm giác nhẹ nhàng và thoải mái.
Qua quá trình thảo luận cùng với sự góp ý của giảng viên chúng tôi đưa ra phương án cuối cùng như sau:
Hình 4 10 Phương án được lựa chọn
Phương án cuối cùng được lựa chọn cho tủ Kalimba Cabinet, với tấm hậu khoan lỗ tròn, không chỉ tạo tính thẩm mỹ mà còn tăng tính thú vị cho sản phẩm Tấm hậu này có thể sử dụng như một bảng Pegboard kết hợp với các trụ và kệ gỗ di động, nâng cao tính công năng Tủ Kalimba Cabinet có kích thước 1800x1530x400 (mm) và tích hợp nhiều chức năng như trang trí, trưng bày, hộc kéo và kệ di động.
Lựa chọn nguyên vật liệu
4.2.3.1 Ván sợi (MDF: Medium Density Fiberboard)
Sản phẩm được thiết kế cho không gian sáng tạo bên trong, nơi ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như ánh nắng, mưa, gió và bụi Tuy nhiên, do có nhiều chi tiết cần uốn cong và kích thước lớn, việc chấp ghép cần được hạn chế để đảm bảo tính thẩm mỹ Dựa vào nguyên liệu đã được tìm hiểu, nhóm quyết định sử dụng ván MDF chống ẩm phủ melamine làm nguyên liệu chính để chế tạo sản phẩm.
Ván MDF chống ẩm phủ melamine là lựa chọn lý tưởng nhờ vào khả năng không bị biến dạng hay co rút như gỗ tự nhiên Với cấu trúc bền vững, ván dễ dàng gia công mà không lo bị bể cạnh cắt Bề mặt phẳng và mịn cho phép sơn hoặc ép các vật liệu trang trí như Melamine, Laminate và Acrylic một cách thuận lợi Kích thước lớn của ván cũng rất phù hợp cho các chi tiết uốn cong trong thiết kế, giúp giảm thiểu tình trạng chấp ghép và tiết kiệm chi phí so với gỗ tự nhiên và các loại ván khác.
Sau khi nghiên cứu các loại ván, chúng tôi quyết định chọn ván Plywood cho mặt hộc kéo và kệ di động Ván Plywood nổi bật với khả năng chịu lực tốt, ít bị biến dạng và cong vênh, đồng thời chống mối mọt hiệu quả Ngoài ra, ván này còn có khả năng bám đinh và bám vít tốt, dễ dàng gia công và có giá thành hợp lý.
Sau khi khảo sát, nhóm đã chọn loại sơn 1K cho sản phẩm, tương thích với các loại sơn lót trong quy trình sơn Sơn 1K nổi bật với độ bám dính cao và khả năng chịu va chạm mạnh, đồng thời không bị phai màu khi tiếp xúc với điều kiện thời tiết khắc nghiệt.
Sau khi thảo luận, nhóm đã lựa chọn màu xám và xanh lam làm màu sắc chủ đạo từ nhiều phương án khác nhau.
Thiết kế sản phẩm
Trong quá trình thiết kế sản phẩm Tủ trưng bày Kalimba Cabinet, nhóm chúng tôi đã sử dụng phần mềm Sketchup để tạo mô phỏng 3D và phần mềm Autocad để xuất bản các bản vẽ chi tiết, bao gồm hình chiếu, gia công và lắp ráp Sản phẩm được chia thành 5 cụm: cụm thân tủ trên, cụm thân tủ dưới, cụm hộc kéo trên, cụm hộc kéo dưới và cụm các chi tiết đi rời Mỗi cụm được gia công riêng biệt trước khi lắp ráp lại với nhau.
Các bản vẽ thể hiện 3 hình chiếu, mặt cắt, từng chi tiết được thể hiện trong hồ sơ bản vẽ
Bản vẽ 4 1 Bản vẽ 3 hình chiếu sản phẩm Kalimba Cabinet
Kiểm tra bền
4𝑏ℎ 2 Ước lượng tải trọng là 1500N, hệ số an toàn K=5, độ bền uốn tĩnh của các chi tiết được kiểm nghiệm như sau:
𝑝: là tải trọng cực đại, (N)
𝑙: là khoảng cách giữa tâm của các gối tựa, (mm)
𝑏: chiều rộng của mẫu thử, (mm)
ℎ: chiều cao của mẫu thử, (mm)
Chi tiết ván kệ lớn của cụm thân tủ dưới:
Chi tiết chịu lực lớn nhất trong cụm thân tủ dưới là ván kệ lớn, có kích thước 1481x358x17 mm Khi tổng khối lượng đặt lên là 100 kg, chi tiết này phải chịu lực tương đương 1000N Từ đó, ta có thể tính toán độ bền uốn tĩnh của chi tiết.
