Из дерева технология изготовления предусматривает. Как открыть столярную мастерскую в эпоху гипермаркетов

Рудковская В.Д.

«Азбука столярного дела»

пособие для преподавателей и учащихся

ДПИ в школах искусств

В пособии описаны особенности различных пород деревьев,

дана характеристика древесных материалов, рассказано о

способах обработки древесины ручным инструментом.

Это пособие – твой верный помощник. На уроках труда ты будешь пробовать свои силы.

Как правильно оборудовать и оснастить рабочее место? Какой выбрать материал? Какие инструменты необходимо использовать при выполнении отдельных технологических операций?

Эти и многие другие вопросы возникнут перед тобой. В поисках ответа на них неразумно каждый раз идти методом «проб и ошибок». Лучше всего перенять тот опыт, который накоплен мастерами своего дела в течение десятилетий. Помочь тебе в этом и призвано данное пособие.

Литературы, где рассматриваются традиционные приёмы обработки древесины, издано достаточно много. Поэтому в этом пособии не все вопросы рассматриваются с одинаковой подробностью. Несмотря на небольшой объём, пособие содержит основные сведения по материаловедению и технологии деревообработки.

Поработав с древесиной, ты на деле убедишься в том, что в природе нет, наверное, более универсального, доступного и красивого материала. Древесина обладает удивительными свойствами, легко поддается обработке, из неё можно изготовить самые разнообразные по назначению изделия.

Предлагаемое пособие – хороший помощник, как начинающим, так и приобретшим достаточный опыт мастерства, позволяющий самостоятельно заниматься столярным делом.

В целом пособие актуально, и я надеюсь, что вызовет живой интерес и, таким образом, будет способствовать дальнейшему более широкому ознакомлению с литературой на эту тему. Успехов!

Древесные породы и их свойства

Древесина является сравнительно распространённым и доступным материалом. В растущем дереве основная масса древесины образуется в стволе. Дерево – прекрасный строительный и поделочный материал, оно обладает рядом ценных качеств: легко колется, пилится, режется, достаточно прочное и твердое, упругое, легко склеивается.

В столярном деле широко применяются хвойные и лиственные породы деревьев.

К хвойным породам относят СОСНУ, ЕЛЬ, ЛИСТВЕННИЦУ. Древесина хвойных пород содержит смолистые вещества, которые предохраняют её от различных заболеваний, загнивания, поражения грибком.

СОСНА – самая распространённая хвойная порода. Древесина у сосны мягкая, умеренно лёгкая, механически прочная, прямослойная, с небольшим количеством сучьев, легко обрабатывается: раскалывается, строгается, пилится, склеивается, окрашивается. Цвет древесины светлый, желтовато-красный. Сосна как наиболее распространённая хвойная порода широко используется в строительстве, мебельном производстве. Это самый лучший материал для большинства столярных работ.

ЕЛЬ – древесина однородного строения, белого цвета (иногда с желтовато-розовым оттенком), средней пластичности, легкая. Она мягче сосны, но строгается плохо, так как сучки очень твёрдые, многочисленные и могут испортить инструмент. При переменной влажности ель быстро загнивает. Ель является основным сырьём для целлюлозно-бумажной промышленности. Однородность строения и высокая способность резонировать делают её незаменимой при производстве музыкальных инструментов. В столярном деле ель употребляется реже.

ЛИСТВЕННИЦА – вполне пригодна для изготовления столярных изделий. Древесина её наиболее крепкая и упругая по сравнению с другими хвойными породами, обладает большой прочностью и стойкостью к гниению, однако тяжелее сосновой и еловой. Благодаря красивой текстуре, лиственница используется в мебельном производстве.

Из лиственных пород в столярном деле применяют главным образом БЕРЁЗУ, ОСИНУ, ЛИПУ.

БЕРЁЗА – древесина белого цвета с лёгким красноватым оттенком, отличается средней твёрдостью, упругостью, прочностью, однородностью и тонкостью строения, легко поддается обработке резанием, точением, хорошо полируется, отлично поддается имитации под ценные породы древесины. Берёза применяется в строительстве, в столярно-мебельном производстве.

ОСИНА – древесина отличается мягкостью, однородностью текстуры, белизной и чистотой, меньше других поддается червоточине. Одно из важных её свойств – светоустойчивость. Она долго не выцветает, если находится в помещении. Применяется главным образом для изготовления резных и точёных изделий, деталей мебели.

ЛИПА – древесина мягкая, лёгкая, мало подвержена растрескиванию, короблению, не усыхает, белого цвета, отличается чистотой и однородностью, легко поддаётся обработке, хорошо режется, широко используется в токарном деле. Очень ценным свойством липы является её вязкость. Из-за недостаточной твёрдости липа не годится для производства мебели, однако в изготовлении сувениров, игрушек, резного декора для украшения дома, различной деревянной посуды она незаменима.

Пороки и недостатки древесины

Отклонения от нормы в строении, а также нарушения физического состояния и повреждения древесины, снижающие её качество и возможность применения, называют ПОРОКАМИ.

К основным порокам древесины относятся: СУЧКИ, ТРЕЩИНЫ, СМОЛЯНЫЕ КАРМАШКИ, ЗАСМОЛОК, ЧЕРВОТОЧИНА, ГНИЛИ.

СУЧКИ имеются во всех древесных породах. Это распространённый и неизбежный порок древесины. Они выделяются более тёмным цветом и повышенной твердостью по сравнению с самой древесиной. Этот порок ухудшает качество, внешний вид, строение древесины, затрудняет механическую обработку.

ТРЕЩИНЫ – разрывы древесины вдоль волокон. Образуются от усушки, морозобоя, отлупа. Они понижают качество древесины, ослабляют прочность, ухудшают чистоту отделки.

СМОЛЯНОЙ КАРМАШЕК – небольшая полость между слоями в древесине хвойных пород, заполненная смолой. Смоляные кармашки затрудняют обработку и отделку, заволакивают и пачкают инструмент, снижают качество древесины.

ЗАСМОЛОК возникает при пропитывании смолой древесины на месте ранения ствола деревьев хвойных пород. Засмоленные участки древесины выделяются более тёмной окраской. Древесина на месте порока тяжелее основной. Засмолок существенно затрудняет лицевую отделку, склеивание древесины.

ЧЕРВОТОЧИНА – разрушение древесины личинками и жуками, поедающими лубяной слой дерева срубленных не окоренных лесоматериалов. Червоточина может быть поверхностной, неглубокой и глубокой. Древесина, повреждённая этим пороком непригодна для работ.

ГНИЛИ возникают в валежной и срубленной древесине под действием дереворазрушающих грибков. В стадии гниения появляется ненормальная для древесины окраска, меняется механическая прочность и постепенно древесина разрушается, превращаясь в труху.

Столярный материал

Материалом для столярных работ служит только ствол дерева – ни ветки, ни корни в работу не идут. Целый ствол называют КРЯЖЕМ.

Существует три основные разреза ствола: ПОПЕРЕЧНЫЙ, РАДИАЛЬНЫЙ и ТАНГЕНТАЛЬНЫЙ.

ПОПЕРЕЧНЫЙ разрез проходит перпендикулярно оси ствола и образует торцевую плоскость.

РАДИАЛЬНЫЙ разрез проходит через сердцевину ствола.

ТАНГЕНТАЛЬНЫЙ разрез проходит вдоль ствола, но удален от сердцевины на разное расстояние.

Древесина, полученная при указанных разрезах, имеет различный вид и рисунок (текстуру) и отличается своими качествами и свойствами.

Пиленые материалы получают при продольной распиловке кряжей. По форме и размерам поперечного сечения пиломатериалы делятся на БРУСЬЯ, БРУСКИ, ДОСКИ.

БРУС – пиломатериал толщиной и шириной более 100мм. Брусья, спиленные с двух противоположных сторон, называются двухкантными, а спиленные с четырёх сторон – четырёхкантными.

БРУСКИ – обрезной пиломатериал толщиной до 100мм и шириной не более двойной толщины.

ДОСКИ – пиломатериал толщиной до 100мм и шириной более двойной толщины. Доски бывают необрезные и обрезные.

НЕОБРЕЗНЫЕ доски получают при продольном распиливании бревна. Кромки у таких досок острые с оставшейся корой (обзолом), а ширина разная.

ОБРЕЗНЫЕ доски получают из бревна, предварительно опиленного с двух сторон, чтобы при дальнейшей распиловке получались доски без обзола и одинаковой ширины. В практике доски толщиной 25 мм называют тёсом , 30 мм – тридцаткой , 40 мм – сороковкой и т.д. Доски, которые получают при распиловке, неодинаковы по структуре и отличаются по качеству. По местоположению в бревне различают ЦЕНТРАЛЬНЫЕ, БОКОВЫЕ доски и ГОРБЫЛЬ.

ЦЕНТРАЛЬНЫЕ доски выпиливают из центральной части бревна с распиловкой сердцевины. При этом наилучшим образом вскрываются пороки на внутренней стороне доски.

БОКОВЫЕ доски получаются при распиловке боковых частей бревна. Боковые доски менее сучковаты, отличаются лучшим качеством, имеют меньше пороков. Боковые доски являются лучшим материалом для столярных работ.

ГОРБЫЛЬ – срезанная при распиловке боковая часть бревна.

В обрезных пиломатериалах каждая их часть имеет своё название.

ПЛАСТЬ – широкая продольная сторона пиломатериала.

КРОМКА – узкая продольная сторона пиломатериала.

РЕБРО – линия пересечения пласти и кромки.

ТОРЕЦ – концевая поперечная сторона пиломатериала.

Рабочее место и инструменты

Для обработки древесины ручным инструментом с соблюдением основных правил безопасности необходимо оборудованное рабочее место. Оно должно позволять надёжно закреплять заготовку и обеспечивать удобное положение в работе. Этим требованиям по всем параметрам отвечает ВЕРСТАК. Остановимся на устройстве рабочего места.

ВЕРСТАК состоит из верстачной доски (столешницы) и основания (подверстачье). Верстачная доска оборудована зажимами:

• верхний клиновой зажим, служащий для фиксации обрабатываемой заготовки при строгании пласти;
• боковой клиновой зажим, фиксирующий заготовку при строгании кромки;

При пилении заготовок поперёк волокон пользуются откидным упором , а при пилении вдоль волокон заготовку крепят клином в вырезе. При строгании тонких заготовок использую металлическую передвижную гребёнку .

Верстачная доска должна быть массивной и жесткой, из древесины твердых лиственных пород, шириной 250-300 мм и толщиной 40-50 мм. Поверхность рабочей доски должна быть ровной. Если доска покоробилась, то необходимо её выровнять, прострогав ручным фуганком. Независимо от конструкции верстака, его высота должна соответствовать росту работающего. При выполнении ряда работ, в ходе которых можно повредить верстачную доску (пиление, долбление, сверление), необходимо подкладывать дощечку под обрабатываемую заготовку.

Для выполнения основных технологических операций используют различные инструменты и приспособления:

• измерительный и разметочный инструмент (линейка, карандаш, угольник, ерунок, рейсмус, малка);
• режущий инструмент (ножовка, лучковая пила, шерхебель, рубанок, калёвка, стамески, свёрла);
• вспомогательный инструмент и приспособления (струбцина, стусло, точильный брусок, киянка, молоток, напильники).

Кроме названных, в отдельных случаях, требуются ещё другие инструменты и специальные приспособления.

Разметка

При разметке на обрабатываемую заготовку наносят риски и метки, определяющие контуры последующей обработки. При правильной разметке можно получить детали точных размеров, с минимальными отходами древесины.

При разметке обязательно даётся припуск на дальнейшую обработку (пиление, строгание, резание).

ПРИПУСК – это превышение размеров заготовки по сравнению с готовой деталью.

Перед разметкой на заготовке определяют измерительные БАЗЫ, т.е. места или поверхности от которых будет вестись отсчет. Для разметки материалов применяют следующие инструменты: ЛИНЕЙКА, УГОЛЬНИК, ЕРУНОК, РЕЙСМУС, ШАБЛОНЫ.

