Как гнуть древесину твердых пород. Гнутье древесины холодным способом. Как согнуть доску в домашних условиях: способ расслоения

В случае если появилась необходимость в изготовлении изогнутого деревянного элемента, то на первый взгляд может показаться, что несложнее выпилить необходимый элемент в изогнутом виде, но при таких условиях волокна древесного материала будут перерезаны, ослабляя, так, прочность детали, а как следствие, и всего изделия. Помимо этого, при выпиливании получается громадной перерасход материала, что нельзя сказать о методе, в то время, когда деревянную заготовку попросту изгибают.

Древесина - это волокна целлюлозы, связанные между собой химическим веществом, именуемым лигнин. От размещения волокон зависит гибкость дерева.

Лишь хорошо просушенное дерево будет надежным и долговечным исходным материалом для производства разных изделий. Но изменение формы сухой деревянной заготовки процесс сложный, поскольку сухое дерево может сломаться, что весьма нежелательно.

Изучив технологию, как согнуть дерево, и фундаментальные физические свойства древесины, каковые разрешают изменять ее форму и потом ее сохранить, в полной мере реально заняться изгибанием древесины дома.

Кое-какие особенности работы с деревом

Гнутье древесины сопровождается ее деформацией, и сжатием внутренних слоев и растяжением внешних. Не редкость так, что силы растяжения приводят к разрыву внешних волокон. Предотвратить это возможно при проведении предварительной гидротермической обработки.

Итак, согнуть возможно заготовки бруса, сделанного из массива и клееной древесины. Помимо этого, для гнутья используют строганный и лущеный шпон. Самыми пластичными являются лиственные породы. В их числе бук, ясень, береза, граб, клен, дуб, тополь, липа и ольха. Гнутые клееные заготовки оптимальнее делать из шпона березы. Необходимо подчеркнуть, что в общем объеме гнуто-клееных заготовок березовый шпон занимает приблизительно 60%.

При пропаривании заготовки свойство к сжатию существенно возрастает, а именно на треть, тогда как свойство к растяжению увеличивается всего на пара процентов. А, значит, думать о том, возможно ли гнуть дерево толще 2 см, не следует a priori.

Нагрев в паровой коробке

Сначала направляться подготовить паровую коробку. Она возможно собственноручно сделанной. Ее основная задача - держать дерево, которое нужно согнуть. В ней должно быть отверстие, предназначенное для выхода давления пара. В другом случае она взорвется.

Отверстие для выхода пара должно размешаться в дне коробки. Помимо этого, в коробке должна быть предусмотрена съемная крышка, через которую возможно будет вытащить гнутое дерево, по окончании того как оно купит нужную форму. Дабы удержать деревянную гнутую деталь в нужной форме, направляться применять зажимы. Их возможно сделать самостоятельно из дерева либо приобрести в специализированном магазине.

Из дерева необходимо осуществить круглые обрезки - пара штук. В них просверливаются смещенные от центра отверстия. Затем нужно просунуть болты через них, а после этого просверлить еще одно отверстие через стороны, дабы задвинуть их намертво. Такие нехитрые поделки смогут стать отменными зажимами.

Сейчас настало время пропарить дерево, для этого направляться позаботиться об источнике тепла и закрыть заготовку из дерева в паровой коробке. На каждые 2,5 см толщины заготовки пропаривать изделие необходимо около часа. По окончании времени, дерево необходимо вынуть из коробки и придать ему нужную форму. Процесс должен выполняться весьма быстро. Сгибается заготовка бережно и мягко.

Одни виды древесины гнутся легче других за счет различной эластичности. Различные методы требуют приложения силы различной величины.

Когда желаемый итог достигнут, гнутое дерево необходимо зафиксировать в таком положении. Возможно закреплять дерево при его формировании. Именно поэтому легче контролировать процесс.

