Гнутість деревини холодним способом. Як зігнути дерев'яний брусок? Гнучка фанера та її застосування

Якщо виникла потреба у створенні вигнутого дерев'яний елемент, то швидше за все ви зіткнетеся з низкою труднощів. Може здатися, що випиляти необхідний компонент у вигнутому вигляді буде простіше, але в цьому випадку волокна деревини будуть перерізані та послаблять міцність деталі. Крім цього, при виконанні виходить досить велике перевитрата матеріалу.

Етапи виконання робіт зі згинання дошки в домашніх умовах:

	Підготовка. Вибір відповідного сортудерева та ознайомлення з загальними принципамироботи із ним.
	Варіанти згинання деревини. Нагрів у паровій коробці, хімічне просочення, розшарування, пропив.

Деревина – це волокна целюлози, пов'язані між собою лігніном. Розташування волокон на пряму впливає гнучкість деревного матеріалу.

Порада: надійна та довговічна дерев'яний матеріалдля створення різних виробівможе вийти тільки за умови, що дерево буде добре просушене. Однак зміна у формі сухої дерев'яної заготівлі- Досить складний процес, так як сухе деревоможе легко зламатися.

Вивчивши технологію згинання дерева, включаючи його головні фізичні властивості деревини, що дозволяють змінювати її форму, цілком реально виконати згинання. дерев'яного матеріалув домашніх умовах.

Особливості роботи з деревом

Гнутість дерев'яного матеріалу супроводжується її деформацією, розтягуванням зовнішніх шарів та стисненням внутрішніх. Буває, що сила розтягування призводить до розриву зовнішніх волокон. Це можна запобігти, якщо провести попередню гідротермічну обробку.

Можна зігнути заготовки бруса, виготовленого з клеєної деревини та масиву. Крім цього, для надання необхідної форми застосовують лущений і струганий шпон. Найбільш пластичними є листяна порода. До якої входять бук, береза, граб, ясен, клен, дуб, липа, тополя і вільха. Клеєні гнуті заготовки найкраще виконати зі шпону берези. Слід зазначити, що в загальному обсязі таких заготовок близько 60% припадає на шпон березовий.

Згідно з технологією виготовлення гнутої деревини, при пропарюванні заготовки значно збільшується її здатність до стиснення, а саме на третину, тоді як можливість розтягування збільшується всього на кілька відсотків. Тому не можна навіть думати про те, щоб зігнути дерево товще за 2 см.

Як зігнути дошку в домашніх умовах: нагрівання в паровій коробці

Спочатку потрібно підготувати парову коробку, яка може бути виконана своїми руками. Її головне завдання – утримувати дерево, яке потрібно зігнути. У ній має бути отвір, призначений для виходу пари. Інакше під тиском може статися вибух.

Цей отвір має знаходитися у дні коробки. Крім цього, в коробці необхідно передбачити кришку, що знімається, через яку можна буде вилучати гнуту деревину, після того як вона отримає потрібну форму. Для того щоб утримати гнуту дерев'яну заготівлю в необхідної формі, необхідно використовувати спеціальні затискачі. Їх можна виконати самостійно з дерева або придбати у будівельному магазині.

З дерева робляться кілька круглих обрізків. Вони просвердлюються отвори, зміщені від центру. Потім слід просунути болти крізь них, а потім просвердлити ще одне через сторони, щоб засунути їх намертво. Подібні нехитрі вироби можуть виконувати функцію затискачів.

Тепер можна починати пропарювання дерева. Для цього необхідно закрити дерев'яну заготовку в паровій коробці та подбати про джерело тепла. На кожні 2,5 см товщини виробу час, який витрачається на пропарку, становить близько години. Після закінчення, дерево слід вилучити з коробки і надати йому необхідної форми шляхом загинання. Процес має здійснюватися дуже швидко, а саме згинання – м'яко та акуратно.

Порада: за рахунок різного ступеня еластичності одні види деревини гнутимуться легше за інші. Різні способипотребують додатку різної величинисили.

Як тільки бажаного результату буде досягнуто, зігнуту заготовку необхідно зафіксувати в такому положенні. Кріплення дерева можливе при формуванні його нової форми, за рахунок чого контролювати процес стане набагато легше.

Як зігнути дошку в домашніх умовах за допомогою хімічного просочення

Так як за стійкість деревини відповідає лігнін, його зв'язки з волокнами слід зруйнувати. Цього можна досягти хімічним способом, Причому виконати це цілком можливо в домашніх умовах. Найкраще для подібних цілей підходить аміак. Заготівлю відмочують 25% водному розчиніаміаку, що значною мірою збільшує її еластичність. Таким чином з'явиться можливість зігнути, скрутити або видавити під пресом які-небудь рельєфні форми.

Порада: слід звернути увагу на те, що аміак небезпечний! Тому в процесі роботи з ним потрібно суворо дотримуватись усіх правил техніки безпеки. Вимочування деревини повинно проводитися в ємності, що глухо закривається, яка знаходиться в добре провітрюваному приміщенні.

Чим довше деревина вимочуватиметься в аміачному розчині, тим пластичніше вона стане згодом. Після відмочування заготівлі та формування її нової форми, слід залишити її у подібному вигнутому вигляді. Це необхідно як для фіксації форми, але й випаровування аміаку. Однак залишати гнуте дерево потрібно в приміщенні, що провітрюється. Цікаво, що коли аміак випарувався, волокна деревини набудуть такої ж міцності, як і раніше, що дозволить заготівлі утримати свою форму!

