Древесина, вероятно, наряду с камнем, является первым материалом, из которого человек изготавливал инструменты и аксессуары. Первая помощь первобытного человека не могла быть ничем иным, как какой-нибудь дубинкой, колом, веткой или шипом, след которых исчез в веках минувшего времени.
Древесина не только имела преимущество перед другими материалами в прошлом, но и сегодня является наиболее широко используемым материалом. Однако как инструмент — особенно после появления пластмасс — он подавляется, поскольку многие «деревянные» инструменты, такие как рукоятки инструментов, корпуса терок и т. д., сегодня изготавливаются из пластмассы. Сегодня древесина в основном используется в качестве материала, начиная от конструкции крыши и заканчивая каркасом моделей самолетов, от перегородок до деревянных фигур.
Идентификация и использование древесины
На первый взгляд кажется, что ориентироваться среди деревянных материалов очень легко. Однако это не так: распознавание, классификация, использование и работа с древесиной требует определенных профессиональных знаний.
Работая под своим руководством, человек сталкивается с древесиной как с пиломатериалами, т.е. с полуфабрикатом. К таким материалам относятся рейки, брусья, планки, доски и плиты. Все эти материалы могут быть изготовлены из мягкой или твердой древесины. Разница между этими материалами, как с точки зрения обработки, так и с точки зрения долговечности, велика.
Мягкая древесина
Мягкую древесину можно узнать по более крупным волокнам, явно слабой структуре и легкой сжимаемости. Практически самой используемой мягкой древесиной является ель. Древесина ели легкая и хорошо поддается формованию. Из него делают двери, окна, рамы и т. д. внутри и вокруг дома. Старейшины говорили, что мягкая древесина сопровождает нас на протяжении всей жизни, начиная от изготовления колыбели и заканчивая гробом.
Лиственные породы
Лиственные породы более полные, массивные и тяжелые. Один кубический дециметр необработанной древесины весит 830 г, а такой же объем мягкой древесины всего 450 г. Волокна твердой древесины расположены плотно и имеют тонкие линии. Древесину твердых пород труднее расколоть, и в ней меньше щепок. Хорошим примером, показывающим характеристики древесины твердых пород, являются ручки метлы, ручки различных инструментов и паркет. Деревья с игольчатыми листьями, вечнозеленые, мягкие, а среди лиственных деревьев мягкими считаются береза, тополь, ива и липа.
Влага, высыхание и деформация древесины
Для обработки подходит только сухая древесина с влажностью менее 13%. Древесина содержит влагу не только тогда, когда ее обрабатывают сразу после вырубки — часто в шутку говорят, что «на этом дереве недавно пел дрозд» — но и тогда, когда она имела возможность впитать влагу при хранении.
Известно, что древесина гигроскопична, но из нее медленно испаряется быстро впитанная вода. После распиловки мягкую древесину необходимо выдерживать не менее двух лет, а твердую – четыре года, чтобы она достаточно высохла для обработки. Конечно, это тот случай, когда сушка производится в свободных условиях, т. е. естественным путем. Теперь существуют современные компьютерные системы и конденсационные сушилки, управляющие процессом сушки древесины, а время качественной сушки древесины сократилось в несколько раз.
При испарении воды из влажной древесины — особенно когда она сохнет и намокает несколько раз подряд — древесина существенно деформируется, она «работает». Это понятно, если принять во внимание, что влага, поглощенная древесиной, может составлять 130% сухого вещества древесины.
Деформация во многом зависит от места, если смотреть на сечение древесины, откуда пилят брус. Чтобы представление о деформации не оставалось неполным из-за некоторых терминов, сначала ознакомимся с названиями частей, составляющих структуру дерева, используя рисунок 1.
Изображение 1: Древовидная структура
На рисунке 2 показано, как деформируются доски и балки, вырезанные из отдельных частей корпуса. Важнейшее свойство древесины: в результате высыхания объем влажной древесины уменьшается. По этой причине при изготовлении предметов из дерева элементы должны быть хорошо «подогнаны» и обрезаны до чуть больших размеров, а не меньших.
Один очевидный пример: домохозяйка наливает воду в обрушившееся деревянное корыто, так что древесина разбухает и корыто перестает пропускать воду. Доска впитывает воду и набухает настолько, что трещины «закрываются» и корыто больше не протекает.
