Дерево. Технологические процессы обработки древесины.

Появление на рынке строительных материалов большого количества современной продукции не уменьшает привязанность населения к деревянным строениям и изделиям.

Дерево может служить долго и безукоризненно после проведения профилактических мероприятий. Обработка деревянных изделий по одной или нескольким технологиям гарантирует комплексную защиту от многих внешних воздействий.

Факторы угрозы для качества деревянных изделий

В течение эксплуатации в условиях помещений или улицы на деревянные материалы оказывает влияние множество обстоятельств. Наружные изделия подвергаются следующим воздействиям:

• солнечному облучению;
• атаке паром и непосредственно водой из осадков;
• инфицированию грибками, бактериями, насекомыми;
• механическим нагрузкам.

Во внутреннем пространстве строений агрессивные влияния менее заметны, но они тоже играют существенную роль в поддержании хороших эксплуатационных качеств древесины.

Для сохранения свойств деревянных изделий применяются разные способы: химическая, механическая (физическая), комплексная обработка. Некоторые приемы могут быть выполнены только в цехах со специальным оборудованием, другие можно вполне реализовать в домашних условиях.

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.

Способы защиты деревянных поверхностей

Нанесение на древесину химических веществ использовалось еще в древние времена, когда о науке не было представления. Для этих целей применяли растительные масла, смолы, деготь, природные тонирующие реагенты защитного действия. На современном рынке имеется большое количество сложных, совершенных по действию композитов, которые применяются наравне со старыми средствами.

Химический

Защита древесины с помощью химических составов проводится следующими средствами:

• маслами и им подобными веществами;
• лакокрасочной продукцией;
• антисептиками;
• грунтовками.

Выпускают составы, оказывающие комбинированное действие на древесину. В результате обработки такими средствами изделие становится устойчивым практически к любым внешним воздействиям повседневного характера.

Масло

Масло для пропитывания древесины выделяют из подсолнечника, льна, тикового и тунгового деревьев. Иногда используют дегтярное масло, полученное из березы. Средства отличаются хорошими экологичными качествами, создают эффективный защитный покров при условии грамотно проведенной подготовки основы, включающей тщательную очистку и механическую обработку.

Масла обладают хорошей проникающей способностью, создают красивый художественный эффект на поверхности, стойко переносят изменения температуры, включая понижение до отрицательных значений.

Продуктом, полученным из некоторых видов масел, является олифа, которую издавна применяли и продолжают использовать для обработки древесины своими руками. В результате продолжительного застывания на деревянных поверхностях образуется природный полимерный слой, не допускающий проникновения влаги, микробов.

Эффективный прием, позволяющий получить качественную поверхность, сводится к распределению тонкого слоя олифы в несколько стадий, между выполнением которых изделие должно находиться в чистом помещении без пыли. При таком исполнении работы древесина не будет загрязняться, поверхностное покрытие не будет липнуть; а олифа успешно полимеризуется с образованием чистой пленки.

Воск

Воск по химической природе близок к растительным маслам, он тоже является разновидностью простых липидов. Восковые покрытия эффективны на изделиях из древесины для домашнего использования. Полученный поверхностный слой сохраняет естественную красоту дерева, украшает мебель, двери между комнатами.

Лаки и краски

Для защитной обработки древесины часто применяют лаки и краски, ассортимент которых разнообразен, отличается по составу, ценам, способам нанесения. Обычные лаки покрывают дерево прозрачной пленкой, эффективны в использовании для предметов домашнего интерьера. Мощные атмосферные воздействия простой лаковый слой не выдержит, но у него повышенная стойкость к истиранию, что полезно при нанесении на мебель, внутреннюю отделку помещений.

Обратите внимание! Для наружных работ предназначены специальные виды лаков с мощным водоотталкивающим действием. Они характеризуются повышенной эластичностью, не склонны образовывать трещины.

Краски для дерева обязательно содержат пигмент, формирующий цвет, и какой-либо растворитель. Если пигмент растворен в воде, то с такой краской можно работать без опасений. Единственное специфическое условие заключается в том, что при избыточной влаге в окружающем пространстве водорастворимая краска будет очень долго сохнуть, может плохо зафиксироваться на поверхности древесины.