Як зігнути дошку в домашніх умовах: спосіб розшарування

Спочатку необхідно виконати заготівлю деревини, яка буде згодом схильна до згину. Вкрай важливо щоб дошки були трохи довшими, ніж довжина необхідної деталі. Це тим, що вигин приборкує ламелі. Перш ніж починати різання, знадобиться намалювати діагональну пряму олівцем. Це потрібно зробити впоперек нижньої сторонизаготівлі, що дозволить після переміщення ламелей зберегти їх послідовність.

Дошки необхідно відрізати прямошаровим краєм, і не лицьовою стороною. Таким чином, їх можна буде покласти разом із найменшою зміною. Корковий шар наноситься у форму, що допоможе уникнути будь-яких нерівностей у формі пилки і дасть можливість зробити більш рівний вигин. Крім цього, пробка утримуватиме розшарування у формі. Після цього на верхню сторону однієї з ламелей валиком наноситься клей.

Найкраще скористатися карбамідоформальдегідним клеєм, що складається з двох частин. Він має високий рівеньзчеплення, проте довго сохне.

Також можна використовувати епоксидну смолуАле такий склад обійдеться дуже дорого, і дозволити його собі може далеко не кожен. Стандартний варіант клею для дерева у цьому випадку не підійде. Хоч він висохне швидко, але дуже м'яким, що у разі ніяк не вітається.

Виріб із гнутого дерева необхідно якнайшвидше помістити у форму. Так, на ламель, промащену клеєм, укладається ще одна. Процес потрібно повторювати доти, доки гнута заготовка не отримає потрібну товщину. Дошки кріпляться разом. Після повного висихання клею слід укоротити її до необхідної довжини.

Як зігнути дошку в домашніх умовах: пропив

Підготовлений дерев'яний відрізок слід пропиляти. Пропили розраховуються на 2/3 товщини заготовки. Вони повинні розташовуватися із внутрішньої сторони вигину. Потрібно бути дуже уважним, тому що грубі пропили можуть непросто деформувати дерево, а повністю зламати.

Порада: ключ до успіху при різанні полягає в тому, щоб між надрізами відстань була максимально рівною. Ідеальний варіант 1,25 см.

Надрізи виконуються упоперек візерунка дерева. Потім необхідно стиснути краї заготовки, що дозволить з'єднати зазори в одне ціле. Подібну форму і отримує згин після закінчення роботи. Після цього його виправляють.

Найчастіше зовнішня сторона обробляється шпоном, рідше – ламінатом. Ця дія дає можливість виправити вигин та приховати практично будь-які допущені у процесі виготовлення дефекти. Пробіли в зігнутому дереві ховаються дуже просто – для цього змішується тирса та клей, після чого сумішшю заповнюються пробіли.

Незалежно від варіанта згину, після того, як заготовка буде вийнята з форми, вигин трохи розслабиться. Тому його слід зробити трохи більшим, щоб згодом компенсувати цей ефект. Метод пропилювання використовується при згинанні металевого куточка або частини коробки.

Отже, застосовуючи подібні рекомендації, можна без особливих проблем зігнути дерево своїми руками.

Традиційно різдвяні вінки з'являються у будинках напередодні Різдва. Найчастіше ними прикрашають двері та каміни, і будь-який інтер'єр наповнюється передчуттям свята. Вінком на атласній стрічці можна також прикрасити велике дзеркалоу широкій рамі, прикріпити до карнизу та прикрасити штори або навіть за його допомогою оформити різдвяний стіл, розмістивши усередині вінка свічки.

Я вже багато разів розповідала про те, як можна зробитиРіздвяний вінок своїми руками, бо мені ця тема актуальна - тут ялинок немає. А тому віночок - справжня паличка-виручалочка.

Тож сьогодні я розповім вам, як зробити різдвяний вінок із прутів. Виготовити такийвінок дуже просто. Для нього не потрібні якісь спеціальні прикраси. Усі необхідні елементи можна знайти у парку на прогулянці. Основа різдвяного вінка – гнучкі гілки берези, а прикраса – різні шишки, горіхи, гілочки.Ці гілочки тонкі, гнучкі, добре скручуються в коло і не ламаються. Додатково можна прикрашати маленькими ялинковими кульками для контрасту.

Отже, йдемо в парк (або ліс) і збираємо гілки. Можна зібрати все, "що погано лежить": береза, верба, будь-які навіть невідомі вам чагарники та дерева: о). Звичайно, не потрібно обривати кущ під чисту пару гілок з одного дерева - і до наступного. Ми ж любимо природу! Гілки беріть не товсті, але й не надто тонкі.

Перед тим, як приступити до творчості, потрібно мати на увазі, що зрізані лозини досить швидко сохнуть і стають непластичними, тому якщо ви вирішили виготовити вінок своїми руками, не варто відкладати це надовго.
Вдома збираємо всі гілки в одну акуратну зв'язку, перев'язуємо. Поміщаємо своє творіння у ванну або куди не шкода (раптом у вас позолочена ванна:о), заливаємо гарячою водою. І йдемо пити чай... Десь на годину.

Після цього потрібно скрутити вінок. Тут є кілька варіантів:

Спосіб 1.Зробити каркас із дроту та обвивати його лозинами. Однак, дріт ще знайти треба:

Спосіб 2.Якщо ви попередньо не замочували гілки, то перш ніж формувати з лозин коло, кожну гілку необхідно зігнути протягом кожних 5 см, інакше під час роботи вона може зламатися.