При помощи химической пропитки

Дабы уничтожить связи лигнина между волокнами возможно влиять на дерево химическими веществами, причем осуществить это в полной мере реально дома. Идеально для этого подходит аммиак. Заготовка отмачивается в 25% водном растворе аммиака. По окончании чего она делается очень послушной и эластичной, что разрешает согнуть, скрутить ее и выдавить в ней под прессом рельефные формы.

Аммиак страшен! Исходя из этого при работе с ним направляться выполнять все правила техники безопасности. Вымачивание заготовки направляться проводить в глухо закрывающейся емкости, находящейся в помещении, которое хорошо проветривается.

Чем продолжительнее древесина находится в аммиачном растворе, тем пластичнее она делается. По окончании отмачивания заготовки и придания ей формы, необходимо покинуть ее в таком изогнутом виде. Это необходимо для фиксации формы, ну и чтобы аммиак испарился. Снова же оставлять гнутое дерево следует в проветриваемом помещении. Примечательно, что по окончании испарения аммиака, волокна древесины получат былую прочность, а это разрешит заготовке удерживать свою форму!

Метод расслоения

Сначала необходимо сделать заготовку дерева, которая будет подвергаться изгибу. Доски должны быть чуть дольше, чем протяженность готовой детали. Это разъясняется тем, что изгиб укоротит ламели. Перед тем как начать резку, направляться нарисовать карандашом диагональную прямую. Сделать это необходимо поперек нижней стороны доски. Это разрешит сохранить последовательность ламелей по окончании их перемещения.

Доски отрезаются прямослойным краем, ни за что не лицевой стороной. Так, их возможно будет сложить вместе с мельчайшим трансформацией. В форму наносится пробковый слой. Это окажет помощь избежать неровностей в форме пилы, что разрешит сделать более четкий изгиб. Помимо этого, пробка удержит расслоение в форме. Сейчас наносится клей на верхнюю сторону одной из деревянных ламелей.

Клей наносится на ламели валиком. оптимальнее применять карбамидоформальдегидный клей, складывающийся из 2 частей. Он владеет большим уровнем сцепления, но долго сохнет. Возможно кроме этого применять эпоксидную смолу, но таковой состав много стоит, и разрешить его себе может не каждый. Обычный клей для дерева в этом случае нельзя применять. Он быстро сохнет, но есть весьма мягким, что в данной обстановке никак не приветствуется.

Заготовку из гнутого дерева направляться как возможно стремительнее поместить в форму. Так, на промазанную клеем ламель укладывается еще одна. Процесс повторяется, пока гнутая заготовка не купит нужную толщину. Доски скрепляются совместно. По окончании того как клей всецело высохнет, направляться укоротить ее до нужной длины.

Пропил, как способ

Подготовленный деревянный отрезок необходимо пропилить. Пропилы делаются на 2/3 от толщины заготовки. Они должны находиться с внутренней стороны изгиба. направляться быть предельно внимательным, поскольку неотёсанные пропилы смогут сломать дерево.

Ключ к успеху при резке пропилов содержится в том, дабы расстояние между надрезами было максимально ровным. В совершенстве 1,25 см.

Надрезы делаются поперек узора дерева. Потом направляться сжать края заготовки так, дабы соединить оказавшиеся зазоры совместно. Такую форму и купит изгиб по окончании работы. После этого изгиб исправляют. Значительно чаще внешнюю сторону обрабатывают шпоном, в некоторых случаях ламинатом. Это воздействие разрешает исправить изгиб и скрыть каждые допущенные в ходе производства недостатки. Пробелы между согнутым деревом прячутся элементарно – для этого смешивается клей и опилки, а по окончании данной смесью заполняются пробелы.

В независимости от способа сгиба, по окончании того как дерево будет вынуто из формы, изгиб легко расслабится. Ввиду этого его необходимо сделать чуть больше, дабы потом компенсировать данный эффект. Способ пропиливания возможно применить при сгибе части коробки либо железного уголка.

Итак, используя такие простые советы возможно без особых трудозатрат своими руками согнуть дерево.

