اگر تصمیم دارید اتاق را با چوب تزئین کنید یا شروع به ایجاد کنید مبلمان زیبا v سبک کلاسیک- سپس باید قطعات منحنی بسازید. خوشبختانه، چوب یک ماده منحصر به فرد است، زیرا اجازه می دهد استاد با تجربهکمی با شکل بازی کنید آنقدرها هم که به نظر می رسد سخت نیست، بلکه آنطور که ما می خواهیم آسان نیست.

قبلاً در سایت قبلاً انتشاراتی در مورد خم شدن تخته سه لا وجود داشت. در این مقاله اصول خم شدن را خواهیم فهمید تخته جامدو چوب، ما یاد خواهیم گرفت که چگونه در تولید انجام می شود. و همچنین خواهیم داد نکات مفیداز متخصصانی که برای یک صنعتگر خانگی مفید خواهند بود.

چرا خم کردن بهتر از اره کردن است

منحنی جزئیات چوبیمی توان به دو روش به دست آورد: با خم کردن یک قطعه کار مسطح، یا با برش دادن شکل فضایی مورد نیاز. روش موسوم به "برش" با سادگی خود کاربران را به خود جذب می کند. برای چنین ساخت قطعات و سازه ها، شما نیازی به استفاده از دستگاه های پیچیده ندارید، نیازی به صرف زمان و تلاش زیادی ندارید. با این حال، برای برش منحنی محصول چوبی، لازم است از قطعه کار استفاده شود که آشکارا بیش از حد بزرگ است و مقدار زیادی از مواد با ارزش به صورت غیرقابل برگشت به عنوان زباله از بین می رود.

ولی مشکل اصلیمشخصات عملکرد قطعات دریافت شده است. هنگام برش یک قطعه منحنی ساخته شده از چوب لبه معمولی، الیاف چوب جهت خود را تغییر نمی دهند.
در نتیجه، برش های عرضی در ناحیه شعاع قرار می گیرند، که نه تنها ظاهر را بدتر می کند، بلکه به طور قابل توجهی تکمیل بعدی محصول، به عنوان مثال، آسیاب یا سنگ زنی آن را پیچیده می کند. علاوه بر این، در مقاطع گردی که بیشترین آسیب را در برابر تنش مکانیکی دارند، الیاف در طول مقطع قرار می گیرند که باعث می شود قطعه در این مکان مستعد شکستگی باشد.

در حالی که هنگام خم شدن، معمولاً عکس آن مشاهده می شود، زمانی که چوب فقط قوی تر می شود. در لبه های چوب یا تخته منحنی، برش های "انتهای" الیاف بیرون نمی آیند، بنابراین، متعاقباً چنین قطعات کار را می توان بدون محدودیت با استفاده از تمام عملیات استاندارد پردازش کرد.

هنگام خم شدن در چوب چه اتفاقی می افتد

فن آوری خمش بر اساس توانایی چوب است که در عین حفظ یکپارچگی خود، شکل خود را در محدوده خاصی با اعمال نیرو تغییر می دهد و پس از حذف عمل مکانیکی آن را حفظ می کند. با این حال، همه ما می دانیم که بدون فعالیت های مقدماتیالوار انعطاف پذیر است - یعنی به حالت اولیه خود باز می گردد. و اگر نیروهای اعمال شده خیلی زیاد باشد، میله یا تخته به سادگی می شکند.

لایه های چوب هنگام خم شدن متفاوت عمل می کنند. در خارج از شعاع، مواد کشیده شده، در داخل آن فشرده می شود و در وسط آرایه، الیاف عملاً بارهای قابل توجهی را تجربه نمی کنند و مقاومت کمی در برابر نیروهای وارد بر قطعه کار دارند (این لایه داخلیبه نام "خنثی"). تغییر شکل بحرانی الیاف را در شعاع بیرونی می شکند، در حالی که شعاع داخلی معمولاً "چین" را تشکیل می دهد که یک نقص نسبتاً رایج هنگام خم کردن چوب نرم است. الیاف گونه های برگریز یا مخروطی پلاستیکی می توانند 20 درصد یا بیشتر کوچک شوند، در حالی که حد کشش حدود یک تا یک و نیم درصد است.

