Портал о ремонте ванной комнаты. Полезные советы

Технология гнутья столярной древесины. Как согнуть дерево - гнутье древесины Как согнуть сосновую деревянную заготовку

В деревообрабатывающем производстве в больших количествах изготовляют криволинейные детали. Изготовление криволинейных деталей производится двумя способами: выпиливанием из досок или плит и гнутьем прямолинейных брусков (цельногнутые детали) или слоев древесины с одновременным склеиванием (гнутоклееные детали).

Технологический процесс гнутья древесины. Технологический процесс гнутья брусков из массивной древесины включает в себя следующие операции: заготовку материала для гнутья, гидротермическую обработку, гнутье и сушку.

Заготовка материала для гнутья. Заготовки для гнутья получают из необрезных досок путем их раскроя на круглопильных станках. К заготовкам для гнутья предъявляются следующие требования.

Косослой не должен превышать 10°. При обычных методах гнутья в заготовках совершенно не допускаются сучки. В заготовках с одновременным прессованием сучки допускаются в больших пределах, что резко увеличивает выход заготовок. Выкраивать заготовки следует с учетом припусков на последующую обработку деталей. При гнутье с одновременным прессованием, кроме припуска на обработку, должен предусматриваться припуск на упрессовку древесины поперек волокон и повышенный припуск по длине заготовки. В целях повышения выхода заготовок для гнутья раскраивать доски рекомендуется после предварительной разметки.

На небольших предприятиях сохранился способ получения заготовок для гнутья путем раскалывания чураков. Колотая заготовка не имеет косослоя, поэтому при изгибании дает меньший процент брака. Однако этот способ весьма трудоемок, так как выполняется вручную и дает на 20-25% ниже выход заготовок из кряжа, чем при его распиловке.

После раскроя (или раскалывания) заготовки для деталей круглого сечения обрабатываются на токарно-копировальных или круглопалочных станках, а заготовки для деталей прямоугольного сечения - на продольно-фрезерных станках. Можно загибать и нестроганые заготовки, но в этом случае доски раскраивают строгальными пилами, дающими чистый и точный пропил.

Гидротермическая обработка. Гидротермическая обработка древесины перед гнутьем производится для того, чтобы повысить пластичность древесины. Оптимальная пластичность древесины достигается при ее нагреве во влажном состоянии. Это объясняется тем, что при нагревании часть веществ, входящих в состав клеток, переходит в коллоидное состояние.

В результате этого повышается способность клеток и всей древесины к деформации. При сушке деформированной (гнутой) древесины коллоидные вещества затвердевают и сохраняют приданную заготовке форму.

Гидротермическая обработка древесины перед гнутьем осуществляется провариванием в горячей воде или пропариванием. Для проваривания применяют деревянные чаны или металлические ванны и баки. Вода в ваннах и чанах нагревается паром.

Температуру воды поддерживают на уровне 90-95°С, не доводя ее до кипения. Продолжительность проваривания зависит от начальной влажности, размеров и породы древесины.

При проваривании сложно получить равномерную температуру и влажность всей заготовки, наружные слои перенасыщаются водой. Поэтому проваривание в горячей воде применяют только в тех случаях, когда пропаривание технически затруднено.

Наиболее широкое применение в производстве получило пропаривание древесины в атмосфере насыщенного пара. Пропаривание позволяет нагревать древесину до нужной температуры (70-80°С), регулировать влажность древесины и получать ее всегда близкой к оптимальной для гнутья, т.е. около 25-30%.

Для пропаривания пользуются насыщенным паром низкого давления (0,02-0,05 МПа), что соответствует температуре 102-105°С. Пропаривание древесины осуществляется в герметически закрывающихся металлических котлах-барабанах или бетонных камерах. Емкость котлов и камер небольшая, рассчитана на закладку брусков в количестве 30-40 шт.

Котлы располагаются у каждого гнутарного станка и соединяются паропроводом между собой в батарею. Бруски в котлы и камеры укладывают на прокладках для того, чтобы обеспечивалось лучшее омывание их паром.

Продолжительность пропаривания зависит от начальной влажности и температуры древесины, размеров брусков и давления пара в котле. Время пропаривания определяется по специальной диаграмме. Например, для заготовок толщиной 40 мм при начальной влажности 30% и давлении пара в пропарочном котле 0,03- 0,05 МПа продолжительность пропаривания составляет 12-13 мин, а для заготовок толщиной 80 мм - 65 мин.

Фанеру в случае гнутья на малые радиусы кривизны также можно подвергать гидротермической обработке. Фанеру, склеенную синтетическими клеями, проваривают, а склеенную казеиновым или альбуминовым клеем, только пропаривают.

Вынутые из пропарочного котла или варочного бака заготовки должны подвергаться гнутью немедленно. Нельзя допускать остывания наружных слоев древесины, которые испытывают наибольшие напряжения при гнутье.

Гнутье древесины и оборудование. Станки для гнутья древесины делятся на два типа: с холодными и горячими формами.

Станки первого типа (рис. 4.13) применяют для гнутья на замкнутый контур. Бруски изгибаются вокруг съемного необогревае-мого вращающегося шаблона 6. Шаблон вместе с шиной 2 надевается на вертикальный вал 8, который приводится во вращательное движение от электродвигателя через редуктор 7.