*информация размещена в ознакомительных целях, чтобы поблагодарить нас, поделитесь ссылкой на страницу с друзьями. Вы можете прислать интересный нашим читателям материал. Мы будем рады ответить на все ваши вопросы и предложения, а также услышать критику и пожелания по адресу [email protected]

Одним из способов обработки заготовок столярных изделий является гнутье. Обработанные горячим паром деревянные заготовки способны изгибаться и после высыхания сохранять полученную форму. Такой технологический процесс не представляет особых сложностей, но некоторые особенности того, как гнуть древесину, следует учитывать. Также вас могут заинтересовать лестницы из сосны , заказать которые вы сможете на сайте http://mirdereva.ru/.

Волокна древесины скреплены особым веществом - лигнином, который под воздействием высокой температуры размягчается, а после остывания опять скрепляет волокна. На этом и основан процесс гнутья заготовок. Следует учитывать, что древесина разных пород поддается гнутью по-своему. Для гнутых изделий лучше всего использовать дуб, бук, березу, тис, вишню, вяз. А вот сосну, ель, кедр, ольху не следует применять для этих целей.

Работа над гнутыми деталями начинается с выбора материала. Заготовки должны быть прямослойными, не допускается использование древесины с искривленными волокнами. Подготовленный материал сушат в естественных условиях, под навесами, до влажности не более 20%. А вот древесину, высушенную искусственно, использовать для гнутья не следует, так как она хуже поддается такой обработке. Если же приходится использовать такой материал, то перед гнутьем его необходимо замочить в воде (не менее недели). Замачивание необходимо и для древесины твердых пород деревьев таких как дуб, ясень, бук.

Для нагревания заготовок перед гнутьем лучше всего использовать паровую камеру. Такую камеру несложно изготовить в домашних условиях, применив пластиковую трубу подходящих размеров и обычный чайник. Детали помещают в трубу, а пар подают от чайника. Время выдержки в камере зависит от размеров детали и определяется опытным путем. При этом можно ориентироваться на то, что на 1 см толщины заготовки необходимо 30-40 минут пропаривания древесины.

В места изгиба на деталях, если это позволяет конструкция изделия, можно слегка уменьшить толщину материала, снять фаски. Это облегчит процесс гнутья. Тонкие заготовки, при отсутствии паровой камеры, можно нагревать над электро- или газовой плитой.

Перед началом того, как гнуть древесину, необходимо подготовить форму, на которой будет закрепляться деталь, и зажимы для фиксации. Следует учитывать, что после прогрева древесины времени на то, чтобы зафиксировать заготовку, будет очень мало, не более 5 минут. Поэтому все нужно делать быстро, если же деталь начала остывать, то следует еще раз ее нагреть. Иначе можно сломать заготовку.

Поэтому важно предусмотреть такую конструкцию форм и зажимов, которая позволяла бы быстро фиксировать заготовку в нужном положении. Если формы изготовлены из древесины, то их не следует покрывать какими-то защитными составами, красить, лакировать. Во-первых, они портятся от нагревания, а во-вторых, будут мешать высыханию заготовок.

Короткие заготовки изгибают на оправках большего радиуса, а потом уже крепят в форме. Такой предварительный изгиб уменьшает вероятность того, что деталь сломается при формировании изгиба. Выдерживать детали в форме нужно до полного высыхания, чтобы они не разогнулись обратно. Обычно на это требуется от 6 до 9 дней, и определяется опытным путем.

После освобождения заготовки от зажимов ее необходимо отложить на сутки, и только потом приступать к обработке и отделке. Это нужно для того, чтобы снять остаточные разгибающие напряжения. Советы несложные, но они позволят без проблем освоить процесс, как гнуть древесину.

Если возникла необходимость в изготовлении изогнутого деревянного элемента, то на первый взгляд может показаться, что проще выпилить нужный элемент в изогнутом виде, но в таком случае волокна древесного материала будут перерезаны, ослабляя, таким образом, прочность детали, а как следствие, и всего изделия. Кроме того, при выпиливании получается большой перерасход материала, что нельзя сказать о способе, когда деревянную заготовку попросту изгибают.

