Обработка древесины

Обработка древесины.

  • Технологии  обработки древесины
  • Сушка
  • Разметка
  • Теска древесины
  • Пиление древесины

Технологии  обработки древесины

Древесина – является органическим, пористым материалом растительного происхождения, которое может быть подвержено биологическому, механическому или химическому воздействию.

  1. Биологическая обработка древесины – это переработка низкокачественной древесины и миллионы тон разнообразных древесных и сельскохозяйственных отходов в важнейший продукт – кормовые белковые дрожжи, а так же вырабатывать этиловый спирт, фурфурол, ксилит. Биологическая обработка древесины призванная обеспечить сельскохозяйственное производство ценными продуктами микробиологического синтеза.
  2. Механическая обработка древесины – это обработка при которой изменяются форма и объем древесины без изменения самого вещества. Такая обработка древесины резко отличается от химической, при которой изменяется вещество древесины. Подавляющая часть древесных материалов обрабатывается с нарушением связи между волокнами. Эта обработка древесины основана на свойстве делимости и производится в основном резанием: пилением, строганием, фрезерованием и др. Значительно реже применяется обработка без нарушения связи между волокнами (прессование, гнутье), при которой используются пластические свойства древесины, т. е. способность сохранять приданную ей деформацию после прекращения действия внешних сил. Однако пластичность древесины весьма мала по сравнению с пластичностью таких материалов, как металл, в связи с чем это свойство используется в древесине в меньшей степени.
  3. Химическая обработка древесины – это обработка в процессе которой на древесину воздействуют различными химическими соединениями. Химическая обработка древесины объединяет несколько производств: Целлюлозно-бумажное производство – производство бумаги и картона; Гидролизное производство; Пиролиз (сухая перегонка) древесины дает древесный уголь, метиловый спирт, уксусную кислоту, фенольные смолы, различные органические растворители; Канифольно-скипидарное производство позволяет получить канифоль, скипидар. Которые используются в лакокрасочной, парфюмерной и фармацевтической промышленности.

В связи с этим в любом деревообрабатывающем, лесопильном или химическом производстве обработка древесины происходит по этапам, в процессе которых, конечному изделию из древесины придают определенные свойства, которые должны отвечать определенным требованиям рынка. Только при выполнении этих требований можно гарантировать устойчивость изделия в процессе его эксплуатации, механическую стойкость, неизменность линейных размеров в среде, где часто возникают изменения влажности и температуры.

Давайте заглянем в прошлое и увидим, что с развитием человечества на всех этапах его истории расширялось и применение древесины в строительстве, быту, технике, искусстве. Одновременно развивались и совершенствовались методы обработки древесины. Во все времена мастера, искусно владеющие топором, пилой, долотом, снискали всеобщее уважение и почет.

С появлением ремесел древесина стала одним из первых конструкционных материалов для изготовления прядильных, ткацких, мельничных, гончарных и других станков. Ее широко применяли в вагоно — судо- , авто- и авиастроении.

Развитие производства высокопрочных легированных сталей и легких металлов, а также успехи химии полимеров привели к постепенному вытеснению древесины из основных отраслей транспортного машиностроения. Тем не менее огромное значение изделий из древесины сегодня не снизилось и, несомненно, сохранится в будущем. Это объясняется многими причинами и прежде всего рядом ценнейших свойств древесины как конструкционного материала.

В настоящее время из нее изготавливают изделия тысяч наименований. Это прежде всего мебель всевозможных видов и назначений, детали зданий и сооружений, многочисленный хозяйственный и спортивный инвентарь, музыкальные инструменты.

Несмотря на большое разнообразие изделий из древесины и их конструкции, технологиии обработки древесины строят на основе одних и тех же принципов: распиливании, строгании, сверлении, точении и шлифовании. Изменились разве что способы и методы обработки древесины: на смену ручным пришли механические средства производства. Приводимые в действие электроэнергией, они значительно сокращают время обработки древесины, существенно повышают производительность труда и качество выполненных изделий. Поэтому деревообрабатывающие станки сегодня используют не только в промышленном производстве, но и в мастерских частных пользователей. Это, в основном, малогабаритные, иногда многофункциональные стационарные или переносные машины, которые позволяют производить все необходимые виды механической обработки древесины

Сушка древесины: Способность дерева впитывать и удерживать влагу делает необходимым, до момента начала деревообработки, процесс очень аккуратного просушивания. Этим будут большим образом исключены возможные проблемы со вздутием древесины и изменением его геометрии в зависимости от уровня относительной влажности в помещении.