Cường độ chịu uốn của chi tiết làm từ ván MDF chống ẩm được tính toán là 10,73582 (Mpa) tương đương với 1073,582 (N/cm²) So với cường độ chịu uốn tối thiểu [σ] là 3500 (N/cm²), ta thấy 1073,582 (N/cm²) nhỏ hơn [σ] Điều này cho thấy chi tiết đáp ứng yêu cầu về độ bền uốn tĩnh và đảm bảo an toàn, khẳng định rằng sản phẩm có độ bền đáng tin cậy.
Biểu đồ 4 1 Ứng suất uốn tĩnh
Chi tiết ván kệ di động trên cụm thân trên:
Với kích thước là 400x140x34, giả sử tổng khối lượng đặt lên là 50 kg, lúc này chi tiết phải chịu lực là 500N Ta tính được độ bền uốn tĩnh là:
Chi tiết làm từ ván Plywood nên cường độ chịu uốn [𝜎]= 3280 (𝑁/𝑐𝑚 2 )
Ta thấy 𝜎 𝑈 = 92,68 (𝑁/𝑐𝑚 2 ) < [𝜎] = 3280 (𝑁/𝑐𝑚 2 ) Suy ra chi tiết đạt được yêu cầu về độ bền uốn tĩnh và đảm bảo an toàn Vậy sản phẩm đảm bảo điều kiện bền
Công thức độ bền nén:
𝑃 𝑚𝑎𝑥 là lực lớn nhất đặt lên, tính theo N a là chiều dài, tính theo mm b là chiều rộng, tính theo mm
Kiểm tra chi tiết chịu nén: chi tiết ván hậu trái và phải
Với kích thước 1385x17 và khối lượng tác dụng lên chi tiết là 250kg, chi tiết sẽ chịu lực 2500N Từ đó, chúng ta có thể tính toán độ bền nén của chi tiết.
1385.17= 0,1062 𝑀𝑝𝑎 = 10,62 𝑁/𝑐𝑚 2 Chi tiết làm từ ván MDF chống ẩm nên cường độ nén [𝜎] = 523,08 (𝑁/𝑐𝑚 2 )
Ta thấy 𝜎 𝑏𝑊 = 10,62 (𝑁/𝑐𝑚 2 ) < [𝜎] = 523,08 (𝑁/𝑐𝑚 2 ) Suy ra chi tiết đạt được yêu cầu về độ bền nén và đảm bảo an toàn Vậy sản phẩm đảm bảo điều kiện bền
Kiểm tra chi tiết chịu nén: chi tiết ván hậu cụm thân dưới
Với kích thước 374x17 mm và khối lượng tác dụng lên chi tiết là 250 kg, chi tiết này chịu lực 2500 N Từ đó, ta có thể tính toán độ bền nén của chi tiết.
374.17 = 0,3932 𝑀𝑝𝑎 = 39,32 𝑁/𝑐𝑚 2 Chi tiết làm từ ván MDF chống ẩm nên cường độ nén [𝜎]= 523,08 (𝑁/𝑐𝑚 2 )
Ta thấy 𝜎 𝑏𝑊 = 39,32 (𝑁/𝑐𝑚 2 ) < [𝜎] = 523,08 (𝑁/𝑐𝑚 2 ) Suy ra chi tiết đạt được yêu cầu về độ bền nén và đảm bảo an toàn Vậy sản phẩm đảm bảo điều kiện bền
Kiểm tra chi tiết chịu nén: chi tiết tấm ngăn trái, phải và tấm ngăn giữa
Với kích thước 366x17 và khối lượng tác dụng lên chi tiết là 250kg, chi tiết chịu lực 2500N Từ đó, ta có thể tính được độ bền nén.