Лучше всего для разметки подходит линейка с делениями шкалы 1мм, у которой отсчёт начинается с нуля. Чтобы нанести прямые линии (поперечные, продольные), следует зафиксировать две точки, а затем соединить их по линейке.

При этом острие карандаша необходимо прижимать к линейке. Поперечные риски наносят карандашом по угольнику.

УГОЛЬНИК состоит из короткой толстой стороны – КОЛОДКИ, и тонкой длинной – ПЕРА. При разметке колодку угольника прижимают рукой к базовой кромке и проводят риски по перу. Наклонные риски проводят по ерунку. ЕРУНОК – это угольник для проведения линий под углом 45º к кромке детали. Приёмы выполнения разметки те же, что и при проведении рисок по угольнику.

Для нанесения рисок параллельных кромке или пласти обрабатываемой заготовки пользуются рейсмусом . РЕЙСМУС состоит из колодки и двух брусочков , закрепляемых клином . На концах брусочков имеются металлические шпеньки, которые царапают древесину, оставляя на ней риски при разметке. Перед нанесением рисок шпеньки устанавливают по линейке на нужный размер. На рейсмусе одновременно можно фиксировать два размера. При нанесении разметочной линии колодку рейсмуса плотно прижимают к базовой кромке детали, ведут инструмент ровно, плавно, без перекосов. Риски поводят передвижением рейсмуса на себя.

Криволинейные контуры детали размечают по шаблону , форма которого совпадает с чистовыми размерами детали.

Разметка должна быть выполнена с достаточной точностью и в соответствии с чертежами. При разметке заготовок сначала наносят поперечные риски, затем долевые и наклонные, после этого окружности и закругления. Окончив разметку, проверяют правильность её выполнения и только после этого приступают к последующей операции.

Пиление

Пиление является одной из самых важных операций. Раскрой досок, распиловка деталей, зарезание шипов и проушин, криволинейное выпиливание – все эти работы относятся к пилению. Пиление представляет собой процесс резания древесины на части с образованием зазора, так называемого ПРОПИЛА.

В зависимости от профиля и угла заточки зубьев, пилы предназначаются для: поперечного, продольного и смешанного пиления. Зубья пилы для поперечного пиления древесины имеют форму равнобедренного треугольника. Заточка зуба косая, что позволяет разрезать материал при движении инструмента в обе стороны. Угол заточки зубьев 60º-70º, угол резания 120º-90º.

Зубья пилы для продольного пиления древесины имеют форму косоугольного треугольника с небольшим наклоном в сторону пиления. Зуб имеет прямую заточку. Резание материала осуществляется при движении инструмента в направлении от себя. Угол заточки зубьев 40º-50º, угол резания 60º-80º.

Зубья пилы для смешанного пиления древесины имеют форму прямоугольного треугольника, резание материала осуществляется придвижении инструмента в направлении от себя. Угол заточки зубьев 60º, угол резания 90º.

Древесину пилят ручными пилами – лучковой, ножовкой.

ЛУЧКОВАЯ пила состоит из СТАНКА, закреплённого в нём ПОЛОТНА,РАСПОРКИ и ТЕТИВЫ, с помощью которой осуществляется натяжение полотна. Лучковые пилы с широким полотном применяют для пиления древесины поперёк и вдоль волокон, при раскрое досок, запиливании шипов и проушин и др. Лучковые пилы с узким полотном используют для пиления криволинейных контуров.

НОЖОВКА состоит из ПОЛОТНА, закреплённого в РУЧКЕ. Широкие ножовки применяют для пиления досок поперёк волокон. Узкие ножовки используют для пиления тонких пиломатериалов и выпиливания криволинейных контуров.

Чтобы точно распилить заготовку по линии разметки, необходимо её надёжно закрепить на рабочем месте. Во время пиления полотно пилы направляют по разметке или около неё. Перед началом пиления следует сделать ЗАПИЛ, то есть пропилить направляющую канавку глубиной 5-10мм. Для этого полотно пилы ставят по риске и плавным движением на себя без нажима выполняют запил. Выполнив запил, приступают к пилению на всю длину полотна.

ПОПЕРЕЧНОЕ ПИЛЕНИЕ

Материал размечают, укладывают на верстак, прижимают к откидному упору так, чтобы отпиливаемая часть древесины была на вису, левой рукой удерживают заготовку. Правой рукой берут ножовку или лучковую пилу, запиливают по разметке, а после выполнения запила пилят во весь размах полотна пилы, следя за её положением. В конце пиления отпиливаемую часть заготовки поддерживают рукой, чтобы предотвратить её откалывание.

ПРОДОЛЬНОЕ ПИЛЕНИЕ

Материал с выполненной разметкой закрепляют в зажиме верстака вертикально, делают запил и затем пилят во весь размах полотна без большого нажима на него. По мере увеличения длины пропила, заготовку поднимают и закрепляют вновь. Пиление заканчивают, закрепив заготовку наклонно, что позволяет видеть риску до окончания пиления.

В процессе пиления зубья затупляются. Чтобы восстановить режущую способность зубьев, их затачивают напильником. При этом должны оставаться неизменными профиль и высота зубьев. Чтобы обеспечить свободное движение полотна в материале, зубья разводят, т.е. поочерёдно, через зуб, отгибают на обе стороны полотна на одинаковую величину. Для ручных пил величина развода зубьев составляет0,2-0,3мм на сторону, а общая величина развода зубьев должна быть больше толщины полотна.

Строгание

Поверхность необработанной древесины обычно бывает шероховатой, а основные размеры заготовки не соответствуют заданным. Поэтому, чтобы придать деталям требуемую форму, размеры, их подвергают строганию. Для строгания древесины применяют ручной строгальный инструмент, к которому относятся струги:

• ШЕРХЕБЕЛЬ, РУБАНОК, ФУГАНОК предназначенные для строгания плоских поверхностей;
• ЗЕНЗУБЕЛЬ, ФАЛЬЦГЕБЕЛЬ, КАЛЁВКА с помощью которых обрабатывают профильные поверхности.

Все виды стругов состоят из КОЛОДКИ, ЖЕЛЕЗКИ, КЛИНА для закрепления железки в колодке. Для удобства пользования шерхебель, рубанок имеют РОЖОК. В зависимости от характера работы струги и их железки имеют различную форму. Каждый струг имеет своё назначение.

ШЕРХЕБЕЛЬ – применяют для первичного грубого строгания древесины. Он снимает толстую стружку и оставляет на поверхности заготовки неглубокие желобки. Железка имеет закруглённую форму, закрепляется в колодке под углом 45º.

РУБАНОК – применяют для вторичного более чистого строгания древесины. При этом снимается более тонкая стружка и выравнивается поверхность заготовки. Форма железки прямолинейная, закрепляется в колодке под углом 45º.

ФУГАНОК –применяют для строгания и выравнивания больших плоскостей и длинных кромок. Форма железки прямолинейная, закрепляется в колодке под углом 45º.

Струги для обработки профильных поверхностей в практике применяются реже.

ЗЕНЗУБЕЛЬ – применяют для отборки четвертей и фальцев, а также их зачистке.

ФАЛЬЦГЕБЕЛЬ – применяют для отборки четвертей определённой ширины и глубины.

КАЛЁВКИ применяют для фигурной острожки лицевых кромок деталей.

Прежде чем приступить к строганию, необходимо подготовить (наладить) инструмент. Наладка инструмента состоит в установке железки и закреплении её клином. Она должна сидеть а колодке прямо. Если железка сидит косо, надо ослабить клан, установить железку прямо и снова закрепить клином. Незначительную косину железки можно устранить ударами молотка по левой или правой её стороне. Окончательно выверив железку, её устанавливают на толщину срезаемой стружки, которая ориентировочно составляет при строгании шерхебелем 2-3мм, рубанком 0,3-0,5мм, фуганком 0,2-0,3мм. Чем меньше выдвинута железка, тем чище выстроганная поверхность.

При строгании на струг нажимают равномерно. Чтобы не завалить концы обрабатываемой заготовки, в начале строгания больший нажим делают на переднюю часть колодки рубанка, в конце строгания – на заднюю.

При фуговании правой рукой держат фуганок за ручку, а левой нажимают на переднюю часть колодки около пробки. Не отрывая инструмент от строгаемой поверхности, придают ему поступательное движение и ведут вперёд, равномерно нажимая спереди и сзади, снимая тонкую стружку на всю длину заготовки.

Строгание деталей прямоугольного профиля начинают с выбора лицевой пласти, которая после выравнивания станет БАЗОВОЙ для выполнения измерений и контроля. После этого выстрагивают под прямой угол к базовой пласти одну из кромок заготовки. Так образуется базовый кант. Далее размечают ширину детали и по разметке обрабатывают вторую кромку под прямой угол к пласти. Разметку толщины производят на двух кромках заготовки (эти риски являются единственными ориентирами при строгании) и выполняют строгание второй пласти. Прямолинейное строгание вдоль волокон - несложная операция, но, чтобы плоскость была выдержана по всей длине и ширине заготовки, необходимы определённые навыки работы.

Строгание пластей и кромок называют ОСТРОЖКОЙ, торцов – ТОРЦЕВАНИЕ, четверти, фальца, калёвки – ОТБОРКА, фаски – СНЯТИЕ.

Для острожки доски её укладывают на верстак так, чтобы она не прогибалась и не качалась. Передним концом доску упирают в клин на верстаке (или в гребёнку), а заднюю часть закрепляют зажимом. Первой у доски всегда строгают пласть.

Строгается древесина исправным инструментом очень легко, однако выстрогать поверхность гладко далеко не так просто. Строгать нужно всегда по слою, то есть так, чтобы слои древесины подрезались, а не задирались и закалывались. Попадается, однако, древесина свилеватая, у которой волокна перепутаны во всех направлениях и которые задираются также во всех направлениях. Чтобы уменьшить задиры, железку устанавливают на минимальную толщину снимаемой стружки.

Большое влияние на качество строгания оказывает острота железки. Чем острее лезвие, тем выше качество строгания. По мере затупления, железку затачивают на бруске или точиле. Затачивание начинают движением фаской по бруску взад и вперёд с соответствующим нажимом до появления заусенца на лезвии. Затем снимают заусенец, переворачивая железку фаской вверх. Брусок необходимо постоянно смачивать водой, чтобы избежать его засаливания и для улучшения качества заточки. После заточки на бруске железку правят на оселке, чтобы придать лезвию большую остроту. Правку проводят главным образом со стороны фаски. Оселок смачивается водой, движение фаски железки по поверхности оселка может быть круговым или прямолинейным. Правят до тех пор, пока фаска не станет блестящей. Правильность заточки проверяют по шаблону или линейке. Остроту лезвия проверяют по бликам света, отражающимися от затупленных участков фаски.

Резание

Для получения в заготовках глухих и сквозных гнёзд, подрезки и зачистки углублений, шипов, проушин, резания канавок, снятия фасок, обработки криволинейных поверхностей, когда нельзя их обрабатывать рубанком, применяют долота, стамески и другие режущие инструменты.

СТАМЕСКИ и ДОЛОТА состоят из ПОЛОТНА, ШЕЙКИ, ВЕНЧИКА, на который опирается РУКОЯТКА, и ХВОСТОВИК, на который одевают рукоятку. Чтобы рукоятка не раскалывалась на неё, с нижнеё стороны, крепят колпачок, а у долот на верх рукоятки надевают кольцо. Длина полотен стамесок 95-120мм, ширина 4-50мм, толщина 2-3мм, угол заточки 20º-30º.

Ширина полотен долот 6-20мм, толщина 8-11мм, длина полотна и угол заточки такие же, как у стамесок.

При долблении и резании древесины заготовку прочно закрепляют на верстаке. Чтобы не портить крышку верстака, под деталь подкладывают доску.

Резание стамеской осуществляют в следующей последовательности. При снятии фасок режущая кромка стамески находится под некоторым острым углом к фаске. Толщина срезаемой стружки 3-5мм. Углубления, шипы, гнёзда подрезают и зачищают вдоль или поперёк волокон древесины. Толщина снимаемой стружки при черновой обработке 2-3мм, при чистовой 0,5-1мм. При обработке криволинейных поверхностей толщина срезаемой стружки не должна превышать 1-2мм. При снятии стружки большей толщины поверхность получается неровной.

