나무로 방을 장식하거나 만들기를 시작하기로 결정했다면 아름다운 가구 V 클래식 스타일- 그러면 곡선 부분을 만들어야 합니다. 다행히도 목재는 독특한 물질입니다. 숙련된 마스터에게모양을 조금 가지고 놀아보세요. 보기만큼 어렵지는 않지만 원하는만큼 쉽지는 않습니다.

이전에 이 사이트에는 이미 합판 굽힘에 대한 출판물이 있었습니다. 이번 글에서는 굽힘의 원리에 대해 알아보겠습니다. 솔리드 보드그리고 목재, 우리는 그들이 생산에서 어떻게 하는지 알아낼 것입니다. 우리도 줄게 유용한 팁가정 장인에게 도움이 될 전문가로부터.

굽힘이 톱질보다 나은 이유

곡선 나무 부분평평한 공작물을 구부리거나 필요한 공간 모양을 잘라내는 두 가지 방법으로 얻을 수 있습니다. 소위 "톱질" 방법은 단순함으로 사용자의 관심을 끌고 있습니다. 이러한 부품 및 구조물의 생산에는 복잡한 장치를 사용할 필요가 없으며 많은 시간과 노력을 들이지 않아도 됩니다. 하지만 곡선을 없애기 위해 목재 제품, 분명히 너무 큰 공작물을 사용해야하며 많은 귀중한 재료가 폐기물로 복구 불가능하게 손실됩니다.

하지만 주요 문제얻은 부품의 성능 특성입니다. 일반 목재의 곡선 부분을 절단할 때 목재 섬유는 방향을 바꾸지 않습니다.
결과적으로 가로 절단이 반경 영역에 속하게 되어 외관이 악화될 뿐만 아니라 밀링 또는 미세 연삭과 같은 제품의 후속 마무리 작업이 상당히 복잡해집니다. 또한 기계적 응력에 가장 취약한 둥근 부분에서는 섬유가 단면을 가로질러 흐르기 때문에 이 부분에서 부품이 파손되기 쉽습니다.

반면, 구부릴 때는 일반적으로 나무가 더 강해지면 반대의 그림이 관찰됩니다. 곡선형 빔이나 보드의 가장자리에는 섬유의 "끝" 절단이 없으므로 이후에 모든 표준 작업을 사용하여 이러한 공작물을 제한 없이 처리할 수 있습니다.

나무가 구부러지면 어떻게 되나요?

굽힘 기술은 목재의 무결성을 유지하면서 힘이 가해질 때 특정 한계 내에서 모양을 변경하고 기계적 충격이 제거된 후에도 모양을 유지하는 능력을 기반으로 합니다. 그러나 우리 모두는 그것을 알지 못한다는 것을 알고 있습니다. 준비 활동목재는 탄력성이 있습니다. 즉, 원래 상태로 돌아갑니다. 그리고 적용된 힘이 너무 크면 빔이나 보드가 단순히 부러집니다.

목재 공작물의 레이어는 구부릴 때 동일하게 작동하지 않습니다. 반경 외부에서는 재료가 늘어나고 내부에서는 압축되며 배열의 중앙에서 섬유는 실제로 큰 하중을 받지 않으며 작업물에 작용하는 힘에 대한 저항도 거의 없습니다(이것은 내부 층"중립"이라고 함). 심각한 변형이 발생하면 외부 반경의 섬유가 끊어지고 내부 반경에서는 일반적으로 "접힘"이 형성되는데, 이는 연목을 구부릴 때 상당히 흔한 결함입니다. 플라스틱 활엽수 또는 연목의 섬유는 20% 이상 수축할 수 있는 반면 인장 한계는 약 1~1.5%입니다.

