Матеріали й напівфабрикати з деревини
Деревина – це один з найбільш універсальних, доступних і красивих матеріалів, які зустрічаються в природі. Вона широко використовується в столярному і теслярському виробництві. Її застосовують у будівництві будинків і споруд, у хімічній, вугільній, гірничодобувній та багатьох інших галузях промисловості.
У деревообробній промисловості використовується деревина хвойних і листяних порід у вигляді круглих сортиментів – хлистів, колод, кряжів.
Хлист – це стовбур зрубаного дерева, очищеного від сучків та коренів. Розпилювання хлиста на круглі лісоматеріали називають розкряжовуванням.
Колода – це відрізок розкряжованого хлиста завдовжки не менш як 4 м.
Кряж – товстий, короткий (менш як 4 м) відрізок стовбура дерева.
Колоди і кряжі розкроюють і обробляють на напівфабрикати: пиляні, стругані і пресовані матеріали, зокрема фанеру, шпон і деревно-стружкові плити. З цих напівфабрикатів виготовляють різні вироби, наприклад столярні і будівельні деталі, меблі, дерев'яні частини вагонів, суден та ін.
Залежно від виду продукції, яка випускається, і технології її виготовлення деревообробна промисловість поділяється на такі групи виробництв: лісопильне, фанерне, деревообробне і спеціальне.
Лісопильне виробництво переробляє колоди і кряжі на пиломатеріали і заготовки. Тут виконують операцію простругування пиломатеріалів і заготовок. Останнім часом в технологічні процеси лісопильних підприємств включають також операції склеювання.
Основними видами обробки у фанерному виробництві є різання (пиляння, лущення, стругання) і склеювання. Тут виготовляють шпон, клеєну фанеру, столярні й фанерні плити та інші листові матеріали.
Деревообробне виробництво використовує пиломатеріали, фанеру, плити для виготовлення готових виробів (меблів, віконних і дверних блоків, спортивного інвентаря, дерев’яних музичних інструментів, деталей для вагонобудування та ін.). У технологічному процесі цього виробництва застосовуються такі операції, як столярні в'язки і склеювання, механічна обробка деревини різанням і опорядження деревини лакофарбовими матеріалами.
У спеціальну групу деревообробної промисловості входять: обозне, бондарне, лижне, колодкове, сірникове, котушкове виробництво, виробництво деревностружкових плит та ін.
Підприємства деревообробної промисловості можуть бути самостійними (меблева фабрика, фабрика музичних інструментів та ін.) або як комплекс цехів, що утворюють деревообробний завод чи комбінат. Такі деревообробні підприємства і цехи можуть бути і в інших галузях народного господарства (в машино-, вагоно-, суднобудуванні тощо).
Основним джерелом промислової деревини є стовбур дерева. У стовбурі розрізняють такі основні частини: кору, деревину і серцевину.
До фізичних властивостей деревини належать такі: зовнішній вигляд, густина, вологість, теплопровідність, звукові та електричні властивості.
Характерними ознаками зовнішнього вигляду деревини є: колір, блиск, запах і текстура деревини.
Колір залежить від району й умов зростання, від породи, клімату, віку дерева тощо. Деревина південних порід звичайно має яскравіший колір.
Блиск деревини залежить від щільності, кількості і розмірів серцевинних променів, площини розрізу. Чим світліша й щільніша деревина, тим краще вона блищить.
Запах деревини залежить від вмісту в ній смоляних речовин (ефірного масла, каніфолі). У свіжозрубаної деревини запах сильніший, під час висихання він послаблюється, а іноді й змінюється.
Текстурою деревини називається природний візерунок на обробленій її поверхні, який утворюється внаслідок перерізання волокон, річних шарів, серцевинних променів, сучків, нерозвинутих бруньок. Найкращий візерунок виходить на тангентальному розрізі деревини, особливо таких порід, як ясен, дуб, каштан, горіх, ільм, тис, модрина.
Густина є також основною властивістю деревини.
Вологість – ступінь насичення деревини водою, виражений у процентах відносно маси сухої деревини.
Абсолютно суху деревину в невеликих зразках можна дістати лише висушуванням її в спеціальних шафах. У природі в деревині завжди міститься певна кількість вологи.
За ступенем вологості розрізняють такі види деревини: мокра, яка тривалий час перебувала у воді (понад 100%); свіжозрубана (50–100%); повітряно-суха, що довго зберігалась на повітрі (15–20%); кімнатно-суха (8–12%) і абсолютно-суха (0%).
За умовну стандартну вологість прийнято вологість деревини, що становить 12 %.
До звукових властивостей деревини належить звукопровідність – властивість деревини проводити і відбивати звук.
Теплові властивості деревини характеризуються її здатністю проводити тепло від однієї поверхні до іншої. Теплопровідність сухої деревини незначна.
Електропровідність – властивість деревини проводити електричний струм. Електропровідність сухої деревини незначна. Це дає змогу використовувати її як ізоляційний матеріал. Волога деревина має вищу електропровідність.
До механічних властивостей належать такі: твердість, міцність, в’язкість та ін.
Твердістю деревини називають її здатність чинити опір проникненню іншого твердого тіла.
Міцністю деревини називають її здатність чинити опір руйнуванню від механічних зусиль. Міцність деревини залежить від напряму і швидкості дії навантаження, породи дерева, густини, вологості, наявності вад.
