Міністерство освіти і науки Російської Федерації
Федеральне агентство з освіти
Шахтинський інститут (філія)
Державного освітнього закладу
вищої професійної освіти
Південно-Російський державний університет
(Новочерскаскій політехнічний інститут)
Факультет Технологічний
Кафедра ППГСіСМ
Спеціальність ПГС
Реферат
З дисципліни «Матеріалознавство»
«А тему
«Технологічні принципи виготовлення матеріалів з дерева»
Виконав
студент групи 3-17
Вишневецький А.В
Прийняв: земляності Е.Б
Шахти 2010р
Зміст
Основні відомості про деревину
Розпилювання деревини
Стругання деревини
Сушіння деревини
Підготовка поверхні деревини
Отримання пиломатеріалів і фанери
ДСП
ДВП
Висновок
Список літератури
Основні відомості про деревину
Деревиною називають щільний матеріал, з якого в основному складаються стовбур, коріння та гілки дерева. Ділову деревину головним чином отримують з стовбура дерева при розпилюванні його на частини. Деревина широко застосовується в народному господарстві. З неї виготовляють будівельні конструкції, меблі, папір, музичні інструменти, спортивний інвентар, іграшки, деталі мостів, суден і ін Використовується деревина у виробництві лаків, вітамінів, смол та інших речовин.
У лісах нашої країни ростуть дерева більш 100 різних порід. Всі деревні породи поділяються на хвойні й листяні. Деревина кожної породи має свій малюнок - текстуру. Текстура деревини листяних порід різноманітніше і красивіше, ніж хвойних.
За труднощі обробки деревина підрозділяється на м'яку, тверду, дуже тверду.
Деревина має порівняно високу міцність, добре обробляється різальними інструментами. Дерев'яні деталі легко склеюються, з'єднуються цвяхами і шурупами. Вироби з деревини мають дуже гарний зовнішній вигляд. Але у деревини є і недоліки: вона псується від вогкості, жолобиться при висиханні, легко загоряється. Недоліками деревини є деякі її вади - сучковатость. Вони обмежують використання деревини в сільському господарстві, але можуть виявитися цінними при виготовленні декоративних виробів.
При заготівлі деревини та обробці утворюються відходи. Вони у свою чергу служать цінною сировиною у виробництві різних виробів і матеріалів. Відходи деревини використовуються також у виробництві паперу і картону.
Розпилювання деревини
Розпилювання - одна з найважливіших операцій при роботі з деревиною. Розпилювання виробляють різними пилками. Для розпилювання дощок і брусків крупних розмірів застосовують рамну (лучкову) пилу, для дугоподібних пропилів - ножівку або вирізні (ножову вузьку) пилу. Крім цих пилок для домашньої майстерні необхідно придбати також ручну рамну пилу невеликих розмірів із сталевою рамою і комплектом змінних ножівкові полотен. Ножівкові полотна повинні мати зуби різної величини, заточені під різними кутами. Для роботи зручніше користуватися пилою із зубами, заточеними під кутом 90 ° (такі зуби легко ув'язнити трикутним напилком). Потрібно мати також ножівкове полотно із зубами під кутом 110 °. У ручній рамної пилки можна закріпити ножівкове полотно для різання металу.
Зуби пили мають бути правильно розведені. Ступінь розлучення зубів залежить від того, з якою точністю потрібно виконати розпив. Розлучення зубів перешкоджає застреванию полотна пилки в розпилюється деревині. Зуби розводять розвідними кліщами (дослідний майстер може застосувати для цього і плоскогубці). Пилкою з правильним розлученням зубів важко зробити запив, тому спочатку на заготівку долотом або іншим ріжучим інструментом наносять карб, а потім вже з цієї зарубки розпилюють заготівку.
Якщо зуби пилки затупилися, їх заточують трикутним напилком, затиснувши полотно пили в лещатах. Полотно пилки має виступати над губками лещат не більше ніж на 0, 5 см.
Полотно пили на рамних пилах натягують, скручуючи кілочком з'єднувальний шнур, на металевих рамних пилах - затягуючи смушкових гайку.
Полотно пилки можна відхиляти в ту або іншу сторону від площини рами. Навіть тоді, коли роблять прямий пропив, пилу потрібно нахиляти управо приблизно на 30 °, щоб бачити напрям руху полотна пили. Необхідно стежити також за тим, щоб полотно пили не було скручено, тобто на обох кінцях воно повинне мати однаковий кут нахилу.
Після поздовжнього розпилювання колод ділова деревина підрозділяється на бруски квадратного перетину, дошки однакової ширини по всій довжині колоди товщиною від 30 мм; тес - тонкі дошки товщиною 20-25 мм. Лісопильні заводи випускають матеріали спеціального призначення: короткі круглі колоди листяних порід - баланс, службовець основною сировиною для целюлозно-паперової промисловості; лафет, призначений для виготовлення залізничних шпал; паркетні дощечки - клепку та ін
У процесі розбирання та розпилювання лісу отримують також підтоварник, колоди з максимальним діаметром 120-150 мм; горбилі, використовувані, наприклад, для влаштування парканів і перекриттів тимчасових споруд.