Формуємо коло з однієї довгої гілки.

Потім, тримаючи сплетені кінці першої гілки і початок другої в одній руці, іншою обплітаємо перше коло. І так далі, гілка за гілкою. Поступово гілки починають тримаються один за одного.

Після того, як гілки всі накручені, беремо водоемульсійну фарбу(наприклад, матову для внутрішніх робіт, не пахне майже і швидко сохне) або акрилову фарбу. При фарбуванні вінка використовуємо сухий пензель з невеликою кількістю фарби на кінчику.

Покриваємо фарбою наш вінок. Даємо висохнути. Потім для краси збризкуємо золотою фарбою з балончика (у будівельному магазині продається або в автомобільному).

Ось і все - найважче позаду! Прикрасити готовий вінок можна атласними стрічками, бусинами, ялинковими іграшками, дзвіночками, фігурками з фетру, пташками, декоративними квітами і навіть імбирним печивом.

Підвішувати можна за стрічки до стелі (якщо є чого прив'язати), на цвях до стіни або на двері.

Вінок, звісно, ​​можна і не фарбувати.

Спосіб 3.А якщо вам у лісі вдалося ще й шишок прибрати, то оформити вінок можна ось таким цікавим чином.

Для цього нам знадобиться: гілки берези; різні шишки: соснові шишки, шишки модрини (можна також використовувати невеликі шишки ялини, жолуді),волоські горіхи, засохлі гілочки "хлопавки" ; клей-пістолет або якийсь силіконовий клей у тубі; срібляста фарба у балоні; маленькі ялинкові кульки; атласна стрічка; два дзвіночки.
Шишки необхідно просушити на батареї, щоб вони розкрилися.

Взяти кілька гілок, сформувати коло та зв'язати їх кінці. Складаємо березові гілки в пучок такої товщини, щоб пучок повністю охоплювався долонею. Скріплюємо пучок у середині міцною ниткою. Потім скріплюємо знову через 10-15 см – і так по колу. В кінці нахльостуємо один на одного гілочки і скріплюємо ниткою.
Інші гілки накручувати зверху. Тобто. обвивати по колу вже зроблений каркас із гілок. Кінці заправляємо в гілках (як кінець нитки в клубку). Виходить такий обідок з гілок берези.

Розподіляємо декоративні елементиза основою та складаємо композицію. Приклеювати поки не треба, тому що, можливо, ви захочете змінити порядок декоративних прикрас

Як тільки ви остаточно переконаєтеся, що композиція закінчена, можна приступати до наклеювання.

Найчастіше, при виготовленні конструктивних елементівз деревини необхідно отримати криволінійні деталі, і не завжди можна виконати подібний елемент простим випилюваннямчи фрезеруванням. Для цієї мети використовується гнуття деревини . Така технологія дозволяє економніше витрачати деревину, ніж її технологія. механічної обробкищо особливо актуально для районів з дефіцитом лісоматеріалів.

Власне, гнуття деревини – старовинний спосіботримання криволінійних заготовок, заснований на властивості деревини змінювати форму під дією вологи, температури та зовнішнього навантаження, а також її здатність зберігати набуту форму і після зняття навантажень. Зовнішні навантаження в даному випадку – це сили, що згинають, у поєднанні з пластичністю деревини, що дозволяють гнути дерев'яні заготовки.
Теоретично сутність цих процесів полягає у виникненні в матеріалі нормальних (перпендикулярно спрямованих по відношенню до поперечного перерізу) напруги, що розтягують матеріал по опуклій і стискають його по увігнутій сторонах. Цей процес пов'язаний зі зсувом шарів матеріалу вздовж волокон. Тому спил повинен проходити вздовж волокон, а сучки неприпустимі.

Величини напруг, що виникають, залежать від товщини бруска, причому вони значно різняться на ділянках розтягування і стиску: допустиме розтягування деревини не перевищує 1-2 %, а ось межа стиснення досягає 15-20 %. Ось чому при вільному згинанні деталі з деревини руйнуються внаслідок розриву зовнішніх шарів, на які діють сили розтягування.
Щоб уникнути таких розривів, слід скористатися проварюванням або пропарюванням деревини – гнуття деревини у цьому випадку відбудеться без її руйнування. Метод пропарювання краще, оскільки в цьому випадку волокна деревини просочуються вологою рівномірніше, проте в кустарних умовах цей метод технічно не завжди можливий. Тому замість нього краще використовувати проварювання, особливо якщо необхідно зігнути невелика ділянкадеталей.

Проварювання слід проводити у воді, нагрітій до 90-95 оС, доводити воду до кипіння не слід. Тривалість проварювання визначається видом деревини, її вихідною вологістю та товщиною бруска. Наприклад, брусок товщиною 40 мм із бука з початковою вологістю 15 % необхідно проварювати 1 годину 30 хвилин. Потім деталь необхідно закріпити в струбціні шаблону і, потроху підвищуючи навантаження, надати їй необхідну форму.

Деревина листяних порід (береза, бук, ясен, граб, клен, липа та ін) є найбільш пластичною, тому частіше використовуються для отримання гнутих деревних заготовок.

Як зігнути фанеру своїми руками

Для отримання гнутих клеєних деталей частіше застосовують березовий шпон – дерев'яні волокна хвойних порідменш пластичні, тому вони рідше використовуються.
Як зігнути фанеру , щоб отримати заготовку з малим радіусом кривизни із клеєної фанери? У цьому випадку її можна також піддати проварюванню або пропарюванню.