Искусственная просушка проводится разными способами: в сильно разряжённой среде, посредством конденсации влаги, путём воздушной обдувки. Весь цикл просушки требует наличия очень сложного оборудования во избежание искривлений древесины, трещин или создания внутреннего напряжения, которые могут возникнуть из-за небольших дефектов просушки. Хорошая стабильность древесины достигается уже при 10 -12 % относительной внутренней влажности.

Постоянное внимание передовых деревообрабатывающих производств к проблемам уменьшения их отходов и брака путём использования древесины более рациональным способом, с одной стороны, и путём использования качественной древесины с высокой степенью устойчивости, с другой, сделало возможным производство различных производных от древесины, которые имеют очень хорошие качественные и технические характеристики.

Плиты из волокна средней плотности МДФ: волокнистые плиты однородной толщины вырабатываются из предназначенного на вырубку леса и отходов (обрезков) деревообработки, которые перемалывают до небольших кубиков (чипсов), подвергают обработки паром под высоким давлением и, в последствии, подают на вращающиеся диски дефибрёра (тёрочной машины). Весь протираемый и свойлачиваемый материал сразу поступает на просушку и последующую склейку. Этот тип полуфабриката имеет отличные характеристики компактности, сцепления волокон, а также постоянство геометрических размеров в течении долгого периода времени. Самой сильной стороной этого материала является исключительно благоприятное соотношение между твёрдостью и толщиной: листы из МДФ могут быть от 4 до 22 мм. В последнее время стали появляться дверные блоки с коробами и наличниками из МДФ, покрытые шпоном ценных пород древесины или достаточно новым материалом - синтетическим шпоном "ламинатином", во много раз превышающим своего натурального "родственника" по многим показателям и прежде всего по износостойкости.

Листельная (реечно-наборная древесина): Это древесный полуфабрикат, он изготавливается путём склеивания листелей (реек) из высушенной сосны или тополя, учитывая разнонаправленность волокон древесины соседних брусков для лучшей стабильности всего блока. Например, для дверных коробок, чаще всего изготавливаемых именно из такого материала, склеивание происходит в два слоя с промежуточным демпфированным листом тонкой фанеры. Впоследствии такой "пирог" для маскировки стыков покрывают натуральным шпоном ценных пород дерева. Готовая продукция обладает эстетическими характеристиками массива дерева, но с более оптимизированными эксплуатационными характеристиками.

Древесностружечная плита ДСП: Это панели однородной толщины, состоящие из фрагментов древесины (стружки), смешанных со связующим материалом, имеющим в своей основе синтетические смолы, и получаемые путём прессования.

Фанера из тополя: Материал, состоящий из множества листов древесины различной толщины, наклеенных один на другой с перекрещиванием направления хода волокон соседних слоёв для лучшей стабилизации характеристик всего изделия. Обладает высокой стабильностью и твёрдостью.

Обработка сушкой:

Определение: Обработка, целью которой является снижение относительной внутренней влажности древесины с целью повышения её твёрдости, устойчивости и продолжительности срока её службы.

Преимущества: изготовленные из подобной древесины межкомнатные двери не деформируются и сохраняют эстетические и функциональные свойства, неизменные во времени.

Производство панелей из МДФ:

Определение: Производство полуфабриката из деревянных чипов (маленьких кубиков неправильной формы), обеспечивающих отличное сцепление волокон и компактность.

Преимущества: Применение этого материала в изготовлении межкомнатных дверей позволяет последним приобретать свойства отличной планарности поверхностей полотна, поверхностной твёрдости и сопротивляемость ударам. Кроме этого, достигаются превосходные эстетические результаты с отличными возможностями по покраске. Данный материал широчайшим образом применяется для изготовления шпонированных и ламинированных наличников, доборов, стоек коробов, пантографированных полотен под покраску и различных накладок для входных дверей.

Производство ламельной древесины:

Определение: Производится путём склеивания брусков из высушенной древесины хвойных пород.

Преимущества: Используется для изготовления межкомнатных дверей, которые демонстрируют привлекательность дверей из массива дерева. Характеризуется особой стойкостью к деформациям, трещинам и высыханию с уменьшением размеров. Незаменима при производстве шпонированных стоек коробов и шпонированных обвязов стоек полотен. По своим свойствам и престижности не уступает массивной древесине.