Дерево найбільш цінних порід не розкроюють на бруски і дошки великих перетинів. Це відноситься до таких порід, як дуб, граб, клен. А ще більш цінні - горіх, карельська береза, яблуня, самшит, груша - взагалі майже не дають відходів у вигляді тирси, так як їх деревину воліють не пиляти, а різати, лущити, стругати на тонкі (до 0,5 мм) листи та пластини.
Перш ніж почати розпилювання, заготівлю слід розбити. Щоб намітити напрям розпила, використовують косинець з твердого дерева або із сталі. З його допомогою на заготівку наносять розмічальну лінію, потім косинець повертають на 180 ° і проводять ще одну лінію. Якщо лінії не збіжаться або будуть непаралельними, то правильна дорожня лінія розпила проводиться посередині цих ліній.
Заготівки, що розпилюється потрібно тримати зліва від Розмічальний лінії лівою рукою так, щоб великим пальцем можна було направляти рух полотна пили. Палець повинен лежати на 1, 5 см вище ріжучого полотна пили, щоб уникнути травми, якщо полотно пили вискочить з пропила.
При розпилюванні хід пили має бути можливо великим, щоб зуби входили в деревину по всій довжині полотна. Пилу потрібно рухати рівномірно, без ривків і хитань з боку в бік або зверху вниз. Необхідно стежити за тим, щоб полотно пили не відхилялося від Розмічальний лінії. Заготівлю можна міцно затиснути в лещата або на столярному верстаку, але так, щоб розпилюється кінець не був занадто довгим.
У вологому деревині пила з малим розлученням зубів часто застряє. Цього можна уникнути, якщо полотно пили покрити шаром мила або масла. Треба стежити за тим моментом, коли розпилювання закінчується. В кінці розпилювання хід пили має бути коротким без зайвого натиску, щоб край відпиляної шматка заготівки не розщепився.
Стругання деревини
Після того як закінчена розпилювання, дошку або брусок потрібно острогать до гладкості, зняти шорсткості з пиляної поверхні. Ця операція називається фугування і виконується на фуговально верстаті або електрорубанком, а вручну - одним з представників сімейства рубанків. Найпростіший рубанок має дерев'яний корпус з ручкою, ніж і дерев'яний клин для фіксації ножа.
Сучасний металевий рубанок має пристосування, що дозволяють легко регулювати і випуск леза ножа, від якого залежить толшиной стружки, що знімається, і кут нахилу ножа до площини стругання, і ширину щілини для стружки, і паралельність леза ножа площини дошки.
Починають стругання шерхебелем, який дозволяє зняти товстий шар деревини, причому може стругати вздовж і впоперек завдяки овальної формі леза.
Рубанок з одиночним ножем вирівнює нерівну поверхню після розпилювання або шерхебеля, а з подвійним (подвійний рубанок) - хороший для чистового стругання, стругання торців, задиристих і завилькуватої ділянок. У такому рубанки другий ніж, стружколом, запобігає задіри, відщепи і відколи.
Для зачищення задирів використовують Шліфтік, у нього коротенький корпус і збільшений кут різання, що забезпечує тонку стружку.
Цинубелем призначений для утворення борозенок і ворсистою поверхні дерева (для склеювання), тому у нього кут різання дуже великий (80 °), а лезо має форму гребінки.
Якщо в корпус цинубелем вставити звичайний ніж, то його можна використовувати як Шліфтік.
Для стругання торців використовується торцевий рубанок, у якого лезо ножа розгорнуто під кутом до напрямку стругання.
Зензубель призначений для вибірки чверті. Ніж у цього рубанка має дві ріжучі грані - нижню і бокову - і бічний отвір для випуску стружки. Як і у торцевого рубанка, нижнє лезо ножа розгорнуто до площини різання під кутом, що покращує якість різання.
Механічне стругання деревини здійснюється за допомогою ручних електрорубанків і спеціальних верстатів. Ручні електрорубанки застосовуються для стругання колод, брусів, дощок, підлог і різних заготовок столярних виробів а також у тих випадках, коли оброблюваний предмет не представляється можливим піднести до стаціонарного строгальном інструменту.
При будь-якому струганні, особливо при чорновому, коли знімається товстий шар дерева, необхідно визначити напрям волокон, щоб не стругати взадор. Визначають це оглядом (волокна повинні виходити на поверхню в напрямку руху інструменту, тобто від столяра) або пробним струганням, якщо волокна невидно.
При струганні взадор шерхебелем можуть вийти відщепи настільки глибокі, що заготовка буде зіпсована. Черновое стругання виконують при великі припуски (до 5 мм) шерхебелем, при малих (1 - 2 мм)-рубанком з одним ножем. Шерхебелем стругають навскіс до поздовжньої осі дошки або бруса. Випуск ножа 2-2,5 мм. У широких дошках при переході за лінію серцевини, а також у косослойное половина дошки може опинитися з іншим виходом волокон, тому слід або перевернути дошку, або стругати на себе. При наявності сучків, біля яких волокна завжди утворюють завиток, випуск ножа повинен бути мінімальним, а сам ніж дуже гострим, інакше можуть з'явитися глибокі виколю і відщепи, через які доведеться знову знімати товстий шар дерева по всій поверхні. Не рекомендується стругати шерхебелем вузькі бруски і крайки, тому що тут важко помітити кордону, і брусок буде перестроган.