Однак тут необхідно враховувати тип клею, що застосовувався для склеювання шарів фанери. При склеюванні водостійкими клеями цілком можна застосовувати проварювання, якщо при склеюванні використовувалися білкові клеї, то можливе лише пропарювання, до того ж виключно з того боку, де фанера піддаватиметься розтягуванню. Щоб зігнути товсту фанеру (понад 5 мм завтовшки), необхідно застосовувати додаткові прийоми у вигляді пропилів по внутрішній стороніякщо конструкція деталі це дозволяє.

Також криволінійні деталі можна отримати, поєднуючи гнуття з одночасним склеюванням. Такі деталі не вимагають додаткового сушіння, оскільки стабілізація форми відбувається під час склеювання. Товщина склеюваних шарів може бути від 3 до 12 мм. У товстих шарах робляться додаткові пропили, які вставляють змазані склеювання шпону клеєм. Товщина смужки має бути на 0,1 мм менше ширини пропилу.

Або як вигнути міцний, непохитний дуб за потрібною вам формою без особливих проблем.

Гнучкою деревини я займаюся ось уже як 13 років і за цей час побудував безліч пропарювальних камер і випробував різні системи генерації пари. Те, що ви зараз читаєте, ґрунтується на читанні літератури та особистому практичному досвіді. Навіть переважно на досвіді. Працював я як правило з дубом та махогані (червоним деревом). Трохи мав справу з тонким березовим шпоном. Інші породи не пробував, оскільки займаюся будівництвом та ремонтом човнів. Отже я не можу автотитетно судити про роботу з іншими породами типу кедра, сосни, тополі і т.п. А коли я сам цим не займався, то й судити про це не можу. Я пишу тут лише про те, що відчув особисто, а не просто вичитав у книжці.

Після такого вступу давайте приступимо до справи...

Для початку існує кілька основних правил, які завжди дотримуються.

Пропарюючи деревину для її згинання, ви тим самим розм'якшує геміцелюлозу. Целюлоза ж є полімером, який веде себе подібно до смол - термопластів. (Дякую Джону МакКензі за дві останні пропозиції).

Для цього вам одночасно необхідні тепло та пара. Я в курсі, що в Азії люди гнуть деревину і просто над вогнем, але та деревина однозначно досить волога – зазвичай свіжозрубана. Суднобудівники в давній Скандинавії заготовляли матеріали для обшивки своїх кораблів і клали їх у болото із солоною водою, щоб ті зберігали свою гнучкість до того часу, коли потрібно буде пустити їх у справу. Нам, однак, не завжди вдається дістати для цих цілей свіжозаготовлену деревину і відмінних результатів можна досягти і застосовуючи деревину звичайної повітряної сушки. Дуже непогано буде, якщо за кілька днів до самої операції ви занурите заготовки у воду, щоб вони набралися вологи – ті вікінги знали, що робили. Вам потрібно тепло і потрібна волога.

Головне правило стосується часу пропарювання: одну годину за кожен дюйм товщини деревини.

Як я виявив, разом із ймовірністю недопарити заготівлю існує і ймовірність її перепарити. Якщо ви протягом години парили дюймову дошку і при спробі її зігнути вона тріснула - не треба робити висновок, що час був недостатній. Є й інші фактори, що впливають, що пояснюють це, але до них ми повернемося пізніше. Більше тривале пропарювання такої ж заготовки не дасть позитивного результату. Непогано в такій ситуації мати заготівлю тієї ж товщини, що і передбачуваної для загину, і яку не шкода. Бажано від однієї й тієї ж дошки. Пропарювати їх треба разом і через необхідний час дістати пробний зразок і спробувати вигнути його формою. Якщо він тріщить, то дайте основній заготівлі попаритися ще десять хвилин. Але не більше.

Деревина:

Як правило, найкращим варіантомбуде, якщо ви зможете знайти свіжозрубану деревину. Розумію, що столяри-червонодерники при цих словах здригнуться. Але факт залишається фактом – свіжа деревина гнеться краще, ніж суха. Я можу взяти двометрову дюймову дошку з білого дуба, затиснути один її кінець у верстаті і зігнути по будь-якій мені кривизні - настільки податлива свіжа деревина. Однак, природно, вона не залишиться в такому стані і ширяти її все одно доведеться.

У суднобудуванні основним злом є гнилизна. Якщо вас турбує це питання, то прийміть до відома, що сам факт пропарювання свіжої деревини усуває її схильність до гниття. Тому можете не турбуватися - шпангоути у човнів зазвичай виготовляються зі свіжого гнутого під парою дуба і не загнивають у разі догляду за нею. Також це означає, що у такий спосіб можна виготовити хоч заготовки для Віндзорського крісла. Однак я багато працював і з дубом повітряного сушіння та результат також був чудовий.

При відборі деревини для згинання слід уникати одного - кососла. При спробі вигину така заготівля може луснути.

Тому щодо вологості деревини правила такі:

• Свіжа деревина найкраще.
• Деревина повітряного сушіння – другий непоганий варіант.
• Деревина після сушарки - третій і далекий від перших двох варіант.