Гнёзда и отверстия долбят в следующей последовательности. Обрабатываемую заготовку зажимают на верстаке. Долбление начинают на расстоянии 1мм от разметочной линии, нанося первый удар киянкой по долоту,

Расположенному вертикально. Фаску инструмента направляют в сторону будущего отверстия или гнезда. Второй удар, срезая первую стружку, наносят по долоту, отставленному и отклонённому внутрь гнезда. Таким образом поочерёдно срезают стружки, выдалбливая 2/3 длины гнезда. Затем заготовку переворачивают и выдалбливают оставшуюся часть гнезда. Сквозные гнёзда долбят с двух противоположных сторон заготовки. толщина срезаемой стружки в начале долбления составляет 1-2мм, затем может быть увеличена до 5-10мм. Срезание более толстой стружки ускоряет выполнение операции, но ухудшает качество поверхности гнезда. После выдалбливания, гнездо при необходимости зачищают стамеской. Зачищенные гнёзда должны соответствовать заданным размерам.

Для выполнения некоторых видов работ, кроме обычных стамесок, используют специальные стамески: полукруглые, отлогие, уголки, церазики, клюкарзы.

Неосторожное обращение с режущим инструментом, несоблюдение правил техники безопасности могут стать причиной очень серьёзных травм. При резании инструментом ЗАПРЕЩАЕТСЯ: выполнять резание на себя, на вису, с упором детали в грудь, с расположением детали на коленях. При резании пальцы левой руки должны всегда находиться сзади режущей кромки (лезвия) инструмента.

Сверление

Сверлением выбирают в древесине круглые отверстия для нагелей, круглых шипов, болтов, шурупов, а также удаляют сучки с последующей их заделкой деревянными пробками. Гораздо быстрее выдалбливают гнёзда, предварительно высверлив отверстия.

Для сверления применяют различные свёрла. СВЕРЛО представляет собой стержень с хвостовиком и рабочей частью. Хвостовик сверла может иметь цилиндрическую, коническую, квадратную форму, что позволяет закреплять инструмент в трёхкулачковом самоцентрирующемся патроне или в специальном зажимном устройстве коловорота. Свёрла могут быть разной длины, диаметра, формы и назначения.

Свёрла ЛОЖЕЧНЫЕ предназначены для высверливания отверстий вдоль и поперёк волокон древесины небольшой глубины под нагели, винты, шурупы. Диаметр таких свёрл 3-16мм. отверстия получаются недостаточно точные и чистые, для удаления стружки сверло приходится часто вынимать.

Свёрла ЦЕНТРОВЫЕ предназначены для высверливания отверстий небольшой глубины поперёк волокон древесины. Диаметр свёрл 12-50мм, отверстия получаются точные и чистые.

Свёрла ВИНТОВЫЕ имеют на 2/3 своей длины винтовую форму режущей кромки, что способствует выходу стружки из высверливаемого отверстия. Диаметр свёрл 6-40мм, отверстия получаются чистыми и точными.

Свёрла СПИРАЛЬНЫЕ напоминают собой свёрла по металлу. Применяют для сверления отверстий поперёк волокон древесины. Изготавливают диаметром 0,5-65мм, высверливают чистые и точные отверстия.

Свёрла ЗЕНКОВОЧНЫЕ применяют для рассверливания отверстий под головки шурупов. Изготавливают диаметром 20, 25, 35мм.

Свёрла ПО МЕТАЛЛУ любого диаметра применяют для сверления древесины вдоль и поперёк волокон.

Для получения точных и чистых отверстий свёрла необходимо правильно заточить. Чтобы вращать любое

Сверло, его надо закрепить в инструменте для сверления, т.е. в коловороте или дрели. КОЛОВОРОТ состоит из коленчатого стержня, верхней нажимной головки, ручки, патрона. В патроне коловорота можно закрепить свёрла диаметром 3-15мм, при этом сверло должно находиться точно по оси коловорота. ДРЕЛЬ – специальное приспособление, в котором вращение от приводной ручки передаётся к патрону через зубчатую передачу. Благодаря шестерёнчатой передаче, скорость вращения сверла гораздо выше, чем у коловорота.

В древесине отверстия до 5мм в диаметре следует высверливать с помощью дрели спиральными свёрлами, от 5мм-до12мм –коловоротом, свыше 12мм – центровыми свёрлами. Отверстия сверлят по предварительной разметке, для чего на заготовке в местах установки сверла делают наколы шилом. После этого начинают сверление с помощью коловорота или дрели, сверло направляют строго вертикально к поверхности заготовки. Сквозное сверление выполняют с применением подкладного бруска с оборотной стороны заготовки, тем самым предотвращая задиры и сколы при выходе сверла из отверстия. При сверлении отверстий под углом к поверхности заготовки сначала просверливают вертикальное отверстие на небольшую глубину, а затем наклоняют сверло на необходимый угол и продолжают сверление до заданной глубины. При сверлении отверстий большого диаметра рекомендуется сначала высверлить отверстие меньшего диаметра, а затем используют сверло требуемого диаметра.

Соединение деталей

Из куска цельной древесины изготавливают сравнительно немного изделий, обычно простой формы и конструкции.

Более сложные изделия собирают из отдельных деталей, способ соединения которых выбирается с учётом механических и технологических свойств древесины, конструкции и условий эксплуатации. Соединения деталей подразделяются на разъёмные и неразъёмные. К первым относятся соединения на шурупах, болтах, различные шиповые без клея и др. Ко вторым – соединения на гвоздях, заклёпках, шиповые на клею и прочие. В практике, для повышения прочности, нередко применяют различные сочетания соединений.

Соединения на гвоздях

Этот способ наиболее простой, хотя соединение получается недостаточно прочным, а на поверхности, в большинстве случаев, остаются видны головки гвоздей. Прочность можно повысить, если предварительно смазать места соединений клеем. В таком случае гвозди выполняют функцию зажима. ГВОЗДИ изготавливают разной длины и формы, круглые и квадратные. Параметры гвоздей зависят от размеров соединяемых деталей, а также свойств древесины. Общее правило использования гвоздей следующее: диаметр гвоздя должен быть примерно равен 1/10 толщины пробиваемой детали, а длина должна быть примерно равна тройной толщине заготовки. Если гвоздь проходит насквозь через обе детали, то конец его следует загнуть вбок, поперёк волокон древесины, с утапливанием в плоскость детали. Очень важно правильно выбирать место для забивания гвоздей: от края - на расстоянии равном 3 диаметрам стержня гвоздя, от торца - на расстоянии равном 15 диаметрам стержня гвоздя. Во избежание раскалывания детали, минимальные расстояния между двумя соседними гвоздями, забитыми на одной прямой, должны быть такими же.

Гвоздь должен крепко держаться именно в нижней детали, поэтому в верхней можно сверлить под него отверстия. Особенно важно это делать в тех случаях, когда существует опасность раскалывания детали. Для забивания гвоздей применяют МОЛОТКИ с квадратным, круглым бойком. В начале работы гвоздь держат пальцами левой руки, а в некоторых случаях (мелкие гвозди) используют бумажную полоску. Чтобы повысить прочность соединения, а также избежать выхода острия с боковой стороны детали, гвозди в некоторых случаях забивают под некоторым углом к поверхности детали. Головку гвоздя можно внедрить в древесину, для чего её предварительно расплющивают до толщины стержня. При забивании головку размещают узкой частью вдоль волокон.

Несмотря на все принимаемые меры, гвозди пи забивании иногда сгибаются или выходят с боковой стороны детали. В таком случае их необходимо извлечь при помощи клещей, молотка или гвоздодёра. Во избежание порчи поверхности детали под эти инструменты подкладывают дощечки.

Соединения на шурупах

Этим способом соединяют как деревянные детали, так и фурнитурные изделия (ручки, петли) с древесиной. Нарезка у шурупа остроугольная, благодаря чему он сам врезается в древесину. Соединение на шурупах в 6-8 раз прочнее, чем на гвоздях, при условии, что шурупы ввинчивают, а не вбивают молотком.

ШУРУПЫ, как и гвозди, различаются по длине и диаметру стержня. Головки шурупов бывают потайные, полупотайные, полукруглые. В мягкую древесину шурупы ввинчивают усилием руки, предварительно наколов шилом отверстие. При работе с твёрдой древесиной или ввинчивании толстого шурупа в верхней детали следует просверлить отверстие диаметром, равным диаметру стержня шурупа. В нижней детали высверливают отверстие меньшего диаметра на глубину половины длины ввинчиваемой части шурупа. Для потайных и полупотайных головок шурупов отверстия в верхних деталях раззенковывают.

Шурупы в древесину ввинчивают ОТВЁРТКОЙ, имеющей рабочую часть, соответствующую форме шлица в головке шурупа. Соединения на шурупах можно дополнительно укреплять при помощи клея.

Столярные соединения

В конструкции деревянных изделий часто встречаются детали, которые соединяются между собой под углом. В зависимости от взаимного положения деталей можно выделить следующие виды соединений: угловые концевые (УК), угловые серединные (УС), угловые ящичные (УЯ). Прочность соединения деталей обеспечивается точностью изготовления шипов и проушин (основных элементов шипового соединения).

Шиповое соединение состоит из ШИПА с ЗАПЛЕЧИКАМИ, ПРОУШИНЫ с ЩЁЧКАМИ. Вместо проушин часто применяют ГНЁЗДА.

Толщину шипа в угловых соединениях принимают в пределах от 1/3 до 3/7 толщины бруска. Заплечики должны быть одинаковыми и составлять 1/3 – 2/7 толщины бруска. Длину шипа берут равной ширине бруска. Ширина проушины должна равняться толщине шипа, а проще, быть такой, чтобы шип с небольшим усилием входил в проушину. Если шип толще проушины или гнезда, то деталь может расколоться. Когда шип тоньше проушины или гнезда, тогда соединение получается слабое. Поэтому к точности выполнения шиповых соединений предъявляют строгие требования.

Шип обычно выполняют у горизонтальных брусков, а проушину – у вертикальных.

Угловые концевые соединения

Наибольшей простотой и высокой прочностью характеризуются соединения на открытые прямые сквозные шипы. Существенным недостатком этих соединений является то, что торцы их элементов видны на обеих сторонах изделия, что ухудшает внешний вид при некачественном выполнении соединения.

Особую группу соединений брусков составляют угловые соединения на «ус». Концы и заплечики деталей в этом случае спиливают под углом в 45°, что улучшает внешний вид соединения, но обработка шипа и проушины значительно усложняется и требует большей точности.

Серединные соединения

Соединение на одинарный шип довольно простое и прочное. Оно может быть сквозным или несквозным. При угловом серединном соединении брусков на прямой шип роль проушины выполняет гнездо. Гнездо для несквозного соединения должно быть на 2-3мм больше длины шипа.

Ящичные соединения

Такие соединения широко применяются при изготовлении всевозможных ящиков. Соединение на прямой открытый шип применяют в тех случаях, когда выход шипа находится на нелицевой поверхности. Это соединение простое в изготовлении и обеспечивает достаточную прочность.

Соединение на открытый шип «ласточкин хвост» применяют, когда в соединении действуют нагрузки, отрывающие шипы друг от друга. Такое соединение более сложное в изготовлении, но имеет высокую прочность. Толщина шипов «ласточкин хвост» в широкой части 0,85 толщины бруска, угол наклона 10°.

Необходимо помнить, что все элементы шиповых соединений надо выполнять как можно точнее, тогда обеспечивается надёжное склеивание.

Шиповые соединения выполняют в следующей последовательности.

Прежде всего точно по размеру выстрагивают бруски. Все стороны брусков проверяют угольником. Затем на концах брусков выполняют разметку толщины шипа. Риски проводят на двух противоположных сторонах и торце бруска. Поскольку длину шипа берут равной ширине бруска, то после проведения продольных рисок надо провести и поперечные риски по угольнику, ограничивая длину шипа. На брусках с проушинами соблюдают такую же последовательность разметки. После нанесения всех рисок на концах брусков приступают к запиливанию шипов и проушин. Для точного и качественного выполнения этой ответственной операции следует пользоваться ножовкой с мелкими зубьями и широким полотном.

