Ako odlučite ukrasiti sobu drvom ili početi stvarati lijep namještaj v klasični stil- tada ćete morati napraviti zakrivljene dijelove. Na sreću, drvo je jedinstvena tvar, jer dopušta iskusni majstor poigraj se malo oblikom. Nije tako teško kao što zvuči, ali ni tako lako kako bismo željeli da bude.

Ranije je na stranici već postojala publikacija o savijanju šperploče. U ovom članku ćemo razumjeti principe savijanja čvrsta ploča i drva, naučit ćemo kako se to radi u proizvodnji. I također ćemo dati korisni savjeti od profesionalaca koji će biti korisni kućnom majstoru.

Zašto je savijanje bolje od piljenja

Krivolinijski drveni detalj može se dobiti na dva načina: savijanjem ravnog obratka ili izrezivanjem potrebnog prostornog oblika. Takozvana metoda "rezanja" privlači korisnike svojom jednostavnošću. Za takvu proizvodnju dijelova i konstrukcija ne morate koristiti složene uređaje, ne morate trošiti puno vremena i truda. Međutim, za rezanje krivolinijskog proizvod od drveta, potrebno je koristiti očito preveliki obradak, a puno vrijednog materijala će se nepovratno izgubiti kao otpad.

Ali glavni problem su karakteristike izvedbe primljenih dijelova. Prilikom rezanja zakrivljenog komada od obične obrubljene građe, drvna vlakna ne mijenjaju svoj smjer.
Kao rezultat toga, poprečni rezovi padaju u zonu radijusa, što ne samo da pogoršava izgled, već i značajno komplicira naknadnu doradu proizvoda, na primjer, njegovo mljevenje ili fino mljevenje. Osim toga, u zaobljenim dijelovima koji su najosjetljiviji na mehanička opterećenja, vlakna prolaze preko presjeka, što čini dio sklonom lomljenju na ovom mjestu.

Dok se kod savijanja obično opaža suprotna slika, kada drvo samo postaje čvršće. Na rubovima zakrivljenog drveta ili ploče "krajnji" rezovi vlakana ne izlaze, stoga se takvi izratci mogu obraditi bez ograničenja, koristeći sve standardne operacije.

Što se događa u drvu pri savijanju

Tehnologija savijanja temelji se na sposobnosti drva da, uz očuvanje cjelovitosti, mijenja svoj oblik u određenim granicama primjenom sile, a zatim ga održava nakon uklanjanja mehaničkog djelovanja. Međutim, to svi znamo i bez pripremne aktivnosti drvo je elastično – odnosno vraća se u prvobitno stanje. A ako su primijenjene sile prevelike, onda se šipka ili daska jednostavno lomi.

Slojevi drveta rade drugačije kada se savijaju. Izvan radijusa materijal je rastegnut, unutar njega je komprimiran, a u sredini niza vlakna praktički ne doživljavaju značajna opterećenja i imaju mali otpor silama koje djeluju na radni komad (ovo unutarnji sloj naziva "neutralnim"). Kritična deformacija lomi vlakna na vanjskom radijusu, dok unutarnji radijus obično stvara "nabore", koji su prilično čest nedostatak pri savijanju mekog drveta. Vlakna plastičnih listopadnih ili crnogoričnih vrsta mogu se skupiti za 20 posto ili više, dok je granica rastezanja oko jedan do jedan i pol posto.

To jest, utvrditi mogućnost savijanja (bez uništenja) više od važan pokazatelj bit će granica istezanja rastegnutog sloja. Izravno ovisi o debljini dijela i određuje radijus koji treba dobiti. Što je obradak deblji i što je polumjer manji, to je relativna dužina duž vlakana veća. Imajući podatke o fizikalnim svojstvima popularnih vrsta drva, svaki od njih može formulirati najveći mogući omjer debljine i polumjera dijelova. U brojkama to će izgledati ovako:

Savijanje pomoću čelične šipke

Savijanje bez korištenja autobusa

Ovi podaci upućuju na to da je drvo mekog drveta manje prilagodljivo slobodnom savijanju od gustih listopadnih vrsta. Za rad s piljenom građom na agresivnim radijusima, nužno je koristiti kombinirane metode. preliminarna priprema dijelovi i mehanička zaštita.