366.17 = 0,4018 𝑀𝑝𝑎 = 40,18 𝑁/𝑐𝑚 2 Chi tiết làm từ ván MDF chống ẩm nên cường độ nén [𝜎]= 523,08 (𝑁/𝑐𝑚 2 )
Ta thấy 𝜎 𝑏𝑊 = 40,18 (𝑁/𝑐𝑚 2 ) < [𝜎] = 523,08 (𝑁/𝑐𝑚 2 ) Suy ra chi tiết đạt được yêu cầu về độ bền nén và đảm bảo an toàn Vậy sản phẩm đảm bảo điều kiện bền
Biểu đồ 4 2 Ứng suất nén
Chế tạo sản phẩm
4.5.1 Quy trình gia công chung
Trong gia công sản phẩm, quy trình công nghệ sản xuất đóng vai trò quan trọng hàng đầu Để đạt được hiệu quả sản xuất tối ưu, cần có sự phối hợp hài hòa giữa lý thuyết và thực tiễn trong bố trí quy trình Việc bố trí tối ưu không chỉ rút ngắn thời gian sản xuất mà còn thuận tiện cho kiểm tra và đánh giá sản phẩm, đồng thời hạn chế lãng phí nguyên vật liệu, nhân công và thời gian, tối đa hóa hiệu quả sử dụng máy móc thiết bị.
Sơ đồ 4 1 Sơ đồ quy trình gia công chung
Chuẩn bị nguyên liệu Xử lý sơ bộ CNC/Cắt tinh Gia công cục bộ
Chà nhám Làm nguội Lắp ráp Trang sức bề mặt
Kiểm tra/ đánh giá Đóng gói
4.5.2 Quy trình gia công cụ thể
Bảng 4 1 Kích thước chi tiết
4.5.2.1 Phương pháp xếp ván gia công CNC Đối với những chi tiết có biên dạng cong nhóm chúng tôi quyết định cắt ván bằng máy CNC giúp quá trình gia công trở nên đơn giản, tiết kiệm thời gian và đạt độ chính xác cao Những chi tiết được gia công CNC bao gồm: Tấm hông trái, tấm hông phải, tấm hậu trái, tấm hậu phải, tấm đáy, tấm ngăn trái, tấm ngăn phải, tấm ngăn giữa, tấm hậu, tấm mặt trái, tấm
CỤM STT Tên chi tiết
Kích thước tinh chế (mm) Số lượng Loại NL
9 Thanh chặn hộc kéo 17 50 842 1 MDF
1 Tấm mặt hộc kéo 17 170 417 2 PLYWOOD
1 Tấm mặt hộc kéo 17 176 417 2 PLYWOOD
1 Mặt kệ di động 17 140 400 6 PLYWOOD
2 Thanh trụ ngắn 15 15 76 6 SỒI TRẮNG
3 Thanh trụ dài 15 15 156 6 SỒI TRẮNG
5 Thanh treo ráp chết 17 50 800 1 PLYWOOD
6 Thanh treo đi rời 17 50 1000 1 PLYWOOD
Các chi tiết sẽ được gia công trên máy CNC trước, sau đó phần thừa của các tấm ván sẽ được sử dụng để gia công các chi tiết cắt thẳng bằng máy cưa bàn trượt.