Сушіння деревини
Призначена для робіт деревина повинна бути висушена до 10 - 16% вологості. Суха деревина краще обробляється.
Сушіння деревини є дуже важливою технологічною частиною всього процесу обробки та виготовлення різних виробів з деревини, тому що саме від сушки залежить, яке буде дерево, як воно буде виглядати і як буде оброблятися.
Чим грамотніше деревина буде висушена, тим менше має бути тріщин. Деревина повинна бути висушена дуже добре, для чого може знадобитися досить багато часу, зате вже готовий виріб буде менш схильне до розтріскування і розсиханню.
Сушіння може здійснюватися кількома. Атмосферне сушіння або сушіння на вільному повітрі, відрізняється простотою і доступністю, але дерево, розташоване під навісом, який захищає його від дощу і прямих сонячних променів, сохне дуже повільно - від декількох місяців до декількох років. Влітку деревина сохне краще, ніж навесні, восени і взимку. Але якщо літо дощове, вона не тільки погано сохне, але може покритися пліснявою і навіть загнити. При сприятливій погоді деревину можна висушити до повітряного стану 12 - 18% вологості.
Стовбури дерев м'яких листяних порід окоряют, тобто знімають з них кору, і укладають на стелажі. Іноді з боку торців залишають смужки кори. Такі ж кільця через рівні проміжки залишають в середині. Зі стовбурів дерев твердих порід, наприклад яблуні, клена, кору не знімають зовсім. Щоб деревина не розтріскувалася через нерівномірного висихання, торці стовбурів зафарбовують або забілювали. Замазки, що закривають пори деревини, складають з суміші оліфи і вапна-пушонки або деревної смоли та крейди. При сушінні невеликих стволів торці замазують товстим шаром густого масляної фарби.
Виварювання в маслі і оліфі невеликих шматків твердої деревини не тільки попереджає поява тріщин, а й посилює декоративну виразність матеріалу. Заготовки для дрібних різьблених речей з яблуні, самшиту, груші, і дуба виварюють в натуральній оліфі, лляному бавовняному, деревному (олифковом) олії. Під час варіння масло витісняє з деревини вологу в повітря, заповнюючи міжклітинні простори. Вивареної в олії або оліфі деревину сушать потім при кімнатній температурі. Добре просушена деревина набуває додаткову міцність і вологостійкість, чудово шліфується і полірується.
Виварювання деревини в солоній воді також попереджає її розтріскування. До того ж сіль надійно захищає деревину від проникнення в неї гнильних мікробів. У деревообробних майстерень ліспромгоспів, що випускають корита та іншу довбання посуд, готові вироби з липи, осики і верби проварюють у 25-процентному розчині кухонної солі.
Невеликі заготовки з твердої і м'якої деревини можна обробити і в домашніх умовах. Сиру деревину кладуть в глибоку каструлю і заливають доверху солоною водою з розрахунку 4 - 5 столових ложок кухонної солі на літр води. Деревину варять на повільному вогні протягом двох-трьох годин, потім виймають із солоної води і сушать при кімнатній температурі.
Заривання деревини в стружки - широко відомий і надійний спосіб сушіння деревини, застосовуваний токарями і різьбярами по дереву Сирі токарні деталі токар тут же закопує у стружки, отримані при їх точінні або заздалегідь заготовлені. Різьбяр по дереву закопує у стружки незакінчену різьблену дошку або скульптуру. Вони рівномірно висихають разом зі стружками. Цей захід позбавляє виріб від викривлення і появи тріщин, особливо при тривалому перерві в роботі.
Майстри-древоделей завжди були невичерпні на вигадку, особливо коли потрібно було одержати добротний матеріал. Помітивши, що навіть у люті морози всередині купи гною постійно зберігається досить висока температура, вони стали заривати в неї дубові кряжі. Навесні кряжі обмивали й у проточній воді і сушили під навісом на відкритому повітрі.
Камерна сушка широко застосовується на деревообробних підприємствах. У спеціальних сушильних камерах деревину обробляють перегрітою парою і топковим газом. Висушена в камерах деревина має комнатносухую вологість 8-12% і йде на столярні, токарні та різьблені роботи. Від трьох діб до тижня потрібно, щоб висушити деревину м'яких порід, наприклад, сосну, липу або ялину. Від двох тижнів до місяця повинна сохнути в камері тверда деревина дуба, бука або в'яза. Але при камерної сушінні поява тріщин не виключено. Тому вчені постійно шукають більш досконалі і швидкі способи сушіння деревини.
В останні роки були створені сушильні камери, що працюють на струмах високої частоти. У таких камерах між двома латунними сітками-електродами поміщається деревина. До електродів подається струм від високочастотного генератора. В електричному полі деревина сушиться майже в 20 разів швидше, ніж у паровій камері. Таким способом сушать цінну деревину твердих порід.
Слід сказати і ще про один оригінальний спосіб сушіння деревини - сушці на цементній підлозі, заснованому на здатності бетону інтенсивно втягувати в себе вологу. Вологу деревину укладають на сухій бетонну підлогу. Протягом дня кожну заготовку перевертають так, щоб поперемінно то одна, то інша її грань прилягала до цементній підлозі.