Особое внимание следует обратить на то, что полотно пилы при запиливании шипа располагают с наружной стороны разметки, а при запиливании проушины – с внутренней. Такое запиливание шипов и проушин позволяет добиться достаточно плотного соединения элементов. Выполнив все пропилы, у шиповых деталей спиливают щёчки, у проушин выполняют долбление по линии пропила (приёмом встречного долбления).

Изготовление столярных соединений – ответственный процесс. Поэтому следует поэтапно контролировать соответствие элементов соединения. После изготовления элементов соединения его нужно проверить пробным сопряжением (без клея). Выполнив соединение и проверив насухо, соединяют его на клею.

Основные конструктивные элементы

Всякое столярное изделие, несмотря на их многообразие, состоит из нескольких определённых конструктивных элементов (брусков, рамок, щитов), а также различных профильных деталей.

ДЕТАЛЯМИ называют изделия, изготовленные из однородного материала, а также изделия, полученные склеиванием отдельных заготовок из древесины. Детали из цельной древесины более подвержены растрескиванию и короблению, чем клеёные. Поэтому желательно, чтобы отношение ширины цельной детали к её толщине не превышало 3:1.

Детали могут быть прямолинейными и криволинейными, прямоугольными и профильными в сечении. Прямолинейные детали прямоугольного сечения в заданный размер обрабатывают стругами. Сначала обрабатывают первые пласть и кромку, создавая базовые поверхности (их называют лицевыми сторонами и отмечают карандашом волнистой линией), проверяя точность обработки линейкой и угольником. Затем размечают и обрабатывают вторые кромку и пласть детали. Обработка должна быт выполнена с достаточной точностью.

Прямолинейные профильные детали изготавливают с применением специальных стругов, у которых лезвие железки и форма колодки ОБРАТНЫ профилю детали.

Основные профили деталей следующие: фаска, заоваливание, галтель, четверть (фальц), калёвка.

ФАСКА – срезанное острое ребро детали.

ЗАОВАЛИВАНИЕ – закругление кромки или ребра детали.

ГАЛТЕЛЬЮ называют полукруглую выемку, сделанную на ребре или кромке детали.

ЧЕТВЕРТЬЮ называют прямоугольную выемку на ребре или кромке детали.

КАЛЁВКА – фигурная выемка, отобранная на лицевой стороне детали.

Древесные породы и их свойства 4

Пороки и недостатки древесины 6

Столярный материал 7

Рабочее место и инструменты 9

Разметка 10

Пиление 12

Строгание 14

Резание и долбление 18

Сверление 19

Соединение деталей 21

Столярные соединения 24

Основные конструкционные элементы 27

Деревообработка является одной из стремительно развивающихся сфер в промышленности России. Современное деревообрабатывающее производство позволяет посредством обработки древесины получать пиломатериалы, срубы, мебель и многие другие продукты.

Как повысить эффективность?

Лесопиление - традиционное для нашей страны ремесло. Но, по сравнению с прошлым, современное оборудование позволяет выполнять раскрой, сушку и обработку древесины не только качественнее, но и быстрее. Деревообрабатывающее производство сегодня направлено на то, чтобы повысить эффективность лесопиления за счет введения новых технологий обработки и инновационного оборудования. Как следствие, многие процессы становятся механизированными, старые станки заменяются новыми моделями, внедряются линии автоматической обработки древесины с ее браковкой и сортировкой.

Особенности пиления

Изделия из дерева производятся из древесины и обрабатываются разными способами в зависимости от того, чем конкретно занимается деревообрабатывающее производство: лесозаготовкой, созданием мебели и древесной массы, изготовлением бумаги, картона и изделий из них и так далее. В целом этапы можно описать следующим образом:

1. Она ведется на специально отобранном участке для лесоповала.
2. Пиление древесины и распиловка поваленных деревьев на бревна.
3. Отбраковка с целью сортировки больших и маленьких бревен разного диаметра.
4. Уже на лесопильном предприятии обработка бревна в пиломатериал с использованием циркулярных или ленточных станков. Здесь нужно сказать, что производство деревообрабатывающего оборудования сегодня ведется активными темпами, поэтому и деревообработка происходит и быстрее, и лучше.

Рассмотрим вышеописанные технологические этапы чуть подробнее.

Раскрой и сушка

Эти два процесса тесно связаны, причем они могут следовать на предприятии в разной последовательности. Чаще всего древесина сушится непосредственно в досках, а пиломатериалы раскраиваются на заготовки уже в сухом виде. Как отмечают эксперты, если сушка выполняется в досках, то на выходе получается на 2-3% больше пиломатериала. К тому же раскрой уже высушенных досок позволяет своевременно заметить пороки и дефекты древесины и отбраковать неподходящие элементы.

Технология деревообрабатывающих производств предполагает сушку несколькими способами, но чаще всего - или атмосферную, или с использованием специальных камер. Атмосферная сушка - это длительный процесс, предполагающий хранение древесины на открытом воздухе. Использование сушильного оборудования позволяет ускорить процесс лесозаготовки. Стоит помнить, что от степени просушенности пиломатериала зависит качество конечной постройки.

Какие технологии?

Современное деревообрабатывающее производство предполагает обработку заготовленной древесины разными способами. Отметим, что любые механические процессы обработки дерева - это сложное резание. Но, в зависимости от технологических целей, процесс деревообработки можно свести к трем действиям:

1. Древесина и древесные материалы подвергаются делению.
2. Все элементы проходят поверхностную обработку, в рамках которой удаляются технологические припуски.
3. Материалы подвергаются глубинной обработке, в ходе которой чистовые заготовки превращаются в готовые детали изделий.

Деление древесины может происходить с образованием стружек-отходов или без них. При поверхностной обработке выполняются работы по фрезерованию, шлифованию и точению, при глубинной - по сверлению, глубинному фрезерованию и долблению. Каждый из этих процессов имеет свои особенности. Пиление, фрезерование, лущение, шлифование, точение, сверление - все это технологии, на основе которых работает любое деревообрабатывающее производство. кстати, - это первое изделие, которое создают школьники на уроке технологии в четвертом классе. Именно в этом возрасте дети знакомятся с процессом деревообработки.

Защитные мероприятия

Древесина - это материал, который не отличается стойкостью к воздействию внешних природных факторов. Именно поэтому на любом предприятии, которое работает с деревом, обязательно проводятся защитные мероприятия. Их задача - предотвратить разрушение древесины и защитить ее от огня, грибка, плесени. В рамках этих мероприятий проводится не только тщательная сушка материала, но и химическая обработка с использованием антисептиков. В большинстве случаев лесопильно-деревообрабатывающие производства в этих целях используют антисептики с маслянистой основой, лаки, которые не растворяются в воде. Обработка ведется древесным дегтем, креозотовым маслом, карболеумом.

Что производится?

Современные предприятия, ведущие обработку древесины, стремятся оптимизировать свои технологии, чтобы, используя меньший объем дерева, получать больший объем конечной продукции. Деревообрабатывающее производство позволяет получать самые разные конечные продукты:

• Плиты МДФ. Д ля их производства используются отходы производства, которые перемалываются и обрабатываются паром под высоким давлением - масса протирается, затем сушится и склеивается.
• Реечно-наборная древесина. Этот полуфабрикат получают склеиванием реек из уже высушенной древесины.
• Плиты ДСП. Они представляют собой панели с однородной толщиной, в основе которых лежат стружки, смешанные со связующими материалами.
• Фанера. Она представляет собой листы древесины разной толщины, которые специальными клеями склеиваются между собой.

Какие станки?

Деревообрабатывающие станки для производства представлены в огромном разнообразии и могут выполнять самые разные работы, связанные с обработкой материала. В числе популярного оборудования можно выделить:

• Комбинированные станки - это многоцелевое оборудование, способное пилить, строгать, сверлить, резать шипы и так далее. Эти станки применяются при комплексной обработке заготовок из натурального дерева или его отходов.
• Токарные станки обрабатывают заготовку резанием и точением, вырезают резьбу, обрабатывают торцы, сверлят отверстия.
• Ленточные пилы дают возможность выполнить прямую или фигурную распиловку материалов. Лезвие в таком оборудовании - это непрерывная металлическая лента с зубьями.
• Фрезерные станки выполняют работы по направляющим линейкам, при этом материал подводится вручную. Использование такого оборудования целесообразно в профильной, плоскостной и фасонной обработке древесной заготовки.
• Сверлильный станок позволяет обрабатывать отверстия, снимая стружки;
• Форматно-раскроечные станки позволяют штучно или серийно раскраиваться плитные материалы.
• Циркулярные пилы представляют собой инструменты, которые имеют твердые зубья, способные обрабатывать древесину.

Это лишь малая часть станков, которые применяются в деревообработке. С их помощью можно создавать пиломатериалы, заготовки, полуфабрикаты, которые находят дальнейшее применение в строительной, мебельной и других сферах.

Выводы

Нужно отметить, что с каждым годом и технологии, и оборудование, которое применяется для обработки древесины, становятся все более совершенными. А это, в свою очередь, дает возможность создавать самую разную продукцию из этого природного материала. Отметим, что даже в школе, причем в начальной, изучается деревообрабатывающее производство. Изделие «Лесенка-опора для растений» - это первое, что может создать ребенок уже в четвертом классе. Это позволяет еще в детском возрасте учить детей бережно обращаться с древесиной и природой в целом и привлечь внимание к лесозаготовке и деревообработке как одним из активно развивающихся сфер в России.

Столярное дело родилось из плотницкого, строительного - с появлением инструмента и приемов, дающих возможность получить гладкие поверхности и чёткие детали. Сущность столярного дела заключается в умении чисто обработать и соединить в изделии кусочки дерева, приобретенные из круглого древесного ствола. Отделка возникла существенно позднее. Сначала столярные изделия выполнялись в натуральной древесине - массиве.

Сейчас в столярном деле употребляются толстые бруски и доски, владеющие достаточной прочностью, и совсем тонкие дощечки, такие как фанерный шпон (узкий срез древесины), требующие несущей древесной базы. Доски и бруски идут в скрытую конструкцию и" для лицевых, открытых взгляду частей изделия, шпон используют только для облицовки. Поверхность досок и брусков обрабатывают выстрагиванием, порезкой, точением. Потому что природная база столярного материала не поменялась - это все то же дерево, сохранился и принцип его обработки, а означает, и приемы старенькых мастеров, в совершенстве владевших ручным инвентарем, полностью могут служить сегодняшнему мастеру, чей труд только облегчается внедрением устройств.

Столярное мастерство наряду с умением выбрать материал и придать бруску надлежащую форму просит и учета конструктивной работы этого бруска в изделии, исходя из направления и формы его волокон.

Как понятно, есть разные породы дерева, имеющие древесину различного цвета, строения и прочности. Любая порода имеет свои индивидуальности в обработке и отделке. Столярное искусство состоит к тому же в том, чтоб уметь найти породу, знать её индивидуальности - плюсы и недочеты, уметь найти в кусочке дерева - заготовке - части, более подходящие для лицевых деталей, уметь соединить меж собой разные породы так, чтоб это соединение было гармоничным, прекрасным и соответствовало конструктивной характеристике изделия.

Древесина поддается различного рода отделке - крашению, морению, лакированию, полированию. Но способности таковой отделки для различных пород различны: есть древесина, просто принимающая протраву (окраску), есть - плохо принимающая; некие породы плохо полируются и т.д. Принципиальный раздел столярного искусства - понимание способностей отделки древесины, её выбор и умение эту отделку выполнить.

Любое столярное изделие состоит из отдельных деталей, так или по другому связанных меж собой. От прочности соединения этих деталей и зависит крепкость всего изделия. Мастеру нужно уметь выбрать тип связки деталей, форму и характер обработки их в местах соединения, также скрепляющие материалы.