Hình 4 11 Phương án xếp ván gia công CNC trên ván MDF 17mm
Hình 4 12 Phướng án xếp ván gia công CNC trên tấm MDF 5mm
Sơ đồ gia công cụm thân tủ trên
Sơ đồ 4 2 Sơ đồ gia công cụm thân tủ trên
Sơ đồ gia công cụm thân tủ dưới
Sơ đồ 4 3 Sơ đồ gia công cụm thân tủ dưới
Sơ đồ gia công cụm hộc tủ trên
Tấm hông trái CNC Chà nhám Chạy rãnh mộng âm khoan lỗ chốt gỗ
Tấm hông phải CNC Chà nhám Chạy rãnh mộng âm khoan lỗ chốt gỗ
Tấm hậu trái CNC Chà nhám Chạy rãnh mộng âm khoan lỗ chốt gỗ
Tấm hậu phải CNC Chà nhám Chạy rãnh mộng âm khoan lỗ chốt gỗ
5ly Cắt Rong theo kích thước Chà nhám
Tấm đáy CNC Chà nhám Chạy rãnh mộng âm khoan lỗ chốt gỗ
Tấm kệ Cắt Vát cạnh Chà nhám
Tấm ngăn trái CNC Chà nhám Bắt bọ gỗ
Tấm ngăn phải CNC Chà nhám Bắt bọ gỗ
Tấm ngăn giữa CNC Chà nhám Bắt bọ gỗ
Tấm hậu CNC Chà nhám Chạy rãnh mộng âm
Tấm mặt trái CNC Chà nhám Bắt bọ gỗ
Tấm mặt phải CNC Chà nhám Bắt bọ gỗ
Sơ đồ 4 4 Sơ đồ gia công cụm hộc tủ trên
Sơ đồ gia công cụm hộc tủ dưới
Sơ đồ 4 5 Sơ đồ gia công cụm thân tủ dưới
Tấm mặt hộc kéo Cắt Chà nhám
Tấm trước Cắt Chà nhám
Tấm sau Cắt Chà nhám
Tấm hông trái Cắt Chà nhám
Tấm hông phải Cắt Chà nhám
Tấm đáy Cắt Chà nhám
Tấm mặt hộc kéo Cắt Chà nhám
Tấm trước Cắt Chà nhám
Tấm sau Cắt Chà nhám
Tấm hông trái Cắt Chà nhám
Tấm hông phải Cắt Chà nhám
Tấm đáy Cắt Chà nhám
Sơ đồ gia công cụm các chi tiết đi rời
Sơ đồ 4 6 Sơ đồ gia công cụm các chi tiêt đi rời
4.5.2.3 Quy trình gia công chi tiết
Mặt kệ di động Cắt Chà nhám Ghép dày Chà nhám
Thanh trụ ngắn Cắt Chà nhám
Thanh trụ dài Cắt Chà nhám
Thanh treo ráp chết Cắt Vát cạnh Chà nhám
Thanh treo đi rời Cắt Vát cạnh Chà nhám
Sắp xếp chi tiết CNC lên ván tấm 1220x2440
Hình 4 14 Sắp xếp chi tiết CNC lên ván tấm 1220x2440
Hình 4 22 Trang sức bề mặt
Hình 4 23 Lắp ráp hoàn chỉnh
Hình 4 24 Sản phẩm hoàn chỉnh
Quy trình lắp ráp sản phẩm
Quy trình lắp ráp cụm thân tủ trên:
Bước 1: Ráp chi tiết 1.3 và 1.4 với nhau bằng keo và mộng rời
Bước 2: Ráp chi tiết 1.1, 1.2 vào phần đã ráp ở Bước 1 bằng keo, đinh, vít và mộng rời
Bước 3: Ráp chi tiết 1.5 vào phần đã ráp ở Bước 2 bằng keo, đinh và vít
Bản vẽ 4 2 Bản vẽ lắp ráp cụm thân tủ trên
Quy trình lắp ráp cụm thân tủ dưới:
Để lắp ráp, đầu tiên bạn cần gắn các chi tiết 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6 và 2.7 vào chi tiết 2.1 bằng bọ và keo Sau đó, tiếp tục lắp chi tiết 2.8 và 2.9 vào phần đã được lắp ráp ở bước trước bằng bọ, sau đó cố định và bắn vít vào bên hông của thân tủ dưới.