یعنی امکان خم شدن (بدون تخریب) بیشتر از شاخص مهمحد ازدیاد طول لایه کشیده خواهد بود. این به طور مستقیم به ضخامت قطعه بستگی دارد و شعاع مورد نیاز را تعیین می کند. هرچه قطعه کار ضخیم تر و شعاع آن کوچکتر باشد، ازدیاد طول نسبی در امتداد الیاف بیشتر می شود. با داشتن اطلاعاتی در مورد خصوصیات فیزیکی انواع رایج چوب، این امکان وجود دارد که هر یک از آنها حداکثر نسبت ممکن ضخامت و شعاع قطعات را فرموله کنند. در اعداد به صورت زیر خواهد بود:

خم شدن با استفاده از میله فولادی

خم شدن بدون استفاده از اتوبوس

این داده ها نشان می دهد که الوارهای چوب نرم نسبت به گونه های برگریز متراکم کمتر با خمش آزاد سازگار هستند. برای کار با چوب اره شده در شعاع تهاجمی، استفاده از روش های ترکیبی ضروری است. آماده سازی اولیهقطعات و حفاظت مکانیکی

لاستیک به عنوان یک راه موثر برای جلوگیری از تخریب چوب هنگام خم شدن

از آنجایی که مشکل اصلی شکستن الیاف در کنار شعاع بیرونی است، این سطح از قطعه کار است که باید به نحوی تثبیت شود. یکی از رایج ترین روش ها استفاده از پچ باس است. لاستیک یک نوار فولادی به ضخامت نیم میلی متر تا دو میلی متر است که یک تیر یا تخته را در امتداد شعاع بیرونی می پوشاند و همراه با چوب روی یک شابلون خم می شود. نوار الاستیک بخشی از انرژی را در طول کشش جذب می کند و در عین حال بار شکستگی را در طول قطعه کار دوباره توزیع می کند. به لطف این رویکرد، همراه با رطوبت و گرمایش، شعاع خمش مجاز به میزان قابل توجهی کاهش می یابد.

به موازات استفاده از میله فولادی در دستگاه ها و ماشین های خم کن، تراکم مکانیکی چوب حاصل می شود. این کار با استفاده از یک غلتک پرس انجام می شود که روی قطعه کار در امتداد شعاع خمش بیرونی فشار می آورد. علاوه بر این، فرم قالب در چنین دستگاهی اغلب دارای دندانه های 3 میلی متری (با گام حدود 0.5 سانتی متر) است که به سمت جهت قطعه کار است.

وظیفه سطح دندانه دار شابلون جلوگیری از لغزش قطعه کار، جلوگیری از جابجایی متقابل الیاف در توده چوب و همچنین ایجاد یک موج کوچک فرورفته در شعاع مقعر قطعه است (الیاف به داخل فشرده می شوند. در داخل توده، بنابراین، مشکلات چین ها حل می شود).

فشار دادن با لاستیک اجازه می دهد تا با حداقل بهرهازدواج برای خم کردن میله ها و تخته های چوب نرم و چوب نرم برگریز. توجه داشته باشید که قطعات ساخته شده از سنگ های نسبتا سخت با خم شدن و فشار دادن حدود ده تا دوازده درصد نازک تر می شوند و قسمت های کاج و صنوبر 20 تا 30 درصد نازک تر می شوند. اما از جنبه های مثبت این روش می توان به افزایش چشمگیر آن اشاره کرد ویژگی های قدرت محصول نهایی، و همچنین کاهش قابل توجهی در الزامات وجود عیوب و نقص در صفحات چوبی.

نحوه افزایش انعطاف پذیری چوب

در حالت عادی، الوار دارای خاصیت ارتجاعی، سفتی فضایی قابل توجه و مقاومت در برابر فشار است. چوب این خواص ارزشمند را از لیگنین به دست می آورد - یک پلیمر طبیعی "شبکه ای" که به گیاهان شکل و استحکامی پایدار می بخشد. لیگنین در فضای بین سلولی و در دیواره های سلولی قرار دارد و فیبرهای سلولزی را به هم متصل می کند. چوب مخروطی حاوی حدود 23-38 درصد، درختان برگریز - تا 25 درصد است.

در واقع لیگنین نوعی چسب است. اگر الوار را با بخار دادن، جوشاندن و پردازش با جریان فرکانس بالا گرم کنیم، می‌توانیم آن را نرم کرده و به محلول کلوئیدی تبدیل کنیم. قطعات کوچکمایکروویو خانگی نیز قابل استفاده است). پس از ذوب لیگنین، قطعه کار خم شده و ثابت می شود - در حین خنک شدن، لیگنین مذاب جامد می شود و اجازه نمی دهد چوب به شکل اولیه خود بازگردد.