즉, (파괴 없이) 구부러질 가능성을 더 결정하기 위해 중요한 지표늘어난 층의 상대적 신장에는 한계가 있습니다. 이는 부품의 두께에 직접적으로 의존하며 얻어야 하는 반경을 결정합니다. 가공물이 두꺼울수록 반경이 작을수록 섬유를 따라 상대적인 신장률이 커집니다. 널리 사용되는 목재 종의 물리적 특성에 대한 데이터가 있으면 각 목재마다 부품의 두께와 반경의 가능한 최대 비율을 공식화하는 것이 가능합니다. 숫자로 보면 다음과 같습니다.

철봉을 이용한 굽힘

타이어를 사용하지 않고 굽힘

이 데이터는 침엽수 목재가 밀도가 높은 경목에 비해 자유 굽힘에 덜 적합하다는 것을 나타냅니다. 공격적인 반경에서 목재를 작업하려면 결합된 방법을 사용해야 합니다. 예비 준비부품 및 기계적 보호.

굽힘 중 목재 파괴를 방지하는 효과적인 방법인 타이어

주요 문제는 외부 반경 측의 섬유 파손이므로 어떻게든 안정화되어야 하는 것은 가공물의 이 표면입니다. 가장 일반적인 방법 중 하나는 오버헤드 부목을 사용하는 것입니다. 타이어는 0.5mm에서 2mm 두께의 강철 스트립으로, 외부 반경을 따라 빔이나 보드를 덮고 목재와 함께 템플릿에서 구부러집니다. 탄성 스트립은 늘어날 때 에너지의 일부를 흡수하는 동시에 공작물의 길이를 따라 파괴적인 하중을 재분배합니다. 가습 및 가열과 결합된 이러한 접근 방식 덕분에 허용 굽힘 반경이 크게 줄어듭니다.

굽힘 장치 및 기계에 강철 막대를 사용하는 것과 병행하여 목재의 기계적 압축이 이루어집니다. 이는 외부 굽힘 반경을 따라 공작물을 누르는 프레싱 롤러를 사용하여 수행됩니다. 또한 이러한 장치의 템플릿 형태에는 공작물의 이동 방향을 향한 3mm 톱니(약 0.5cm 간격)가 장착되는 경우가 많습니다.

템플릿의 들쭉날쭉한 표면의 목적은 작업물이 미끄러지는 것을 방지하고, 나무 덩어리에서 섬유의 상호 변위를 방지하고, 부품의 오목한 반경에 작은 함몰된 주름을 생성하는 것입니다(섬유는 내부에서 압착됩니다). 따라서 대산괴에서는 접힘 문제가 해결됩니다.

타이어로 누르면 다음과 같은 작업이 가능합니다. 최소 비율침엽수와 부드러운 낙엽수로 만든 벤딩 바와 보드를 거부하십시오. 상대적으로 단단한 목재로 만든 부품은 압축하여 구부리면 약 10~12% 더 얇아지고 소나무 및 가문비나무 블랭크는 20~30% 더 얇아집니다. 그러나 이 방법의 긍정적인 측면에는 상당한 증가가 포함됩니다. 강도 특성 완제품, 목재 블랭크의 결함 및 결함 존재에 대한 요구 사항이 크게 감소합니다.

목재의 가소성을 향상시키는 방법

정상적인 상태에서 목재는 탄력성, 상당한 공간적 강성 및 압축 저항성을 갖습니다. 목재는 식물에 안정적인 모양과 강도를 제공하는 천연 "메시" 중합체인 리그닌으로부터 이러한 귀중한 특성을 얻습니다. 리그닌은 세포간 공간과 세포벽에 위치하며 셀룰로오스 섬유를 연결합니다. 침엽수에는 약 23~38%, 낙엽수에는 최대 25%가 함유되어 있습니다.

본질적으로 리그닌은 일종의 접착제입니다. 목재를 찌고, 끓이고, 고주파 전류로 처리하여 가열하면 목재를 부드럽게 하고 "콜로이드 용액"으로 바꿀 수 있습니다. 작은 부품가정용 전자레인지도 적용 가능합니다.) 리그닌이 녹은 후 가공물이 구부러지고 고정됩니다. 냉각되면서 녹은 리그닌이 굳어 목재가 원래 모양으로 돌아가는 것을 방지합니다.