Якщо все, що у вас є - після сушарки і нічого іншого не дістати - ну, тоді вибору у вас немає. Я впорався і з таким. Але все ж таки якщо вдасться дістати деревину повітряного сушіння, це буде набагато краще. Буквально того тижня я гнув дошки з горіха завтовшки 20 мм для транця своєї яхти. Заготівлі сушилися протягом кількох років і їх згинання пройшло зовсім гладко.

Пропарювальні камери.

Цілком нікчему, і навіть шкідливо для результату згинання прагнути виготовити абсолютно герметичну камеру. Пара має залишати її. Якщо не забезпечити струм пари через камеру, зігнути заготовку не вдасться і результат буде такий, начебто ви ширяли її всього п'ять хвилин. Мені після всіх своїх дослідів це знайоме.

Камери можуть бути самі різних формта розмірів. Вона має бути досить велика, щоб заготівля ніби перебувала у підвішеному стані і навколо всіх сторін її обтікала пара. Непоганий результат вийде із соснових дощок перетином порядку 50 х 200. Один із способів забезпечити "підвішування" заготовки полягає в тому, щоб просвердлити наскрізні отвори в бічних стінках камери і вбити туди круглі дерев'яні стрижні з листяної деревини. З їх допомогою заготівля не торкатиметься дна і площа закритої деревини буде мінімальною. Однак і не варто робити камеру такого розміру, щоб кількості пари, що генерується, було недостатньо для заповнення її об'єму. Камера повинна бути такою, щоб усередині було волого і пара котилася хвилями. Отже, розміри камери повинні відповідати можливостям парогенератора (ну чи навпаки).

Коли мені потрібно було зігнути п'ятиметрову махоганієву дошку перерізом близько 200 х 20 для нової рубки моєї яхти, я виготовив камеру з соснових дощок перетином 50 х 300. Як парогенератор виступав 20-літровий металевий бак. Джерелом енергії був пропанова пальник. Річ зовсім чудова, оскільки зручна та мобільна. Продуктивність 45000 BTU (1 BTU ~ 1 кДж). Це алюмінієвий балон на трьох лапах та з одним пальником діаметром 200 мм.

Нещодавно я виявив у каталозі West Marine пропановий пальник продуктивністю 160 000 BTU за $50 і придбав і його. З її допомогою я можу гнути шпангоути хоч для Конституції.

Коли я говорю "один час пропарки на дюйм товщини", то маю на увазі одну годину СЕРЙОЗНОГО безперервного пропарювання. Тому котел має бути таким, щоб забезпечувати пару протягом потрібного часу. Я користувався для цього новою 20-літровою ємністю для пального. Класти заготівлі в камеру можна лише тоді, коли установка вийшла на повну потужністьта камера повністю заповнена парою. Потрібно абсолютно гарантувати, що вода не скінчиться передчасно. Якщо таке станеться і вам доведеться доливати воду, краще кинути цю справу. Доливання холодної води загальмує генерацію пари.

Один із способів максимального використання води полягає в тому, щоб камера стояла під невеликим нахилом і водяний конденсат усередині стікав назад у казан. Але при цьому необхідно, щоб штуцер, яким пар надходить усередину, був ближче до дальньої стінки. Інший спосіб - створити сифонну систему, що забезпечує поповнення його рівня в міру википання води.

Ось як виглядає фото такої системи:

На знімку ви бачите дерев'яну камеру, розташовану трохи під нахилом. Прямо під нею знаходиться казан парогенератора. Вони з'єднані один з одним за допомогою шлангу від радіатора. Якщо придивитися уважніше, то можна помітити Г-подібну трубу, що виходить біля основи котла зліва. На фото це погано видно, але вертикальна її частина насправді напівпрозора і таким чином знатимемо про рівень води всередині котла. Ліворуч від котла видно біле відро, в якому знаходиться вода для підживлення. Придивіться і помітите коричневу трубку, що з'єднує відро з вертикатною частиною труби - рівнеміра. Оскільки відро знаходиться на піднесенні, дотримується сифонного ефекту: з падінням рівня води в основному казані вода надходить у нього з відра. Його можна час від часу доливати, але робити це вкрай обережно, щоб вона не кинулася швидко в котел і не охолодила б його.

Щоб звести до мінімуму необхідність доливання води в процесі пропарювання, починати роботу краще з доверху наповненим відром. Я сам волію залишати в казані невеликий повітряний зазор.

У багатьох камер на торці є дверцята, через які можна за необхідності рухати заготовки і виймати їх за необхідності. Наприклад, якщо ви зайнялися виготовленням гнутих шпангоутів і вам хотілося б упоратися з цим по можливості за день, ви розтоплюєте котел і (при виході на повну потужність) кладете всередину першу заготовку. Через 15 хвилин кладете другу. Ще через 15 - третю і таке інше. Коли настав час першої, ви її виймаєте та гнете. Я виходжу з того, що ця процедура триватиме менше 15 хвилин. Коли вона сидить на місці, друга вже на підході і т.д. Це дозволяє виконати величезну роботу та уникнути перепарювання.

Дверцята мають і іншу важливу функцію. Вона навіть не повинна бути з твердого матеріалу - на моїй маленькій камері для цих цілей служить ганчірка, що просто висить. Я кажу "висить", тому що пара повинна виходити назовні з торця (якщо необхідний потік пари). Не можна допускати того, що в камері створиться надлишковий тиск, що ускладнює надходження пари всередину. А крім того сама по собі картина дерев'яного ящика, З якого клубами валить пара, виглядає досить круто - перехожі просто стовпніють. Друге призначення дверцят – запобігти попаданню в камеру холодного повітря знизу заготовок.