تمرین این را نشان می دهد دمای بهینهبرای خم کردن چوب جامد (میله، ریل، تخته) 100 درجه سانتیگراد خواهد بود. این دما باید نه در سطح، بلکه در داخل قطعه کار به دست آید. بنابراین، از بسیاری جهات، زمان قرار گرفتن در معرض دما به میزان جرم قطعه بستگی دارد. هر چه قطعه ضخیم تر باشد، مدت زمان بیشتری طول می کشد تا گرم شود. به عنوان مثال، اگر از بخار برای آماده شدن برای خم کردن یک نوار 25 میلی متری (با رطوبت حدود 28-32٪) استفاده می کنید، به طور متوسط ​​حدود 60 دقیقه طول می کشد. قابل ذکر است که مدت زمان نگهداری در زیر بخار برای قطعات با ابعاد مشابه برای هر سنگ تقریباً یکسان است.

به هر حال، اعتقاد بر این است که گرم کردن بیش از حد قطعه نیز غیرممکن است، زیرا لیگنین، پس از سخت شدن، می تواند خاصیت ارتجاعی خود را از دست داده و بیش از حد شکننده شود.

روش جوش اغلب مورد استفاده قرار نمی گیرد، زیرا قطعه کار به شدت و به طور غیریکنواخت مرطوب می شود و چنین الیاف و سلول های اشباع شده از آب می توانند در حین خمش، حداقل با تشکیل توده، بشکنند. پس از پخت، قطعات باید برای مدت طولانی پس از آن خشک شوند. اما اگر فقط بخشی از قطعه کار برای خم شدن نیاز به پردازش داشته باشد، این روش به خوبی خود را نشان می دهد.

بخار دادن به شما امکان می دهد قطعه کار را به طور یکنواخت گرم کنید و رطوبت آن در خروجی به حداکثر مقدار خود نزدیک می شود. مناسب ترین رطوبت برای دستیابی به حداکثر انعطاف پذیری چوب اره شده، محدوده 26-35 درصد (لحظه اشباع دانه چوب) در نظر گرفته می شود.

برای بخار دادن چوب برای خم شدن در خانه، از محفظه های استوانه ای خانگی ساخته شده از لوله های فلزی / پلیمری یا جعبه های چوبی مستطیلی استفاده کنید. مخازن گرمایش به عنوان منبع بخار عمل می کنند، کتری برقیو سایر دستگاه های مشابه که می توانند دمایی در حد 105 درجه و فشار کم را ارائه دهند. همیشه مرحله خشک شدن قطعه (+ نگه داشتن شکل ثابت) تا حدود پانزده درصد و تکمیل آن انجام می شود.

روش های شیمیایی پلاستیک سازی چوب

همچنین مشخص است که می توان با استفاده از اشباع چوب را انعطاف پذیرتر کرد ترکیبات مختلف... اشباع های آماده ای وجود دارد که سلول های چوبی را پلاستیک تر می کند، به عنوان مثال، "Super-Soft 2". برخی از تمرین‌کنندگان چوب را در به اصطلاح نرم‌کننده‌های نساجی خیس می‌کنند و نتایج مشابهی دارند.

اما می توان از "دستور العمل های" نسبتاً ابتدایی حاوی آمونیاک و الکل اتیل، گلیسیرین، قلیایی، پراکسید هیدروژن، زاج محلول نیز استفاده کرد ... بسیاری از آنها بسیار ساده کار می کنند - آنها توانایی قطعه کار را برای جذب آب افزایش می دهند و به حفظ رطوبت در الیاف کمک می کنند. .

محصولات نازک مانند روکش ها اسپری می شوند، اما اشباع شیمیایی چوب معمولی معمولاً با غوطه وری کامل انجام می شود. معمولاً بین 3-5 ساعت تا چند روز طول می کشد تا مواد کار به داخل میله یا ریل نفوذ کنند (اگرچه گرم کردن به کاهش انتظار کمک می کند).

عمدتاً به دلیل طول مدت فرآیندها، اغلب از پلاستیک سازی شیمیایی استفاده نمی شود، اگرچه مشکلات دیگری نیز وجود دارد: هزینه شیمی، تغییر رنگ، نیاز به محافظت در برابر بخارهای مضر، افزایش تمایل چنین قطعات منحنی به صاف شدن. ..

