Как изогнуть дерево для мебели?

Как изогнуть дерево для мебели?

При изготовлении полозьев для кресла-качалки, изогнутых планок для спинки стула или планшира для лодки вам понадобятся изогнутые деревянные детали. Вы можете вырезать их из массивной древесины или же изогнуть заготовку, которая была обработана паром, ламинирована или прорезана. Овладение этими навыками – еще одна веха на пути к овладению столярным искусством. Ниже рассказывается об основах.

Какую древесину изгибать легче, а какую труднее?

Некоторые породы древесины ведут себя лучше других из-за клеточного строения и текстуры волокон. Легче всего изогнуть древесину с длинными волокнами, например белый и красный дуб, ясень и гикори. Вяз, клен, орех и вишню изогнуть можно, но с большими усилиями. Вам следует избегать древесины мягких пород, например ели и сосны, а также плотной или маслянистой тропической древесины, в частности железного дерева и африканского красного дерева. Какую бы породу древесины вы не выбрали, позаботьтесь, чтобы заготовки были прямослойными и без сучков.

Как долго следует обрабатывать древесину паром, чтобы она стала достаточно пластичной для изгибания?

Практическое правило гласит: обрабатывать паром надо в течение часа на каждый дюйм (2,5 см) толщины заготовки. Если время обработки меньше – будет тяжело изогнуть заготовку; если больше – будет трудно работать с древесиной.

Что происходит с древесиной во время сгибания под паром?

Деревянные волокна связаны между собой лигнином, похожим на клей веществом, окружающим клетки. Когда дерево обрабатывают паром при температуре 88-107°С, лигнин размягчается, позволяя волокнам в процессе изгибания заготовки растягиваться или сжиматься. Когда древесина охлаждается, лигнин снова затвердевает, и волокна фиксируются в новом положении.

Легче ли изогнуть свежесрубленную древесину, чем высушенную?

Да. Зеленая древесина более пластична, и чем она свежее, тем лучше. Древесину высушенную на воздухе, сгибать труднее, а высушенную в сушильной камере еще труднее.

Изгибание планок для спинки кресла-качалки. Можно ли соорудить небольшое приспособление для сгибания под паром?

Можно. Все, что вам надо, это источник пара и паровая камера. Простейшим источником пара является электрический чайник; на втором месте стоит машина для отпаривания обоев. Простейшая паровая камера – это ящик, сделанный из фанеры толщиной 19 мм.

Вот несколько советов.

♦ Делайте ящик минимально необходимого размера, поскольку для максимальной эффективности пар должен нагревать всю камеру.

♦ Снабдите камеру нагелями, чтобы получилась полка, на которой древесина будет доступна пару со всех сторон.

♦ Соорудите простое приспособление для подачи пара от источника к камере. Его можно сделать с помощью трубки из ПВХ и нескольких фитингов.

♦ Не делайте ящик герметичным. Просверлите несколько отверстий диаметром 6 мм для выхода пара и конденсата и измерения температуры поварским термометром.

♦ Слегка наклоните ящик, чтобы дать сток сконденсировавшейся влаге.

Как мне изготовить форму для изгибания обработанной паром древесины и как ею пользоваться?

Сделайте форму из нескольких слоев фанеры толщиной 19 мм или сплоченных досок. Под днищем формы с обоих концов поместите скошенные блоки, на которые будут надежно опираться прижимы струбцин.

Наденьте защитные очки и выньте свою заготовку из паровой камеры. Положите ее на форму и прижмите один конец струбциной, подложив под прижим обрезок древесины для равномерного распределения давления по ширине доски. Таким же образом прижмите другой конец заготовки. Лучше всего помещать заготовку на форму сразу же после извлечения ее из паровой камеры.

Я делаю комплект стульев с изогнутыми спинками для столовой, но предпочел бы склеивать по несколько тонких планок, а не изгибать под паром одну толстую заготовку. Насколько тонкими должны быть планки для спинок и как подготовить древесину к склеиванию?

Большинство сортов древесины становятся гибкими при толщине 3 мм и меньше. Сначала выберите доску такой толщины, чтобы ее хватило на изготовление планок с учетом толщины распилов. Лучше взять доску большей длины, чем вам необходимо, а после изгибания вырезать планки нужной длины.

Отрежьте одну планку на круглопильном станке, снаряженном гладким пильным диском, и отложите ее в сторону. Сгладьте кромку доски на фуговальном станке, отрежьте следующую планку и повторите процесс. В результате фугования доски перед отрезанием следующей заготовки одна сторона каждой планки будет гладкой, хорошо подходящей для нанесения клея. Складывайте планки стопкой в том же порядке, в котором они были отрезаны.