Успішна сушка деревини багато в чому залежала від величини і форми заготовки, наявності або відсутності заболоні. Майстер, який добре знає будову, фізико-механічні властивості дерева, за допомогою сокири, пилки, свердла і стамесок міг на свій розсуд направити процес сушіння в потрібне русло.
Добре відомо, що особливо важко сушити колоди, кряжі і пиломатеріали, що мають всередині серцевину. Як правило, при сушінні вони розтріскуються майже до самої серцевини. Колоди багатьох рубаних будівель бувають звичайно поцятковані численними тріщинами. Проте все ж таки можна зустріти колод зруби, на яких немає скільки-небудь помітних тріщин.
Як вдалося теслярам так добре висушити колоди? Виявляється, тріщини на колодах все-таки є, тільки вони приховані від нашого ока. На кожну колоду припадає по одній великій тріщині, але вони майстерно замасковані всередині дерев'яного зрубу. Перед сушінням уздовж кожної колоди тесляр робив сокирою карб. Глибина карби дорівнювала приблизно однієї третини відстані від поверхні колоди до серцевини. Після висихання деревини на місці карби утворювалася одна глибока тріщина, а решта ділянок колоди залишалися гладкими. Одна велика тріщина як би вбирала в себе десятки дрібніших, концентруючи усадку в зоні карби. Укладаючи колоди в зрубі, теслі розташовували їх тріщинами вниз. За цим же принципом древоделей Індії сушать деревину самшиту, як відомо, дуже тверду і схильну до сильного розтріскування. Самшитові чурбак розпилюють до серцевини, завдяки чому усадка при сушінні завжди концентрується в зоні пропила.
Відомо, що колота деревина висихає швидко і без тріщин. Якщо колоду або кряж розколоти навпіл, то вийде пластина (половинщиків). Половинщиків висихає значно швидше, ніж кряж, не тільки тому, що його маса стає в два рази менше, але і в основному через те, що до перерізаним річних шарів відкривається доступ повітря. Якщо половинщиків сушиться нерівномірно, то від серцевини може піти глибока тріщина. Розколовши половинщиків навпіл, отримують четвертину (за старовинним "четвертак"). На відміну від пластини, четвертина дуже рідко утворює при усиханні тріщини.
Властивості колотої деревини добре знали і вміло використовували майстри-різьбярі з Троїце-Сергієва посада Московської губернії. Вони розколювали липовий кряж в залежності від його товщини на чотири або вісім частин через серцевину. Можливо, цей технічний прийом, що виник при необхідності уникнути розтріскування деревини, в якійсь мірі підказав пластичне вирішення багатьох різьблених іграшок.
Досить складно сушити тверду деревину, що має ядро. При висиханні вона сильно розтріскується. Глибокі тріщини доходять майже до серцевини. Сильному розтріскування схильна, наприклад, деревина свежесрубленной яблуні. Але навіть стовбур засохлої яблуні - сухостій після розпилювання на короткі кряжі і окорки покривається численними тріщинами. У яблуні світла заболонь і темне ядро. Майстри особливо цінують ядро. Деревина ядра більш тверда і суха, а пори її заповнені особливим консервирующим речовиною. Заболонь, навпаки, пухка і сильно насичена вологою. При висиханні кряжу розтріскується в першу чергу, а потім ядро. Щоб зберегти цінну деревину ядра, заболонь стісують сокирою і змащують пастою торці. Після видалення заболоні ядерна деревина досить добре висихає, майже не утворюючи тріщин.
Багато клопоту доставляє сира деревина скульпторам, яким найчастіше доводиться мати справу з кряжами досить значних розмірів. Щоб не залежати від примхливого непостійності деревини в кряжах, деякі скульптори склеюють з попередньо просушених брусків необхідні за розмірами та конфігурації блоки. Клеєні блоки не піддаються викривленню і розтріскування, але порушення природного напрями деревних шарів, що утворюють текстурований малюнок, часто згубно відбивається на художньому гідність скульптури. У скульптурі, виконаної з цілого кряжу, а не з клеєного блоку, текстура, навпаки, підкреслює форму і робить її більш виразною.
Майстри примітили, що якщо у кряжу видалити серцевину, то поява тріщин можна уникнути майже повністю. У заготівлі вздовж серцевини просвердлюють отвір діаметром близько 5 сантиметрів. При висиханні волога одночасно і рівномірно віддаляється не тільки з верхніх, але і їхніх внутрішніх шарів кряжу. Завершивши роботу над скульптурою. отвори забивають дерев'яними пробками.
Сушіння деревини в лісі прямо на корені проводилася навесні і влітку. Навколо стовбура дерева, призначеного для рубки, знімали широке кільце кори. Волога з грунту переставала надходити у крону. Листя і хвоя вбирали в себе залишилася в стовбурі вологу, яка випаровувалася одночасно з засиханням. Дерево з підсохлим стовбуром валили, обрубували сучки, а потім раскряжевивалі, тобто розпилювали на колоди. У наш час таким способом заготівельники підсушують сосну перед сплавом по річці. Підсушування дерев на корені збільшує плавучість сплавляємось деревини, а значить, і зменшує її втрати в дорозі.