Bản vẽ 4 3 Bản vẽ lắp ráp cụm thân tủ dưới
Quy trình lắp ráp cụm hộc kéo trên:
Bước 1: Ráp các chi tiết 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 vào chi tiết 3.5 bằng vít
Bước 2: Ráp chi tiết 3.6 và phần đã ráp ở Bước 1 bằng vít từ trong ra
Bản vẽ 4 4 Bản vẽ lắp ráp cụm hộc tủ trên
Quy trình lắp ráp cụm hộc kéo dưới:
Bước 1: Ráp các chi tiết 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 vào chi tiết 4.5 bằng vít
Bước 2: Ráp chi tiết 4.6 và phần đã ráp ở Bước 1 bằng vít từ trong ra
Bản vẽ 4 5 Bản vẽ lắp ráp cụm hộc tủ dưới
Quy trình lắp ráp cụm thân tủ trên vào cụm thân tủ dưới:
Bước 1: Ráp chi tiết cụm thân tủ trên vào cụm thân tủ dưới bằng keo, chốt gỗ và bọ gỗ
Bước 2: Ráp chi tiết 5.1 vào phần đã ráp ở Bước 1 bằng vít
Bản vẽ 4 6 Bản vẽ lắp ráp cụm thân tủ trên vào cụm thân tủ dưới
Quy trình lắp ráp cụm hộc kéo, các chi tiết rời vào thân tủ:
Bước 1: Ráp cụm hộc tủ vào thân tủ bằng ray trượt hông
Bước 2: Ráp chi tiết 5.2 vào phần đã ráp ở Bước 1 bằng đinh, vít Ráp các chi tiết 5.3, 5.4 vào các lỗ có sẵn ở thân tủ
Bản vẽ 4 7 Bản vẽ lắp ráp cụm hộc kéo, các chi tiết rời vào thân tủ
Tính toán bề mặt cần trang sức
Bảng 4 2 Diện tích bề mặt cần sơn
Cụm STT Tên chi tiết
Trang sức bề mặt (m 2 ) Dày Rộng Dài
1 Tấm hông trái 17 356 1943 1 Xanh lam 1.4616
2 Tấm hông phải 17 356 1943 1 Xanh lam 1.4616
3 Tấm ngăn trái 17 356 366 1 Xanh lam 0.2851
4 Tấm ngăn phải 17 356 366 1 Xanh lam 0.2851
5 Tấm ngăn giữa 17 341 366 1 Xanh lam 0.2737
7 Tấm mặt trái 5 327 369 1 Xanh lam 0.2483
8 Tấm mặt phải 5 327 369 1 Xanh lam 0.2483
9 Thanh chặn hộc kéo 17 50 842 1 Xanh lam 0.1145
1 Tấm mặt hộc kéo 17 170 417 2 PU 0.3235
1 Tấm mặt hộc kéo 17 176 417 2 PU 0.3339
1 Mặt kệ di động 17 140 400 6 PU 0.7822
5 Thanh treo ráp chết 17 50 800 1 PU 0.1089
6 Thanh treo đi rời 17 50 1000 1 PU 0.1357
S Sơn = (D × R × 2 + R × L × 2 + L × D × 2) × n × 10 −6 (m 2 ) Theo tính toán tổng diện tích bề mặt cần trang sức của toàn bộ sản phẩm là:
Diện tích bề mặt cần sơn: SSơn = 19.5634 m 2
Công đoạn trang sức bề mặt
Trang sức sản phẩm gỗ là một công đoạn quan trọng trong quá trình chế tác và hoàn thiện các sản phẩm từ gỗ, nhằm mục đích:
Sơn sản phẩm gỗ không chỉ tạo ra nhiều sắc màu và hoa văn độc đáo, mà còn làm nổi bật vân gỗ và kiểu dáng đa dạng Việc này không chỉ tăng cường giá trị thẩm mỹ cho các sản phẩm gỗ mà còn góp phần nâng cao phong cách cho không gian nội thất.
Sơn sản phẩm gỗ không chỉ bảo vệ chất liệu bên trong khỏi các tác động từ thời tiết, nấm mốc, mối mọt, hóa chất và nhiệt độ, mà còn giúp tăng cường độ bền và kéo dài thời gian sử dụng cho các sản phẩm gỗ.
Sơn sản phẩm gỗ tạo ra lớp màng bóng, cứng và bám chắc, giúp chống trầy xước và các tác động ngoại lực như va đập, ma sát, cọ xát Điều này không chỉ bảo vệ bề mặt gỗ mà còn duy trì vẻ đẹp và chất lượng của sản phẩm.