Свободный конец шины закрепляется в каретке 4, скользящей по направляющим 3. Брусок 5 закладывается между шаблоном 6 и шиной 2 и закрепляется подвижным упором. Затем включается электродвигатель, при этом поворачивается вал 8 с надетым на него шаблоном и изгибается брусок вместе с шиной.

В месте загиба установлен ролик /, плотно прижимающий брусок к шаблону. Задний конец шины закрепляется с помощью скобы на шаблоне. Шаблон с бруском и шиной снимаются со станка и направляются в сушку, а на станок надевают новый шаблон, и операция повторяется.

Рис. 4.13.

7 - прижимный ролик; 2 - шина; 3 - направляющая; 4 - брусок; 5 - заготовка;

б -шаблон; 7 - редуктор; 8 - вал

Рис. 4.14.

7 - крючок; 2 - шаблон; 3 - упор; 4 - шина; 5 - заготовка

Гнутарные станки с горячими формами называются гнутарно-сушильными, они могут быть с двух- и односторонним обогревом. Станки с двухсторонним обогревом представляют собой гидравлический или пневматический пресс с обогреваемыми профильными плитами-шаблонами, между которыми зажимаются изгибаемые бруски. В этих станках бруски выдерживаются в зажатом состянии до полного закрепления формы и сушки заготовок.

В станках с односторонним обогревом (рис. 4.14) заготовки 5 закладываются между горячим шаблоном 2, обогреваемым паром, и шиной 4 и крепятся упором 3. Изогнутые заготовки 5 вместе с шинами закрепляют на шаблоне специальными крючками /. Заготовки остаются в станке до закрепления приданной им формы.

Это достигается высушиванием древесины примерно до 15%-й влажности, на что затрачивается 90-180 мин. Для увеличения производительности гнутарно-сушильных станков заготовки перед гнутьем рекомендуется подсушивать до 20%-й влажности, выдерживать в станке до влажности 12-15%, а окончательную досушку до производственной влажности снятых со станка заготовок производить в сушильных камерах.

Гнутье фанеры осуществляют в шаблонах, состоящих из двух частей: матрицы и пуансона, между которыми закладывают и выгибают фанеру. При этом используются специальные приспособления, винты, пневматические и гидравлические прессы.

Гнутье с одновременным прессованием заключается в том, что древесину изгибают вокруг шаблона, снабженного насечкой, и в процессе гнутья с внешней стороны заготовки прижимают ее к шаблону через шину прессующим роликом.

Происходит прокатка заготовки. Толщина заготовки уменьшается, слои древесины на вогнутой стороне заготовки принимают волнообразную форму от вдавливания насечки шаблона, наружные слои уплотняются. Это способствует повышению сопротивления сжатия вогнутых слоев в древесине и растяжению наружных.

Гнутье с одновременным прессованием значительно улучшает способность древесины к гнутью, позволяет изгибать древесину с крупными сучками, расположенными на наружной стороне заготовки. Оно применяется для гнутья древесины хвойных и мягких лиственных пород.

Сушка заготовок после гнутья. Изогнутые заготовки сушат в сушильных камерах до эксплуатационной влажности, причем заготовки помещают в камеру вместе с шаблонами и охватывающими их шинами. Конструкция сушильных камер подобна тем, которые применяют для сушки пиломатериалов.

Высушенные заготовки выгружают из камер и направляют в остывочное отделение, где выдерживают не менее 48 ч для выравнивания внутренних напряжений. Только после этого заготовки освобождают от шаблонов и шин и направляют в цех механической обработки.

Последовательность и принципы механической обработки гнутых заготовок на станках, т.е. придание им окончательных размеров и чистой поверхности, принципиально не отличаются от обработки прямолинейных заготовок.

Изготовление гнутоклееных деталей. Для получения гнутоклееных деталей гидротермическая обработка древесины перед гнутьем и сушка после гнутья не требуются. Гнутоклееные детали изготовляют из лущеного шпона или фанеры. Технологический процесс получения гнутоклееных деталей состоит из подготовки сырья (шпона, фанеры или тонких планок), нанесения на склеиваемые поверхности клеевого раствора, склеивания заготовок с одновременным гнутьем в пресс-формах или в шаблонах и выдержки деталей после запрессовки для выравнивания влажности и напряжений.

Склеивание производится либо в блоках, либо отдельными деталями. Прессование ведут в гидравлических прессах с пресс-формами или шаблонами. Используют один из трех видов нагрева прессуемого пакета: электроконтактный, паровой или токами высокой частоты (ТВЧ). Наиболее прогрессивен нагрев ТВЧ. При этом способе требуется меньшее время прессования и более равномерно распределяется температура по сечению пакета.

В качестве связующего при изготовлении гнутоклееных деталей используются клеи на основе карбамидных смол большой концентрации и повышенной скорости отверждения. Расход таких клеев на 1 м 2 намазываемой поверхности составляет 110-120 г.

    → ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ Все, что нужно знать об утепленном клееном брусе1 Все, что нужно знать об утепленном клееном брусе2 Тонкая грань между каркасным и деревянным домостроением2.1 Виды утепленного клееного бруса2.2 Преимущества использования клееного бруса с утеплителем2.3 Стоимость утепленного бруса3 Срочный качественный ремонт отопления3.1 ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495)744-67-743..html Работаем круглосуточно по всей: Московской области, Владимирской, Калужской, Тульской, Тверской Популярность домов из клееного бруса планомерно растет. Этому способствуют отличные эстетические характеристики и долговечность сооружений, построенных из данного материала. Однако постоянно жить в90...
    → Какие пластиковые трубы лучше для отопления? Полипропилен или металлопластик?1 Какие пластиковые трубы лучше для отопления? Полипропилен или металлопластик?1.1 Качественный и быстрый монтаж систем:1.2 Полипропилен1.3 Металлопластик1.3.1 При выборе металлопластиковых труб нужно помнить и об их недостатках:1.4 Сшитый полиэтилен Качественный и быстрый монтаж систем: отопления водоснабжения котельной Столкнувшись с необходимостью замены отопительной системы, начинаешь задумываться, какие пластиковые трубы лучше для отопления. На металле сейчас редко кто останавливается по нескольким небезосновательным причинам. Во-первых, цены медь, к примеру, приближаются к астрономическим. А во-вторых, та же сталь не рекомендована к установке в современных квартирах, поскольку90...
    → Инструкция по применению жидких гвоздей. Что и как нужно делать1 Инструкция по применению жидких гвоздей. Что и как нужно делать1.1 Качественный и быстрый монтаж систем:1.2 Преимущества жидких гвоздей1.3 Разновидности жидких гвоздей1.4 Несколько общих замечаний2 Инструкция №13 Инструкция №2 Качественный и быстрый монтаж систем: отопления водоснабжения котельной Жидкие гвозди сегодня широко используются в строительстве и ремонте. Инструкция по применению жидких гвоздей отнюдь не будет лишней даже для тех, кто ими уже скреплял поверхности и вроде бы представляет себе, как работать с этим клеем. Конечно, основные приемы можно описать двумя словами и90...
    → Как класть керамогранит на пол? Полная инструкция с детальными советами » Легкий ремонт квартир и домов1 Как класть керамогранит на пол? Полная инструкция с детальными советами » Легкий ремонт квартир и домов1.1 Качественный и быстрый монтаж систем:1.2 Подготовка поверхности1.3 Подготовка плитки1.4 Монтаж керамогранита1.5 Что следует учесть Качественный и быстрый монтаж систем: отопления водоснабжения котельной Отделочных материалов сейчас – огромнейший выбор. А интерес к тому, как класть керамогранит на пол, возникает теперь у многих мастеров-любителей. Особенно привлекает этот материал своей прочностью, значительно превышающей аналогичные характеристики у традиционного кафеля. Уход за ним90...
    → Что лучше блок хаус или сайдинг? Сравниваем и выбираем лучшее » Легкий ремонт квартир и домов1 Что лучше блок хаус или сайдинг? Сравниваем и выбираем лучшее » Легкий ремонт квартир и домов1.1 Качественный и быстрый монтаж систем:1.2 Внешность1.3 Горючесть1.4 Краш-тест1.5 Защитные свойства1.6 Монтаж1.7 Стоимость Качественный и быстрый монтаж систем: отопления водоснабжения котельной В самом финале строительства, когда начинаются отделочные работы, вопрос, что лучше блок-хаус или сайдинг, волнует, наверное многих. Материалы для обшивки фасадов должны не только украшать дом, но и выполнять практические функции. В их числе: гидро- и теплоизоляция, защита90...
    → Что лучше положить на пол, фанеру или OSB? Комплексное сравнение » Легкий ремонт квартир и домов1 Что лучше положить на пол, фанеру или OSB? Комплексное сравнение » Легкий ремонт квартир и домов1.1 Качественный и быстрый монтаж систем:1.2 Что представляет собой фанера1.3 Что такое OSB1.4 Проводим сравнения1.5 Особенности монтажа Качественный и быстрый монтаж систем: отопления водоснабжения котельной При восстановлении лагового пола, вопрос, что лучше положить на пол, фанеру или OSB, возникает довольно часто, так как данные обшивочные материалы пользуются широкой популярностью в народе. Они практичны, а области применения обоих покрытий почти90...
    → Что использовать для подушки под фундамент: песок или щебень? Выбираем лучшее и действительно нужное » Легкий ремонт квартир и домов1 Что использовать для подушки под фундамент: песок или щебень? Выбираем лучшее и действительно нужное » Легкий ремонт квартир и домов1.1 Качественный и быстрый монтаж систем:1.2 Какие бывают подсыпки1.3 Подсыпка из песка1.4 Подсыпка из щебня1.5 Подводим итоги Качественный и быстрый монтаж систем: отопления водоснабжения котельной Новичков строительного дела часто интересует довольно актуальный вопрос: что использовать для подушки под фундамент: песок или щебень? Основа дома всегда была и по-прежнему остается одним из90...
    → В чем разница между фанерой ФК и ФСФ? Наш обзор стройматериалов » Легкий ремонт квартир и домов1 В чем разница между фанерой ФК и ФСФ? Наш обзор стройматериалов » Легкий ремонт квартир и домов1.1 Качественный и быстрый монтаж систем:1.2 Что прячется за буквами «ФК» и «ФСФ»?1.3 Отличия ФК от ФСФ1.3.1 Вся разница определяется клеем, входящим в состав листов. Экологичность1.3.2 Область применения1.3.3 Прочность1.4 Достойная альтернатива Качественный и быстрый монтаж систем: отопления водоснабжения котельной При проведении определенных строительно-ремонтных работ принципиально важно знать, в чем разница между фанерой ФК и ФСФ. Чисто внешне,90...
    → Чем приклеить рубероид к рубероиду? Старые, добрые способы » Легкий ремонт квартир и домов1 Чем приклеить рубероид к рубероиду? Старые, добрые способы » Легкий ремонт квартир и домов1.1 Качественный и быстрый монтаж систем:1.2 Классика жанра: битумные самодельные мастики: 1.2.1 Различают два варианта битумных мастик.1.3 Горячая1.4 Современные варианты Качественный и быстрый монтаж систем: отопления водоснабжения котельной При отделке крыши хозяйственной постройки неплохо бы заранее поинтересоваться, чем приклеить рубероид к рубероиду – именно этим материалом чаще всего простилают кровлю подсобных строений. Понятно, что для жилого дома продуманный хозяин подберет материал посовременней, более90...
    → Как клеить фотообои на бумажной основе? Учимся делать без посторонней помощи1 Как клеить фотообои на бумажной основе? Учимся делать без посторонней помощи1.1 Качественный и быстрый монтаж систем:1.2 Немного истории1.3 Подготовка к процессу1.4 Клей1.5 Предварительное совмещение рисунка1.6 Пошаговая инструкция Качественный и быстрый монтаж систем: отопления водоснабжения котельной Для тех, кто уже привык делать ремонты самостоятельно, проблема, как клеить фотообои на бумажной основе, не составляет большого труда. Иногда выбор соответствующего задуманному дизайну и интерьеру рисунка занимает куда больше времени, чем поклейка фотоматериала. Сама технология для фотообоев является довольно простым процессом, мало чем90...