Отже, вважатимемо, що деревина у нас вариться (з приємним запахом) і шаблони готові. Постарайтеся все організувати таким чином, щоб операція з вилучення заготовки з камери та її згинання пройшли швидко і гладко. Найважливіше тут час. У вас є лічені секунди. Як тільки деревина готова, швидко виймаєте її і гнете. Наскільки швидко це дозволяє людська спритність. Якщо притиск до шаблону вимагає часу, гніть просто руками (якщо це можливо). Для шпангоутів своєї яхти (які мають подвійну кривизну) я виймав заготовки з камери, пхав один кінець у затискач і гнув цей кінець, а потім і другий просто руками. Намагайтеся забезпечити більший загин, ніж це необхідно для шаблону, але не набагато. А вже потім кріпіть її до шаблону.

Але ще раз повторюю – кривизну деревині необхідно надати негайно – протягом перших п'яти секунд. З кожною секундою остигання деревини вона стає менш податливою.

Довжина заготовок та кривизна на кінцях.

Практично неможливо виготовити заготівлі точної довжини та очікувати, що вдасться забезпечити загин у районі кінців. У вас просто не вистачить на це сили. Тому, якщо вам потрібна заготовка довжиною в метр, а товщина її при цьому більше 6 мм, вам краще відрізати шматок метра в два і гнути його. Я просто виходжу з припущення, що вас у майстерні немає гідравлічного преса – у мене самого його точно немає. Вирізаючи заготовку із запасом, пам'ятайте, що чим вона коротша, тим важче гнутися.
А якщо вона буде з запасом, то у кінця справжньої деталі буде велика кривизна - у дюймової дубової дошки останні 150 мм виходять абсолютно прямі. Залежно від необхідного на кінці радіусу може виявитися необхідним вдатися в таких місцях до різьблення по дереву і при виборі матеріалу враховувати необхідну товщину.

Шаблони.

Після пропарювання заготовки та її затиску на шаблоні необхідно почекати добу для охолодження. Коли із заготівлі знімаються струбцини, вона дещо розпрямляється. Ступінь цього залежить від структури та типу деревини – заздалегідь сказати складно. Якщо заготівля вже має деякий природний вигин у потрібному напрямку, яким можна скористатися (я наскільки можна намагаюся так і робити), ступінь розпрямлення буде менше. Тому якщо вам необхідна певна кривизна остаточного виробу, шаблон повинен мати більшу кривизну.

Наскільки більшою?

Тут ми маємо справу з чистою чорною магією, і я особисто не можу дати вам жодних цифр. Одне я знаю точно: незрівнянно простіше розігнути зайво загнуту заготівлю, ніж догнути холодну недогнуту (за умови, що у вас немає гігантського важеля).

Застереження.Якщо ви гнете заготовки для ламінування, шаблон повинен бути точно за формою заготовки в ламінаті - у мене рідко траплялися випадки великого розгину добре гнутої клеєної деревини.

Існує безліч варіантів шаблонів для згинання. І зовсім не має значення, який з них ви виберете, якщо випадково виявитеся власником заводу з виробництва струбцин - ніколи їх не буває занадто багато. Якщо гнеться деревина товщиною більше 12 мм, шаблон повинен мати значну механічну міцність - навантаження він буде випробовувати досить високі. Як це виглядає, можна переглянути фото на початку статті.
Досить часто люди при згинанні користуються металевою смугою з зовнішньої сторонизагину. Це допомагає рівномірно розподілити напруги по довжині заготівлі та уникнути тріщин. Особливо це справедливо, якщо зовні волокна розташовуються під кутом поверхні.

Ну ось мабуть і всі мої міркування зараз.

Якщо ви вирішили обробити приміщення деревом або зайнятися створенням красивих меблівв класичному стилі- то вам потрібно буде виготовляти криволінійні деталі. На щастя, деревина є унікальною субстанцією, адже вона дозволяє досвідченому майструтрохи погратися із формою. Це не так складно, як здається, але не так легко, як хотілося б.

Раніше на сайті вже була публікація з вигинання фанери. У цій статті ми розберемося в принципах гнуття масивної дошкиі бруса, дізнаємось, як це роблять на виробництві. А також наведемо корисні порадивід професіоналів, які будуть корисні для домашнього умільця.

Чому гнути краще випилювання

Криволінійну дерев'яну детальможна отримати двома методами: зігнувши рівну заготівлю, або вирізавши необхідну просторову форму. Так званий спосіб "випилювання" приваблює користувачів своєю простотою. Для такого виготовлення деталей і конструкцій не потрібно використовувати складні пристрої, не витрачати багато часу і сил. Однак, щоб випиляти криволінійний дерев'яний виріб, доводиться застосовувати свідомо занадто велику заготовку, причому дуже багато цінного матеріалу буде безповоротно губитися як відходи.

Але головною проблемоює робочі характеристики одержаних деталей. При розкрої криволінійної деталі із звичайного обрізного пиломатеріалуволокна деревини не змінюють свого напряму.
Як результат, до зони радіусів потрапляють поперечні зрізи, які не лише погіршують зовнішній вигляд, але і помітно ускладнюють подальше доведення виробу, наприклад, його фрезерування або чистове шліфування. Крім того, на найуразливіших для механічного впливу округлених ділянках волокна йдуть поперек перерізу, що робить деталь схильною до розлому в цьому місці.