Bảng 4 3 Khâu công nghệ sơn NC
STT Các khâu công nghệ Vật liệu Tỷ lệ Phương tiện sử dụng Thời gian khô
1 Xử lý bề mặt Nhám 320 Máy chà nhám
2 Lót NC lần 1 Lót NC : Xăng thơm 1:1 Lăn tay 30 phút
3 Chà nhám Nhám 240 Chà nhám tay
4 Lót NC lần 2 Lót NC : Xăng thơm 1:1 Lăn tay 30 phút
5 Chà nhám Nhám 240 Chà nhám tay
6 Sơn màu 1 Sơn 1K : Xăng thơm 1:1 Súng sơn 60 phút
7 Sơn màu 2 Sơn 1K : Xăng thơm 1:1 Súng sơn 60 phút
Định mức sơn lót NC là 9 m 2 /kg
Lượng dung dịch sơn lót NC cần dùng là: mdung dịch sơn lót NC 5634
Số lần sơn lót là 2 mdung dịch sơn lót NC = 2.5 × 2 = 5 kg
Tỷ lệ pha sơn lót NC với xăng là 1:1
Vậy: Lượng sơn lót NC cần mua là 2.5 kg
Lượng xăng cần mua để pha là 2.5 kg
Định mức sơn màu xanh là 10 m 2 /kg mdung dịch sơn xanh =9.0916
Tỷ lệ pha sơn màu xanh với xăng là 1:1
Vậy: Lượng sơn màu xanh cần mua là 0.5 kg
Lượng xăng cần mua để pha là 0.5 kg
Định mức sơn màu xám là 10 m 2 /kg mdung dịch sơn xám =8.4387
Tỷ lệ pha sơn màu xám với xăng là 1:1
Vậy: Lượng sơn màu xám cần mua là 0.5 kg
Lượng xăng cần mua để pha là 0.5 kg
Bảng 4 4 Khâu công nghệ sơn PU
STT Các khâu công nghệ Vật liệu Tỷ lệ Phương tiện sử dụng Thời gian khô
1 Chà nhám Nhám 320 Máy chà nhám
2 Lót PU Cứng PU:Lót
PU: Xăng thơm 1:2:3 Lăn tay 30 phút
3 Chà nhám Nhám 240 Chà nhám tay
4 Sơn PU Cứng PU:Lót
PU: Xăng thơm 1:2:3 Súng sơn 30 phút
Định mức sơn lót PU là 9 m 2 /kg
Lượng dung dịch sơn lót PU cần dùng là: mdung dịch sơn lót PU =2.0331
Tỷ lệ pha Cứng PU : Lót PU : Xăng thơm là 1:2:3
Vậy: Lượng sơn lót PU cần mua là 0.1666kg ≈ 0.2kg
Lượng xăng cần mua để pha là 0.25kg
Lượng cứng PU cần mua để pha là 0.0833kg ≈ 0.1kg
Định mức sơn PU là 7 m 2 /kg mdung dịch sơn PU =2.0331
Tỷ lệ pha Cứng PU : Lót PU : Xăng thơm là 1:2:3
Vậy: Lượng sơn PU cần mua là 0.1666kg ≈ 0.2kg
Lượng xăng cần mua để pha là 0.25kg
Lượng cứng PU cần mua để pha là 0.0833kg ≈ 0.1kg
Tính toán nguyên liệu chính
Bảng 4 5 Diện tích ván nguyên liệu
Diện tích ván nguyên liệu cần dùng:
CỤM STT Tên chi tiết
Kích thước tinh chế (mm) Số lượng Loại NL S NL (m 2 )
9 Thanh chặn hộc kéo 17 50 842 1 MDF 0.0421
1 Tấm mặt hộc kéo 17 170 417 2 PLYWOOD 0.1418
1 Tấm mặt hộc kéo 17 176 417 2 PLYWOOD 0.1468
1 Mặt kệ di động 17 140 400 6 PLYWOOD 0.336
3 Thanh treo ráp chết 17 50 800 1 PLYWOOD 0.0400
4 Thanh treo đi rời 17 50 1000 1 PLYWOOD 0.0500
Diện tích ván tấm cần dùng:
Tỷ lệ lợi dụng ván trung bình:
Dự toán kinh phí
4.10.1 Chi phí nguyên vật liệu chính
Nguyên liệu chính được sử dụng trong thiết kế - chế tạo tủ trang trí là ván MDF chống ẩm phủ melamine
Chi phí ván MDF chống ẩm phủ melamine: G MDF = 1.250.000 VNĐ
Bảng 4 6 Chi phí mua ván MDF
(mm) Số lượng (tấm) Đơn giá
Chi phí ván Plywood: G PLY = 229.500 VNĐ
Bảng 4 7 Chi phí mua ván Plywood
(mm) Số lượng (tấm) Đơn giá
Chi phí thanh trụ: G TT = 54.000 VNĐ
Tổng chi phí cho nguyên vật liệu (GNL)
GNL = GMDF + GPLY + GTT = 1.250.000+229.500+54.000 = 1.533.000 (VNĐ)