    → Как крепить панели ПВХ к потолку? Все не так сложно, как кажется1 Как крепить панели ПВХ к потолку? Все не так сложно, как кажется1.1 Качественный и быстрый монтаж систем:1.2 Почему выбирают ПВХ?1.2.1 Легкость демонтажа1.2.2 Долговечность1.2.3 Выравнивание1.3 Подготовка к монтажу1.4 Монтаж панелей1.5 Последняя панель Качественный и быстрый монтаж систем: отопления водоснабжения котельной Любителям самостоятельного ремонта очень понравится панельное потолочное оформление, так как крепить панели ПВХ к потолку можно и своими руками, не привлекая к этому делу весьма дорогостоящих бригад. Особенно удачной такая отделка может считаться для ванной, где постоянно очень влажно,90...
    → Для успешного проектирования заземляющего устройства, имеющего необходимое сопротивление заземления, применяются, как правило, типовые конфигурации заземлителя и базовые формулы для расчётов. Конфигурация заземлителя обычно выбирается инженером на основании его опыта и возможности её (конфигурации) применения на конкретном объекте. Выбор формул расчёта зависит от выбранной конфигурации заземлителя. Сами формулы содержат в себе параметры этой конфигурации (например, количество заземляющих электродов, их длину, толщину) и параметры грунта конкретного объекта, где будет размещаться заземлитель. Например, для одиночного вертикального электрода эта формула будет такой: Точность расчёта обычно невысока и зависит опять же от грунта — на90...
    → Это заземление, выполняемое в целях электробезопасности (ПУЭ 1.7.29). Защитное заземление обеспечивает защиту электроустановки и оборудования, а также защиту людей от воздействия опасных напряжений и токов, могущих возникнуть при поломках, неправильной эксплуатации техники (т.е. в АВАРИЙНОМ режиме) и при разрядах молний. Также защитное заземление используется для защиты аппаратуры от помех при коммутациях в питающей сети и интерфейсных цепях, а также от электромагнитных помех, наведенных от работающего рядом оборудования. Подробнее защитное назначение заземления можно рассмотреть на двух примерах: в составе внешней молниезащитной системы в виде заземленного молниеприёмника в составе системы защиты от90...
    → Заземление — преднамеренное электрическое соединение какой-либо точки сети, электроустановки или оборудования с заземляющим устройством (ПУЭ 1.7.28). Грунт является средой, имеющей свойство “впитывать” в себя электрический ток. Также он является некоторой “общей” точкой в электросхеме, относительно которой воспринимается сигнал....
    → Утепление пола в квартире на первом этаже. Одна беда — много решений1 Утепление пола в квартире на первом этаже. Одна беда — много решений1.1 Качественный и быстрый монтаж систем:1.2 Наружное утепление1.3 Утепляем пол1.4 Выбор утеплителя1.5 Современные способы Качественный и быстрый монтаж систем: отопления водоснабжения котельной Для обитателей высоток, живущих над самой землей, утепление пола в квартире на первом этаже нередко становится принципиально важным действием. С наступлением холодов проблема сквозняков вдоль нижней плиты перекрытия и ее неприятно низкой температуры ведет к регулярным заболеваниям всех членов семьи. Особенно опасны такие условия проживания90...
    → Какой сайдинг лучше металлический или виниловый? Рассматриваем со всех сторон1 Какой сайдинг лучше металлический или виниловый? Рассматриваем со всех сторон1.1 Качественный и быстрый монтаж систем:1.2 Безопасность1.3 Дизайн1.4 Монтаж Качественный и быстрый монтаж систем: отопления водоснабжения котельной Сайдинг – один из популярнейших материалов для обшивки. О том, какой сайдинг лучше – металлический или виниловый – задумываются практически все, кто собирается отделать им фасад возведенного нового строения или сделать обшивку уже существующего, построенного достаточно давно. И не случайно: ведь это современный и универсальный материал, а его монтаж производится достаточно просто и легко,90...
    → Какой фундамент лучше для каркасного дома? Сравниваем несколько вариантов1 Какой фундамент лучше для каркасного дома? Сравниваем несколько вариантов1.1 Качественный и быстрый монтаж систем:1.2 Свайный фундамент1.3 Ленточный фундамент для каркасника1.4 Плитный фундамент для каркасного строения Качественный и быстрый монтаж систем: отопления водоснабжения котельной Такого рода строение, как правило, довольно легкое, и проблема, какой фундамент лучше для каркасного дома, может всерьез заинтересовать в плане экономии средств. Ведь никто не скрывает, что стоимость работ по заливке и монтажу этой основы основ любого здания иногда занимает одно из первых мест. А так как жилье90...
    → Как очистить пистолет от монтажной пены? Несколько простых способов1 Как очистить пистолет от монтажной пены? Несколько простых способов1.1 Качественный и быстрый монтаж систем:1.2 Грамотный подход1.3 Форс-мажор1.4 Наиболее запущенный случай Качественный и быстрый монтаж систем: отопления водоснабжения котельной В пользовании этим строительным инструментом самая большая проблема – как очистить пистолет от монтажной пены, после проведения ремонта. В эксплуатации он весьма удобен, по всем статьям выигрывает в сравнении с любыми аппликаторными баллончиками, но его конструкция не слишком-то соотносится с, поддерживанием оборудования в образцовом порядке При этом сам инструмент стоит не дешево и90...
    → Как крепить вагонку кляймерами? Самые простые и эффективные способы1 Как крепить вагонку кляймерами? Самые простые и эффективные способы1.1 Качественный и быстрый монтаж систем:1.2 Кляймеры и их выбор1.3 Шаг расположения кляймеров1.4 Монтаж вагонки Качественный и быстрый монтаж систем: отопления водоснабжения котельной В последнее время все больше ремонтников хотят научиться, как крепить вагонку кляймерами, если выбирают именно этот вид обшивки. Их выбор вполне обоснован: отделка выглядит цельной, ее структура не нарушается шляпками традиционных гвоздей. К тому же становится менее вероятным раскалывание материала и загнивание его от воды, попавшей через отверстия для крепежа.90...
    → Чем утеплить лоджию изнутри? Список нужных материалов » Легкий ремонт квартир и домов1 Чем утеплить лоджию изнутри? Список нужных материалов » Легкий ремонт квартир и домов1.1 Качественный и быстрый монтаж систем:1.2 Подготовительные работы1.3 Зачем нужно утеплять1.4 Какие материалы обычно для этого используют1.5 Пример выполнения работ по утеплению лоджии Качественный и быстрый монтаж систем: отопления водоснабжения котельной Многие владельцы квартир мечтают о расширении жилплощади. Тогда проблема – чем утеплить лоджию изнутри – и выходит на первый план, становясь очень актуальной. В некоторых однокомнатных или двухкомнатных квартирах лоджия представляет собой довольно обширное90...

