124483 (Технологические принципы изготовления материалов из дерева)

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Шахтинский институт (филиал)

Государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

Южно-Российский государственный университет

(Новочерскаский политехнический институт)

Факультет Технологический

Кафедра ППГСиСМ

Специальность ПГС

Реферат

По дисциплине «Материаловедение»

«а тему

«Технологические принципы изготовления материалов из древа»

Выполнил

студент группы 3-17

Вишневецкий А.В

Принял: Земленая Е.Б

Шахты 2010г

Содержание

Основные сведения о древесине

Распиловка древесины

Строгание древесины

Сушка древесины

Подготовка поверхности древесины

Получение пиломатериалов и фанеры

ДСП

ДВП

Заключение

Список литературы

Основные сведения о древесине

Древесиной называют плотный материал, из которого в основном состоят ствол, корни и ветви дерева. Деловую древесину главным образом получают из ствола дерева при распиливании его на части. Древесина широко применяется в народном хозяйстве. Из неё изготовляют строительные конструкции, мебель, бумагу, музыкальные инструменты, спортивный инвентарь, игрушки, детали мостов, судов и др. Используется древесина в производстве лаков, витаминов, смол и других веществ.

В лесах нашей страны произрастают деревья более 100 различных пород. Все древесные породы подразделяются на хвойные и лиственные. Древесина каждой породы имеет свой рисунок – текстуру. Текстура древесины лиственных пород разнообразнее и красивее, чем хвойных.

По трудности обработки древесина подразделяется на мягкую, твёрдую, очень твёрдую.

Древесина имеет сравнительно высокую прочность, хорошо обрабатывается режущими инструментами. Деревянные детали легко склеиваются, соединяются гвоздями и шурупами. Изделия из древесины имеют очень красивый внешний вид. Но у древесины есть и недостатки: она портится от сырости, коробится при высыхании, легко загорается. Недостатками древесины являются некоторые её пороки – сучковатость. Они ограничивают использование древесины в сельском хозяйстве, но могут оказаться ценными при изготовлении декоративных изделий.

При заготовке древесины и обработке образуются отходы. Они в свою очередь служат ценным сырьём в производстве различных изделий и материалов. Отходы древесины используются также в производстве бумаги и картона.

Распиловка древесины

Распиловка - одна из важнейших операций при работе с древесиной. Распиловку производят различными пилами. Для распиловки досок и брусков крупных размеров применяют рамную (лучковую) пилу, для дугообразных пропилов - ножовку или вырезную (ножевую узкую) пилу. Кроме этих пил для домашней мастерской необходимо приобрести также ручную рамную пилу небольших размеров со стальной рамой и комплектом сменных ножовочных полотен. Ножовочные полотна должны иметь зубья разной величины, заточенные под различными углами. Для работы удобнее пользоваться пилой с зубьями, заточенными под углом 90° (такие зубья легко заточить треугольным напильником). Нужно иметь также ножовочное полотно с зубьями под углом 110°. В ручной рамной пиле можно закрепить ножовочное полотно для резки металла.

Зубья пилы должны быть правильно разведены. Степень развода зубьев зависит от того, с какой точностью нужно выполнить распил. Развод зубьев препятствует застреванию полотна пилы в распиливаемой древесине. Зубья разводят разводными клещами (опытный мастер может применить для этого и плоскогубцы). Пилой с правильным разводом зубьев трудно сделать запил, поэтому сначала на заготовку долотом или другим режущим инструментом наносят зарубку, а затем уже по этой зарубке распиливают заготовку.

Если зубья пилы затупились, их затачивают треугольным напильником, зажав полотно пилы в тисках. Полотно пилы должно выступать над губками тисков не более чем на 0, 5 см.

Полотно пилы на рамных пилах натягивают, скручивая колышком соединительный шнур, на металлических рамных пилах - затягивая барашковую гайку.

Полотно пилы можно отклонять в ту или иную сторону от плоскости рамы. Даже тогда, когда делают прямой пропил, пилу нужно наклонять вправо примерно на 30°, чтобы видеть направление движения полотна пилы. Необходимо следить также за тем, чтобы полотно пилы не было скручено, т. е. на обоих концах оно должно иметь одинаковый угол наклона.

После продольной распиловки бревен деловая древесина подразделяется на бруски квадратного сечения, доски одинаковой ширины по всей длине бревна толщиной от 30 мм; тес - тонкие доски толщиной 20-25 мм. Лесопильные заводы выпускают материалы специального назначения: короткие круглые бревна лиственных пород - баланс, служащий основным сырьем для целлюлозно-бумажной промышленности; лафет, предназначенный для изготовления железнодорожных шпал; паркетные дощечки - клепку и др.

В процессе разделки и распиловки леса получают также подтоварник, бревна с максимальным диаметром 120-150 мм; горбыли, используемые, например, для устройства заборов и перекрытий временных сооружений.