Древесина - это волокна целлюлозы, связанные между собой химическим веществом, называемым лигнин. От расположения волокон зависит гибкость дерева.

Только хорошо просушенное дерево будет надежным и долговечным исходным материалом для производства различных изделий. Однако изменение формы сухой деревянной заготовки процесс сложный, ведь сухое дерево может сломаться, что очень нежелательно.

Изучив технологию, как согнуть дерево, а также основные физические свойства древесины, которые позволяют изменять ее форму и впоследствии ее сохранить, вполне реально заняться изгибанием древесины в домашних условиях.

Некоторые особенности работы с деревом

Гнутье древесины сопровождается ее деформацией, а также сжатием внутренних слоев и растяжением внешних. Бывает так, что силы растяжения приводят к разрыву внешних волокон. Предупредить это можно при проведении предварительной гидротермической обработки.

Итак, согнуть можно заготовки бруса, сделанного из массива и клееной древесины. Кроме того, для гнутья применяют строганный и лущеный шпон. Самыми пластичными являются лиственные породы. В их числе бук, ясень, береза, граб, клен, дуб, тополь, липа и ольха. Гнутые клееные заготовки лучше всего делать из шпона березы. Стоит отметить, что в общем объеме гнуто-клееных заготовок березовый шпон занимает примерно 60%.

При пропаривании заготовки способность к сжатию значительно увеличивается, а именно на треть, в то время как способность к растяжению повышается всего на несколько процентов. А, значит, думать о том, можно ли гнуть дерево толще 2 см, не стоит априори.

Нагрев в паровой коробке

Вначале следует подготовить паровую коробку. Она может быть собственноручно сделанной. Ее главная задача - держать дерево, которое необходимо согнуть. В ней должно быть отверстие, предназначенное для выхода давления пара. В противном случае она взорвется.

Отверстие для выхода пара должно располагаться в дне коробки. Кроме того, в коробке должна быть предусмотрена съемная крышка, через которую можно будет вытащить гнутое дерево, после того как оно приобретет нужную форму. Чтобы удержать деревянную гнутую деталь в нужной форме, следует использовать зажимы. Их можно сделать самостоятельно из дерева или купить в специализированном магазине.

Из дерева следует сделать круглые обрезки - несколько штук. В них просверливаются смещенные от центра отверстия. После этого необходимо просунуть болты через них, а затем просверлить еще одно отверстие через стороны, чтобы задвинуть их намертво. Такие нехитрые поделки могут стать отменными зажимами.

Теперь настало время пропарить дерево, для этого следует позаботиться об источнике тепла и закрыть заготовку из дерева в паровой коробке. На каждые 2,5 см толщины заготовки пропаривать изделие нужно около часа. По истечении времени, дерево нужно вынуть из коробки и придать ему необходимую форму. Процесс должен выполняться очень быстро. Сгибается заготовка аккуратно и мягко.

Одни виды древесины гнутся легче других за счет разной эластичности. Разные способы требуют приложения силы разной величины.

Как только желаемый результат достигнут, гнутое дерево нужно зафиксировать в таком положении. Можно закреплять дерево при его формировании. Благодаря этому легче контролировать процесс.

При помощи химической пропитки

Чтобы разрушить связи лигнина между волокнами можно воздействовать на дерево химическими веществами, причем осуществить это вполне реально в домашних условиях. Идеально для этого подходит аммиак. Заготовка отмачивается в 25% водном растворе аммиака. После чего она становится весьма послушной и эластичной, что позволяет согнуть, скрутить ее и выдавить в ней под прессом рельефные формы.

Аммиак опасен! Поэтому при работе с ним следует соблюдать все правила техники безопасности. Вымачивание заготовки следует проводить в глухо закрывающейся емкости, находящейся в помещении, которое хорошо проветривается.