Навесні, коли молода листя набирала на деревах повну силу, богородські майстра їхали в ліс заготовляти липову деревину для різьблених іграшок. У зваленої липи обрубували сучки й знімали кору зі стовбура приблизно на дві третини довжини всього дерева. Верхню частину дерева з сучками, гілками і листям (крону) залишали недоторканою. Міркування були дуже простими. У спиляного дерева листя в'яне не відразу, а продовжує довгий час боротися за життя, немов потужними насосами втягуючи в себе цілющу вологу, що знаходиться в стовбурі дерева. За два тижні цей природний насос викачував зі стовбура стільки вологи, що на видалення її при звичайній сушці на відкритому повітрі було б потрібно декілька місяців. Після закінчення двох тижнів стовбур липи розпилювали на кряжі довжиною до півтора метрів. Окоренних і підсохлі липові кряжі, так звані лутошкі, привозили додому і досушують на дворі під навісом, уклавши їх на підноситься над землею настил. До осені липова деревина була вже цілком придатна для всіляких різьблених робіт. Частина деревини пускали в справу, а решту продовжували досушувати на вільному повітрі.
Сушіння деревини запарюванням застосовувалася народними майстрами ще в далекому минулому, з тих пір, як була винайдена російська піч, яка стала прототипом сучасної сушильної камери.
Якщо з яких-небудь причин заготовити деревину з весни не вдавалося, її в короткий термін висушували в російських печах. Запарювали деревину у великих чавунах. У чавун укладали сиру деревину, а на дно наливали трохи води. Потім чавун накривали кришкою і ставили в протоплену піч. Щоб жар не йшов з печі, її закривали заслінкою. Вранці деревину виймали з чавуну і досушують при кімнатній температурі.
Застосовували й інший, більш простий спосіб сушіння деревини. Після чергової топки з російської печі вигрібали золу і чисто підмітали підлогу, на який на попа ставили дерев'яні заготовки. Щільно закривши заслінку, дерево витримували в печі до ранку. До ранку деревина добре просихала і одночасно набувала красиве забарвлення. Біла в сирому вигляді липа після запарювання забарвлювалася в золотистий колір, а деревина вільхи - в світло-шоколадний.
Сушіння колод у вертикальному положенні на сухій землі відома в південних областях нашої країни. Наприклад, узбецькі різьбярі сушили деревину під навісом на відкритому повітрі. Колоди, призначені для сушіння, ставили вертикально, щоб нижній торець упирався в сухий грунт. Волога, що знаходиться в колодах, поступово опускалася вздовж волокон по капілярах вниз і суха земля жадібно вбирала її.
Сушіння деревини в землі і річковому піску. Зі стовбура свіжозрубаного дерева витісують спочатку грубу заготовку. Потім її закопують у землю де-небудь під навісом, щоб дощ не міг зволожити грунт. У землі дерево витримують кілька років, але частіше буває достатньо всього одного року. Через певний термін заготівлю виривають із землі і досушують в приміщенні. Термін досушки визначається станом деревини. Колір деревини, характер звуку, видаваного заготівлею при легкому постукуванні по ній кісточкою пальців, дають досвідченому майстру точну інформацію про готовність деревини до подальшої обробки.
Дрібні заготівлі твердої деревини можна висушити досить швидко штучним шляхом в річковому піску. Одночасно вони набувають золотисто-коричневе забарвлення.
Цікавого декоративного ефекту можна добитися при сушінні вже готових різьблених виробів. У чавун насипають шар чистого річкового піску. Зверху кладуть заготовки, які, у свою чергу, засипають новим шаром сухого піску. Таким чином, чавун заповнюють доверху, стежачи за тим, щоб заготовки не стосувалися його стінок. Завантажений чавун без кришки ставлять на піч. Чим ближче він коштує до палаючих дров, тим швидше піде сушка. Але при цьому виникає небезпека, що деревина почне через деякий час тліти. У той же час, якщо чавун варто занадто далеко від вогню, дерево буде сохнути повільно. Оптимальна відстань від вогню до чавуну визначають дослідним шляхом. У міру висихання деревини на ділянках, звернених у бік вогню, поступово виникає золотиста підпалинами. Вона плавно переходить в природний колір, який має деревна заготівля з протилежного боку. Часто саме такого ефекту добиваються, декоруючи готові різьблені вироби. Але якщо потрібно отримати рівномірне забарвлення, чавун час від часу повертають навколо своєї осі, підставляючи то один, то інший його бік до вогню. Якщо ж хочуть отримати чистий висохлу деревину (без підпала), чавун з піском і заготовками ставлять в піч після протопки на ніч. Сушити деревину в піску можна і на плиті або багатті, використовуючи замість чавуну банки, старі каструлі, відра.
З письмових джерел відомо, що давньогрецькі скульптори сушили деревину цінних порід заривання в суху жито. Сушіння деревини в зерні була добре відома на Русі. Дерев'яну заготівлю закопували в зерно ближче до весни. За кілька тижнів зерно вбирало в себе з деревини всю "лісову вологу". Підготовлену таким чином деревину витримували при кімнатній температурі, а потім сміливо пускали в справу, не побоюючись появи тріщин. Вважалося, що сушка сирої деревини в зерні за кілька тижнів до посіву благотворно впливає на якість посівного матеріалу. Напоєне цілющою вологою зерно немов прокидалося від зимової сплячки і швидше проростало, опинившись в землі.