Дерево наиболее ценных пород не раскраивают на бруски и доски больших сечений. Это относится к таким породам, как дуб, граб, клен. А еще более ценные - орех, карельская береза, яблоня, самшит, груша - вообще почти не дают отходов в виде опилок, так как их древесину предпочитают не пилить, а резать, лущить, строгать на тонкие (до 0,5 мм) листы и пластины.

Прежде чем начать распиловку, заготовку следует разметить. Чтобы наметить направление распила, используют угольник из твердого дерева или из стали. С его помощью на заготовку наносят разметочную линию, затем угольник поворачивают на 180° и проводят еще одну линию. Если линии не совпадут или будут непараллельными, то правильная разметочная линия распила проводится посередине этих линий.

Распиливаемую заготовку нужно держать слева от разметочной линии левой рукой так, чтобы большим пальцем можно было направлять движение полотна пилы. Палец должен лежать на 1, 5 см выше режущего полотна пилы, чтобы избежать травмы, если полотно пилы выскочит из пропила.

При распиловке ход пилы должен быть возможно большим, чтобы зубья входили в древесину по всей длине полотна. Пилу нужно двигать равномерно, без рывков и качаний из стороны в сторону или сверху вниз. Необходимо следить за тем, чтобы полотно пилы не отклонялось от разметочной линии. Заготовку можно прочно зажать в тиски или на столярном верстаке, но так, чтобы распиливаемый конец не был слишком длинным.

Во влажной древесине пила с малым разводом зубьев часто застревает. Этого можно избежать, если полотно пилы покрыть слоем мыла или масла. Надо следить за тем моментом, когда распиловка заканчивается. В конце распиловки ход пилы должен быть коротким без излишнего нажима, чтобы край отпиленного куска заготовки не расщепился.

Строгание древесины

После того как окончена распиловка, доску или брусок нужно острогать до гладкости, снять шероховатости с пиленой поверхности. Эта операция называется фугованием и выполняется на фуговальном станке или электрорубанком, а вручную — одним из представителей семейства рубанков. Простейший рубанок имеет деревянный корпус с ручкой, нож и деревянный клин для фиксации ножа.

Современный металлический рубанок имеет приспособления, позволяющие легко регулировать и выпуск лезвия ножа, от которого зависит толшина снимаемой стружки, и угол наклона ножа к плоскости строгания, и ширину щели для стружки, и параллельность лезвия ножа плоскости доски.

Начинают строгание шерхебелем, который позволяет снять толстый слой древесины, причем может строгать вдоль и поперек благодаря овальной форме лезвия.

Рубанок с одиночным ножом выравнивает неровную поверхность после распиловки или шерхебеля, а с двойным (двойной рубанок) — хорош для чистового строгания, строгания торцов, задиристых и свилеватых участков. В таком рубанке второй нож, стружколом, предотвращает задиры, отщепы и отколы.

Для зачистки задиров используют шлифтик, у него коротенький корпус и увеличенный угол резания, что обеспечивает тонкую стружку.

Цинубель предназначен для образования бороздок и ворсистой поверхности дерева (для склеивания), поэтому у него угол резания очень велик (80°), а лезвие имеет форму гребенки.

Если в корпус цинубеля вставить обычный нож, то его можно использовать как шлифтик.

Для строгания торцов используется торцовый рубанок, у которого лезвие ножа развернуто под углом к направлению строгания.

Зензубель предназначен для выборки четверти. Нож у этого рубанка имеет две режущие грани — нижнюю и боковую — и боковое отверстие для выпуска стружки. Как и у торцового рубанка, нижнее лезвие ножа развернуто к плоскости резания под углом, что улучшает качество резания.

Механическое строгание древесины осуществляется с помощью ручных электрорубанков и специальных станков. Ручные электрорубанки применяются для строгания бревен, брусьев, досок, полов и различных заготовок столярных изделий а также в тех случаях, когда обрабатываемый предмет не представляется возможным поднести к стационарному строгальному инструменту.

При любом строгании, особенно при черновом, когда снимается толстый слой дерева, необходимо определить направление волокон, чтобы не строгать взадор. Определяют это осмотром (волокна должны выходить на поверхность в направлении движения инструмента, т. е. от столяра) либо пробным строганием, если волокна невидны.

При строгании взадор шерхебелем могут получиться отщепы столь глубокие, что заготовка будет испорчена. Черновое строгание выполняют при больших припусках (до 5 мм) шерхебелем, при малых (1 - 2 мм) -рубанком с одним ножом. Шерхебелем строгают наискось к продольной оси доски или бруса. Выпуск ножа 2-2,5 мм. В широких досках при переходе за линию сердцевины, а также в косослойных половина доски может оказаться с иным выходом волокон, поэтому следует либо перевернуть доску, либо строгать на себя. При наличии сучков, около которых волокна всегда образуют завиток, выпуск ножа должен быть минимальным, а сам нож очень острым, иначе могут появиться глубокие выколы и отщепы, из-за которых придется снова снимать толстый слой дерева по всей поверхности. Не рекомендуется строгать шерхебелем узкие бруски и кромки, так как здесь трудно заметить границы, и брусок будет перестроган.