Многих владельцев частных домов, не устраивает традиционная форма крыш и стандартные размеры построек. Дерево предоставляет очень широкие возможности строительства, и одна из них – возведение куполообразных сооружений с помощью гнутых конструкций, которые позволяют создавать самые оригинальные и необычные очертания зданий с использованием криволинейных поверхностей. Кроме этого, гнутоклееный брус обладает еще многими дополнительными преимуществами.

Сферы применения гнутых элементов из дерева в строительстве

Данный материал применяется не только в жилом строительстве, но и при возведении хозяйственных и промышленных сооружений.

Гнутый брус расширяет горизонты в сфере проектировки и воплощения конструкций, позволяя решать следующие задачи:

  • Гнутый брус позволяет реализовать перекрытие больших расстояний между стенами, так как из него изготавливают балки, фермы и другие разновидности конструкций для монтажа кровли. Это позволяет возводить склады, здания для содержания животных в крупных фермерских хозяйствах и иные сооружения, которым требуется большая площадь;
  • Дерево устойчиво к различным факторам воздействия, поэтому конструкции из гнутоклееной древесины применяют для строительства складов;

Важно! Поскольку дерево, пропитанное специальными составами, не гниет и совершенно не подвергается коррозии, оно становится даже более надежным, чем металл.

  • Данный материал используют при возведении теплиц и парников, так как с его помощью можно создавать прочные и устойчивые конструкции удобной формы и большой площади;
  • Самый распространенный способ применения: гнутый клееный брус – материал для кровель необычной формы и куполов;

  • Гнутый клееный брус дает возможность строить и малые архитектурные сооружения: с купольной крышей станут отличным украшением для участка, они смотрятся оригинально и необычно.

Купольное строение кровли не только необычно и красиво с эстетической стороны, оно выгодно и по другим причинам. На такой крыше не будет скапливаться снег, она очень слабо нагревается от солнца и не создает большой нагрузки на стены. Неслучайно именно такой тип кровли применяется с древнейших времен.

Изготовление гнутых конструкций

Как согнуть брус, чтобы древесина не дала трещин, а сам материал принял необходимую геометрическую форму? Изготовлением гнутого бруса занимаются в промышленных условиях, но с другой стороны такую работу можно попробовать выполнить и своими руками.

Выгибание древесины – это достаточно сложный технологический процесс, при котором древесина подвергается воздействию сразу нескольких факторов. Эта работа требует определенного навыка и строгого соблюдения технологии, иначе изделие окажется очень непрочным.