Как сделать и использовать форму для склеивания тонких планок?

Сначала вырежьте из фанеры или МДФ шаблон по форме нижней части желаемой кривой (фактически несколько меньшего размера, чтобы компенсировать упругую деформацию планок). Для изгибания более широких планок вам понадобится скрепить два или три слоя материала.

Перовым сверлом высверлите отверстия на расстоянии пары дюймов от края, чтобы было за что цепляться прижимам. Прижмите форму к листу фанеры.

Вырежьте несколько изогнутых прижимных блоков, чтобы равномерно распределять давление струбцин по внешней стороне изгибаемых планок. Нанесите на планки клей, сложите стопкой и прижмите один конец к форме струбциной. Продолжайте добавлять струбцины и блоки, прижимая планки к форме. Изредка постукивайте по кромкам планок, чтобы они располагались заподлицо. Оставьте струбцины на ночь, потом снимите их.

Какой клей лучше всего подходит для склеивания тонких планок?

Лучше всего использовать клей, который при высыхании становится твердым: эпоксидный, полиуретановый, резорциновый или смоляной.

Резорциновый клей хорош для темных пород древесины, но при склеивании светлой древесины оставляет заметную темную линию. Для светлой древесины стоит использовать специальный светлый смоляной клей, который продается в столярных магазинах.

Я знаю, что большинство сортов древесины после снятия с формы будут слегка разгибаться. Как это компенсировать?

Точного рецепта не существует, поскольку играют роль такие факторы, как время, проведенное на шаблоне, сорт дерева, его толщина, степень изгибания и прочее. Лучше перегнуть древесину, чем недогнуть. Слишком сильно изогнутую древесину можно слегка распрямить, немного подогрев ее горячим воздухом из фена для волос или положив на вогнутую часть влажное полотенце после снятия с формы. Однако трудно сильнее изогнуть заготовку после охлаждения. Лучше всего сначала поэкспериментировать, а потом делать деталь.

Совет: добрый старый смягчитель ткани

Если вы собираетесь изогнуть одну-две тонкие планки, попробуйте намочить дерево в ванне, наполненной теплой водой с небольшой добавкой смягчителя ткани. Эта смесь способствует размягчению древесных волокон.

Как гнут пропиленную древесину?

Как показывает само название, при этом способе в заготовке делают несколько поперечных пропилов, чтобы сделать ее достаточно гибкой. Обычно пропилы располагаются с промежутками 13 – 25 мм (в зависимости от того, насколько сильно нужно согнуть заготовку), а глубину пропилов выбирают так, чтобы на лицевой стороне оставалось около 3 мм нетронутой древесины. Этот метод имеет свои недостатки: пропилы видны на кромках и их приходится каким-либо образом маскировать. Кроме того, на изогнутой доске могут возникнуть изломы, если промежутки между пропилами и глубина пропилов выбраны неправильно.

Можно ли просто вырезать полозья из цельного дерева?

Да. Сначала из толстого картона сделайте шаблон. Выберите твердое дерево с прямыми волокнами, свободное от дефектов, и поместите на него шаблон. Проверьте кривую и ее расположение относительно волокон. Чем ближе к прямому углу будут расположены волокна по отношению к изогнутой детали (то есть на ее концах), тем больше вероятность раскола этих частей. Если изгиб умеренный, проблема может быть не слишком серьезной. Расположив шаблон оптимальным способом, перенесите его контуры на древесину. Если деталь сильно изогнута, имеет смысл сделать эти участки толще, в виде округлых головок.

Справочник | Лесоматериалы | Деревянное строительство

Вы здесь

Технология гнутья столярной древесины

При изготовлении мебели не обойтись без криволинейных деталей. Получить их можно двумя способами — выпиливанием и гнутьем. Технологически, казалось бы, легче выпилить криволинейную деталь, чем отпаривать, гнуть а затем в течении определенного времени выдерживать ее до полной готовности. Но у выпиливания есть ряд негативных последствий.

Первое — существует большая вероятность перерезания волокон при работе с выкружной пилой (именно она применяется при такой технологии). Следствием перерезания волокон будет потеря прочности детали, и, как следствие, всего изделия в целом. Второе — технология выпиливания предполагает больший расход материала, чем технология гнутья. Это очевидно и комментариев не требуется. Третье — все криволинейные поверхности выпиленных деталей имеют торцовые и полуторцовые поверхности срезов. Это существенно влияет на условия дальнейшей их обработки и отделки.