연습은 그것을 보여줍니다 최적의 온도단단한 나무(블록, 스트립, 보드)를 구부리는 경우 섭씨 100도입니다. 이 온도는 표면이 아닌 공작물 내부에서 얻어야 합니다. 따라서 온도 노출 시간은 부품의 질량에 따라 크게 달라집니다. 부품이 두꺼울수록 가열 시간이 길어집니다. 예를 들어 스팀을 사용하여 두께 25mm 레일(습도 약 28~32%)을 구부릴 준비를 하는 경우 평균 약 60분이 소요됩니다. 모든 종에 대해 유사한 치수의 부품에 대한 증기 노출 시간은 거의 동일하다는 점은 주목할 만합니다.

그건 그렇고, 경화 후 리그닌이 탄력을 잃고 너무 부서지기 쉬울 수 있기 때문에 부품을 과열하는 것도 불가능하다고 믿어집니다.

끓는 방법은 공작물이 무겁고 고르지 않게 습기가 있고 이러한 물에 포화 된 섬유와 세포가 구부릴 때 적어도 보풀이 형성되어 찢어 질 수 있기 때문에 자주 사용되지 않습니다. 요리 후에는 부품을 너무 오랫동안 건조시켜야 합니다. 그러나 이 방법은 굽힘을 위해 공작물의 일부만 처리해야 하는 경우에 적합합니다.

스팀을 사용하면 작업물이 고르게 가열되고 출력 습도가 최적에 가까워지는 경향이 있습니다. 목재의 최대 연성을 달성하기 위한 가장 적합한 습도는 26~35%(목재 섬유의 포화 순간) 범위인 것으로 간주됩니다.

집에서 굽기 위해 나무를 찌려면 금속/폴리머 파이프로 만든 집에서 만든 원통형 챔버나 직사각형 나무 상자를 사용하세요. 가열탱크는 증기원 역할을 하며, 전기 주전자약 105도 정도의 온도와 낮은 압력을 제공할 수 있는 기타 유사한 장치 등이 있습니다. 그 다음에는 항상 부품을 약 15%까지 건조(+고정된 형태 유지)하고 마무리하는 단계가 이어집니다.

목재를 가소화하는 화학적 방법

함침을 사용하여 목재를 더 유연하게 만드는 것이 가능하다는 것도 알려져 있습니다. 다양한 구성. 예를 들어 "Super-Soft 2"와 같이 목재 셀을 더 플라스틱으로 만드는 기성 함침이 있습니다. 일부 실무자들은 목재를 소위 직물 컨디셔너에 담가서 비슷한 결과를 얻습니다.

그러나 암모니아와 에틸 알코올, 글리세린, 알칼리, 과산화수소, 용해 명반을 포함하는 매우 원시적 인 "조리법"도 사용할 수 있습니다. 이들 중 다수는 매우 간단하게 작용합니다. 공작물이 물을 흡수하고 수분을 유지하는 능력을 향상시킵니다. 섬유.

베니어판과 같은 얇은 제품은 스프레이 방식으로 가공되지만 일반 목재의 예비 화학 함침은 일반적으로 완전 침지 방식을 사용하여 수행됩니다. 작업 물질이 바 또는 칸막이 내부로 들어가는 데는 일반적으로 3~5시간에서 며칠이 걸립니다(가열하면 대기 시간을 줄이는 데 도움이 되지만).

주로 공정 시간이 길기 때문에 화학적 가소화는 자주 사용되지 않지만 화학 물질 비용, 색상 변화, 유해 연기로부터 보호해야 할 필요성, 구부러진 부분이 곧게 펴지는 경향 증가 등의 다른 문제가 있습니다. ..