Обычно для изготовления гнутых форм используются лиственные породы дерева, так как они более пластичны и легче подвергаются обработке. В качестве основных пород используются дуб, ольха, клен, ясень и т.д.

Хвойные породы для этого применяются крайне редко. Большую часть гнутых заготовок для мебели и для других изделий изготавливают из березового шпона, такой материал составляет около 60% всех гнутоклееных заготовок. Примерная инструкция по сгибанию древесины выглядит следующим образом:

Основы технологии изготовления гнутых элементов

Основой в сгибании древесины становится гидротермическая обработка, то есть одновременное воздействие пара и высокой температуры.

Такая обработка увеличивает пластические свойства древесины, в результате чего она приобретает повышенную гибкость, и можно менять ее форму, не вызывая при этом повреждений самой структуре материала.

Самые высокие пластические способности древесина приобретает тогда, когда ее влажность достигает 30%, а температура в сердцевине заготовки – 100 градусов. Добиться таких показателей в домашних условиях непросто, тем более что пропаривание должно быть длительным. Брус, имеющий сечение 3,5 см необходимо пропаривать не менее 1,5 часов, чтобы он стал гибким.

Схема изготовления гнутого бруса

  • Заготовку помещают на шину и тщательно прикрепляют, после чего пропаривают необходимое время. Заготовки снабжают специальными коническими или прямоугольными пропилами, которые позволят древесине изогнуться;

  • Подготовленный материал сгибают до достижения необходимой кривизны с помощью шины и пресса;
  • Все еще прикрепленная к шине заготовка отправляется в сушку, где она приобретает влажность, подходящую для строительных работ.

В результате, заготовка приобретает нужный радиус кривизны, и ее можно использовать и для строительства, и для изготовления деревянных элементов внутреннего интерьера. Гнутоклееный брус изготавливают, совмещая два процесса: ламели изгибаются и тут же склеиваются в единый блок.

В конечном итоге, материал сохраняет все положительные , приобретая при этом особую форму. Технология позволяет создавать самые разнообразные формы с различным радиусом изгиба.

Если вы решили отделать помещение деревом или заняться созданием красивой мебели в классическом стиле - то вам необходимо будет изготавливать криволинейные детали. К счастью, древесина является уникальной субстанцией, ведь она позволяет опытному мастеру немного поиграться с формой. Это не так сложно, как кажется, но и не так легко, как хотелось бы.

Ранее на сайте уже была публикация по изгибанию фанеры. В этой статье мы разберёмся в принципах гнутья массивной доски и бруса , узнаем, как это делают на производстве. А также приведём полезные советы от профессионалов, которые будут полезны домашнему умельцу.

Почему гнутьё лучше выпиливания

Криволинейную деревянную деталь можно получить двумя методами: изогнув ровную заготовку, либо вырезав необходимую пространственную форму. Так называемый способ «выпиливания» привлекает пользователей своей простотой. Для такого изготовления деталей и конструкций не нужно использовать сложные приспособления, не приходится тратить много времени и сил. Однако, чтобы выпилить криволинейное деревянное изделие, приходится применять заведомо слишком крупную заготовку, причём очень много ценного материала будет безвозвратно теряться в качестве отходов.

Но главной проблемой являются рабочие характеристики полученных деталей. При раскрое криволинейной детали из обычного обрезного пиломатериала, волокна древесины не меняют своего направления.
Как результат, в зону радиусов попадают поперечные срезы, которые не только ухудшают внешний вид, но и заметно усложняют последующую доводку изделия, например, его фрезерование или чистовое шлифование. Кроме того, на самых уязвимых для механического воздействия скруглённых участках волокна идут поперёк сечения, что делает деталь склонной к разлому в этом месте.

Тогда как при гнутье обычно наблюдается противоположная картина, когда древесина становится только прочнее. На кромки изогнутого бруса или доски не выходят «торцевые» срезы волокон, поэтому впоследствии можно без ограничений обрабатывать такие заготовки, с использованием всех стандартных операций.

Что происходит в древесине при изгибании

Технология гнутья основана на способности древесины, сохраняя целостность, в некоторых пределах менять свою форму по мере приложения силы, а затем сохранять её после снятия механического воздействия. Однако все мы знаем, что без подготовительных мероприятий пиломатериал является упругим - то есть он возвращается в исходное состояние. А если приложенные силы слишком велики, то брус или доска попросту ломается.

Слои деревянной заготовки при изгибании работают неодинаково. Снаружи радиуса материал растягивается, внутри - сжимается, а в середине массива волокна практически не испытывают существенных нагрузок и мало сопротивляются действующим на заготовку силам (этот внутренний слой называют «нейтральным»). При критичной деформации волокна на внешнем радиусе разрываются, а на внутреннем радиусе обычно образуются «складки», которые являются довольно распространённым дефектом при изгибании мягкой древесины. Сжиматься волокна пластичных лиственных или хвойных пород могут на 20 и более процентов, тогда как предел растягивания составляет около одного-полутора процентов.

То есть для определения возможности для изгибания (без разрушения) более важным показателем будет предел относительного удлинения растянутого слоя. Он напрямую зависит от толщины детали и определяет радиус, который нужно получить. Чем толще заготовка и чем меньше радиус - тем больше будет относительное удлинение вдоль волокон. Имея данные о физических свойствах популярных пород древесины, можно для каждой из них сформулировать максимально возможное соотношение толщины и радиуса деталей. В цифрах это будет выглядеть так:

Изгиб с использованием стальной шины

Изгиб без использования шины

Эти данные говорят о том, что хвойный пиломатериал, по сравнению, с плотными лиственными породами, хуже приспособлен к свободному изгибанию. Для работы с пиломатериалами на агрессивных радиусах нужно обязательно использовать комбинированные методы предварительной подготовки деталей и механической защиты.