Підготовка поверхні деревини
У процесі підготовки поверхні деревини під лакування й полірування виконують наступні операції: зачистку, шліфування, видалення ворсу, відбілювання і знесмолювання. Від умілого виконання цих операцій залежить остаточна обробка виробу.
Зачищення виконують штіфтіком, ніж якого ретельно точать і правлять на бруску; чим гостріше ніж, тим краще. Горбатік ставлять від леза (жала) на відстані 0,5 мм, не більше. Після зачистки поверхню деревини повинна бути рівною і гладкою.
Якщо ж на ній виявляться деякі дефекти (сучки, виділиться смола), то виправляють їх постановкою вставок, за кольором та текстурою не відрізняються від ремонтованої деревини.
Усунувши дефектні місця, деревину шліфують дрібнозернистою шкуркою уздовж шарів до повного видалення слідів інструменту.
Як би добре не була відшліфована поверхня, на ній все ж таки залишається ворс - дрібні деревні волокна. Під час лакування або полірування ворс піднімається й псує прозорий покрив лакової або палітурні плівки.
Зазвичай ворс пригладжений і сильно утиснений в деревину. Щоб підняти його, слід перш за все зволожити поверхню деревини, протерши вологою або мокрою ганчіркою. Після ретельного сушіння підняті ворсинки знімають цикль або дрібнозернистою шкуркою (цикля краще). Для повного видалення ворсу цю операцію повторюють два-три рази. Щоб додати ворсу більшу твердість і забезпечити його повне підняття й зняття, у воду додають небагато столярного клею. Ворс, висихаючи, трохи піднімається, стає більш жорстким і легше віддаляється.
Після ретельної шліфування поверхню обмітають щіткою, і деталь або виріб готові для подальшої обробки: фарбування, лакування або полірування.
Деревину, що має на поверхні кольорові плями, при необхідності вибілюють. Добре піддаються відбілюванню тільки найсвітліші породи: клен, осика, липа, срібляста тополя.
Існує кілька різних за складом відбілювачів. Добре відбілює 15%-ний водний розчин перекису водню. Цим складом змочують поверхня деревини й залишають на кілька днів, після чого вона стає зовсім білою і не вимагає промивання.
Швидке відбілювання можна виконати 6-10%-ним розчином щавлевої кислоти. Для цього беруть 1 л гарячої води, додають 60-100 г щавлевої кислоти, все ретельно розмішують. Деревину покривають 2-3 рази. Після відбілювання поверхню деревини ретельно промивають гарячою водою.
Знесмолювання деревини виконують тампоном, змоченим ацетоном, бензином, скипидаром або розчином соди. Знесмолювання перешкоджає фарбуванню водними барвниками й міцному склеюванню деталей.
Після знесмолювання деревину слід добре просушити і потім приступати до подальшої обробки.
Отримання пиломатеріалів і фанери
При заготівлі деревини лісоруби за допомогою спеціальних механічних пив спилюють дерева. Оператори сучкорезних машин обрізають гілки, сучки і відправляють їх на переробку.
Стовбур дерева, очищений від кори, для зручності обробки розрізають на колоди. Про поздовжньому розпилюванні колод отримують пиломатеріали. Здійснюють ці роботи на спеціальних машинах - лісопильних рамах.
Крім називних в минулих розділах видів пиломатеріалів, у своєму житті ви обов'язково будите використовувати фанеру. Це штучний деревний матеріал, що складається з 3-х або більше листів шпону. Шпон - тонкий шар деревини, який зрізається ножем спеціального верстата з колоди, попередньо попаренного в гарячій воді. Фанеру роблять в основному з деревини берези, вільхи, бука і сосни.
Неодмінна умова отримання якісного шпону - висока вологість сировини. У той же час шпон склеюють сухим. Тому шпон підлягає сушінню. Вологість його значно вище точки насичення волокна (30%) і коливається в широких межах залежно від породи, зони колоди (тобто. Отримано чи шпон з заболоні або з ядра), тривалості зберігання сировини і т. п. Слід відзначити, що вологість шпону приблизно на 10% нижче вологості сировини, так як при лущенні частина вологи віджимається.
Як і при сушінні пиломатеріалів, при сушінні шпону за допомогою нагрівання з пор і стінок клітин видаляється волога. Але сушка шпону має і специфічні особливості випливають з його характеристики: 1) у зв'язку з великою поверхнею випаровування тривалість сушіння вимірюється хвилинами (а не цілодобово або годинами, що при сушінні пиломатеріалів і заготовок), 2) сушити шпон можна жорсткими режимами; 3) необхідно попереджати формоізменяемость листів шпону і одночасно не перешкоджати його усушці, інакше листи шпону будуть розриватися.
Найбільшою мірою при сушінні шпону в стрічках цим вимогам відповідають роликові сушарки, в яких скомбіновані конвективний і кондуктивний (контактний) методи сушіння. При сушінні шпону в стрічці використовуються стрічково-сітчасті сушарки. Гаряче повітря може рухатися уздовж або поперек шпону і подаватися через сопла. Якщо в першому виді сушарок швидкість повітря дорівнює 2-4 м / с, то в соплових досягає 12 - 14 м / с. Завдяки високій швидкості повітря руйнує прикордонний шар вологого повітря на поверхні шпону, забезпечуючи високу вологовіддачі. При сопловой дуття тривалість сушіння зменшується в 2 рази і більше.