Чем дольше древесина находится в аммиачном растворе, тем пластичнее она становится. После отмачивания заготовки и придания ей формы, нужно оставить ее в таком изогнутом виде. Это нужно для фиксации формы, ну и для того, чтобы аммиак испарился. Опять же оставлять гнутое дерево следует в проветриваемом помещении. Интересно, что после испарения аммиака, волокна древесины обретут былую прочность, а это позволит заготовке удерживать свою форму!

Способ расслоения

Вначале нужно сделать заготовку дерева, которая будет подвергаться изгибу. Доски должны быть чуть длиннее, чем длина готовой детали. Это объясняется тем, что изгиб укоротит ламели. Прежде чем начать резку, следует нарисовать карандашом диагональную прямую. Сделать это нужно поперек нижней стороны доски. Это позволит сохранить последовательность ламелей после их перемещения.

Доски отрезаются прямослойным краем, ни в коем случае не лицевой стороной. Так, их можно будет сложить вместе с наименьшим изменением. В форму наносится пробковый слой. Это поможет избежать неровностей в форме пилы, что позволит сделать более четкий изгиб. Кроме того, пробка удержит расслоение в форме. Теперь наносится клей на верхнюю сторону одной из деревянных ламелей.

Клей наносится на ламели валиком. Лучше всего использовать карбамидоформальдегидный клей, состоящий из 2 частей. Он обладает высоким уровнем сцепления, но долго сохнет. Можно также использовать эпоксидную смолу, но такой состав стоит очень дорого, и позволить его себе может не каждый. Стандартный клей для дерева в этом случае нельзя применять. Он быстро сохнет, но является очень мягким, что в данной ситуации никак не приветствуется.

Заготовку из гнутого дерева следует как можно быстрее поместить в форму. Так, на промазанную клеем ламель укладывается еще одна. Процесс повторяется, пока гнутая заготовка не приобретет нужную толщину. Доски скрепляются вместе. После того как клей полностью высохнет, следует укоротить ее до нужной длины.

Пропил, как метод

Подготовленный деревянный отрезок нужно пропилить. Пропилы делаются на 2/3 от толщины заготовки. Они должны находиться с внутренней стороны изгиба. Следует быть предельно внимательным, ведь грубые пропилы могут сломать дерево.

Ключ к успеху при резке пропилов заключается в том, чтобы расстояние между надрезами было максимально ровным. В идеале 1,25 см.

Надрезы делаются поперек узора дерева. Далее следует сжать края заготовки так, чтобы соединить получившиеся зазоры вместе. Такую форму и приобретет изгиб по окончании работы. Затем изгиб исправляют. Чаще всего внешнюю сторону обрабатывают шпоном, в некоторых случаях ламинатом. Это действие позволяет исправить изгиб и скрыть любые допущенные в процессе производства дефекты. Пробелы между согнутым деревом скрываются элементарно – для этого смешивается клей и опилки, а после этой смесью заполняются пробелы.

В независимости от метода сгиба, после того как дерево будет вынуто из формы, изгиб слегка расслабится. Ввиду этого его нужно сделать чуть больше, чтобы впоследствии компенсировать этот эффект. Метод пропиливания можно применить при сгибе части коробки или металлического уголка.

Пласты тщательно смазывают клеем, закладывают в шаблон и запрессовывают. Гнутоклееные узлы производят из шпона, из пластин лиственных и хвойных пород, из фанеры. В гнутоклееных элементах из шпона направление волокон в слоях шпона может быть как взаимно перпендикулярным, так и одинаковым.

При изготовлении гнутопрофильных узлов с продольными пропилами необходимо учитывать зависимость толщины изгибаемых элементов от породы древесины и толщины изгибаемой детали.

С увеличением радиуса изгиба плиты расстояние между пропилами сокращается, как это видно на рисунке сверху. То есть ширина пропила напрямую зависит от радиуса изгиба плиты и количества пропилов.