Производство ДСП (древесно-стружечной плиты):

Определение: Производство полуфабриката, состоящего из стружечных фрагментов древесины, замешанных на связующем компоненте из синтетических смол и подвергнутых прессованию и спеканию.

Преимущества: Применение данного материала в производстве межкомнатных дверей позволяет достичь значительных результатов по планарности и стабильности геометрических размеров двери. Носит также шумопоглощающие функции.

Производство фанеры:

Определение: состоит из множества листов древесины различной толщины, склеенных между собой специальными клеями, по большей степени, на основе синтетических смол. Для повышения стабильности листы древесины склеиваются с разнонаправленными волокнами.

Преимущества: Применение данного материала при производстве межкомнатных дверей позволяет достичь хороших результатов прочности и стабильности во времени. Чаще всего фанерные листы используются при производстве шпонированных ценными породами древесины наличников, коробов и их расширителей (доборов). Фанерные листы применяются также для изготовления пантографированных полотен и декоративных накладок для входных дверей.

Пиление древесины

Пиление древесины

  • Техника пиления
  • Пилы

Пиление широко применяют для обработки дерева. Столяры в ос­новном используют ножовки и лучковые пилы, которыми пилят по­перек, вдоль волокон и под углом. Поэтому у пил должны быть зубья для продольного, поперечного и смешанного пиления. У пил продольного пиления зубья имеют косоугольную форму с небольшим наклоном в сторону пиления. Работают такой пилой в направлении от себя. Пилы для смешанного распиливания заменяют одновремен­но две пилы продольного и поперечного пиления, зубья имеют фор­му прямоугольного треугольника и пилят ими только от себя. Для поперечного распиливания применяют пилы с зубьями в виде равнобедренного треугольника, пилят такой пилой в обе сто­роны, то есть взад и вперед.

Во всех пилах промежутки между зубьями называют пазухами, а иногда - впадинами. Назначение пазух собирать опилки и при выходе из пропила выбрасывать их. Зубья у пил бывают разной высоты и с разным шагом. Эти данные и определяют размеры зубьев. Шаг зуба - это расстояние между вершинами рядом расположенных зубьев. Высота зуба - это расстояние от вершины зуба до основа­ния, которое измеряют по перпендикуляру.

Зуб каждой пилы имеет три режущие кромки. У зубьев пил для продольного пиления передняя грань называется грудкой, а задняя - спинкой. Короткая кромка, образуемая грудкой и спинкой, является режущей, а боковые кромки грудки подрезают с боковых сторон пропила волокна древесины, и пропил становится чище. Также работают зубья пил для смешанного пиления. У пил для поперечного пиления волокна древесины перерезаются боковыми кромками, а расслаива­ние волокон выполняет передняя кромка, то есть вершина зуба. Следует обратить внимание на углы заострения зубьев для мягкой древесины: у продольных пил он равен 40-50°, для твердой древеси­ны - 70°; у смешанных поперечных пил - соответственно 50-60° и 60 -70°.

Эффективные углы резания для продольного пиления - 60-80°, для смешанного - 90° и для поперечного - 90-120°.

 

Пилорама ленточная

Ленточная пилорама

Часто при работе на ленточной пилораме возникает такой дефект, как «волна», т.е. неровная поверхность доски, которая получается после распила бревна. Для того, чтобы данного дефекта избежать, нужно учитывать четыре фактора, которые непосредственно влияют на распил.

Ленточная пилорамаОператор деревообрабатывающего оборудования

Особое внимание оператор должен уделять настройке ленточной пилорамы. В его обязанности входит правильный выбор пилы, а также установка оптимальной скорости пиления. Скорость устанавливается в зависимости от обрабатываемой древесины. Лучше устанавливать значение немного ниже предельно допустимого. Если скорость будет слишком высокой - поверхность будет волнистой, а если низкой - на поверхности будут выступы как на стиральной доске.  Настраивать ленточную пилораму нужно по возможности чаще (желательно, раз в день). Если вы будете настраивать деревообрабатывающее оборудование раз в неделю, то настройка отнимет у вас очень много времени. По возможности проверяйте регулировку станка после каждого возможного контакта древесины и опорного ролика.

Ленточная пилорама

Следует осмотреть все части станка, которые могут вызвать появление «волны».

Прежде всего, нужно осмотреть ролики пилы. На бортиках роликов не должно присутствовать глубоких рисок, которые, как правило, образуются, если при распиле ролики не вращаются. На роликах не должно быть следов выработки - в противном случае полотно пилы будет вибрировать. При осмотре подшипников стоит помнить, что допустим лишь небольшой люфт. Когда вы меняете подшипники, обратите внимание, насколько хорошо они вставились в ролик. Если же посадочные места разбиты, то лучше сразу менять ролик, т.к. убрать люфт заменив одни только подшипники не удастся.