Сами детали, соединяемые в изделие, могут иметь при одном и том же размере и назначении изделия разную толщину, ширину. Так, рамка двери может быть и широкой, и узенькой, ножки табурета - и толстыми, и тонкими. Умение найти нужное для данной детали сечение с учетом не лишь работы, но и красы - одна из основных составляющих столярного искусства. Мастер должен обладать чувством пропорций и тем, что называют "чувством дерева".

Сущность обработки древесины, как было сказано, сохранилась с древнейших времен фактически без конфигураций: дерево разрезают пилой, поверхность его выглаживаю рубанком, отверстия делают буравом, долотом либо стамеской. За крайнее время возникли ручные машинки, в которых режущие части приводятся в движение движком. Это существенно облегчило работу по заготовке материала и, не считая того, отдало возможность повысить точность размеров однотипных деталей и скорость их производства. От профессионалы требуется умение так применять ручные машинки, чтоб по сопоставлению с ручным созданием возможность получения новейших форм столярных изделий не ограничивалась, а напротив, увеличивалась. Короче говоря, ручными машинками мастер должен владеть так же виртуозно, как стамеской либо рубанком.

Современное столярное создание пополнилось также некими новыми видами столярных материалов. Во-первых, это отделанный древесиной ценной породы тонкий щит на базе ДСП (древесностружечной плиты) либо столярного щита, собранного из склеенных меж собой древесных реек и облицованного снаружи фанерным шпоном. Во-вторых, это картонный либо пластический пленочный имитационный материал, заменяющий натуральный, и в-третьих, полиэфирные и нитроцеллюлозные лаки, дающие возможность получить крепкий толстый прозрачный слой поверхностной отделки изделий. Умение применять эти материалы - непременное условие столярного мастерства в наши дни.

Таким образом, столярное искусство включает в себя как чисто ремесленную часть - обработку древесины инвентарем и соединение деталей в изделие, так и творческую - умение выбирать и соединять породы, ощущать гармонию в столярном изделии. Крайнее более тяжело, но владение гармонией и описывает реального профессионалы.

В связи с развитием механизированных способов обработки древесины за крайнее время утратилась непосредственная связь меж её структурой и формой изделия. Возникло много ложных в художественном и логическом смысле решений, которые вручную выполнить было бы нереально (к примеру, поперечное склеивание изогнутых углов и ребер плит; длинноватых, работающих на изгиб деталей) и которые диктуются, в основном, удобствами заводской технологии. Подражать им нельзя. Потому понять действительную логику устройства древесной вещи можно, только исследовав эталоны народной мебели, мебельно-сто-лярных изделий прошедших времен. Все детали фермерской мебели и изделий старенькых мастеров-столяров сделаны и соединены в согласовании с настоящей конструктивной работой древесного элемента в изделии. Снаружи это характеризуется направлением волокон в детали, выполненной, обычно, из массива. Но исследование логики построения старинной либо народной мебели совсем не обязано ограничиваться копированием старинных форм.

Занятие столярным делом интенсивно распространяется посреди людей самой различной квалификации - от мастеров, занятых столярной отделкой помещений в публичных зданиях, до домашних умельцев. При всем этом требования к качеству столярной работы постоянно растут. В то же время проф мастерство рабочих, занятых столярной отделкой интерьеров, не постоянно соответствует подабающему уровню. Это происходит поэтому, что уровень ручного мастерства снизился: умельцы-столяры старшего поколения ушли, не передав секретов собственной работы, столяры мебельных компаний очень специализированы. Столярами в строительстве сейчас работает много бывших плотников, не прошедших проф подготовки.

Технологический процесс изготовления деревянных конструкций включает: заготовка пиломатериала; сушка древесины до нормативной влажности; сортировка по природным порокам и технологическим дефектам; механическая обработка; нанесение защитных покрытий; сборка конструкций.

Лесопиление.

На лесопильные предприятия поступают хлысты- стволы срубленного дерева без корней и сучьев. Длина бревен от 3 до 6,5 м с градацией через 0,5 м. Могут изготовляться и большей длины. Сбег характеризует увеличение толщины бревна по длине и в среднем на 1 м длины составляет 0,8 см. Сортименты, используемые для получения шпал, шпона, разонансного пиломатериала и т.п., называют кряжами. Балансы- круглые сортименты для переработки на целлулозу и древесную массу. От обьема бревен в среднем получают 55% досок, 3% обаполы(подгорбыльной части бревен), 20,5% технологической щепы, 10% опилок.

Пиломатериалы хранят в штабелях 2*6,5 м, высотой 2,5…5м под навесами или в закрытых складах с хорошей проветриваемостью.

Атмосферная сушка. На открытом воздухе, доски укладывают с зазорами(на прокладках), обеспечивающими проветривание штабеля. Продолжительность сушки: для досок толщиной 30…50 мм-10…16 дней при высушивание ло конечной влажности 30% и 20…40 дней-до 20%.

Камерная сушка. в сушильных камерах.(повышенная температура и циркуляция нагретого воздуха), удаление влаги с древесины начин. с наружных слоев, поэтому влажность остается неравномерной по длине досок до самого конца процесса сушки. Перед механич. обработкой доски трое суток сохран-ся в помещение при 16-22 0 С и влажностью воздуха 60-70% с целью выравнивания влажности по сечению.

Механическая обработка и стыкование досок осуществляется автоматизированным способом.Приведена на рис.1.

Приготовление клея. В клеесмесителях, компоненты смешив-ся в той последовательности, в которой они указаны в рецептурной таблице.

Нанесение клея на обе пласти доски используют клеевые вальцы.

Запрессовка заключается в том, что по мере нанесения клея на склеиваемые поверхности заготовки накладывают одну на другую, соблюдая при этом требуемое расположение по высоте сечения досок соответствующей категории.После того. Как набран необходимой пакет высоты, к нему прикладывают давление, с тем, чтобы обеспечить необходимый плотный прежим склеиваемых поверхностей по всей площади. Для прямых клеедеревянных элементов давление 0,3…0,5 МПа, для криволинейных- 0,8…1 МПа. Запрессовку пакета досок происходит в винтовых или гидравлических прессах. Продолжительность действия давления 8…30ч. Время выдержки изделия под давлением может быть сокращено за счет нагрева, благодаря которому ускоряется процесс отвержения клея.

Выдержка заключается в том, что после расспресовки клееные блоки выдерживают в условиях цеха еще 3 суток.

Отделка включает фрезирование на рейсмусовых станках боковых поверхностей для удаления неровностей, вызванных смещением кромок соседних досок в пакете, а также для снятия подтеков. Отделка готового элемента завершается окраской за два раза водостойкой эмалью.

Контроль прочности материалов производят путем испытания малых стандартных образцов, форма и размеры которых устанавливаются ГОСТом и другими документами.

Контроль готовых конструкций включает внешний осмотр и обмер с целью оценки качества и соответствия проекту и механическим испытаниям до разрушения.

Механ. Испытаниям подвергают не всю конструкцию, а лишь элемент(полураму, полуарку). Балки и панели испытывают целиком.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Шахтинский институт (филиал)

Государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

Южно-Российский государственный университет

(Новочерскаский политехнический институт)

Факультет Технологический

Кафедра ППГСиСМ

Специальность ПГС

По дисциплине «Материаловедение»

«Технологические принципы изготовления материалов из древа»

Выполнил

студент группы 3-17

Вишневецкий А.В

Принял: Земленая Е.Б

Шахты 2010г

Основные сведения о древесине

Распиловка древесины

Строгание древесины

Сушка древесины

Заключение

Список литературы

Основные сведения о древесине

Древесиной называют плотный материал, из которого в основном состоят ствол, корни и ветви дерева. Деловую древесину главным образом получают из ствола дерева при распиливании его на части. Древесина широко применяется в народном хозяйстве. Из неё изготовляют строительные конструкции, мебель, бумагу, музыкальные инструменты, спортивный инвентарь, игрушки, детали мостов, судов и др. Используется древесина в производстве лаков, витаминов, смол и других веществ.

В лесах нашей страны произрастают деревья более 100 различных пород. Все древесные породы подразделяются на хвойные и лиственные. Древесина каждой породы имеет свой рисунок – текстуру. Текстура древесины лиственных пород разнообразнее и красивее, чем хвойных.

По трудности обработки древесина подразделяется на мягкую, твёрдую, очень твёрдую.

Древесина имеет сравнительно высокую прочность, хорошо обрабатывается режущими инструментами. Деревянные детали легко склеиваются, соединяются гвоздями и шурупами. Изделия из древесины имеют очень красивый внешний вид. Но у древесины есть и недостатки: она портится от сырости, коробится при высыхании, легко загорается. Недостатками древесины являются некоторые её пороки – сучковатость. Они ограничивают использование древесины в сельском хозяйстве, но могут оказаться ценными при изготовлении декоративных изделий.

При заготовке древесины и обработке образуются отходы. Они в свою очередь служат ценным сырьём в производстве различных изделий и материалов. Отходы древесины используются также в производстве бумаги и картона.

Распиловка древесины

Распиловка - одна из важнейших операций при работе с древесиной. Распиловку производят различными пилами. Для распиловки досок и брусков крупных размеров применяют рамную (лучковую) пилу, для дугообразных пропилов - ножовку или вырезную (ножевую узкую) пилу. Кроме этих пил для домашней мастерской необходимо приобрести также ручную рамную пилу небольших размеров со стальной рамой и комплектом сменных ножовочных полотен. Ножовочные полотна должны иметь зубья разной величины, заточенные под различными углами. Для работы удобнее пользоваться пилой с зубьями, заточенными под углом 90° (такие зубья легко заточить треугольным напильником). Нужно иметь также ножовочное полотно с зубьями под углом 110°. В ручной рамной пиле можно закрепить ножовочное полотно для резки металла.

Зубья пилы должны быть правильно разведены. Степень развода зубьев зависит от того, с какой точностью нужно выполнить распил. Развод зубьев препятствует застреванию полотна пилы в распиливаемой древесине. Зубья разводят разводными клещами (опытный мастер может применить для этого и плоскогубцы). Пилой с правильным разводом зубьев трудно сделать запил, поэтому сначала на заготовку долотом или другим режущим инструментом наносят зарубку, а затем уже по этой зарубке распиливают заготовку.

Если зубья пилы затупились, их затачивают треугольным напильником, зажав полотно пилы в тисках. Полотно пилы должно выступать над губками тисков не более чем на 0, 5 см.

Полотно пилы на рамных пилах натягивают, скручивая колышком соединительный шнур, на металлических рамных пилах - затягивая барашковую гайку.

Полотно пилы можно отклонять в ту или иную сторону от плоскости рамы. Даже тогда, когда делают прямой пропил, пилу нужно наклонять вправо примерно на 30°, чтобы видеть направление движения полотна пилы. Необходимо следить также за тем, чтобы полотно пилы не было скручено, т. е. на обоих концах оно должно иметь одинаковый угол наклона.

После продольной распиловки бревен деловая древесина подразделяется на бруски квадратного сечения, доски одинаковой ширины по всей длине бревна толщиной от 30 мм; тес - тонкие доски толщиной 20-25 мм. Лесопильные заводы выпускают материалы специального назначения: короткие круглые бревна лиственных пород - баланс, служащий основным сырьем для целлюлозно-бумажной промышленности; лафет, предназначенный для изготовления железнодорожных шпал; паркетные дощечки - клепку и др.

В процессе разделки и распиловки леса получают также подтоварник, бревна с максимальным диаметром 120-150 мм; горбыли, используемые, например, для устройства заборов и перекрытий временных сооружений.

Дерево наиболее ценных пород не раскраивают на бруски и доски больших сечений. Это относится к таким породам, как дуб, граб, клен. А еще более ценные - орех, карельская береза, яблоня, самшит, груша - вообще почти не дают отходов в виде опилок, так как их древесину предпочитают не пилить, а резать, лущить, строгать на тонкие (до 0,5 мм) листы и пластины.

Прежде чем начать распиловку, заготовку следует разметить. Чтобы наметить направление распила, используют угольник из твердого дерева или из стали. С его помощью на заготовку наносят разметочную линию, затем угольник поворачивают на 180° и проводят еще одну линию. Если линии не совпадут или будут непараллельными, то правильная разметочная линия распила проводится посередине этих линий.