Сушка древесины

Предназначенная для работ древесина должна быть высушена до 10 — 16% влажности. Сухая древесина лучше обрабатывается.

Сушка древесины является очень важной технологической частью всего процесса обработки и изготовления различных изделий из древесины, потому что именно от сушки зависит, какое будет дерево, как оно будет выглядеть и как будет обрабатываться.

Чем грамотнее древесина будет высушена, тем меньше должно быть трещин. Древесина должна быть высушена очень хорошо, для чего может понадобиться достаточно много времени, зато уже готовое изделие будет менее подвержено растрескиванию и рассыханию.

Сушка может производиться несколькими. Атмосферная сушка или сушка на вольном воздухе, отличается простотой и доступностью, но дерево, расположенное под навесом, защищающим его от дождя и прямых солнечных лучей, сохнет очень медленно — от нескольких месяцев до нескольких лет. Летом древесина сохнет лучше, чем весной, осенью и зимой. Но если лето дождливое, она не только плохо сохнет, но может покрыться плесенью и даже загнить. При благоприятной погоде древесину можно высушить до воздушного состояния 12 — 18 % влажности.

Стволы деревьев мягких лиственных пород окоряют, то есть снимают с них кору, и укладывают на стеллажи. Иногда со стороны торцов оставляют полоски коры. Такие же кольца через равные промежутки оставляют в середине. Со стволов деревьев твёрдых пород, например яблони, клёна, кору не снимают совсем. Чтобы древесина не растрескивалась из-за неравномерного высыхания, торцы стволов закрашивают или забеливают. Замазки, закрывающие поры древесины, составляют из смеси олифы и извести-пушонки или древесной смолы и мела. При сушке небольших стволов торцы замазывают толстым слоем густой масляной краски.

Вываривание в масле и олифе небольших кусков твёрдой древесины не только предупреждает появление трещин, но и усиливает декоративную выразительность материала. Заготовки для мелких резных вещей из яблони, самшита, груши, и дуба вываривают в натуральной олифе, льняном хлопковом, древесном (олифковом) масле. Во время варки масло вытесняет из древесины влагу в воздух, заполняя межклеточные пространства. Вываренную в масле или олифе древесину сушат затем при комнатной температуре. Хорошо просушенная древесина приобретает дополнительную прочность и влагостойкость, прекрасно шлифуется и полируется.

Вываривание древесины в солёной воде также предупреждает её растрескивание. К тому же соль надёжно защищает древесину от проникновения в неё гнилостных микробов. В деревообрабатывающих мастерских леспромхозов, выпускающих корыта и другую долблёную посуду, готовые изделия из липы, осины и ивы проваривают в 25-процентном растворе поваренной соли.

Небольшие заготовки из твёрдой и мягкой древесины можно обработать и в домашних условиях. Сырую древесину кладут в глубокую кастрюлю и заливают доверху солёной водой из расчёта 4 – 5 столовых ложек поваренной соли на литр воды. Древесину варят на медленном огне в течении двух-трёх часов, затем вынимают из солёной воды и сушат при комнатной температуре.

Зарывание древесины в стружки — широко известный и надёжный способ сушки древесины, применяемый токарями и резчиками по дереву Сырые токарные детали токарь тут же зарывает в стружки, полученные при их точении или заранее заготовленные. Резчик по дереву зарывает в стружки неоконченную резную доску или скульптуру. Они равномерно высыхают вместе со стружками. Эта мера избавляет изделие от коробления и появления трещин, особенно при продолжительном перерыве в работе.

Мастера-древоделы всегда были неистощимы на выдумку, особенно когда нужно было получить добротный материал. Приметив, что даже в лютые морозы внутри навозной кучи постоянно сохраняется довольно высокая температура, они стали зарывать в неё дубовые кряжи. Весной кряжи обмывали и в проточной воде и сушили под навесом на открытом воздухе.

Камерная сушка широко применяется на деревообрабатывающих предприятиях. В специальных сушильных камерах древесину обрабатывают перегретым паром и топочным газом. Высушенная в камерах древесина имеет комнатносухую влажность 8-12 % и идёт на столярные, токарные и резные работы. От трёх суток до недели требуется, чтобы высушить древесину мягких пород, например, сосну, липу или ель. От двух недель до месяца должна сохнуть в камере твёрдая древесина дуба, бука или вяза. Но при камерной сушке появление трещин не исключено. Поэтому учёные постоянно ищут более совершенные и быстрые способы сушки древесины.

В последние годы были созданы сушильные камеры, работающие на токах высокой частоты. В таких камерах между двумя латунными сетками-электродами помещается древесина. К электродам подаётся ток от высокочастотного генератора. В электрическом поле древесина сушится почти в 20 раз быстрее, чем в паровой камере. Таким способом сушат ценную древесину твёрдых пород.