В'язкість – властивість деревини поглинати механічну енергію без її руйнування при ударі. Чим більші залишкові деформації деревини під дією механічних сил, тим в'язкість її вища.
Деревина як конструкційний матеріал характеризується можливістю утримувати металеві кріплення, здатністю до згину, зносостійкістю і опором розколюванню.
Круглі лісоматеріали – це очищені від сучків, а часто від кори відрізки стовбурів дерев, призначені для використання в промисловості й будівництві.
Розміри круглих лісоматеріалів записують двома числами і знаком множення між ними (6,5x18); перше число означає довжину матеріалу в метрах, друге – товщину в сантиметрах (середній діаметр, що дорівнює половині суми величин найбільшого і найменшого діаметрів).
За товщиною круглі лісоматеріали поділяються на три групи:
дрібні – діаметром від 8 до 13 см з градацією 1 см;
середні – діаметром від 14 до 24 см з градацією 2 см;
великі – діаметром 26 см і більше з градацією 2 см.
Круглі лісоматеріали, з яких виготовляють пиломатеріали, мають довжину від 3 до 6,5 м.
Пиломатеріали і заготовки складають основну частину пиляної продукції, яка випускається лісопильною промисловістю.
Пиломатеріали одержують розпилюванням колод на спеціальних верстатах. До них належить продукція визначених розмірів і якості з двома плоскопаралельними площинами. Пиломатеріали бувають у вигляді дощок, брусків і брусів.
Дошки – пиломатеріали товщиною до 100 мм і шириною, більшою подвійної товщини.
Бруски – пиломатеріали товщиною до 100 мм і шириною, не більшою подвійної товщини.
Бруси – пиломатеріали товщиною і шириною 100 мм і більше.
За способом обробки пиломатеріали поділяються на: необрізні (кромки не пропиляні); односторонньо-обрізні (одна пропиляна кромка); обрізні (обидві кромки пропиляні по всій довжині).
Широке застосування в деревообробній промисловості має шпон і фанера. Шпон – тонкий листовий деревний матеріал, який виготовляють із кряжів або брусів струганням (струганий шпон) або лущенням колоди (лущений шпон).
У виробництві меблів, а також у будівництві з кожним роком усе ширше використовують плитні матеріали: деревостружкові і деревоволокнисті плити. Сировиною для виготовлення деревостружкових плит (ДСП) є відходи лісопиляння і деревообробки: стружка, тирса, обрізки.
Деревину обробляють різанням по спеціальних верстатах і за допомогою ручних інструментів.
Розрізняють два способи різання деревини: із зняттям стружки (пиляння, фрезерування, стругання, свердління, довбання, точіння, шліфування) і без зняття стружки (розколювання, різання, ножицями, штампування).
Художнє деревообробництво за формотворчими техніками поділяється на бондарство, столярство, токарство, стельмахство та різьблення.
Основним матеріалом для деревообробного промислу на Полтавщині були дуб, клен, верба, груша, берест, липа, вільха та інші породи дерев. За твердістю породи дерева поділяють на м’які (липа, осика, вільха, тополя, сосна, ялина), середньої твердості (береза, верба, горіх, черешня) і тверді (клен, дуб, бук, в’яз, акація, явір, груша, слива, яблуня та інші). Твердість деревини залежить також від її вологості та напрямку зрізу: найбільшу твердість має торцевий зріз, найменшу – радіальний.
Кожне дерево має свій колір. У яблуні, тополі, груші, липи чи граба – напівматовий полиск; у клена, чинари – шовковистий; у берези та лавровишні – муаровий; деякі породи мають іскристий блиск. Тони та напівтони деревини збагачують художню виразність твору.
Найбільш придатними породами для бондарства є верба, сосна, ялина, липа, дуб; для токарства – осика, вільха, тополя, береза, груша; столярства – сосна, ялина, дуб, горіх; різьбярство – липа, осика, явір, вільха, клен, груша, яблуня.
Типологія виробів з дерева(за Є.А. Антоновичем):
архітектурне оздоблення– різьблені прогони й сволоки, декоративні лиштви вікон, профільні стовпи й арки, вітрові дошки та ін.;
хатнє обладнання й меблі– лава, піл, полиці, мисник, жердка; ліжко, скриня, стіл, стільці, колиска та ін.;
посуд, начиння –миски, тарілки, таці, чаші, чарки, коряки, барильця, ложки, сільнички, діжки; макогін, товкачик, копистка, колотівка, дошки тощо;
знаряддя праці, предмети господарського призначення– гребні, щітки, веретена, човники, рублі, праники та ін.;
транспортні засоби і предмети упряжі– вози, мажари;
культові та обрядові предмети– ікони, хрести, патериці, свічники, церковні скарбнички;
музичні народні інструменти– струнні (скрипка, кобза, бандура, ліра, цимбали) та духові (сопілка, дуда);
прикраси та особисті речі – намисто, палиці, люльки, мундштуки, тютюнярки;
дитячі іграшки й мороки– свищики, тріскачки, калатальця, меблі, посуд, візочки, мороки.
Таким чином, функціонально розгалужена типологія художніх виробів з дерева налічує понад 50 типологічних груп предметів і близько 200 їх типів, охоплюючи майже всі сфери людської діяльності.
Деревину заготовляли заздалегідь: восени або взимку. Зрубані дерева розпилювали вручну або на лісопилках, висушували до року (перед різьбленням заготовки висушували два-три, а то й більше років, залежно від товщини).
Фото 3. Різблена дерев'на скриня