Шина как действенный способ избежать разрушения древесины при изгибании

Так как основной проблемой является разрыв волокон со стороны наружного радиуса, именно эту поверхность заготовки нужно как-то стабилизировать. Одним из самых распространённых методов является использование накладной шины. Шина представляет собой стальную полосу толщиной от полмиллиметра до двух миллиметров, которая охватывает брус или доску по наружному радиусу и изгибается на шаблоне вместе с древесиной. Упругая полоса поглощает часть энергии при растягивании и одновременно с этим перераспределяет разрушающую нагрузку по длине заготовки. Благодаря такому подходу в купе с увлажнением и нагревом, допустимый радиус изгиба уменьшается в разы.

Параллельно с использованием стальной шины в гибочных приспособлениях и станках добиваются механического уплотнения древесины. Делается это при помощи прессующего ролика, который давит на заготовку по наружному радиусу изгиба. Кроме того, форма-шаблон в таком приспособлении часто наделена 3-миллиметровыми зубьями (с шагом около 0,5 см), ориентированными навстречу ходу заготовки.

Задача зубчатой поверхности шаблона - не дать заготовке проскользнуть, предотвратить взаимный сдвиг волокон в деревянном массиве, а также создать мелкую вдавленную гофру в вогнутом радиусе детали (волокна тут запрессовываются вовнутрь массива, следовательно, решаются проблемы со складками).

Прессование с шиной позволяет с минимальным процентом брака изгибать бруски и доски из хвойной и мягкой лиственной древесины. Обратите внимание, что детали из относительно твёрдых пород при гнутье с прессованием становятся примерно на десять-двенадцать процентов тоньше, а сосновые и еловые заготовки - на 20-30% тоньше. Но к положительным моментам этого метода нужно отнести значительное увеличение прочностных характеристик готового изделия, а также существенное снижение требований к наличию пороков и дефектов в заготовках из древесины.

Как улучшают пластичность древесины

В нормальном состоянии пиломатериалы обладают упругостью, существенной пространственной жёсткостью и стойкостью к сжатию. Эти ценные свойства древесина получает от лигнина - природного «сетчатого» полимера, который придаёт растениям стабильную форму и прочность. Располагается лигнин в межклеточном пространстве и в клеточных стенках, соединяя целлюлозные волокна. В древесине хвойных пород его содержится порядка 23-38 процентов, в лиственных породах - до 25 процентов.

По сути, лигнин является своего рода клеем. Мы можем его размягчить и превратить в «коллоидный раствор», если нагреть пиломатериал путём пропаривания, проваривания, обработки током высокой частоты (для мелких деталей применима также бытовая микроволновка). После расплавления лигнина заготовку изгибают и фиксируют - остывая, расплавленный лигнин отвердевает и не даёт древесине вернуться в исходную форму.

Практика показывает, что оптимальной температурой для гнутья цельной древесины (брусок, рейка, доска) будет 100 градусов Цельсия. Эту температуру нужно получить не на поверхности, а внутри заготовки. Поэтому во многом от того, насколько массивной является деталь, будет зависеть время температурного воздействия. Чем толще деталь - тем дольше её придётся нагревать. К примеру, если использовать пропаривание для подготовки к изгибанию рейки толщиной 25 мм (с влажностью около 28-32%), то в среднем на это уходит около 60 минут. Примечательно, что время выдержки под паром аналогичных по габаритам деталей для любых пород примерно одинаковое.

Кстати, считается, что перегревать деталь тоже нельзя, так как лигнин после отвердевания может потерять упругость и стать слишком хрупким.

Метод проваривания используется не часто, так как заготовка сильно и неравномерно увлажняется, а такие водонасыщенные волокна и клетки при гнутье могут рваться, как минимум, с образованием ворса. Детали после варки приходится потом слишком долго сушить. Но этот способ хорошо показывает себя, если нужно обработать для гнутья только часть заготовки.

Пропаривание позволяет прогревать заготовку равномерно, причём влажность её на выходе стремится приблизиться к оптимальной. Наиболее подходящая влажность для достижения максимальной пластичности пиломатериалов считается диапазон в 26-35 процентов (момент насыщения волокон древесины).

Чтобы пропарить древесину для гнутья в домашних условиях, используют самодельные цилиндрические камеры из металлических/полимерных труб или прямоугольные короба из дерева. В качестве источника пара выступают нагревающиеся баки, электрические чайники и прочие подобные приспособления, которые могут обеспечить температуру порядка 105 градусов и небольшое давление. Далее всегда следует этап просушивания детали (+ выдержки зафиксированной формы) примерно до пятнадцати процентов и её финишной обработки.

Химические методы пластификации древесины

Известно также, что можно сделать пиломатериал более податливым, используя пропитку различными составами. Есть готовые пропитки, которые делают клетки древесины пластичнее, например, «Super-Soft 2». Некоторые практикующие мастера замачивают дерево в так называемых кондиционерах для текстиля, получая схожий результат.