Теперь рассмотрим теоретические аспекты гнутья

Криволиненйные детали из цельной древесины можно изготавливать двумя принципиальными способами:

выпиливанием криволинейных заготовок и приданием прямолинейному бруску изогнутой формы путем загибания его на шаблоне.Оба способа применяются на практике и имеют свои преимущества и недостатки.

Выпиливание криволинейных заготовок отличается простотой технологии и не требует специального оборудования. Однако, при выпиливании неизбежно перерезают волокна древесины, и это настолько ослабляет прочность, что детали большой кривизны и замкнутого контура, приходится составлять из нескольких элементов склеиванием. На криволинейных поверхностях получаются полуторцовые и торцовые поверхности срезов и в связи с этим ухудшаются условия обработки на фрезерных станках и отделки. Кроме того, при раскрое получается большое количество большое количество отходов. Изготовление криволинейных деталей методом гнутья требует по сравнению с выпиливанием более сложного технологического процесса и оборудования. Однако, при гнутье полностью сохраняется и даже в некоторых случаях повышается прочность деталей; на их гранях не создаются торцовые поверхности, а режимы последующей обработки гнутых деталей не отличаются от режимов обработки прямолинейнэх деталей.

Изгиб элемента
а - характер деформации заготовки при изгибе;
6 - гнутье заготовки с шиной по шаблону:
1 - шаблон; 2 - насечки; 3 - прессующий ролик; 4 - шина

При изгибе заготовки в пределах упругих деформаций возникают нормальные к поперечному сечению напряжения: растягивающие на выпуклой и сжимающие на вогнутой стороне. Между зонами растяжения и сжатия находится нейтральный слой, нормальные напряжения в котором невелики. Поскольку величина нормальных напряжений изменяется по сечению, возникают скалывающие напряжения, стремящиеся как бы сдвинуть одни слои детали относительно других. Так как этот сдвиг невозможен, изгиб сопровождается растяжением материала на выпуклой стороне детали и сжатием - на вогнутой.

Величина возникающих деформаций растяжения и сжатия зависит от толщины бруска и радиуса изгиба. Допустим, что брусок прямоугольного сечения изогнут по дуге окружности и что деформации в бруске прямо пропорциональны напряжениям, а нейтральный слой находится в середине бруска.

Обозначим толщину бруска H , начальную длину его через Lо , радиус изгиба по нейтральной линии через R (рис. 60, а). Длина бруска по нейтральной линии при изгибе будет оставаться неизменной и равна Lо = p R ( j /180) , (84) где p - число пи (3, 14...), j - угол загиба в градусах.
Наружный растянутый слой получит удлинение D L (дельта L) . Общая длина растянутой части бруска определится из выражения Lo + D L = p (R + H/2) j /180 (85)
Вычитая из этого уравнения предыдущее, получим абсолютное удлинение
D L = p (H/2)(j /180). (86)
Относительное удлинение Ер будет равно D L/Lo = H/2R , т.е. относительное удлинение при изгибе D Ll/Lо зависит от отношения толщины бруска к радиусу изгиба; оно тем больше, чем толще брусок H и чем меньше радиус изгиба R . Подобное отношение для величины относительного сжатия при изгибе можно получить аналогичным путем.
Предположим, что вокруг шаблона R" изогнут брусок с начальной длиной Lo и при этом достигнуты максимальные деформации сжатия и растяжения. Обозначив через Е сж величину допустимой деформации сжатия древесины вдоль волокон, а через Е раст величину допустимой деформации растяжения вдоль волокон, можем написать соотношение для растянутой стороны
L = Lo(1 + Ераст)= p (R" + H) j /180 (87)
Отсюда R" + H = / p (j /180) .
Для сжатой (вогнутой) стороны будет L 2 = Lo (1 - Ecж) = p R" (j /180)
или R" = / p (j /180 ). (88)
Вычитая из первого выражения второе, получим
H = }