Роликові сушарки бувають з паровим (в калориферах) або газовим нагрівом агента сушіння (повітря). Шпон в них переміщається системою парних роликів, розташованих один від одного на 150-300 мм.
У парових сушарках з поперечною циркуляцією температура повітря підтримується t ° 20-180 ° С. Одна сушарка висушує 2-3 м 3 шпону на годину.
У газових сушарках агентом сушіння служить топковий газ, одержуваний при спалюванні деревного палива, мазуту або природного газу. Вони більш продуктивні, ніж парові, особливо при сопловой подачі агента сушіння. Продуктивність газової сушарки може досягати 6-6,5 м3 шпону на годину при температурі агента сушіння-230-240 ° С.
Сушарки будь-яких типів завантажуються шпоном за допомогою спеціальних завантажувальних пристроїв. Розвантаження сушарки і укладання сухого шпону в стопи також механізовані. Після сушіння шпон необхідно сортувати. Шпон сортують відразу по його виході з сушарки або на спеціальних ділянках і лініях. Робочі місця сортувального ділянки мають, як правило, хороше природне і штучне (у вечірній час) освітлення.
У деревині є досить велика кількість природних вад. До них додаються ще дефекти, що виникають при лущенні і сушінні шпону (у першу чергу тріщини і порушення цілісності листів через неправильність форми чурака). Перекладати листи шпону з дефектами в шлюб недозволено, тому що це різко зменшить корисне використання деревини і призведе до подорожчання продукції. Тому шпон ремонтують, видаляючи дефектні місця і вставляючи замість віддалених ділянок «латки» у вигляді вставок з якісного шпону. При цьому стежать, щоб вставка мала однаковий колір і товщину, що і весь лист шпону. У поєднанні вставки і листа повинен бути натяг у 0,1-0,2 мм, а вологість вставки повинна бути трохи нижче вологості шпону.
Тут автор повинен зауважити, що фанерна промисловість - практично єдина галузь, в якій заготовки (у даному випадку шпон) ушляхетнюються шляхом видалення дефектних місць. В інших галузях ця ефективна міра підвищення якості виробів і поліпшення використання сировини незаслужено забута.
Під час лущення і подальшої обробки утворюються шматки шпони, ширина яких менше ширини повного формату. Обсяг таких шматків досить великий, до 15-20% усього обсягу одержуваного шпону. Велика частина шматків утворюється на початку лущення, тобто з найбільш якісної зони чурака. Тому шматки шпони перетворюють на повноформатні листи. Роблять це шляхом з'єднання шматків крайками за допомогою клейкої стрічки або нитки, зигзагоподібно прошивають з'єднані кромки, або склеюванням крайок двох шматків (рис. 35). До з'єднання кромки вирівнюються на ножицях (прірубаются) або (рідше) на круглопилкових верстатах. В даний час створюються автоматичні лінії для склеювання шматків шпону в безперервну стрічку, яка потім розрубується на листи необхідних форматів.
ДСП
ДСП - це Древесностругана плита. Для виробництва ДСП використовують деревні відходи та неділової деревину, що робить виробництво ДСП високорентабельним. На виробництво 1 м 3 ДСП витрачається 1,5-1,7 м 3 відходів, а замінює 1 м 3 плит 2,5 м 3 пиломатеріалів або 3,6 м 3 ділової деревини. Вартість деревостружкових плит нижче вартості столярних на 40-45%.
ДСП в залежності від способу виробництва випускають двох типів - плоского і екструзійного пресування. У плитах плоского пресування деревні частинки розташовані в площині паралельної пласті плити. Зусилля пресування при їх виготовленні прикладалося перпендикулярно пласті. У плитах екструзійного пресування частинки розташовуються переважно перпендикулярно пласті, а зусилля пресування прикладалося до крайки плити. Плити екструзійного пресування менш міцні, ніж плити плоского пресування.
Плити плоского пресування з ГОСТ 10632-77 діляться на одношарові, тришарові, багатошарові. Плити одношарові пресують з стружок однієї фракції. Плити тришарові пресують з стружок двох фракцій, насипаних трьома шарами: зовнішні шари містять більш дрібні і якісні стружки, внутрішній шар більші. У багатошарових плитах розмір фракції по товщині плити поступово зменшується від середини до зовнішніх верствам плити.
Основні операції технологічного процесу виробництва ДСП плоского пресування наступні: розкрій сировини; подрібнення деревини; сортування стружок; перешліфування; сушка стружок; змішування зі сполучною; формування килима; подпрессовка; пресування і склеювання; обрізка; шліфування. Якщо замість круглого сировини надходить технологічна тріска, процес виробництва ДСП починається з третьої операції.