نکاتی برای خم کردن الوار با استفاده از تهویه هیدروترمال

• کیفیت قطعه کار را برای خم شدن با دقت انتخاب کنید. بهتر است از مواد دارای ترک، گره (حتی زنده و آکریتی)، الیاف شیبدار استفاده نکنید. اگر هیچ گزینه ای برای این وجود ندارد، قسمت را در دستگاه خمشی (ماشین یا قالب) جهت دهید تا عیوب در ناحیه شعاع مقعر قرار گیرند و نه در ناحیه تنش در شعاع بیرونی. روش خمش شینه را ترجیح دهید.
• هنگام انتخاب یک قسمت خالی، ضروری است که پس از قالب گیری، تغییر در اندازه قطعه ایجاد شود. به عنوان مثال، در صورت انجام خمش با پرس، ضخامت یک میله مخروطی را می توان 30 درصد کاهش داد.
• حتی اگر برنامه ریزی گسترده ای دارید به پایان رساندن- مواد زیادی باقی نگذارید. هرچه قطعه کار نازک تر باشد، راحت تر بدون شکستن خم می شود.
• اگر حجم کار کم است، بهتر است قسمت های خالی را برش ندهید، بلکه آنها را از چوک ها سوراخ کنید. به این ترتیب می توان از بریدگی الیاف و در نتیجه نقص در هنگام خمش جلوگیری کرد.
• برای خم شدن، استفاده از الوار با آن توصیه می شود رطوبت طبیعی... اگر از قطعات خشک استفاده می کنید، باید به آنهایی که در محفظه خشک کن پردازش نشده اند، اما در زیر سایه بان خشک شده اند - به روشی جوی ترجیح داده شود.
• پس از بخار دادن، روی چوب نرم شده خیلی سریع کار کنید، زیرا لیگنین تقریباً بلافاصله شروع به سخت شدن می کند، به خصوص در آسیب پذیرترین لایه های بیرونی چوب جامد. معمولاً باید روی حاشیه زمانی از نیم ساعت تا 40 دقیقه تمرکز کنید، بنابراین اگر زمان کافی برای نصب همه مواد را در قالب ها ندارید، ساخت دوربین های بزرگ فایده ای ندارد.
• مواد را در محفظه بخار قرار دهید تا سطوح رو به شعاع بیرونی به راحتی در معرض جت بخار قرار گیرند.
• برای صرفه جویی در زمان، بسیاری از نجارها از استفاده از قالب های گیره امتناع می ورزند. در عوض، آنها از منگنه های فلزی و گوه ها یا ضربه گیرها روی قالب ها استفاده می کنند.
• به خاطر داشته باشید که یک میله یا ریل منحنی همچنان تمایل به صاف شدن دارد. و این صاف شدن همیشه چند درصد اتفاق می افتد. بنابراین، در صورت لزوم دقت بالادر ساخت یک قطعه، لازم است آزمایشاتی انجام شود و بر اساس نتایج به دست آمده، شکل قالب را اصلاح کرد (کاهش شعاع).
• بعد از اینکه قطعه در قالب خنک شد، بگذارید بماند. مقداری مبل سازان با تجربهترجیح می دهند در 5-7 روز نوردهی کنند. لاستیک معمولاً برای تمام مدت به قطعه متصل می شود.

لایه ها به دقت با چسب چرب می شوند، در قالب گذاشته می شوند و فشرده می شوند. گره های چسب خم شدهساخته شده از روکش، از صفحات گونه های برگریز و مخروطیان، از تخته سه لا. در عناصر روکش خمیده، جهت الیاف در لایه های روکش می تواند متقابلا عمود بر هم باشد یا یکسان.

هنگام ساخت مقاطع خم شده با برش های طولی، باید وابستگی ضخامت عناصر خم شده به نوع چوب و ضخامت قسمت خم شده را در نظر گرفت.

همانطور که در شکل بالا مشاهده می شود با افزایش شعاع خمش دال، فاصله بین برش ها کاهش می یابد. یعنی عرض کرف مستقیماً به شعاع خمش دال و تعداد برش ها بستگی دارد.

حال بیایید به جنبه های نظری خمش نگاه کنیم

قطعات منحنی چوب جامد را می توان به دو روش اصلی ساخت:

برش نقاط خالی منحنیو با خم شدن روی یک شابلون به میله مستطیل شکلی منحنی می دهد.هر دو روش در عمل کاربرد دارند و مزایا و معایب خاص خود را دارند.

