Конструкционные материалы деревообработки

Древесиной называют жесткие органические ткани, составляющие основу стволов деревьев, используемые в качестве конструкционного материала в различных производствах. Древесину можно использовать для производства изделий как в ее естественном состоянии, так и изготавливать различные материалы на ее основе, обладающие набором заданных свойств.

Натуральная древесина

В различных отраслях промышленности натуральную древесину используют в виде стандартных пиломатериалов и шпона. В мебельном производстве цельную древесину называют «массив дерева».

Пиломатериалы — это заготовки с двумя плоскопараллельными сторонами, получаемые путем продольного распиливания бревна. Размеры и качество пиломатериалов определены стандартами.

Различают пиломатериалы хвойных пород древесины (сосна, ель, кедр) — их применяют в строительстве и при отделке помещений; пиломатериалы твердых лиственных пород (дуб, бук, клен, вяз, береза) используют в столярных работах и в качестве отделочного материала; пиломатериалы мягких лиственных пород (ольха, липа, тополь) — для резьбы по дереву, изготовления утвари, игрушек.

Пиломатериалы делят по видам, основные из которых доски и брусья. На рис. 3.1 представлены основные виды пиломатериалов.

Рис. 3.1. Виды пиломатериалов:

брусья: а — двухкантный; б — четырехкантный с обзолом; в — чистообрезной; доски: г — необрезная; б — полуообрезная с обзолом; е — обрезная¹

Доской называют пиломатериал, толщина которого не превышает 100 мм, а ширина более чем в два раза превосходит толщину. Размеры бруса но толщине и ширине сопоставимы между собой. Брус, толщина и ширина которого менее 100 мм, называется бруском. Доска, ширина которой менее 60 мм, — рейка. Рейку, применяемую для обшивки стен, называют вагонкой. Длина пиломатериала значительно превосходит ширину и толщину и может достигать 6 м. Стандарты допускают различные длины пиломатериалов в зависимости от размеров ствола.

Пиломатериалы нормируют по размерам при влажности 15%.

На рис. 3.2 показаны основные части пиломатериала. Пласть пиломатериала — это продольная широкая сторона доски или одна из сторон бруса. Та нласть, которая при распиливании бревна находилась ближе к сердцевине ствола, называется внутренней, та, что ближе к заболони — наружной. Кромка — продольная узкая сторона доски. У бруса кромка отсутствует. Ребром называют линию сопряжения пласти и кромки доски или двух пластей бруса. Торец — поперечная сторона пиломатериала. Иногда на пиломатериале сохраняется часть наружной поверхности бревна, зачастую вместе с корой. Такую часть называют обзолом.

Рис. 3.2. Основные части пиломатериала:

а — пласть; б — кромка; в — ребра; г — торец; д — обзол¹

К натуральной древесине относят также шпон — тонкие листы древесины. В зависимости от способа снятия листа с цельного бревна определяют тип шпона: строганый, пиленый или лущеный.

Нарезанные узкие панели из шпона или реек называют ламелями.

Пиленый шпон получают путем продольного распиливания бревна или пиломатериалов на тонкие листы. Толщина листов пиленого шпона варьируется от 1,5 до 10 мм. Этот тип шпона является дорогостоящим из-за большого количества отходов при производстве, но обладает высоким качеством. Пиленый шпон изготавливают из разных пород древесины и используют в качестве отделочного материала при производстве мебели и столярных изделий; в качестве основы межкомнатных дверей; для изготовления корпусов музыкальных инструментов и в наборе для изготовления гнутоклееных изделий.

Строганый шпон получают путем срезания тонкого, от 0,4 до 1 мм, слоя древесины с поверхности бревна. Строганый шпон используют в качестве отделочного материала для мебели. В зависимости от направления резания различают тангенциальный (Т), радиальный (Р) шпон, а также комбинированные их типы (ПР — полурадиальный, ТТ — торцово-тангенциальный).

При выборе направления резания ориентируются, прежде всего, на выразительность текстуры того или иного участка строгаемой поверхности (рис. 3.3). Радиальный шпон имеет полосчатый рисунок, тангенциальный — арочный, комбинированный шпон имеет сложную текстуру, самостоятельную для каждого отдельного листа.

Рис. 3.3. Строганый шпон:

а — радиальный; б — тангенциальный¹

Строганый шпон получают из разных пород древесины. Чем богаче и ярче текстура, тем ценнее шпон. Важным показателем качества и технологичности строганого шпона является толщина листа. Чем тоньше шпон, тем больше его выход из одной заготовки, что важно для экономии ценных пород древесины. Но на работу с тонкими слоями накладывают ограничения анатомические особенности строения различных пород. Рассеянососудистые породы древесины (яблоня, тополь, бук, береза), обладающие наиболее мелкими порами, позволяют получать шпон толщиной от 0,4 мм. Кольцесосудистые породы древесины (дуб, ильм, каштан), обладающие крупными порами, через которые при работе просачивается клей, изготавливают толщиной не менее 0,8 мм. Шпон из древесины хвойных пород (тис, сосна, лиственница) строгают только в радиальном направлении из-за существенной разницы механических свойств древесины в пределах одного годичного кольца, что приводит к расслаиванию шпона в тангенциальном направлении.

Самым дешевым и производительным способом получения шпона является лущение, в процессе которого с вращающегося цилиндрического бревна на специальном лущильном станке срезается, но спирали лист древесины толщиной от 0,3 до 4 мм (рис. 3.4).

Для производства лущеного шпона используют различные породы древесины: березу, сосну, бук. Текстура лущеного шпона маловыразительна, его применяют в производстве фанеры.

У шпона различают лицевую (правую) и обратную (левую) стороны. Лицевой называют ту сторону листа, которая в процессе разделения бревна была снаружи, а обратной — внутреннюю сторону, по которой производилось разделение.

Свойства лицевой и внутренней поверхностей неодинаковы, поскольку при срезании слоя на одну из сторон действует инструмент, на другую —^[1]

Рис. 3.4. Лущение шпона^1.

прижимные механизмы станка (для строганого шпона) либо внутренние напряжения, образующиеся в материале при отгибе листа от бревна в процессе лущения, приводящие к образованию микротрещин. Чем толще лист лущеного шпона, тем выше вероятность появления трещин.

• [1] URL: www.dinar.by.