Проверьте также крепление оси ролика. Если шпильки в порядке, но есть люфт, то корпус следует сменить.

Если регулировочные шпильки и контргайки вышли из строя, смените их на новые. После используйте только качественный инструмент для их регулировки, чтобы избежать быстрой поломки.

После того, как вы заменили неисправные узлы и детали, полностью отрегулируйте ролики. Направляющая подвижного ролика при его перемещении должна быть строго параллельна плоскости опорного стола. Часто эту регулировку не выполняют, что в результате вызывает «волну» на поверхности.

Отрегулируйте положение пилы на шкивах. Если пила сбегает со шкивов, то задняя кромка сильно растягивается, а потому и пила начинает пилить неустойчиво.

Ленточная пила

Часто к появлению «волны» со стороны приводят следующие причины:

  • Плохая заточка пилы (пила тупая).
  • Недостаточная величина разводки пилы, а также неравномерность разводки.
  • Угол заточки пилы. Если угол слишком мал, то скорость пиления снижается. Если слишком велик - пила перегружается и начинает вязнуть в дереве.
  • На длительность «жизни» ленточной пилы также влияют следующие факторы:
  • Диаметр распиливаемого бревна
  • Порода древесины
  • Профессионализм оператора
  • Давление пилы
  • Чистота дерева
  • Скорость распила
  • Позиция пилы.

Древесина

«Волна» при распиловки древесины может образоваться в следующих случаях:

Неравномерная плотность древесины. Чтобы избежать этого недостатка, нужно либо на разных участках менять схему раскроя, либо постоянно дополнительно выравнивать поверхность полученного бруса.

Мерзлая древесина. Если дерево полностью замерзло, то проблем при распиле не будет. Но если дерево подмерзло совсем немного, то начнутся проблемы с неравномерной плотностью.

Древесина с большим количеством сучков. В таком случае, при прохождении каждого сучка стоит плавно снижать, а потом повышать скорость.

Смолистая древесина. Если при распиловке на ленточной пилораме на инструмент налипает смола, пила утолщается, начинает тереться о стенки пропила и нагреваться.

Поэтому стоит применять моющую жидкость, чтобы избавляться от смолы на пиле.

При выборе пилорамы продажа таковой осуществляется многими компаниями. Но выбор только качественного и оборудования и внимание ко всем перечисленным факторам позволит сохранить качество и продлить срок службы вашего оборудования.

 

Разметка материала

Разметка материала

Этот процесс ответственный и трудоемкий. При правильной раз­метке можно получить детали точных размеров, с минимальными от­ходами древесины, что играет большую роль.

Разметка досок перед раскроем на заготовки называется предва­рительной, и в этом случае обязательно дается припуск на дальней­шую обработку, сушку и коробление. Если древесина сухая, то суш­ка и коробление не учитываются. Припуск - это превышение разме­ров заготовки по сравнению с готовыми деталями. Припуск считает­ся нормальным по длине в пределах 20-40 мм, по ширине и толщи­не - 5 мм. Оставляя припуски, надо учитывать ширину пропила. Для начинающего столяра припуски должны быть несколько больше.

Раскраивать доски лучше всего по остроганной пласти, на кото­рой видны все пороки и при этом их можно обойти или вырезать. Та­кой вариант приводит к меньшей потере древесины.

Таким образом, размечать доски или бруски на детали следует очень точно. Точность разметки зависит от мастерства столяра и ка­чества разметочного инструмента. Плохо изготовленный разметоч­ный, или мерительный, инструмент может привести к ошибкам и перерасходу древесины.

Распиливают дерево вдоль или поперек, строгают, долбят, свер­лят, запиливают шипы по меткам или рискам.

Метку - короткую черточку - чаще оставляют при распиливании дерева поперек; риску, длинную сплошную линию, намечают при распиливании дерева вдоль и поперек. Метки и риски выполняют простым карандашом твердостью Т, ТМ, М, шилом, рейсмусом, ста­меской. Нельзя применять химический карандаш, следы которого выходят наружу даже сквозь масляную краску.

Начинающему столяру рекомендуем сначала научиться разме­чать детали вручную, а после получения навыков приступать к изготовлению различных шаблонов и других приспособлений.