Краски на основе органических жидкостей высыхают гораздо быстрее, но проводить обработку ими нужно только в респираторе. Пары растворителей синтетической природы токсичны, при вдыхании могут вызывать отравление. Защитный слой, сформированный многими красками, демонстрирует условную эффективность при эксплуатации изделий на улице, потому что через некоторое время в нем могут появляться малозаметные трещины, способные пропускать влагу и микроорганизмы.

Для улучшения закрепления краски на деревянной основе целесообразно предварительно нанести грунтовку, которая во многих случаях содержит антисептики. Таким способом можно предотвратить размножение плесневых грибков, микробов, вызывающих гниение, продлить срок благополучной эксплуатации изделий. Грунтовки многофункционального действия содержат в составе антипирены, понижающие воспламеняемость и способность поддерживать горение природного материала.

Физический

Естественное дерево обладает присущей ему природной влажностью, которая сохраняется при изготовлении пиломатериалов. Молекулы воды концентрируются как в сердцевине, так и в наружных слоях стволов. При плохом просушивании дерева в процессе эксплуатации вследствие испарений влаги из центральных слоев может происходить растрескивание с образованием как мелких, так и очень глубоких расщелин.

Предотвратить нарушение целостности позволяет сушка под вакуумом или без изменения давления. В результате такой физической обработки удается получать древесину с требуемой концентрацией влаги, не превышающей 10% от всей массы.

Обычная сушка без изменения давления проводится при интенсивном вентилировании рабочего помещения в течение 10-15 дней. Если процесс проводить в вакууме, качественную древесину с требуемыми показателями влажности и хорошими внешними характеристиками можно получить за пару дней.

В естественных условиях древесина может сохнуть месяцами.

Обратите внимание! Максимальный защитный эффект обеспечивает термообработка древесины с помощью специального оборудования.

На первом этапе материал прогревают в отсутствии воздуха при температуре, достигающей 180 ℃. При этом происходит полное обезвоживание сырья, гибель всех микроорганизмов и грибков, ранее проживавших в дереве. После интенсивной безвоздушной термообработки сырье прогревают паром при повышенном давлении и температуре, достигающей 240 °С.

Полученная древесина обладает высокими прочностными характеристиками, лишена биологических загрязнений. При желании можно сделать термопечи с подобным действием во дворе частного дома. Однако дело это затратное, оно оправдывает себя только при необходимости проведения постоянной работы с деревом.

Комбинированный

При наличии производственных возможностей древесину обрабатывают, сочетая несколько видов воздействий.

Сначала проводят термообработку, добавляя на втором этапе к водяному пару вещества с антисептическими и антипиреновыми свойствами. В таких условиях они могут глубоко проникать в материал, формируя там защитную среду.

Затем древесину помещают в герметическое пространство, насыщенное химическими реагентами, повышают давление до 12 атмосфер. В таких условиях осуществляется вакуумная пропитка, полученная древесина демонстрирует высокую стойкость ко всем видам воздействий.

Комбинированная обработка, включающая вакуумирование в атмосфере, насыщенной химическими препаратами, называется импрегнированием, считается одним из самых эффективных методов защиты древесины.

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.

Основные операции механической деревообработки

Вам будет интересно:Промышленность Литвы: особенности и специфика

Для того чтобы придать заготовке нужный вид, она должна быть обработана необходимыми параметрами. На практике производства, осуществляющие деревообработку, реализуют десятки операций такого типа, причем многие из них выполняются на одних и тех же многофункциональных линиях. Одна лишь обработка древесины на токарном станке может предусматривать выполнение растачивания, зенкования, сверления, развертывания и других рабочих действий. В более широком охвате можно представить и операции другого формата:

• пиление;
• резка;
• торцевание;
• шлифование и полировка;
• строгание;
• долбление;
• фрезеровка;
• рейсмусование.