Тоді як при гнутті зазвичай спостерігається протилежна картина, коли деревина стає лише міцнішою. На кромки вигнутого бруса або дошки не виходять «торцеві» зрізи волокон, тому можна без обмежень обробляти такі заготовки, з використанням всіх стандартних операцій.

Що відбувається у деревині при згинанні

Технологія гнуття заснована на здатності деревини, зберігаючи цілісність, в деяких межах змінювати свою форму в міру застосування сили, а потім зберігати її після зняття механічного впливу. Однак ми знаємо, що без підготовчих заходів пиломатеріал є пружним - тобто він повертається у вихідний стан. А якщо прикладені сили надто великі, то брус чи дошка просто ламається.

Шари дерев'яної заготівлі при згинанні працюють неоднаково. Зовні радіуса матеріал розтягується, всередині - стискається, а в середині масиву волокна практично не відчувають суттєвих навантажень і мало чинять опір діючим на заготівлю силам (цей внутрішній шар називають «нейтральним»). При критичній деформації волокна на зовнішньому радіусі розриваються, а на внутрішньому радіусі зазвичай утворюються складки, які є досить поширеним дефектом при згинанні. м'якої деревини. Стискати волокна пластичних листяних або хвойних порід можуть на 20 і більше відсотків, тоді як межа розтягування становить близько одного-півтора відсотків.

Тобто визначення можливості для згинання (без руйнування) більш важливим показником буде межа відносного подовження розтягнутого шару. Він безпосередньо залежить від товщини деталі та визначає радіус, який потрібно отримати. Чим товщі заготівля і що менше радіус - тим більше буде відносне подовження вздовж волокон. Маючи дані про фізичні властивості популярних порід деревини, можна для кожної з них сформулювати максимально можливе співвідношення товщини та радіусу деталей. У цифрах це виглядатиме так:

Вигин з використанням сталевої шини

Вигин без використання шини

Ці дані говорять про те, що хвойний пиломатеріал, порівняно з щільними листяними породами, гірше пристосований до вільного згинання. Для роботи з пиломатеріалами на агресивних радіусах необхідно обов'язково використовувати комбіновані методи. попередньої підготовкидеталей та механічного захисту.

Шина як дієвий спосіб уникнути руйнування деревини при згинанні

Оскільки основною проблемою є розрив волокон з боку зовнішнього радіусу, саме цю поверхню заготівлі потрібно якось стабілізувати. Одним із найпоширеніших методів є використання накладної шини. Шина є сталевою смугою товщиною від півміліметра до двох міліметрів, яка охоплює брус або дошку по зовнішньому радіусу і згинається на шаблоні разом з деревиною. Пружна смуга поглинає частину енергії при розтягуванні і одночасно з цим перерозподіляє навантаження, що руйнує, по довжині заготівлі. Завдяки такому підходу в поєднанні з зволоженням і нагріванням, допустимий радіус вигину зменшується в рази.

Паралельно з використанням сталевої шини у згинальних пристосуваннях та верстатах домагаються механічного ущільнення деревини. Робиться це за допомогою пресуючого ролика, який тисне на заготівлю зовнішнього радіусу вигину. Крім того, форма-шаблон у такому пристрої часто наділена 3-міліметровими зубами (з кроком близько 0,5 см), орієнтованими назустріч ходу заготівлі.

Завдання зубчастої поверхні шаблону - не дати заготівлі прослизнути, запобігти взаємному зсуву волокон. дерев'яний масив, і навіть створити дрібну вдавлену гофру у увігнутому радіусі деталі (волокна тут запресовуються всередину масиву, отже, вирішуються проблеми зі складками).

Пресування з шиною дозволяє з мінімальним відсотком шлюбу згинати бруски та дошки з хвойної та м'якої листяної деревини. Зверніть увагу, що деталі відносно твердих порід при гнутті з пресуванням стають приблизно на десять-дванадцять відсотків тоншими, а соснові та ялинові заготовки - на 20-30% тоншими. Але до позитивних моментів цього методу слід віднести значне збільшення характеристик міцності готового виробу, а також суттєве зниження вимог до наявності пороків та дефектів у заготовках із деревини.

Як покращують пластичність деревини

У нормальному станіпиломатеріали мають пружність, істотну просторову жорсткість і стійкість до стиснення. Ці цінні властивості деревина отримує від лігніну – природного «сітчастого» полімеру, який надає рослинам стабільної форми та міцності. Розташовується лігнін у міжклітинному просторі та в клітинних стінках, з'єднуючи целюлозні волокна. У деревині хвойних порід його міститься близько 23-38 відсотків, у листяних породах - до 25 відсотків.

Насправді, лігнін є свого роду клеєм. Ми можемо його розм'якшити і перетворити на «колоїдний розчин», якщо нагріти пиломатеріал шляхом пропарювання, проварювання, обробки струмом високої частоти(для дрібних деталейзастосовна також побутова мікрохвильова піч). Після розплавлення лігніну заготівлю вигинають і фіксують - остигаючи, розплавлений лігнін твердне і не дає деревині повернутися у вихідну форму.

Практика показує, що оптимальною температуроюдля гнуття цільної деревини (брусок, рейка, дошка) буде 100 градусів Цельсія. Цю температуру потрібно одержати не на поверхні, а всередині заготівлі. Тому багато в чому від того, наскільки масивною є деталь, залежатиме час температурного впливу. Чим товстіша деталь - тим довше її доведеться нагрівати. Наприклад, якщо використовувати пропарювання для підготовки до згинання рейки завтовшки 25 мм (з вологістю близько 28-32%), то в середньому на це йде близько 60 хвилин. Примітно, що час витримки під парою аналогічних за габаритами деталей будь-яких порід приблизно однаковий.