اره کردن جاهای خالی منحنیاز نظر سادگی فناوری متفاوت است و نیازی به آن ندارد تجهیزات خاص... با این حال، در هنگام اره کردن، الیاف چوب به ناچار بریده می شوند و این امر استحکام را به قدری ضعیف می کند که قسمت هایی از انحنای زیاد و یک کانتور بسته باید با چسباندن از چندین عنصر تشکیل شود. در سطوح منحنی، سطوح یک و نیم و انتهایی برش ها به دست می آید و در ارتباط با این، شرایط پردازش برای ماشین های فرزو به پایان می رسد. علاوه بر این، مقدار زیادی زباله در هنگام برش تولید می شود. ساخت قطعات منحنیروش خمشی در مقایسه با اره کردن به فرآیند و تجهیزات فنی پیچیده تری نیاز دارد. با این حال، هنگام خم شدن، استحکام قطعات کاملاً حفظ می شود و حتی در برخی موارد افزایش می یابد. سطوح انتهایی روی صورت آنها ایجاد نمی شود و حالت های پردازش بعدی قطعات خم شده با حالت های پردازش قطعات خط مستقیم تفاوتی ندارد.

خم شدن عنصر
آ- ماهیت تغییر شکل قطعه کار در حین خم شدن؛
6 - خم کردن قطعه کار با لاستیک طبق یک الگو:
1 - الگو؛ 2 - بریدگی؛ 3 - غلتک پرس; 4 - اتوبوس

هنگام خم شدن قطعه کار در داخل تغییر شکل های الاستیک، طبیعی است سطح مقطعتنش ها: کششی در سمت محدب و فشاری در سمت مقعر. بین مناطق کشش و فشار، یک لایه خنثی وجود دارد که در آن تنش های نرمال کم است. از آنجایی که مقدار تنش‌های معمولی در طول مقطع تغییر می‌کند، تنش‌های برشی به وجود می‌آیند که گویی تمایل دارند برخی از لایه‌های قطعه را نسبت به لایه‌های دیگر تغییر دهند. از آنجایی که این جابجایی غیرممکن است، خمش با کشش ماده در سمت محدب قطعه و فشرده سازی در سمت مقعر همراه است.

بزرگی تغییر شکل های کششی و فشاری حاصل به ضخامت میله و شعاع خمش بستگی دارد. فرض کنید یک میله مستطیل شکل در امتداد قوس دایره ای خم شده است و تغییر شکل های میله با تنش ها مستقیماً متناسب است و لایه خنثی در وسط میله قرار دارد.

بیایید ضخامت میله را مشخص کنیم اچ، طول اولیه آن از طریق لو، شعاع خمش در امتداد خط خنثی از طریق آر(شکل 60، الف). طول میله در امتداد خط خنثی در طول خم شدن بدون تغییر و مساوی باقی می ماند لو =پ R ( j /180) ، (84) که در آن p عدد است پی(3، 14 ...)، j - زاویه خمش بر حسب درجه.
لایه کشیده بیرونی یک کشیدگی D دریافت می کند L (دلتا L). طول کلقسمت کشیده نوار از عبارت مشخص می شود لو +دی L =پ (R + H / 2) j /180 (85)
با کم کردن معادله قبلی، ازدیاد طول مطلق بدست می آید
دی L =پ (H / 2) ( j /180). (86)
پسوند نسبی EPبرابر با D خواهد بود L / Lo = H / 2R، یعنی کشیدگی خمشی D Ll / Loبستگی به نسبت ضخامت میله به شعاع خمش دارد. هر چه بزرگتر باشد، نوار ضخیم تر است اچو شعاع خمش کوچکتر است آر... یک نسبت مشابه برای نسبت تراکم خمشی را می توان به روشی مشابه به دست آورد.
فرض کنید در اطراف قالب R"نوار منحنی با طول اولیه لوو در عین حال حداکثر تغییر شکل های فشاری و کششی حاصل می شود. دلالت از طریق E sr مقدار تغییر شکل فشاری مجاز چوب در امتداد الیاف و از طریق Eراست مقدار تغییر شکل کششی مجاز در امتداد الیاف است، می توانیم نسبت را برای سمت کشیده بنویسیم.
L = Lo (1 + Erast) =پ (R "+ H) j /180 (87)
از اینجا R "+ H = /پ ( j /180) .
برای سمت فشرده (مقعر) L 2 = Lo (1 - Ecж) = p خواهد بود R"(j / 180)
یا R" = / پ ( j /180 ). (88)
با کم کردن دومی از عبارت اول، به دست می‌آییم
H =)