열수 처리를 사용하여 목재를 구부리는 팁

• 굽힘용 블랭크의 품질을 매우 신중하게 선택하십시오. 균열, 매듭(살아 있거나 융합된 것 포함) 또는 경사진 섬유가 있는 재료를 사용하지 않는 것이 좋습니다. 이에 대한 옵션이 없는 경우 결함이 외부 반경의 인장 영역이 아닌 오목 반경 영역에 들어가도록 굽힘 장치(기계 또는 템플릿)에서 부품의 방향을 지정합니다. 부목 ​​굽힘 방법을 선호하십시오.
• 공작물을 선택할 때 성형 후 부품 크기 변경을 고려하는 것이 필요합니다. 예를 들어, 침엽수 빔의 두께는 압축을 가하여 구부리면 30%까지 줄일 수 있습니다.
• 대규모 계획을 세우더라도 마무리 손질- 재료를 너무 많이 남기지 마세요. 공작물이 얇을수록 부러지지 않고 쉽게 구부러집니다.
• 작업량이 적다면 공작물을 잘라내는 것이 아니라 덩어리로 찌르는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 섬유 절단을 방지하고 결과적으로 굽힘 시 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있습니다.
• 굽힘에는 목재를 사용하는 것이 좋습니다. 자연습도. 건조 제제를 사용하는 경우 건조실에서 처리되지 않고 캐노피 아래에서 대기 방식으로 건조된 제제를 선호해야 합니다.
• 찜 후에는 리그닌이 거의 즉시 굳기 시작하므로 부드러워진 목재를 매우 빠르게 작업하십시오. 특히 단단한 목재의 가장 취약한 외부 층에서는 더욱 그렇습니다. 일반적으로 30분에서 40분 사이의 시간 예약에 집중해야 하므로 모든 자료를 템플릿에 설치할 시간이 없다면 대형 카메라를 만드는 것은 의미가 없습니다.
• 외부 반경을 향한 표면이 스팀 제트에 자유롭게 노출되도록 스팀 챔버에 재료를 놓습니다.
• 시간을 절약하기 위해 많은 목수는 클램프가 있는 템플릿 사용을 거부합니다. 대신 템플릿에 금속 브래킷과 웨지 또는 정지 포스트를 사용합니다.
• 구부러진 막대나 레일은 여전히 ​​곧게 펴지는 경향이 있다는 점을 명심하세요. 그리고 이러한 직선화는 항상 몇 퍼센트씩 발생합니다. 그러므로 필요할 때에는 높은 명중률부품 제조 시 테스트를 수행하고 얻은 결과에 따라 템플릿의 모양을 조정(반경 감소)해야 합니다.
• 부품이 금형 안에서 식은 후 좀 더 세워둡니다. 일부 숙련된 가구 제작자그들은 5~7일 동안 숙성하는 것을 선호합니다. 일반적으로 타이어는 이 전체 시간 동안 부품에 부착된 상태로 유지됩니다.

레이어는 접착제로 조심스럽게 윤활 처리되고 템플릿에 배치되고 제자리에 고정됩니다. 구부러진 접착 유닛베니어, 견목 및 침엽수 보드, 합판으로 만들어졌습니다. 굽은 적층 베니어 요소에서 베니어 층의 섬유 방향은 서로 수직이거나 동일할 수 있습니다.

세로 절단이 있는 굽은 프로파일 유닛을 제조할 때 목재 유형 및 굽은 부분의 두께에 따른 굽은 요소의 두께 의존성을 고려해야 합니다.

위 그림에서 볼 수 있듯이 슬래브의 굽힘 반경이 증가함에 따라 절단부 사이의 거리가 감소합니다. 즉, 절단 폭은 슬래브의 굽힘 반경과 절단 수에 직접적으로 의존합니다.

이제 굽힘의 이론적 측면을 살펴 보겠습니다.

곡선형 원목 부품은 두 가지 기본 방법으로 만들 수 있습니다.

곡선 작업물 절단두 가지 방법 모두 실제로 사용되며 장점과 단점이 있습니다.