Guma kao učinkovit način izbjegavanja uništavanja drva pri savijanju

Budući da je glavni problem lomljenje vlakana na strani vanjskog radijusa, tu površinu obratka treba nekako stabilizirati. Jedna od najčešćih metoda je korištenje patch sabirnice. Guma je čelična traka debljine pola milimetra do dva milimetra, koja prekriva gredu ili dasku duž vanjskog radijusa i savija se na šablonu zajedno s drvom. Elastična traka apsorbira dio energije tijekom istezanja i istovremeno preraspoređuje opterećenje lomljenja duž duljine obratka. Zahvaljujući ovom pristupu, zajedno s vlaženjem i grijanjem, dopušteni radijus savijanja značajno se smanjuje.

Paralelno s primjenom čelične šipke u uređajima i strojevima za savijanje postiže se mehaničko zbijanje drva. To se radi pomoću valjka za prešanje, koji pritišće radni komad duž vanjskog radijusa savijanja. Osim toga, obrazac predloška u takvom uređaju često je obdaren zubima od 3 mm (s nagibom od oko 0,5 cm), orijentiranim prema smjeru obratka.

Zadatak nazubljene površine šablone je spriječiti klizanje izratka, spriječiti međusobno pomicanje vlakana u drvenom masivu, a također i stvoriti malo udubljeno nabore u konkavnom radijusu dijela (vlakna se utisnu u unutrašnjost masiva, dakle, riješeni su problemi s naborima).

Pritiskom gumom omogućuje se sa minimalna kamata brak za savijanje šipki i dasaka od mekog i mekog lišćara. Imajte na umu da dijelovi izrađeni od relativno tvrdog kamenja postaju oko deset do dvanaest posto tanji kada se savijaju i pritiskaju, a borovi i smrekovi praznini su tanji za 20-30%. Ali pozitivni aspekti ove metode uključuju značajno povećanje karakteristike čvrstoće gotov proizvod, kao i značajno smanjenje zahtjeva za prisutnost nedostataka i nedostataka u drvenim prazninama.

Kako poboljšati plastičnost drva

U normalnom stanju, drvo ima elastičnost, značajnu prostornu krutost i otpornost na kompresiju. Drvo dobiva ova vrijedna svojstva od lignina - prirodnog "mrežastog" polimera, koji biljkama daje stabilan oblik i snagu. Lignin se nalazi u međustaničnom prostoru i u staničnim stijenkama, povezujući celulozna vlakna. Drvo crnogorice sadrži oko 23-38 posto, listopadno drveće - do 25 posto.

Zapravo, lignin je vrsta ljepila. Možemo ga omekšati i pretvoriti u "koloidnu otopinu" ako drvo zagrijavamo parom, kuhanjem, obradom visokofrekventnom strujom (npr. male dijelove primjenjiva je i mikrovalna pećnica za kućanstvo). Nakon što se lignin otopi, izradak se savija i fiksira – tijekom hlađenja otopljeni lignin se skrutne i ne dopušta da se drvo vrati u prvobitni oblik.

Praksa to pokazuje optimalna temperatura za savijanje punog drveta (šipka, tračnica, ploča) bit će 100 stupnjeva Celzija. Ova temperatura mora se postići ne na površini, već unutar izratka. Stoga će u mnogim aspektima vrijeme izlaganja temperaturi ovisiti o tome koliko je dio masivan. Što je dio deblji, to će se duže morati zagrijavati. Na primjer, ako koristite paru za pripremu za savijanje trake od 25 mm (sa sadržajem vlage od oko 28-32%), tada je u prosjeku potrebno oko 60 minuta. Važno je napomenuti da je vrijeme zadržavanja pod parom za dijelove sličnih dimenzija za bilo koje stijene približno isto.

Usput, vjeruje se da je također nemoguće pregrijati dio, jer nakon stvrdnjavanja lignin može izgubiti svoju elastičnost i postati previše krhak.

Metoda vrenja se ne koristi često, budući da je radni komad jako i neravnomjerno navlažen, a takva vlakna i stanice zasićene vodom mogu se slomiti tijekom savijanja, barem uz stvaranje hrpe. Nakon kuhanja, dijelovi se moraju nakon toga predugo sušiti. Ali ova se metoda dobro pokazuje ako samo dio obratka treba obraditi za savijanje.

Parenje omogućuje ravnomjerno zagrijavanje izratka, a njegova vlažnost na izlazu teži se približavanju optimalnoj. Najprikladnijim sadržajem vlage za postizanje maksimalne plastičnosti rezane građe smatra se raspon od 26-35 posto (trenutak zasićenja zrna drveta).

Za paru drva za savijanje kod kuće koristite domaće cilindrične komore od metalnih / polimernih cijevi ili pravokutne drvene kutije. Spremnici za grijanje djeluju kao izvor pare, električna kuhala za vodu i drugi slični uređaji koji mogu osigurati temperaturu reda veličine 105 stupnjeva i niski tlak. Nakon toga uvijek slijedi faza sušenja dijela (+ držanje fiksnog oblika) na petnaestak posto i dorada.