Но могут использоваться также довольно примитивные «рецепты» с содержанием нашатырного и этилового спирта, глицерина, щелочей, перекиси водорода, растворённых квасцов... Многие из них действуют предельно просто - повышают способность заготовки поглощать воду и помогают удерживать влагу в волокнах.

Тонкие изделия типа шпона обрабатываются распылением, но подготовительная пропитка химией нормальных пиломатериалов, как правило, выполняется методом полного погружения. Чтобы рабочие вещества попали вовнутрь бруска или рейки, нужно время, обычно требуется от 3-5 часов до нескольких суток (правда, нагревание помогает сократить ожидание).

Во многом именно из-за длительности процессов химическую пластификацию применяют не часто, хотя есть и другие проблемы: цена химии, изменение окрасов, необходимость обеспечить защиту от вредных испарений, увеличенная склонность таких изогнутых деталей к распрямлению…

Советы по изгибанию пиломатериалов с использованием гидротермической подготовки

  • Очень тщательно подбирайте по качеству заготовки для гнутья. Лучше не использовать материал с трещинами, сучками (даже живыми и сросшимися), наклоном волокон. Если вариантов для этого нет, то ориентируйте деталь в гнутарном приспособлении (станок или шаблон) так, чтобы дефекты попадали в зону вогнутого радиуса, а не в зону растяжения на наружном радиусе. Отдайте предпочтение методу изгибания с шиной.
  • При подборе заготовки обязательно нужно предусмотреть изменение размера детали после формования. Например, на 30 процентов уменьшаться может толщина хвойного бруска, если выполняется гнутьё с прессованием.
  • Даже если вы планируете обширную финишную обработку - не оставляйте слишком много материала. Чем тоньше заготовка, тем легче она гнётся без разрушения.
  • Если объём работ небольшой, то лучше не выпиливать заготовки, а накалывать их из чурок. Так удаётся избежать среза волокон и, как следствие - брака при изгибании.
  • Для гнутья желательно использовать пиломатериал с естественной влажностью. Если применять сухие заготовки, то предпочтение стоит отдать тем, что не обрабатывались в сушильной камере, а вялились под навесом - атмосферным способом.
  • После пропаривания работайте с размягчённой древесиной очень быстро, так как лигнин начинает отвердевать практически сразу, особенно в самых уязвимых наружных слоях массива древесины. Обычно нужно ориентироваться на запас времени от получаса до 40 минут, поэтому нет смысла делать крупные камеры, если весь материал из которых вы попросту не успеете установить в шаблоны.
  • Располагайте материал в пропарочной камере так, чтобы именно поверхности, обращённые к внешнему радиусу, беспрепятственно попадали под струи пара.
  • Чтобы сэкономить время, многие столяры отказываются от применения шаблонов со струбцинами. Вместо этого они используют на шаблонах металлические скобы и клинья, либо столбики-ограничители.
  • Имейте ввиду, что изогнутый брусок или рейка всё-равно стремиться к распрямлению. И это распрямление всегда происходит на несколько процентов. Поэтому когда требуется высокая точность в изготовлении детали, необходимо провести испытания и на основе полученных результатов подкорректировать форму шаблона (уменьшить радиус).
  • После остывания детали в форме дайте ей ещё постоять. Некоторые опытные мебельщики предпочитают сделать выдержку в 5-7 дней. Шину, как правило, на всё это время оставляют закреплённой на детали.

Не смотря на всю свои крепость и прочность, деревянные детали можно легко и просто согнуть, если вдруг в процессе строительства потребуется какая-то особенная, и оригинальная детали овальной или круглой формы. Дерево при правильной обработке легко поддается изменению своей формы, и провести данную процедуру можно своими собственными силами, не прибегая к помощи профессионалов.

Виды работы

Различают два основных способа согнуть дерево до нужной формы, и один из них холодных, другой горячий. Как видно из названия, способы различаются лишь использование горячих температур, по эффективности оба эти способа совершено одинаковые, просто горячий способ фиксации дерева проходит гораздо быстрее. Для каждого способа потребуется клей, пва или обойный, смотря, что будет под рукой, ничего специально покупать не нужно. И с помощью металлических деталей можно создать своеобразный пресс или каркас, который будет удерживать дерево в нужной форме. Для того чтобы согнуть брус необходимо смазать его клеем, сильно и тщательно, не боясь, что дерево от этого станет влажным. На самом деле, под воздействием клеевого раствора вся лишняя влага уйдет из дерева, и оно станет еще более прочным и крепким, что крайне важно. После того, как брус был смазан клеем, его нужно закрепить с помощью инструментов в нужной форме, и в случае холодного процесса работы просто оставить сушиться закрепленным. Если вы выбираете горячий, то брус стоит накрыть обычной пленкой, чтобы он быстрее высушился, и испарилась вся влага.

Долговечность

Какой бы способ не был выбран, оба они эффективные и действуют одинаково. Брус полностью фиксируется в своей новой форме, и больше не вернется в старую. Гнуть мокрый брус от клея можно максимально, не боясь, что он сломается. И в результате вы получите оригинальный и красивый предмет интерьера или деталь для создания еще более привлекательного интерьера дома или его фасада. Согнутый клеем брус даже не нужно будет ничем обрабатывать для долговечности, что крайне удобно. Влага не будет пропитываться сквозь клеевой раствор, а насекомые не станут покушаться на такое дерево, в котором клея будет гораздо больше. Именно поэтому такой способ самый оптимальный и практичный, если срочно нужно согнуть деревянный брус.