Распиливаемую заготовку нужно держать слева от разметочной линии левой рукой так, чтобы большим пальцем можно было направлять движение полотна пилы. Палец должен лежать на 1, 5 см выше режущего полотна пилы, чтобы избежать травмы, если полотно пилы выскочит из пропила.

При распиловке ход пилы должен быть возможно большим, чтобы зубья входили в древесину по всей длине полотна. Пилу нужно двигать равномерно, без рывков и качаний из стороны в сторону или сверху вниз. Необходимо следить за тем, чтобы полотно пилы не отклонялось от разметочной линии. Заготовку можно прочно зажать в тиски или на столярном верстаке, но так, чтобы распиливаемый конец не был слишком длинным.

Во влажной древесине пила с малым разводом зубьев часто застревает. Этого можно избежать, если полотно пилы покрыть слоем мыла или масла. Надо следить за тем моментом, когда распиловка заканчивается. В конце распиловки ход пилы должен быть коротким без излишнего нажима, чтобы край отпиленного куска заготовки не расщепился.

Строгание древесины

После того как окончена распиловка, доску или брусок нужно острогать до гладкости, снять шероховатости с пиленой поверхности. Эта операция называется фугованием и выполняется на фуговальном станке или электрорубанком, а вручную - одним из представителей семейства рубанков. Простейший рубанок имеет деревянный корпус с ручкой, нож и деревянный клин для фиксации ножа.

Современный металлический рубанок имеет приспособления, позволяющие легко регулировать и выпуск лезвия ножа, от которого зависит толшина снимаемой стружки, и угол наклона ножа к плоскости строгания, и ширину щели для стружки, и параллельность лезвия ножа плоскости доски.

Начинают строгание шерхебелем, который позволяет снять толстый слой древесины, причем может строгать вдоль и поперек благодаря овальной форме лезвия.

Рубанок с одиночным ножом выравнивает неровную поверхность после распиловки или шерхебеля, а с двойным (двойной рубанок) - хорош для чистового строгания, строгания торцов, задиристых и свилеватых участков. В таком рубанке второй нож, стружколом, предотвращает задиры, отщепы и отколы.

Для зачистки задиров используют шлифтик, у него коротенький корпус и увеличенный угол резания, что обеспечивает тонкую стружку.

Цинубель предназначен для образования бороздок и ворсистой поверхности дерева (для склеивания), поэтому у него угол резания очень велик (80°), а лезвие имеет форму гребенки.

Если в корпус цинубеля вставить обычный нож, то его можно использовать как шлифтик.

Для строгания торцов используется торцовый рубанок, у которого лезвие ножа развернуто под углом к направлению строгания.

Зензубель предназначен для выборки четверти. Нож у этого рубанка имеет две режущие грани - нижнюю и боковую - и боковое отверстие для выпуска стружки. Как и у торцового рубанка, нижнее лезвие ножа развернуто к плоскости резания под углом, что улучшает качество резания.

Механическое строгание древесины осуществляется с помощью ручных электрорубанков и специальных станков. Ручные электрорубанки применяются для строгания бревен, брусьев, досок, полов и различных заготовок столярных изделий а также в тех случаях, когда обрабатываемый предмет не представляется возможным поднести к стационарному строгальному инструменту.

При любом строгании, особенно при черновом, когда снимается толстый слой дерева, необходимо определить направление волокон, чтобы не строгать взадор. Определяют это осмотром (волокна должны выходить на поверхность в направлении движения инструмента, т. е. от столяра) либо пробным строганием, если волокна невидны.

При строгании взадор шерхебелем могут получиться отщепы столь глубокие, что заготовка будет испорчена. Черновое строгание выполняют при больших припусках (до 5 мм) шерхебелем, при малых (1 - 2 мм) -рубанком с одним ножом. Шерхебелем строгают наискось к продольной оси доски или бруса. Выпуск ножа 2-2,5 мм. В широких досках при переходе за линию сердцевины, а также в косослойных половина доски может оказаться с иным выходом волокон, поэтому следует либо перевернуть доску, либо строгать на себя. При наличии сучков, около которых волокна всегда образуют завиток, выпуск ножа должен быть минимальным, а сам нож очень острым, иначе могут появиться глубокие выколы и отщепы, из-за которых придется снова снимать толстый слой дерева по всей поверхности. Не рекомендуется строгать шерхебелем узкие бруски и кромки, так как здесь трудно заметить границы, и брусок будет перестроган.

Сушка древесины

Предназначенная для работ древесина должна быть высушена до 10 - 16% влажности. Сухая древесина лучше обрабатывается.

Сушка древесины является очень важной технологической частью всего процесса обработки и изготовления различных изделий из древесины, потому что именно от сушки зависит, какое будет дерево, как оно будет выглядеть и как будет обрабатываться.

Чем грамотнее древесина будет высушена, тем меньше должно быть трещин. Древесина должна быть высушена очень хорошо, для чего может понадобиться достаточно много времени, зато уже готовое изделие будет менее подвержено растрескиванию и рассыханию.

Сушка может производиться несколькими. Атмосферная сушка или сушка на вольном воздухе, отличается простотой и доступностью, но дерево, расположенное под навесом, защищающим его от дождя и прямых солнечных лучей, сохнет очень медленно - от нескольких месяцев до нескольких лет. Летом древесина сохнет лучше, чем весной, осенью и зимой. Но если лето дождливое, она не только плохо сохнет, но может покрыться плесенью и даже загнить. При благоприятной погоде древесину можно высушить до воздушного состояния 12 - 18 % влажности.

Стволы деревьев мягких лиственных пород окоряют, то есть снимают с них кору, и укладывают на стеллажи. Иногда со стороны торцов оставляют полоски коры. Такие же кольца через равные промежутки оставляют в середине. Со стволов деревьев твёрдых пород, например яблони, клёна, кору не снимают совсем. Чтобы древесина не растрескивалась из-за неравномерного высыхания, торцы стволов закрашивают или забеливают. Замазки, закрывающие поры древесины, составляют из смеси олифы и извести-пушонки или древесной смолы и мела. При сушке небольших стволов торцы замазывают толстым слоем густой масляной краски.

Вываривание в масле и олифе небольших кусков твёрдой древесины не только предупреждает появление трещин, но и усиливает декоративную выразительность материала. Заготовки для мелких резных вещей из яблони, самшита, груши, и дуба вываривают в натуральной олифе, льняном хлопковом, древесном (олифковом) масле. Во время варки масло вытесняет из древесины влагу в воздух, заполняя межклеточные пространства. Вываренную в масле или олифе древесину сушат затем при комнатной температуре. Хорошо просушенная древесина приобретает дополнительную прочность и влагостойкость, прекрасно шлифуется и полируется.

Вываривание древесины в солёной воде также предупреждает её растрескивание. К тому же соль надёжно защищает древесину от проникновения в неё гнилостных микробов. В деревообрабатывающих мастерских леспромхозов, выпускающих корыта и другую долблёную посуду, готовые изделия из липы, осины и ивы проваривают в 25-процентном растворе поваренной соли.

Небольшие заготовки из твёрдой и мягкой древесины можно обработать и в домашних условиях. Сырую древесину кладут в глубокую кастрюлю и заливают доверху солёной водой из расчёта 4 – 5 столовых ложек поваренной соли на литр воды. Древесину варят на медленном огне в течении двух-трёх часов, затем вынимают из солёной воды и сушат при комнатной температуре.

Зарывание древесины в стружки - широко известный и надёжный способ сушки древесины, применяемый токарями и резчиками по дереву Сырые токарные детали токарь тут же зарывает в стружки, полученные при их точении или заранее заготовленные. Резчик по дереву зарывает в стружки неоконченную резную доску или скульптуру. Они равномерно высыхают вместе со стружками. Эта мера избавляет изделие от коробления и появления трещин, особенно при продолжительном перерыве в работе.

Мастера-древоделы всегда были неистощимы на выдумку, особенно когда нужно было получить добротный материал. Приметив, что даже в лютые морозы внутри навозной кучи постоянно сохраняется довольно высокая температура, они стали зарывать в неё дубовые кряжи. Весной кряжи обмывали и в проточной воде и сушили под навесом на открытом воздухе.

Камерная сушка широко применяется на деревообрабатывающих предприятиях. В специальных сушильных камерах древесину обрабатывают перегретым паром и топочным газом. Высушенная в камерах древесина имеет комнатносухую влажность 8-12 % и идёт на столярные, токарные и резные работы. От трёх суток до недели требуется, чтобы высушить древесину мягких пород, например, сосну, липу или ель. От двух недель до месяца должна сохнуть в камере твёрдая древесина дуба, бука или вяза. Но при камерной сушке появление трещин не исключено. Поэтому учёные постоянно ищут более совершенные и быстрые способы сушки древесины.

В последние годы были созданы сушильные камеры, работающие на токах высокой частоты. В таких камерах между двумя латунными сетками-электродами помещается древесина. К электродам подаётся ток от высокочастотного генератора. В электрическом поле древесина сушится почти в 20 раз быстрее, чем в паровой камере. Таким способом сушат ценную древесину твёрдых пород.

Следует сказать и ещё об одном оригинальном способе сушки древесины - сушке на цементном полу, основанном на способности бетона интенсивно втягивать в себя влагу. Влажную древесину укладывают на сухой бетонный пол. В течение дня каждую заготовку переворачивают так, чтобы попеременно то одна, то другая её грань прилегала к цементному полу.

Успешная сушка древесины во многом зависела от величины и формы заготовки, наличия или отсутствия заболони. Мастер, хорошо знающий строение, физико-механические свойства дерева, с помощью топора, пилы, сверла и стамесок мог по своему усмотрению направить процесс сушки в нужное русло.

Хорошо известно, что особенно трудно сушить брёвна, кряжи и пиломатериалы, имеющие внутри сердцевину. Как правило, при сушке они растрескиваются почти до самой сердцевины. Брёвна многих рублёных строений бывают обычно испещрены многочисленными трещинами. Однако всё же можно встретить бревенчатые срубы, на которых нет сколько-нибудь заметных трещин.

Как удалось плотникам так хорошо высушить брёвна? Оказывается, трещины на брёвнах всё-таки есть, только они скрыты от нашего глаза. На каждое бревно приходится по одной крупной трещине, но они искусно замаскированы внутри бревенчатого сруба. Перед сушкой вдоль каждого бревна плотник делал топором зарубку. Глубина зарубки равнялась примерно одной трети расстояния от поверхности бревна до сердцевины. После высыхания древесины на месте зарубки образовывалась одна глубокая трещина, а остальные участки бревна оставались гладкими. Одна большая трещина как бы вбирала в себя десятки более мелких, концентрируя усадку в зоне зарубки. Укладывая брёвна в срубе, плотники располагали их трещинами вниз. По этому же принципу древоделы Индии сушат древесину самшита, как известно, очень твёрдую и склонную к сильному растрескиванию. Самшитовый чурбак распиливают до сердцевины, благодаря чему усадка при сушке всегда концентрируется в зоне пропила.

Известно, что колотая древесина высыхает быстро и без трещин. Если бревно или кряж расколоть пополам, то получится пластина (половинник). Половинник высыхает значительно быстрее, чем кряж, не только потому, что его масса становится в два раза меньше, но и в основном оттого, что к перерезанным годичным слоям открывается доступ воздуха. Если половинник сушится неравномерно, то от сердцевины может пойти глубокая трещина. Расколов половинник пополам, получают четвертину (по старинному "четвертак"). В отличие от пластины, четвертина очень редко образует при усыхании трещины.

Свойства колотой древесины хорошо знали и умело использовали мастера-резчики из Троице-Сергиевого посада Московской губернии. Они раскалывали липовый кряж в зависимости от его толщины на четыре или восемь частей через сердцевину. Возможно, этот технический приём, возникший при необходимости избежать растрескивания древесины, в какой-то мере подсказал пластическое решение многих резных игрушек.