Рисунок 2: Деформация древесины при сушке
Волокна, узлы и устойчивость
Характерным свойством древесины является то, что она более устойчива в направлении волокон, но легко раскалывается, а также легко ломается перпендикулярно направлению волокон. Сопротивление сильно варьируется в зависимости от плотности и равномерности распределения волокон. Плотные волокна обеспечивают большее сопротивление, а на месте рыхлых и неравномерно распределенных волокон сопротивление снижается.
Пиломатериалы распиливают вдоль по направлению волокон, за исключением случаев, когда бревно деформировалось или раскалывалось. Место роста ветвей отмечено сучками, а извилины — волокнами.
Пиломатериалы
Если пиломатериал значительно шире по отношению к толщине, до толщины40 mmэто называется доской, а выше этой толщины - доской. Если материал имеет квадратное, правильно-многоугольное или прямоугольное сечение, то размеры10×10называется обрешеткой, а выше этих размеров располагаются балки. Если сечение имеет более сложную форму, как, например, у материала, заготовленного для рамок для фотографий, то его называют профилированной рейкой.
Древесина, не распиленная сбоку, имеет по крайней мере одну необработанную сторону и поэтому не может быть плотно соединена друг с другом. Строганный, однако, строгается после циклевки и имеет гладкую поверхность, без трещин.
Шпон, фанера и деревянные панели
На практике широко используются шпон, фанера, а также более новые щитовые и плиты с покрытием.
Шпон
Фанеру часто ошибочно называют шпоном. Обычно шпон изготавливают путем лущения больших деревьев, которые переворачивают, подобно разворачиванию полотна. Пиленый шпон получается путем распиливания доски за доской вдоль дерева, а строганный шпон — путем распиливания досок ножом по длине дерева. Толщина пластин меняется между0,6и1,2 mm.
Шпон без повреждений, без сучков, с красивой текстурой – это шпон для покрытия «лица», а менее красивый, возможно поврежденный и сплошной, клееный – это шпон обратной стороны. Внешняя, видимая поверхность большей части мебели покрыта шпоном, а для задней части мебели используется другой вид шпона.
Фанера
Щетчатые панели изготавливаются путем склеивания друг с другом нескольких панелей сухого шпона. Если взаимное направление волокон нормальное или диагональное, то прочность и вес в несколько раз превышают прочность и вес доски той же толщины. Толщина пластин по количеству слоев составляет 3–5 mm для трехслойных, 6–8 mm для пятислойных и 9–12 mm для шестислойных.
Шпон и фанера изготавливаются только из твердой древесины и поэтому тяжелее, чем доски аналогичной толщины. Их вес также увеличивается из-за клея.
Щиты и плиты с покрытием
Щиты изготавливаются из реек мягкой древесины, которые склеиваются между двумя плитами шпона или фанеры, что увеличивает толщину, дает твердую и красивую поверхность, а их вес и прочность немного выше, чем у плит из мягкой древесины той же толщины. В мебельной промышленности широкое применение нашли щиты.
Плиты с покрытием — это древесные плиты — фанера, щитовые, ДСП, твердые древесноволокнистые плиты и т. д. — покрытые пластиковыми листами. У них одна или обе стороны гладкие, блестящие и опционально окрашенные, например с имитацией деревянной панели. Они не очень дешевы, но благодаря своей прочности, внешнему виду и легкой очистке поверхности нашли широкое применение.
Плиты из твердого волокна и полые плиты
Твердоволокнистые плиты — древесноволокнистые плиты — изготавливаются из измельченных волокон конопли или мягкой древесной щепы, смешанной с искусственной смолой, которые после термообработки прессуются под высоким давлением в плиты. Их удельный вес высок и в случае жестких пластин может достигать удельного веса воды 150%. Эти доски часто называют искусственными досками.
В данную группу досок также входят полые доски, выполненные из решетчатой конструкции из реек мягкой древесины, обтянутые досками. Поскольку их нельзя разрезать, из этих досок изготавливают только некоторые элементы, например двери.
Дерево для окон и дверей
Если вы хотите превратить знание древесины в правильный выбор столярных изделий, ознакомьтесь с нашими деревянными окнами, дверями на заказ и пришлите размеры через страницу контактов.