Новые технологии в производстве древесных изделий

Последние изменения в данной сфере связаны с активным внедрением автоматизированных и даже роботизированных линий обработки и сборки. Даже простейшие циркулярные станки сегодня могут обеспечиваться ЧПУ и другими средствами «умного» управления, что повышает качество и скорость производственных процессов. Меняются и принципы работы станков. Для обработки древесины крупные предприятия используют лазерные аппараты, многофункциональные четырехсторонние модули с высокопрецизионными фрезами и т. д.

Какая древесина используется в производстве?

Вам будет интересно:Производство моторного масла: характеристики, технология и процесс изготовления

Современная деревообрабатывающая промышленность работает с заготовками различного происхождения, которые отличаются техническими, функциональными и эстетическими характеристиками. Это могут быть и традиционные породы наподобие дуба и сосны, и экзотические – венге, морадо, палисандр и т. д. Непосредственно в России пользуется спросом около 30 пород, большая часть которых в том или ином виде находят свое место в строительстве. Тем не менее в каждой отрасли предъявляются свои требования к заготовкам, что обуславливает и разделение древесины на классы. Для обработки, в частности, имеет значение классификация материала по качественному состоянию структуры:

• Класс III. Заготовка имеет неровную окраску и рисунок слоев. Могут отмечаться частичные изъяны и дефекты наподобие выпадающих сучков, но принципиального значения для надежности, с точки зрения целевого применения, они не имеют. Другое дело, что и товарный класс изделий из такого дерева будет невысок.
• Класс II. Также проявляется неоднородная окраска и незначительные изъяны на поверхности. При надлежащей обработке производитель может получить внешне достойный материал, однако рассчитывать на высокие декоративные свойства едва ли придется.
• Класс I. Ровные, цельные и естественные в цветовой гамме заготовки, которые находятся в пригодном состоянии практически для всех видов обработки и направлений дальнейшего использования. Ограничения обуславливаются лишь характеристиками древесной породы, к которой принадлежит заготовка.

Популярные темы сообщений

• Творчество Жюль Верна
  В этом году исполняется 193 года со дня рождения одного из самых любимых мальчишками романистов, предсказавших в своих фантастических произведениях за долгое их появление таких
• Баян — музыкальный инструмент
  Все мы привыкли считать баян исконно русским народным инструментом. Однако мало кто знает, что жизнь его началась не на Руси, а в Древнем Китае. Правда, поначалу инструмент имел другое, более созвучное той нации, название.
• Дерево (Вяз)
  Вяз относится к деревьям семейства Ильмовые. Родиной дерева считается Азия. Откуда оно и распространилось в Сибирь и Поволжье, на Урал и Кавказ, и в некоторые страны Европы. Встречается в смешанных лесах,

Химическая обработка

Одним из главных недостатков древесного материала является его низкий срок службы, который сокращается в неблагоприятных условиях эксплуатации. Именно на поддержание жизнеспособности с сохранением технико-физических свойств рассчитан химический метод обработки древесины. Производство изделий из дерева и его полуфабрикатов в обязательном порядке предусматривает организацию отдельных технологических участков, где выполняется комплекс защитных процедур.

Он может проявляться в разных формах, среди которых нанесение лакокрасочных покрытий и пропитка. Различаются и применяемые средства обработки. Например, огнестойкость материалу придают средства из группы антипиренов, а нанесение антисептических веществ предотвращает развитие вредных микроорганизмов, которые, в свою очередь, могут запустить нежелательные процессы того же биологического разрушения.

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.

Оборудование для механической обработки

Сколь велико разнообразие операций механической деревообработки, столь же широк и спектр технических средств, за счет которых осуществляются данные работы. Наиболее популярными считаются агрегаты для обеспечения технологии токарной обработки древесины, в ходе которой получаются цилиндрические детали нужной формы. Операция токарной обточки может выполняться и вручную, когда оператор удерживает рабочий инструмент в руках без применения держателя, но чаще всего современные станки такого типа работают в режиме полной автоматики.

Среди других видов оборудования для деревообработки можно выделить фрзеровочные, форматно-раскроечные, лобзиковые, циркулярные и долбежные станки. Опять же, производители стремятся объединять несколько функций на одной станине, поэтому большинство фабричных агрегатов предусматривает реализацию нескольких операций – достаточно сменить режим работы электродвигателя и обновить оснастку.