紀元前4,000年以上の古代エジプト王朝から19世紀のヨーロッパの第二次産業革命まで、家具の歴史は実は木材の歴史です。19世紀後半に近代家具が登場し、生産性の飛躍的な向上によってもたらされた二度の産業革命に依存し、家具製造業は1世紀以上の発展期間の中で生産効率と生産能力を大幅に向上させ、今もなお家具を生み出し続けています。新しい生産プロセス。

現在市場に流通している非木製家具の素材は、金属素材、非金属無機素材、天然有機素材、合成有機素材、複合素材の5つに大別されます。新しい炭素材料技術の開発が継続的に改善されているため、家具用途における炭素繊維複合材料の将来性は非常に幅広いものとなります。

軽量家具デザインは、家具製品自体の物理的重量と視覚的な重量感を軽減することが主な目的であり、同時に、家具デザインと統合された炭素繊維複合材料は、デザイナーが火花を散らすためでもあります。創造性の。家具の軽量設計のための炭素繊維複合材料の開発と応用は、炭素繊維複合材料の支持構造構成の最適化、軽量の成形プロセス、軽量家具の感覚を生み出す家具のスタイリングデザインなど、より多くの可能性を提供します。

従来の素材では実現が困難な超軽量

炭素繊維複合材料の最大の特徴はその軽さで、その密度は鋼鉄の1/5、チタン合金の1/3、さらに軽いです。アルミ合金やFRPよりも優れています。炭素繊維複合材料で作られた家具は、一方では超軽量の品質を持ち、軽くて器用で、組み合わせ、移動、輸送が簡単ですが、他方では、斬新で独特で、消費者に視覚的なイメージを与えやすいです。快感。

日本人デザイナー鈴木聖美デザインのバックチェア（シェルシェ ミディ）では、彼女のカーボンファイバー複合素材の「軽さ」がこの特徴を完璧に解釈していることがわかります。

鈴木聖美デザインの椅子

椅子の重さはわずか960gです。風にそよぐ海辺の花々の暗い影をイメージしたデザインは、女性の身体の軽やかさと優雅な姿勢を両立させます。同じくオランダの若手デザイナー、ブラム・ゲーネンがデザインしたガウディチェアの重さはわずか1kg。

ブラム・ジーネンがデザインした椅子

これら2つのデザインの椅子は、超軽量であるために基本的な機能が失われているのではなく、より極端でシンプルな素材そのものの魅力がにじみ出ており、炭素繊維複合素材とは異なるものである可能性があります。伝統的な素材の魅力。

耐荷重構造の完璧なプレゼンテーション

カーボンファイバー家具のデザインは、素材自体の優れた素材特性に加えて、柔軟で多用途な構造構成デザインのおかげで軽量化を実現します。

まず第一に、従来の補強、丸みを帯びたコーナー、サンドイッチ構造やその他の効率的な耐荷重加工方法の使用により、より少ない材料で必要な強度と剛性を得ることができ、また、カーボンファイバーの機械的特性のトポロジカルな最適化を通じて、必要な強度と剛性を得ることができます。あらゆる方向の力に耐える複合材料を使用し、家具製品をさらに軽量化します。

このような形式の家具コンポーネントは、材料を節約するだけでなく、家具が占めるスペースも削減します。家具デザイナーのテレンス・ヌードゲートは、F1 デザイナーのジョン・バーナードと協力して、極薄のコンポーネントを備えたテーブル (Surface Table) を作成しました。

ジョン・バーナードがデザインしたテーブル

ご覧のとおり、カーボンファイバー強化樹脂天板の厚さはわずか2mmで、横から見るとテーブルのフレームがほとんど見えませんが、最大3mの天板を支えるのに十分な強度があります。同様に、オーストラリアの別のステルス テーブルのデザインでは、テーブルの端の厚さはわずか 6 mm です。

炭素繊維複合材ステルステーブル

この2つのテーブルからは、極薄の部品の滑らかで繊細なラインが醸し出す独特の高級感と技術が感じられます。

炭素繊維複合材料の機械的特性の異方性を利用し、形状設計を満たす条件下で力構造の合理的な設計を最適化することで、材料の機械的特性の方向を有利な力伝達に沿って配置します。構造の経路を変更して、同等の強度または同等の剛性の設計を実現します。これにより、炭素繊維複合材の機械的特性が炭素繊維複合材の利点を最大限に引き出し、材料の各グラムの耐荷重能力をより活用できるようになります。効率的に。デザイナーのDesign-Jayがデザインしたテーブルのように、脚は非常にスリムで、デスクトップは極薄ですが、このような薄いカーボンファイバー素材の使用は、頑丈で信頼性があるかどうかを心配する必要はありません。設計者は、データの計算と実験的テストを通じて、材料の機械的特性の利点に従って力伝達経路に沿った構造を設計し、使用する材料を最大限に削減し、冗長性の痕跡のない構造を実現しました。とてもしっかりしています。全体的に見るとシンプルなテーブルですが、側面から見るとシンプルな線が多く、軽やかで繊細な印象を与えます。

Design-Jay のカーボンファイバー複合テーブル

超大型カンチレバーの実現

炭素繊維複合材料は、通常の家具素材よりもはるかに高い引張強度と曲げ強度を持っています。この性質を利用すると、家具の部品を曲げずに一定のスペース内で大きく伸ばすことができます。

2009年の東京ファイバー展示会で、日本の現代建築家青木淳氏は、大型の片持ち式スポットライトであるシンビームランプのデザインを披露しました。ランプ本体は日本の東レ製カーボンファイバー製で、片持ち式ライトプレートの長さは6メートルです。

青木淳氏デザインのカーボンファイバー複合ライトパネル

類似したものとしては、イタリアのオリンパス社が発売した本棚（アリアンテ）もあり、これも炭素繊維複合材料で作られており、本棚の各層の棚が垂直方向の中心まで両側の軸方向に広がり、上向きに伸びている。 2.7mまで。このような2つの家具は、いずれも大型カンチレバーの素材特性を適切に表現することで、より広い空間の使い方をユーザーに提供します。2 つの家具は、適切な素材の特徴である特大のカンチレバーによって表現され、ユーザーに広い範囲の空間を提供します。

オリンパスFRP製本棚

カーボンファイバー複合本棚