Kemijske metode plastificiranja drva

Također je poznato da je moguće napraviti građu savitljivijom primjenom impregnacije razne kompozicije... Postoje gotove impregnacije koje drvene stanice čine plastičnijim, na primjer, "Super-Soft 2". Neki praktičari natapaju drvo u takozvane tekstilne regeneratore sa sličnim rezultatima.

Ali mogu se koristiti i primitivni "recepti" koji sadrže amonijak i etilni alkohol, glicerin, lužine, vodikov peroksid, otopljenu stipsu ... Mnogi od njih rade vrlo jednostavno - povećavaju sposobnost izratka da apsorbira vodu i pomažu zadržati vlagu u vlaknima .

Tanki proizvodi kao što su furniri se prskaju, ali kemijska impregnacija normalne građe obično se vrši punim uranjanjem. Potrebno je vrijeme da radne tvari uđu u šipku ili tračnicu, obično od 3-5 sati do nekoliko dana (iako zagrijavanje pomaže u smanjenju čekanja).

Uglavnom zbog trajanja procesa, kemijska plastifikacija se ne koristi često, iako postoje i drugi problemi: cijena kemije, promjena boja, potreba za zaštitom od štetnih para, povećana sklonost tako zakrivljenih dijelova da se izravnaju. ..

Savjeti za savijanje drva pomoću hidrotermalnog kondicioniranja

• Vrlo pažljivo odaberite kvalitetu obratka za savijanje. Bolje je ne koristiti materijal s pukotinama, čvorovima (čak i živim i naraslim), nagnutim vlaknima. Ako za to nema mogućnosti, onda usmjerite dio u uređaju za savijanje (stroj ili šablon) tako da defekti padnu u zonu konkavnog radijusa, a ne u zateznu zonu na vanjskom radijusu. Dajte prednost metodi savijanja sabirnica.
• Prilikom odabira praznine, neophodno je osigurati promjenu veličine dijela nakon oblikovanja. Na primjer, debljina šipke crnogorice može se smanjiti za 30 posto ako se izvrši savijanje prešanjem.
• Čak i ako planirate opsežno dorade- ne ostavljajte previše materijala. Što je obradak tanji, lakše se savija bez loma.
• Ako je obujam posla mali, onda je bolje ne izrezati praznine, već ih izbockati iz klinova. Na taj način moguće je izbjeći rezanje vlakana i, kao rezultat, nedostatke tijekom savijanja.
• Za savijanje, preporučljivo je koristiti drvo s prirodna vlažnost... Ako koristite suhe praznine, prednost treba dati onima koji nisu obrađeni u komori za sušenje, već sušeni pod baldahinom - na atmosferski način.
• Nakon parenja, vrlo brzo radite na omekšanom drvu, jer lignin počinje stvrdnjavati gotovo odmah, posebno u najosjetljivijim vanjskim slojevima punog drva. Obično se trebate usredotočiti na marginu vremena od pola sata do 40 minuta, tako da nema smisla izrađivati ​​velike kamere ako jednostavno nemate vremena ugraditi sav materijal iz kojeg u predloške.
• Postavite materijal u parnu komoru tako da su površine okrenute prema vanjskom radijusu lako izložene mlazu pare.
• Kako bi uštedjeli vrijeme, mnogi stolari odbijaju koristiti šablone za stezanje. Umjesto toga koriste metalne spajalice i klinove ili odbojnike na predlošcima.
• Imajte na umu da će se zakrivljena šipka ili tračnica i dalje ispravljati. I to se ravnanje uvijek događa za nekoliko postotaka. Stoga, kada je potrebno visoka točnost u proizvodnji dijela potrebno je provesti ispitivanja i, na temelju dobivenih rezultata, ispraviti oblik predloška (smanjiti radijus).
• Nakon što se dio ohladi u kalupu ostavite da stoji. Neki iskusni proizvođači namještaja radije napraviti ekspoziciju za 5-7 dana. Guma se obično ostavlja pričvršćena za dio cijelo vrijeme.

Slojevi su pažljivo podmazani ljepilom, položeni u šablonu i pritisnuti. Savijeni zalijepljeni čvorovi izrađen od furnira, od ploča listopadnih i crnogoričnih vrsta, od šperploče. Kod savijenih elemenata furnira smjer vlakana u slojevima furnira može biti ili međusobno okomit ili isti.

Prilikom izrade savijenih dijelova s ​​uzdužnim rezovima potrebno je uzeti u obzir ovisnost debljine savijenih elemenata o vrsti drveta i debljini savijenog dijela.