Розкрій сировини. Цю операцію виконують на круглопилкових верстатах. Призначення розкрою - отримати короткі відрізки, що відповідають розміру завантажувальних приймачів стружкових, верстатів. Найбільш сучасний і продуктивний верстат для розкрою ДЦ-10. Верстат має 6 пив, що подає конвеєр з 14 тягових ланцюгів з упорами для подачі сировини. Роботою верстата оператор управляє з пульта. Якщо одержувані круглі відрізки (чураки) мають діаметр більше допустимого, для подальшого обладнання їх розколюють уздовж волокон на, дровокольні верстатах КЦ-7А; КГ-8А. Найбільший діаметр розколюються відрізків відповідно 600, 1000 мм. Дровокольні верстат має розколює клин (КЦ-7А) або декілька клинів (КГ-8А), на які системою подачі насувається чурак і розколюється на 2, 4, 6 частин за один цикл.
ДВП
Виробництво ДВП сухим способом. Основні операції виробництва ДВП наступні: промивка тріски; пропарка тріски; розмел тріски на волокна; змішування волокна зі сполучною та іншими добавками (проклейка), сушіння волокна; формування килима; подпрессовка полотен; пресування; зволоження; різка.
Пропарку тріски виконують для часткового гідролізу деревини. При сухому способі водорозчинні продукти, що входять до складу деревини, залишаються у волокні і беруть участь в технологічному процесі.
Пропарюють тріску в пропарювальних апаратах-циліндрах при тиску пари до 1,2 МПа (190 ° С). Тріска від одного кінця циліндра переміщується поступово до вихідного кінця за допомогою гвинтового валу, що обертається зі швидкістю 3-10 хв-1. Для підтримки в апараті заданого тиску вхід і вихід тріски роблять через закриваються затвори. Час обробки стружки 6 хв.
Розмелювання трісок виробляють всуху на дефібраторах, повторний помел на рафінаторах. При сухому способі виробництва деревоволокнистих плит передбачається введення в волокно термореактивних смол для збільшення зчеплення між волокнами. Парафін вводять в розплавленому вигляді.
Сушіння волокна відбувається в пневматичних або барабанних сушарках.
Транспортування і формування волокна здійснюється за допомогою повітря, осадження волокна виготовляють сітчастої стрічці конвеєра, під якою створюється вакуум для більш щільної укладки волокон.
Подпрессовки килима виконують для підвищення його транспортабельності і можливості завантаження килима в проміжки преса, так як насипаний килим для отримання плити товщиною 6 мм має товщину 200 мм. Подпрессовка виконується па стрічкових безперервних пресах, де відбувається ущільнення килима в 3-5 разів між двома стрічками, здавлює вальцями при тиску 1800 Н / см. Після подпрессовки килим обрізається вздовж і впоперек розкроюється на полотна.
При виробництві товстих ДВП (> 6 мм) товщина полотна після подпрессовки на стрічкових пресах залишається більше допустимої (> 120 мм), що ускладнює його завантаження в проміжки багатоповерхового преса. Такі полотна додатково подпрессовивают в одноповерховому плитному форпрес періодичної дії при питомому тиску 2,5 МПа. Температура плит 220-250 ° С, тиск 6,5-7 МПа. ДВП вироблені сухим способом, містять 89% волокна, 6% вологи, 2,5% смоли, 2,5% парафіну. На основі сухого волокна можна пресувати не тільки плити, але і різні деталі і вузли у виробництві тари, меблів, будівельних матеріалів.
Особливості виробництва ДВП мокро-сухим і напівсухим способами. При мокро-сухому способі виробництва ДВП підготовку волокна, його транспортування, відлив килима виконують, як і при мокрому способі виробництва ДВП. Однак сполучних компонентів в масу не додають, а хороше зчеплення волокон забезпечують ретельно помелом тріски на волокна за рахунок попередньої термохімічної її обробки. Перед пресуванням полотна сушать майже до абсолютно сухого стану (2-3%) у багатоповерховій сушарці. Пресують плити без сітки, обидві сторони виходять гладкими. Температура плит преса 240 ° С, тиск 6 МПа. Після пресування плити зволожують до 6-9%.
При напівсухому способі виробництва ДВП сировину - деревоволокнистих маса, в яку доданий сполучна, сушиться до вологості 10 - 15%. З сухого волокна формується килим, ущільнюється, ріжеться на полотна. Полотна перед пресуванням зволожуються до 18-25% і пресуються в багатоповерховому пресі на піддоні з сіткою. Потім слід термовлагообработка.
Висновок
Зі свого першого використання дерев'яного елементу і до цього дня людина прагне удосконалювати обладнання та інструменти в області деревообробне промисловості та індивідуальних методів обробки деревини, все більше збільшуючи продуктивність, економічність і намагаючись максимально знизити відходи даного виробництва, придумуючи все нові конструктивні елементи й нові способи виготовлення. Цьому сприяє науково-технологічна революція в машинобудівній галузі, більш докладний і доскональне вивчення властивостей і особливостей деревини. Але навіть при всьому при цьому ми повинні шукати нові методи і розвивати наявні способи виробництва дерев'яних матеріалів, виводячи виробництво на більш високі і прогресивні рівні знижуючи собівартість і кількість і витрати на технологічні операції, але не жертвуючи при цьому якістю продукції.
Список літератури
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.allbest.ru
11. http://www.roman.by
12. http://new2.referat.ru
13. http://morozova1079.narod.ru
Посилання (links):