 

Теска древесины

Теска древесины

В процессе изготовления столярных изделий, и особенно в про­цессе оформления или отделки дома, иногда приходится древесину тесать, колоть, перерубать.

Для выполнения этих работ столяру необходим топор средних размеров. Его топорище должно равняться двум с половиной-трем высотам топора, которое считается от лезвия (жала) до обуха. То­пор с таким топорищем удобен для тески и менее удобен для раска­лывания древесины, которое лучше всего выполнять топором на длинном топорище.

Топорище желательно изготовить из корневой части ствола дере­ва, не допуская заколов древесины или шероховатостей. После на­садки и закрепления клином топорище можно покрыть олифой.

Теска бревна на один кант

До начала отески бревно укладывают на две деревянные под­кладки - чураки и закрепляют угловыми скобами. Брев­но удерживается прочнее, когда в подкладках выбирают треугольное или полукруглое отверстие (выемки). После этого на торцах бревна при помощи отвеса размечают линию отвеса, то есть проводят верти­кальные линии - риски. По верху этих рисок делают топором заще­пы, в которые закладывают шнур. Один конец шнура можно удерживать рукой.

Отеску ведут по окоренному или неокоренному бревну. Если бревно окорено и от времени почернело, то шнур намеливают, или натирают мелом. Если бревно не окорено, то шнур натирают мелом или снимают кору по примерной линии шнура и отбивают линию шнуром, натертым углем или головешкой. На светлой древесине мел плохо заметен. Закрепив шнур, подходят к середине бревна, встают с обратной стороны отеса, поднимают шнур так, чтобы он опустился строго вертикально, то есть так, как были проведены на торцах вер­тикальные линии. Опущенный шнур, ударяясь о бревно, стряхивает с себя мел или уголь, который остается в виде линии. Бревно на один кант отесывают по этой линии начиная от вершины к комлю, что не дает задиров. Со стороны отеса через 250-350 мм делают несколько надрубов, примерно на глубину отеса. Это позволяет скалывать дре­весину, а затем отесывать, что ускоряет работу. Первоначальную ще­пу снимают до пробитой линии, оставляя древесину нетронутой до 5 мм. После этого окончательно зачищают до пробитой линии так, чтобы оставшаяся после тески древесина имела чистую вертикаль­ную плоскость. В процессе работы ногу со стороны отеса надо от­ставить от бревна как можно дальше во избежание отскока топора.

Теска бревна на два и четыре канта

Бревно на два канта отесывают в такой же последовательности, что и на один кант. Ширина стесываемых сторон должна быть оди­наковой, иначе бревно получится однобоким. Искривленные бревна перед теской следует, укладывать выпуклой стороной вверх. Бревно на три канта отесывают так же.

Бревно на четыре канта, или брус прямоугольной формы, отесывают так. На некомлевой стороне бревна (в отрубе) циркулем проводят окружность. Диаметр окружности должен быть таким, чтобы в него вписался брус со сторонами нужного размера, после этого на комлевой стороне циркулем проводят такую же ок­ружность. Затем через центр окружности проводят взаимно перпен­дикулярные линии. Если концы этих линий в пределах окружности соединить прямыми линиями, то получим квадрат с вершинами 1, 2, 3, 4. Разметив квадраты, на обоих торцах через их вершины проби­вают линии, или риски, и приступают к отесыванию бревна на четы­ре канта, как было рассмотрено выше.

Теска бревна накругло под одну скобу с постоянным сечением

Бревно накругло под одну скобу с постоянным сечением отесывают так. Сначала бревно отесывают на четыре канта, ширина которых зависит от размера круглого бревна. После этого торцы бревна делят на четыре, шесть или восемь равных частей как по вертикали, так и по горизонтали. Затем по всей длине бpyca с помощью намеленного шнура пробивают линии. Образован­ные уголки стесывают топором для получения нужной округлости, которую проверяют скобой или шаблоном с выполненной полуокруж­ностью, равной диаметру бревна. После тески круглую заготовку можно выровнять, острогав ее лучше всего медведкой.

Круглые заготовки чаще применяют для украшения крыльца, ве­ранды, беседки или для оформления наличников.

Работая топором, надо соблюдать правила техники безопасности, бревно необходимо прочно закрепить на подкладках. Для этого в подкладках вырубают паз, а концы бревна немного отесывают и за­крепляют все клином и скобами.

Нельзя применять тупой топор, поскольку он отскакивает от древесины и может стать причиной травмы.