Chi phí vật tư: G VT = 2.126.500 VNĐ
Bảng 4 8 Chi phí vật tư
Chi phí nhân công (GL): được tính theo giờ, 25.000 VNĐ/ giờ Trong đó số người thực hiện là 3 người, 4 giờ/ngày, thực hiện đồ án trong 15 ngày
Chi phí khấu hao máy móc (GKHM): chi phí khấu hao máy móc để sản xuất hoàn toàn sản phẩm lấy bằng 5% tiền mua nguyên liệu
Lợi nhuận (GLN): nguồn lợi nhuận lấy bằng 10% tiền mua nguyên liệu, vật tư và các chi phí khác
GLN = 10% x (GNL + GVT + GL + GKHM)
4.10.4 Tổng chi phí cho sản phẩm
GT = GNL + GVT + GL + GKHM + GLN
STT Tên vật tư Quy cách SL Đơn vị tính Đơn giá (VND)
20 Mũi cắt CNC 4 mm 1 Cái 85.000 85.000
Sau khi hoàn thành đề tài “Thiết kế, chế tạo sản phẩm nội thất cho không gian sáng tạo,” nhóm chúng tôi đã rút ra những kết luận quan trọng về tính ứng dụng và tính thẩm mỹ của sản phẩm Chúng tôi nhận thấy rằng việc kết hợp giữa chức năng và nghệ thuật trong thiết kế nội thất không chỉ tạo ra không gian sáng tạo mà còn nâng cao trải nghiệm người dùng Sản phẩm cần phải đáp ứng nhu cầu sử dụng đa dạng, đồng thời thể hiện được phong cách và cá tính của không gian Qua quá trình nghiên cứu, chúng tôi cũng xác định rằng việc sử dụng vật liệu bền vững là yếu tố quan trọng để bảo vệ môi trường và tạo ra giá trị lâu dài cho sản phẩm.
Nhóm đã thiết kế và chế tạo được sản phẩm Kalimba Cabinet có kích thước 1800x1530x400 (mm) đáp ứng được các mục tiêu mà nhóm đã đặt ra
Sản phẩm được thiết kế với biên dạng bo cong mềm mại, phù hợp với xu hướng hiện đại Các chi tiết được lựa chọn kỹ lưỡng với kích thước hợp lý, đảm bảo tính tiện nghi, ổn định và độ bền cao cho sản phẩm.
Sản phẩm mang lại tính linh hoạt cao trong không gian sáng tạo nhờ vào các cụm kệ có thể tháo rời và điều chỉnh vị trí Bên cạnh đó, các thanh trụ tròn di động giúp tối ưu hóa diện tích sử dụng, lý tưởng cho việc treo catalog nội thất và dụng cụ học tập.
Ngoài ra, sản phẩm còn mang tính thẩm mỹ cao khi kết hợp với khung tranh núi tròn tạo được điểm nhấn nhất định cho sản phẩm
Sản phẩm có bề mặt trang sức đẹp, sử dụng màu sơn tươi sáng, hài hòa tạo cảm giác thoải mái
Tỷ lệ lợi dụng nguyên liệu khá tối ưu trên 80%
Sau khi hoàn thành sản phẩm chúng tôi có những kiến nghị sau đây:
Cần phải tính toán và xem xét kỹ lưỡng kết cấu cùng với các liên kết của chi tiết để đảm bảo độ bền, từ đó hỗ trợ cho quá trình gia công, lắp ráp, đóng gói và vận chuyển được thực hiện một cách dễ dàng.
Để đảm bảo sai số gia công nằm trong giới hạn cho phép và tránh lãng phí nguyên vật liệu, cần thực hiện gia công chính xác Việc làm khung xương cố định cho các phần ván uốn cong là rất quan trọng để ngăn ngừa tình trạng vênh rộng, đảm bảo đúng độ cong theo thiết kế.
Nghiên cứu và áp dụng các biện pháp công nghệ tối ưu nhằm giảm thiểu thời gian, chi phí sản xuất và phế phẩm trong gia công là cần thiết để thúc đẩy hiện đại hóa và tự động hóa trong sản xuất hàng loạt, từ đó giúp giảm giá thành sản phẩm.