До речі, вважається, що перегрівати деталь теж не можна, тому що лігнін після затвердіння може втратити гнучкість і стати дуже крихким.

Метод проварювання використовується не часто, так як заготівля сильно і нерівномірно зволожується, а такі водонасичені волокна та клітини при гнуття можуть рватися як мінімум з утворенням ворсу. Деталі після варіння доводиться потім дуже довго сушити. Але цей спосіб добре показує себе, якщо потрібно обробити для гнуття лише частину заготівлі.

Пропарювання дозволяє прогрівати заготовку рівномірно, причому вологість її на виході прагне наблизитися до оптимальної. Найбільш підходяща вологість для досягнення максимальної пластичності пиломатеріалів вважається діапазон 26-35 відсотків (момент насичення волокон деревини).

Щоб пропарити деревину для гнуття в домашніх умовах, використовують саморобні циліндричні камери із металевих/полімерних труб або прямокутні короби з дерева. Як джерело пари виступають баки, що нагріваються, електричні чайникита інші подібні пристрої, які можуть забезпечити температуру близько 105 градусів і невеликий тиск. Далі завжди слідує етап просушування деталі (+ витримки зафіксованої форми) приблизно до п'ятнадцяти відсотків та її фінішної обробки.

Хімічні методи пластифікації деревини

Відомо також, що можна зробити пиломатеріал більш податливим, використовуючи просочення різними складами. Є готові просочення, які роблять клітини деревини пластичнішими, наприклад, «Super-Soft 2». Деякі практикуючі майстри замочують дерево у про кондиціонерах для текстилю, отримуючи подібний результат.

Але можуть використовуватися також досить примітивні «рецепти» із вмістом нашатирного та етилового спирту, гліцерину, лугів, перекису водню, розчинених галунів... Багато з них діють гранично просто – підвищують здатність заготівлі поглинати воду та допомагають утримувати вологу у волокнах.

Тонкі вироби типу шпону обробляються розпиленням, але підготовче просочення хімією нормальних пиломатеріалів, як правило, виконується методом повного занурення. Щоб робочі речовини потрапили всередину бруска або рейки, потрібен час, зазвичай потрібно від 3-5 годин до кількох діб (щоправда, нагрівання допомагає скоротити очікування).

Багато в чому саме через тривалість процесів хімічну пластифікацію застосовують не часто, хоча є й інші проблеми: ціна хімії, зміна забарвлень, необхідність забезпечити захист від шкідливих випарів, збільшена схильність таких вигнутих деталей до розпрямлення.

Поради щодо згинання пиломатеріалів з використанням гідротермічної підготовки

• Дуже ретельно підбирайте за якістю заготівлі для гнуття. Краще не використовувати матеріал із тріщинами, сучками (навіть живими та зрослими), нахилом волокон. Якщо варіантів для цього немає, то орієнтуйте деталь у гнутарному пристрої (верстат або шаблон) так, щоб дефекти потрапляли в зону увігнутого радіусу, а не в зону розтягування на зовнішньому радіусі. Віддайте перевагу методу згинання з шиною.
• При доборі заготовки обов'язково необхідно передбачити зміну розміру деталі після формування. Наприклад, на 30 відсотків може зменшуватися товщина хвойного бруска, якщо виконується гнення з пресуванням.
• Навіть якщо ви плануєте велику фінішну обробку- не залишайте надто багато матеріалу. Чим тонше заготівля, тим легше вона гнеться без руйнування.
• Якщо обсяг робіт невеликий, то краще не випилювати заготовки, а розколювати їх із чурок. Так вдається уникнути зрізу волокон і, як наслідок - шлюбу при згинанні.
• Для гнуття бажано використовувати пиломатеріал із природною вологістю. Якщо застосовувати сухі заготовки, то перевагу варто віддати тим, що не оброблялися в сушильній камері, а вели під навісом - атмосферним способом.
• Після пропарювання працюйте з розм'якшеною деревиною дуже швидко, тому що лігнін починає твердіти практично відразу, особливо в найвразливіших зовнішніх шарах масиву деревини. Зазвичай потрібно орієнтуватися на запас часу від півгодини до 40 хвилин, тому немає сенсу робити великі камери, якщо весь матеріал з яких ви просто не встигнете встановити шаблони.
• Розташовуйте матеріал у пропарювальній камері так, щоб саме поверхні, звернені до зовнішнього радіусу, безперешкодно потрапляли під струмені пари.
• Щоб заощадити час, багато столярів відмовляються від застосування шаблонів зі струбцинами. Натомість вони використовують на шаблонах металеві скоби та клини, або стовпчики-обмежувачі.
• Майте на увазі, що вигнутий брусок або рейка все одно прагнути розпрямлення. І це розпрямлення завжди відбувається на кілька відсотків. Тому коли потрібна висока точність у виготовленні деталі, необхідно провести випробування та на основі отриманих результатів підкоригувати форму шаблону (зменшити радіус).
• Після остигання деталі у формі дайте їй ще постояти. Деякі досвідчені меблярі воліють зробити витримку 5-7 днів. Шину, як правило, на весь цей час залишають закріпленою на деталі.