Довольно сложно сушить твёрдую древесину, имеющую ядро. При высыхании она сильно растрескивается. Глубокие трещины доходят почти до сердцевины. Сильному растрескиванию подвержена, например, древесина свежесрубленной яблони. Но даже ствол засохшей яблони - сухостой после распиливания на короткие кряжи и окорки покрывается многочисленными трещинами. У яблони светлая заболонь и тёмное ядро. Мастера особо ценят ядро. Древесина ядра более твердая и сухая, а поры её заполнены особым консервирующим веществом. Заболонь, наоборот, рыхлая и сильно насыщена влагой. При высыхании кряжа растрескивается в первую очередь, а затем ядро. Чтобы сохранить ценную древесину ядра, заболонь стёсывают топором и смазывают пастой торцы. После удаления заболони ядровая древесина довольно хорошо высыхает, почти не образуя трещин.

Много хлопот доставляет сырая древесина скульпторам, которым чаще всего приходится иметь дело с кряжами довольно внушительных размеров. Чтобы не зависеть от капризного непостоянства древесины в кряжах, некоторые скульпторы склеивают из предварительно просушенных брусков необходимые по размерам и конфигурации блоки. Клееные блоки не поддаются короблению и растрескиванию, но нарушение естественного направления древесных слоёв, образующих текстурный рисунок, часто пагубно отражается на художественном достоинстве скульптуры. В скульптуре, выполненной из целого кряжа, а не из клееного блока, текстура, наоборот, подчёркивает форму и делает её более выразительной.

Мастера приметили, что если у кряжа удалить сердцевину, то появление трещин можно избежать почти полностью. В заготовке вдоль сердцевины просверливают отверстие диаметром около 5 сантиметров. При высыхании влага одновременно и равномерно удаляется не только из верхних, но и их внутренних слоёв кряжа. Завершив работу над скульптурой. отверстия забивают деревянными пробками.

Сушка древесины в лесу прямо на корню производилась весной и летом. Вокруг ствола дерева, предназначенного для рубки, снимали широкое кольцо коры. Влага из почвы переставала поступать в крону. Листья и хвоя вбирали в себя оставшуюся в стволе влагу, которая испарялась одновременно с засыханием. Дерево с подсохшим стволом валили, обрубали сучья, а затем раскряжёвывали, то есть распиливали на брёвна. В наше время таким способом заготовители подсушивают сосну перед сплавом по реке. Подсушка деревьев на корню увеличивает плавучесть сплавляемой древесины, а значит, и уменьшает её потери в пути.

Весной, когда молодая листва набирала на деревьях полную силу, богородские мастера ехали в лес заготавливать липовую древесину для резных игрушек. У сваленной липы обрубали сучья и снимали кору со ствола примерно на две трети длины всего дерева. Верхнюю часть дерева с сучьями, ветвями и листьями (крону) оставляли нетронутой. Соображения были очень простыми. У спиленного дерева листва вянет не сразу, а продолжает долгое время бороться за жизнь, словно мощными насосами втягивая в себя живительную влагу, находящуюся в стволе дерева. За две недели этот естественный насос выкачивал из ствола столько влаги, что на удаление её при обычной сушке на открытом воздухе потребовалось бы несколько месяцев. По истечении двух недель ствол липы распиливали на кряжи длиной до полутора метров. Окорённые и подсохшие липовые кряжи, так называемые лутошки, привозили домой и досушивали на дворе под навесом, уложив их на возвышающийся над землёй настил. К осени липовая древесина была уже вполне пригодна для всевозможных резных работ. Часть древесины пускали в дело, а остальную продолжали досушивать на вольном воздухе.

Сушка древесины запариванием применялась народными мастерами ещё в далёком прошлом, с тех пор как была изобретена русская печь, которая стала прототипом современной сушильной камеры.

Если по каким-либо причинам заготовить древесину с весны не удавалось, её в короткий срок высушивали в русских печах. Запаривали древесину в больших чугунах. В чугун укладывали сырую древесину, а на дно наливали немного воды. Затем чугун накрывали крышкой и ставили в протопленную печь. Чтобы жар не уходил из печи, её закрывали заслонкой. Утром древесину вынимали из чугуна и досушивали при комнатной температуре.

Применяли и другой, более простой способ сушки древесины. После очередной топки из русской печи выгребали золу и чисто подметали пол, на который на попа ставили деревянные заготовки. Плотно закрыв заслонку, дерево выдерживали в печи до утра. К утру древесина хорошо просыхала и одновременно приобретала красивую окраску. Белая в сыром виде липа после запаривания окрашивалась в золотистый цвет, а древесина ольхи - в светло-шоколадный.

Сушка брёвен в вертикальном положении на сухой земле известна в южных областях нашей страны. Например, узбекские резчики сушили древесину под навесом на открытом воздухе. Брёвна, предназначенные для сушки, ставили вертикально, чтобы нижний торец упирался в сухую почву. Влага, находящаяся в брёвнах, постепенно опускалась вдоль волокон по капиллярам вниз и сухая земля жадно впитывала её.

Сушка древесины в земле и речном песке. Из ствола свежесрубленного дерева вытёсывают вначале грубую заготовку. Затем её зарывают в землю где-нибудь под навесом, чтобы дождь не мог увлажнить почву. В земле дерево выдерживают несколько лет, но чаще бывает достаточно всего одного года. Через определённый срок заготовку вырывают из земли и досушивают в помещении. Срок досушки определяется состоянием древесины. Цвет древесины, характер звука, издаваемого заготовкой при лёгком постукивании по ней костяшкой пальцев, дают опытному мастеру точную информацию о готовности древесины к дальнейшей обработке.

Мелкие заготовки твёрдой древесины можно высушить довольно быстро искусственным путём в речном песке. Одновременно они приобретают золотисто-коричневую окраску.

Интересного декоративного эффекта можно добиться при сушке уже готовых резных изделий. В чугун насыпают слой чистого речного песка. Сверху кладут заготовки, которые, в свою очередь, засыпают новым слоем сухого песка. Таким образом, чугун заполняют доверху, следя за тем, чтобы заготовки не касались его стенок. Загруженный чугун без крышки ставят на печь. Чем ближе он стоит к горящим дровам, тем быстрее пойдёт сушка. Но при этом возникает опасность, что древесина начнёт через некоторое время тлеть. В то же время, если чугун стоит слишком далеко от огня, дерево будет сохнуть медленно. Оптимальное расстояние от огня до чугуна определяют опытным путём. По мере высыхания древесины на участках, обращённых в сторону огня, постепенно возникает золотистая подпалина. Она плавно переходит в естественный цвет, который имеет древесная заготовка с противоположной стороны. Часто именно такого эффекта добиваются, декорируя готовые резные изделия. Но если нужно получить равномерную окраску, чугун время от времени поворачивают вокруг своей оси, подставляя то один, то другой его бок к огню. Если же хотят получить чистую высохшую древесину (без подпала), чугун с песком и заготовками ставят в печь после протопки на ночь. Сушить древесину в песке можно и на плите или костре, используя вместо чугуна банки, старые кастрюли, вёдра.

Из письменных источников известно, что древнегреческие скульпторы сушили древесину ценных пород зарыванием в сухую рожь. Сушка древесины в зерне была хорошо известна на Руси. Деревянную заготовку зарывали в зерно ближе к весне. За несколько недель зерно вбирало в себя из древесины всю "лесную влагу". Подготовленную таким образом древесину выдерживали при комнатной температуре, а затем смело пускали в дело, не опасаясь появления трещин. Считалось, что сушка сырой древесины в зерне за несколько недель до посева благотворно влияет на качество посевного материала. Напоённое живительной влагой зерно словно пробуждалось от зимней спячки и быстрее прорастало, оказавшись в земле.

Подготовка поверхности древесины

В процессе подготовки поверхности древесины под лакирование и полирование выполняют следующие операции: зачистку, шлифование, удаление ворса, отбеливание и обессмоливание. От умелого выполнения этих операций зависит окончательная отделка изделия.

Зачистку выполняют штифтиком, нож которого тщательно точат и правят на оселке; чем острее нож, тем лучше. Горбатик ставят от лезвия (жала) на расстоянии 0,5 мм, не более. После зачистки поверхность древесины должна быть ровной и гладкой.

Если же на ней окажутся кое-какие дефекты (сучки, выделится смола), то исправляют их постановкой вставок, по цвету и текстуре не отличающихся от ремонтируемой древесины.

Устранив дефектные места, древесину шлифуют мелкозернистой шкуркой вдоль слоев до полного удаления следов инструмента.

Как бы хорошо ни была отшлифована поверхность, на ней все же остается ворс - мельчайшие древесные волокна. Во время лакирования или полирования ворс поднимается и портит прозрачный покров лаковой или политурной пленки.

Обычно ворс приглажен и сильно вдавлен в древесину. Чтобы поднять его, следует прежде всего увлажнить поверхность древесины, протерев влажной или мокрой тряпкой. После тщательной сушки поднятые ворсинки снимают циклей или мелкозернистой шкуркой (цикля лучше). Для полного удаления ворса эту операцию повторяют два-три раза. Чтобы придать ворсу большую твердость и обеспечить его полное поднятие и снятие, в воду добавляют немного столярного клея. Ворс, высыхая, немного поднимается, становится более жестким и легче удаляется.

После тщательной шлифовки поверхность обметают щеткой, и деталь или изделие готовы для последующей отделки: крашения, лакирования или полирования.

Древесину, имеющую на поверхности цветные пятна, при необходимости отбеливают. Хорошо поддаются отбеливанию только самые светлые породы: клен, осина, липа, серебристый тополь.

Существует несколько различных по составу отбеливателей. Хорошо отбеливает 15%-ный водный раствор перекиси водорода. Этим составом смачивают поверхность древесины и оставляют на несколько дней, после чего она становится совершенно белой и не требует промывки.

Быстрое отбеливание можно выполнить 6-10%-ным раствором щавелевой кислоты. Для этого берут 1 л горячей воды, добавляют 60-100 г щавелевой кислоты, все тщательно размешивают. Древесину покрывают 2-3 раза. После отбеливания поверхность древесины тщательно промывают горячей водой.

Обессмоливание древесины выполняют тампоном, смоченным ацетоном, бензином, скипидаром или раствором соды. Обессмоливание препятствует окрашиванию водными красителями и прочному склеиванию деталей.

После обессмоливания древесину следует хорошо просушить и затем приступать к дальнейшей обработке.

Получение пиломатериалов и фанеры

При заготовке древесины лесорубы при помощи специальных механических пил спиливают деревья. Операторы сучкорезных машин обрезают ветви, сучья и отправляют их на переработку.

Ствол дерева, очищенный от коры, для удобства обработки разрезают на брёвна. Про продольном распиливании брёвен получают пиломатериалы. Осуществляют эти работы на специальных машинах – лесопильных рамах.

Кроме назывных в прошлых разделах видов пиломатериалов, в своей жизни вы обязательно будите использовать фанеру. Это искусственный древесный материал, состоящий из 3-х или более листов шпона. Шпон – тонкий слой древесины, который срезается ножом специального станка с бревна, предварительно попаренного в горячей воде. Фанеру делают в основном из древесины берёзы, ольхи, бука и сосны.

Непременное условие получения качественного шпона - высокая влажность сырья. В то же время шпон склеивают сухим. Поэтому шпон подлежит сушке. Влажность его значительно выше точки насыщения волокна (30%) и колеблется в широких пределах в зависимости от породы, зоны бревна (т. е.. получен ли шпон из заболони или из ядра), продолжительности хранения сырья и т. п. Следует отметить, что влажность шпона примерно на 10% ниже влажности сырья, так как при лущении часть влаги отжимается.

Как и при сушке пиломатериалов, при сушке шпона посредством нагрева из пор и стенок клеток удаляется влага. Но сушка шпона имеет и специфические особенности вытекающие из его характеристики: 1) в связи с большой поверхностью испарения продолжительность сушки измеряется минутами (а не сутками или часами, как при сушке пиломатериалов и заготовок); 2) сушить шпон можно жесткими режимами; 3) необходимо предупреждать формоизменяемость листов шпона и одновременно не препятствовать его усушке, иначе листы шпона будут разрываться.