S povećanjem radijusa savijanja ploče, razmak između rezova se smanjuje, kao što se može vidjeti na gornjoj slici. To jest, širina ureza izravno ovisi o polumjeru savijanja ploče i broju rezova.

Pogledajmo sada teorijske aspekte savijanja

Zakrivljeni dijelovi od punog drveta mogu se izraditi na dva glavna načina:

izrezivanje zakrivljenih praznina te davanje pravocrtnoj šipki zakrivljenog oblika savijanjem preko predloška.Obje metode se primjenjuju u praksi i imaju svoje prednosti i nedostatke.

Piljenje zakrivljene praznine razlikuje se po jednostavnosti tehnologije i ne zahtijeva posebna oprema... No pri piljenju se drvna vlakna neizbježno režu, a to toliko slabi čvrstoću da se dijelovi velike zakrivljenosti i zatvorene konture moraju lijepljenjem sastaviti iz više elemenata. Na zakrivljenim površinama dobivaju se jedna i pol i krajnja ploha rezova i s tim u vezi uvjeti obrade za glodalice i završava. Osim toga, pri rezanju nastaje velika količina otpada. Proizvodnja zakrivljeni dijelovi metoda savijanja zahtijeva složeniji tehnološki proces i opremu u odnosu na piljenje. Međutim, pri savijanju, čvrstoća dijelova je potpuno očuvana, pa čak i u nekim slučajevima povećava; krajnje površine se ne stvaraju na njihovim licima, a načini naknadne obrade savijenih dijelova ne razlikuju se od načina obrade ravnih dijelova.

Savijanje elemenata
a- prirodu deformacije obratka tijekom savijanja;
6 - savijanje obratka gumom prema predlošku:
1 - predložak; 2 - zarezi; 3 - valjak za prešanje; 4 - autobus

Kod savijanja obratka unutar elastičnih deformacija, normalno na presjek naprezanja: vlačna na konveksnoj strani i tlačna na konkavnoj strani. Između zona napetosti i kompresije nalazi se neutralni sloj u kojem su normalna naprezanja niska. Budući da se veličina normalnih naprezanja mijenja u presjeku, nastaju posmična naprezanja, kao da imaju tendenciju pomicanja nekih slojeva dijela u odnosu na druge. Budući da je taj pomak nemoguć, savijanje je popraćeno rastezanjem materijala na konveksnoj strani dijela i kompresijom na konkavnoj strani.

Veličina rezultirajućih vlačnih i tlačnih deformacija ovisi o debljini šipke i polumjeru savijanja. Pretpostavimo da je pravokutna šipka savijena duž luka kružnice i da su deformacije u šipki izravno proporcionalne naprezanjima, a neutralni sloj je u sredini šipke.

Označimo debljinu šipke H, njegova početna duljina kroz lo, radijus savijanja duž neutralne linije kroz R(Slika 60, a). Duljina šipke duž neutralne linije tijekom savijanja ostat će nepromijenjena i jednaka Lo = str R ( j /180) , (84) gdje je p broj pi(3, 14 ...), j - kut savijanja u stupnjevima.
Vanjski rastegnuti sloj će dobiti produljenje D L (delta L). ukupna dužina rastegnuti dio šipke određuje se iz izraza Lo + D L = str (R + H / 2) j /180 (85)
Oduzimanjem prethodne od ove jednadžbe dobivamo apsolutnu elongaciju
D L = str (H / 2) ( j /180). (86)
Relativna ekstenzija EP bit će jednak D L / Lo = H / 2R, tj. savojno istezanje D Ll / Lo ovisi o omjeru debljine šipke i polumjera savijanja; što je veća, to je šipka deblja H a što je manji polumjer savijanja R... Sličan omjer za omjer savijanja može se dobiti na sličan način.
Pretpostavimo oko predloška R " zakrivljena šipka s početnom duljinom lo a pritom se postižu maksimalne tlačne i vlačne deformacije. Označavajući kroz E sr vrijednost dopuštene tlačne deformacije drva duž vlakana, i kroz E rast je vrijednost dopuštene vlačne deformacije duž vlakana, možemo napisati omjer za rastegnutu stranu
L = Lo (1 + Erast) = str (R "+ H) j /180 (87)
Odavde R "+ H = / str ( j /180) .
Za komprimiranu (konkavnu) stranu bit će L 2 = Lo (1 - Ecž) = p R "(j / 180)
ili R " = / str ( j /180 ). (88)
Oduzimanjem drugog od prvog izraza dobivamo
H =)