제재 곡선 공백기술의 단순성이 특징이며 필요하지 않습니다. 특수 장비. 그러나 톱질을 할 때 필연적으로 목재 섬유가 절단되고 이로 인해 강도가 너무 약해져서 곡률이 크고 닫힌 윤곽이 있는 부분은 여러 요소를 접착하여 구성해야 합니다. 곡면에서는 반단면과 끝단 절단면이 얻어지며, 이와 관련하여 가공 조건은 다음과 같습니다. 밀링 머신그리고 마무리. 또한 절단은 많은 양의 폐기물을 발생시킵니다. 조작 곡선 부분굽힘 방법은 톱질에 비해 더 복잡한 기술 공정과 장비가 필요합니다. 그러나 구부리면 부품의 강도가 완전히 유지되고 어떤 경우에는 증가하기도 합니다. 면에는 끝면이 생성되지 않으며 구부러진 부분의 후속 처리 모드는 직선 부분의 처리 모드와 다르지 않습니다.

요소 굽힘
ㅏ- 굽힘 중 공작물 변형의 특성;
6 - 템플릿에 따라 타이어로 공작물을 구부립니다.
1 - 템플릿; 2 - 노치; 3 - 프레싱 롤러; 4 - 타이어

공작물이 탄성 변형의 한계 내에서 구부러지면 수직으로 교차 구역응력: 볼록한 면에는 인장력이 있고 오목한 면에는 압축력이 있습니다. 인장 영역과 압축 영역 사이에는 보통 응력이 작은 중립층이 있습니다. 수직 응력의 크기가 단면을 따라 변하기 때문에 전단 응력이 발생하여 부품의 일부 레이어를 다른 레이어에 비해 이동시키는 경향이 있습니다. 이러한 이동은 불가능하므로 굽힘에는 부품의 볼록한 면에서는 재료가 늘어나고 오목한 면에서는 압축이 수반됩니다.

결과적인 인장 및 압축 변형의 크기는 막대의 두께와 굽힘 반경에 따라 달라집니다. 직사각형 단면의 블록이 원호를 따라 구부러지고 블록의 변형이 응력에 정비례하며 중립층이 블록의 중앙에 위치한다고 가정합니다.

막대의 두께를 표시해 보겠습니다. 시간, 초기 길이는 봐라, 중립선을 따라 굽힘 반경 아르 자형(그림 60, a). 구부릴 때 중립선을 따른 블록의 길이는 변경되지 않고 다음과 같습니다. 로 =피 R (제이 /180) , (84) 여기서 p는 숫자입니다. 파이(3, 14...), j - 굽힘 각도(도)입니다.
외부 신장층은 신장 D를 받게 됩니다. L(델타 L). 총 길이블록의 늘어난 부분은 다음 식으로 결정됩니다. 로+디 엘=피 (R + H/2)제이 /180 (85)
이 방정식에서 이전 방정식을 빼면 절대 신장률을 얻습니다.
디 엘=피 (H/2)(제이 /180). (86)
상대 확장 어 D와 같을 것이다 L/Lo = H/2R, 즉. 굽힘 신율 D LL/LO바의 두께와 굽힘 반경의 비율에 따라 달라집니다. 블록이 두꺼울수록 크기가 커집니다. 시간굽힘 반경이 작을수록 아르 자형. 굽힘 중 상대 압축 값에 대한 유사한 관계는 유사한 방식으로 얻을 수 있습니다.
패턴 주위에 있다고 가정 해 봅시다 아르 자형"초기 길이의 구부러진 블록 봐라동시에 최대 압축 및 인장 변형이 달성됩니다. 지정인 이자형 szh 섬유를 따라 목재의 허용 가능한 압축 변형 값 이자형섬유를 따라 허용되는 인장 변형률의 값을 늘리면 늘어난 면에 대한 관계를 작성할 수 있습니다.
L = Lo(1 + Erast)=피 (R" + H)제이 /180 (87)
여기에서 R" + H = /피 (제이 /180) .
압축된(오목한) 면의 경우 L 2 = Lo(1 - Eczh) = p가 됩니다. 아르 자형"(j/180)
또는 아르 자형" = / 피 (제이 /180 ). (88)
첫 번째 식에서 두 번째 식을 빼면 다음을 얻습니다.
H = )