В наибольшей степени при сушке шпона в лентах этим требованиям отвечают роликовые сушилки, в которых скомбинированы конвективный и кондуктивный (контактный) методы сушки. При сушке шпона в ленте используются ленточно-сетчатые сушилки. Горячий воздух может двигаться вдоль или поперек шпона и подаваться через сопла. Если в первом виде сушилок скорость воздуха равна 2-4 м/с, то в сопловых достигает 12- 14 м/с. Благодаря высокой скорости воздух разрушает пограничный слой влажного воздуха на поверхности шпона, обеспечивая высокую влагоотдачу. При сопловом дутье продолжительность сушки уменьшается в 2 раза и более.

Роликовые сушилки бывают с паровым (в калориферах) или газовым нагревом агента сушки (воздуха). Шпон в них перемещается системой парных роликов, расположенных друг от друга на 150-300 мм.

В паровых сушилках с поперечной циркуляцией температура воздуха поддерживается t° 20-180° С. Одна сушилка высушивает 2-3 м 3 шпона в час.

В газовых сушилках агентом сушки служит топочный газ, получаемый при сжигании древесного топлива, мазута или природного газа. Они более производительны, чем паровые, особенно при сопловой подаче агента сушки. Производительность газовой сушилки может достигать 6-6,5 м3 шпона в час при температуре агента сушки- 230-240° С.

Сушилки любых типов загружаются шпоном с помощью специальных загрузочных устройств. Разгрузка сушилки и укладка сухого шпона в стопы также механизированы. После сушки шпон необходимо сортировать. Шпон сортируют сразу по выходе его из сушилки или на специальных участках и линиях. Рабочие места сортировочного участка имеют, как правило, хорошее естественное и искусственное (в вечернее время) освещение.

В древесине имеется достаточно большое количество естественных пороков. К ним добавляются еще дефекты, возникающие при лущении и сушке шпона (в первую очередь трещины и нарушения целостности листов из-за неправильности формы чурака). Переводить листы шпона с дефектами в брак непозволительно, потому что это резко уменьшит полезное использование древесины и приведет к удорожанию продукции. Поэтому шпон ремонтируют, удаляя дефектные места и вставляя взамен удаленных участков «заплаты» в виде вставок из качественного шпона. При этом следят, чтобы вставка имела одинаковый цвет и толщину, что и весь лист шпона. В соединении вставки и листа должен быть натяг в 0,1-0,2 мм, а влажность вставки должна быть несколько ниже влажности шпона.

Здесь автор должен заметить, что фанерная промышленность - практически единственная отрасль, в которой заготовки (в данном случае шпон) облагораживаются путем удаления дефектных мест. В других отраслях эта эффективная мера повышения качества изделий и улучшения использования сырья незаслуженно забыта.

Во время лущения и последующей обработки образуются куски шпона, ширина которых меньше ширины полного формата. Объем таких кусков достаточно велик, до 15-20% всего объема получаемого шпона. Большая часть кусков образуется в начале лущения, т. е. из наиболее качественной зоны чурака. Поэтому куски шпона превращают в полноформатные листы. Делают это путем соединения кусков кромками с помощью клейкой ленты или нити, зигзагообразно прошивающей соединенные кромки, или склеиванием кромок двух кусков (рис. 35). До соединения кромки выравниваются на ножницах (прирубаются) или (реже) на круглопильных станках. В настоящее время создаются автоматические линии для склеивания кусков шпона в непрерывную ленту, которая затем разрубается на листы требуемых форматов.

ДСП – это древесностружечная плита. Для производства ДСП используют древесные отходы и неделовую древесину, что делает производство ДСП высокорентабельным. На производство 1 м 3 ДСП расходуется 1,5-1,7 м 3 отходов, а заменяет 1 м 3 плит 2,5 м 3 пиломатериалов или 3,6 м 3 деловой древесины. Стоимость древесностружечных плит ниже стоимости столярных на 40-45 %.

ДСП в зависимости от способа производства выпускают двух типов - плоского и экструзионного прессования. В плитах плоского прессования древесные частицы расположены в плоскости параллельной пласти плиты. Усилие прессования при их изготовлении прикладывалось перпендикулярно пласти. В плитах экструзионного прессования частицы располагаются преимущественно перпендикулярно пласти, а усилие прессования прикладывалось к кромке плиты. Плиты экструзионного прессования менее прочные, чем плиты плоского прессования.

Плиты плоского прессования по ГОСТ 10632-77 делятся на однослойные, трехслойные, многослойные. Плиты однослойные прессуют из стружек одной фракции. Плиты трехслойные прессуют из стружек двух фракций, насыпанных тремя слоями: наружные слои содержат более мелкие и качественные стружки, внутренний слой более крупные. В многослойных плитах размер фракции по толщине плиты постепенно уменьшается от середины к наружным слоям плиты.

Основные операции технологического процесса производства ДСП плоского прессования следующие: раскрой сырья; измельчение древесины; сортировка стружек; повторное измельчение; сушка стружек; смешивание со связующим; формирование ковра; подпрессовка; прессование и склеивание; обрезка; шлифование. Если вместо круглого сырья поступает технологическая щепа, процесс производства ДСП начинается с третьей операции.

Раскрой сырья. Эту операцию выполняют на круглопильных станках. Назначение раскроя - получить короткие отрезки, соответствующие размеру загрузочных приемников стружечных, станков. Наиболее современный и производительный станок для раскроя ДЦ-10. Станок имеет 6 пил, подающий конвейер из 14 тяговых цепей с упорами для подачи сырья. Работой станка оператор управляет с пульта. Если получаемые круглые отрезки (чураки) имеют диаметр больше допустимого, для последующего оборудования их раскалывают вдоль волокон на, дровокольных станках КЦ-7А; КГ-8А. Наибольший диаметр раскалываемых отрезков соответственно 600; 1000 мм. Дровокольный станок имеет раскалывающий клин (КЦ-7А) или несколько клиньев (КГ-8А), на которые системой подачи надвигается чурак и раскалывается на 2, 4, 6 частей за один цикл.

Производство ДВП сухим способом. Основные операции производства ДВП следующие: промывка щепы; пропарка щепы; размол щепы на волокна; смешивание волокна со связующим и другими добавками (проклейка); сушка волокна; формирование ковра; подпрессовка полотен; прессование; увлажнение; резка.

Пропарку щепы выполняют для частичного гидролиза древесины. При сухом способе водорастворимые продукты, входящие в состав древесины, остаются в волокне и участвуют в технологическом процессе.

Пропаривают щепу в пропарочных аппаратах-цилиндрах при давлении пара до 1,2 МПа (190°С). Щепа от одного конца цилиндра перемещается постепенно к выходному концу при помощи винтового вала, вращающегося со скоростью 3-10 мин-1. Для поддержания в аппарате заданного давления вход и выход щепы производят через запирающиеся затворы. Время обработки стружки 6 мин.

Размол щепы производят всухую на дефибраторах, повторный размол на рафинаторах. При сухом способе производства древесноволокнистых плит предусматривается введение в волокно термореактивных смол для увеличения сцепления между волокнами. Парафин вводят в расплавленном виде.

Сушка волокна происходит в пневматических или барабанных сушилках.

Транспортирование и формирование волокна осуществляется при помощи воздуха, осаждение волокна производится на сетчатой ленте конвейера, под которой создается вакуум для более плотной укладки волокон.

Подпрессовку ковра выполняют для повышения его транспортабельности и возможности загрузки ковра в промежутки пресса, так как насыпанный ковер для получения плиты толщиной 6 мм имеет толщину 200 мм. Подпрессовка выполняется па ленточных непрерывных прессах, где происходит уплотнение ковра в 3-5 раз между двумя лентами, сдавливаемыми вальцами при давлении 1800 Н/см. После подпрессовки ковер обрезается вдоль и раскраивается поперек на полотна.

При производстве толстых ДВП (> 6 мм) толщина полотна после подпрессовки на ленточных прессах остается больше допустимой (> 120 мм), что затрудняет его загрузку в промежутки многоэтажного пресса. Такие полотна дополнительно подпрессовывают в одноэтажном плитном форпрессе периодического действия при удельном давлении 2,5 МПа. Температура плит 220-250 °С, давление 6,5-7 МПа. ДВП произведенные сухим способом, содержат 89 % волокна, 6 % влаги, 2,5 % смолы, 2,5 % парафина. На основе сухого волокна можно прессовать не только плиты, но и различные детали и узлы в производстве тары, мебели, строительных материалов.

Особенности производства ДВП мокро-сухим и полусухим способами. При мокро-сухом способе производства ДВП подготовку волокна, его транспортирование, отлив ковра выполняют, как и при мокром способе производства ДВП. Однако связующих компонентов в массу не добавляют, а хорошее сцепление волокон обеспечивают тщательным размолом щепы на волокна за счет предварительной термохимической ее обработки. Перед прессованием полотна сушат почти до абсолютно сухого состояния (2-3 %) в многоэтажной сушилке. Прессуют плиты без сетки, обе стороны получаются гладкими. Температура плит пресса 240°С, давление 6 МПа. После прессования плиты увлажняют до 6-9 %.

При полусухом способе производства ДВП сырье - древесноволокнистая масса, в которую добавленно связующее, сушится до влажности 10 - 15 %. Из сухого волокна формируется ковер, уплотняется, режется на полотна. Полотна перед прессованием увлажняются до 18-25 % и прессуются в многоэтажном прессе на поддоне с сеткой. Затем следует термовлагообработка.

Заключение

Со своего первого использования деревянного элемента и по сей день человек стремится совершенствовать оборудование и инструменты в области деревообрабатывающее промышленности и индивидуальных методов обработки древесины, все больше увеличивая производительность, экономичность и стараясь максимально снизить отходы данного производства, придумывая все новые конструктивные элементы и новые способы изготовления. Этому способствует научно-технологическая революция в машиностроительной области, более подробное и доскональное изучение свойств и особенностей древесины. Но даже при всем при этом мы должны искать новые методы и развивать имеющиеся способы производства деревянных материалов, выводя производство на более высокие и прогрессивные уровни снижая себестоимость и количество и затраты на технологические операции, но не жертвуя при этом качеством продукции.

Список литературы

1. http://www.woodtechnology.ru

2. http://www.stroitelstvo-new.ru

3. http://www.domovest.ru

4. http://www.pulp.ru

5. http://www.krivorukih.net

6. http://sam-stroy.info

7. http://www.stolear.com

8. http://www.i-stroy.ru

9. http://www.nestor.minsk.by

10. http://otherreferats.

11. http://www.roman.by

12. http://new2.referat.ru

13. http://morozova1079.narod.ru

КБАЗ – базовое значение показателя технологичности. >1 >1>1 Видим, что деталь технологична для разового, повторяющегося единичного и серийного производств. 7. Разработка технологического процесса изготовления детали в САПР ТехноПро Технологический процесс изготовления детали будем разрабатывать в САПР ТехноПро. Система ТехноПро обеспечивает проектирование операционных...

Может быть своего рода видеокамерой с выводом изображения на домофон или любой другой видеоэкран. Каркас. Надежность и стойкость входной двери к внешним силовым воздействиям очень сильно зависит от каркаса. Вот три основных типа технологии изготовления каркаса двери: на основе гибочных технологий, при помощи сварных технологий и на основе индивидуального конструирования дверного блока из мощного...

Древесины горлышка, если она не будет хорошо просушена.4 Рисунок 5 - Топор для плотницких работ..2 Оборудование и инструменты Ниже перечислены всё оборудование и инструменты для изготовления декоративной вазы и подставки под неё. Оборудование: станок ТС-40, сменные патроны к нему Инструменты: штангенциркуль, линейка, циркуль, рулетка, стамески и инструменты для токарных работ, нож- ...

Умений, способствует преодолению импульсивности, необдуманности действий, воспитывает произвольное внимание, стимулирует развитие речи, нормализует взаимодействие речи и деятельности. Глава 2. Методика проведения уроков по ручным операциям при изучении раздела «Резьба по дереву» 6 класс 2.1 Методика обучения раздела «Резьба по дереву» Резьба по дереву - древний вид народного декоративного...