Гнутье позволяет избежать всех этих недостатков. Конечно, гнутье предполагает наличие специального оборудования и приспособлений, а это не всегда возможно. Тем не менее, гнутье возможно и в домашней мастерской. Итак, какова же технология процесса гнутья?

Технологический процесс изготовления гнутых деталей включает в себя гидротермическую обработку, гнутье заготовок и их сушку после гнутья.

Гидротермической обработкой достигается улучшение пластических свойств древесины. Под пластичностью понимают свойства материала изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил и сохранять ее после того, как действие сил будет устранено. Наилучшие пластические свойства древесина приобретает при влажности 25 — 30% и температуре в центре заготовки к моменту гнутья примерно 100°С.

Гидротермическую обработку древесины выполняют пропариванием в котлах насыщенным паром низкого давления 0,02 — 0,05 МПа при температуре 102 — 105°С.

Так как продолжительность пропаривания определяется временем достижения заданной температуры в центре пропариваемой заготовки, то время пропаривания увеличивается с увеличением толщины заготовки. Например, для пропаривания заготовки (с начальной влажностью 30% и начальной температурой 25°С) толщиной 25 мм с достижением температуры в центре заготовки 100°С необходим 1 ч., толщиной 35 мм — 1 ч.50 мин.

Рис.1. Шина с упорами для гнутья заготовки: 1 — упоры; 2 — заготовка; 3 — винт; 4 — шина	Рис. 2. Гнутопропильные заготовки: А — с продольными пропилами на концах деталей; Б — с пропилами в плитах; В, Г — с пазами в плитах; 1— заготовки; 2 — готовые узлы

При гнутье заготовку кладут на шину с упорами (рис.1), затем в механическом или гидравлическом прессе заготовку вместе с шиной изгибают на заданный контур, в прессах, как правило, изгибают одновременно несколько заготовок. По окончании гнутья концы шин стягивают стяжкой. Согнутые заготовки поступают на сушку вместе с шинами.

Сушат заготовки 6 — 8 ч. Во время сушки стабилизируется форма заготовок. После сушки заготовки освобождают от шаблонов и шин и выдерживают не менее 24 ч. После выдержки отклонение размеров гнутых заготовок от первоначальных обычно составляет ±3 мм. Далее заготовки обрабатывают.

Для гнутых заготовок применяются лущеный шпон, карбамидоформальдегидные смолы КФ-БЖ, КФ-Ж, КФ-МГ, М-70, древесностружечные плиты П-1 и П-2. Толщина заготовки может быть от 4 до 30 мм. Заготовки могут иметь самые разнообразные профили: уголковые, дугообразные, сферические, П-образные, трапециевидные и корытообразные (см. рис.2). Такие заготовки получаются путем одновременного сгиба и склеивания между собой смазанных клеем листов шпона, которые сформированы в пакеты (рис. 3). Такая технология позволяет получить изделия самых разнообразных архитектурных форм. К тому же изготовление гнутоклееных деталей из шпона экономически целесообразно из-за малого расхода лесоматериалов и сравнительно небольших трудозатрат.

Рис. 3. Гнутопропильные заготовки: А — заготовка с пропилами; Б — закладка шпона в пропилы; 1 — закладываемые полоски шпона; 2 — нож	Рис. 4. Фиксация на жестком шаблоне с помощью струбцин: 1 — склееные пласти; 2 —жесктий шаблон; 3 — струбцина

Пласты делянок намазывают клеем, закладывают в шаблон и запрессовывают (рис. 4). После выдержки под пресом до полного схватывания клея узел сохраняет приданную ему форму. Гнутоклееные узлы изготовляют 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. Изгиб шпона, при котором волокна древесины остаются прямолинейными, называется изгибом поперек волокон, а при котором волокна изгибаются — изгибом вдоль волокон.

При конструировании гнутоклееных узлов из шпона, несущих при эксплуатации значительные нагрузки (ножки стульев, корпусных изделий), наиболее рациональны конструкции с изгибом вдоль волокон во всех слоях. Жесткость таких узлов значительно выше, чем узлов с взаимно перпендикулярным направлением волокон древесины. Со взаимно перпендикулярным направлением волокон шпона в слоях конструируют гнутоклееные узлы толщиной до 10 мм, не несущие больших нагрузок при эксплуатации (стенки ящиков и т. п.). В этом случае они меньше подвержены формоизменяемости. Наружный слой таких узлов должен иметь долевое направление волокон (изгиб вдоль волокон), так как при изгибе поперек волокон в местах изгиба появляются мелкие долевые трещины, которые исключают хорошую отделку изделия.

Допустимые (радиусы кривизны гнутоклееных элементов из шпона зависят от следующих конструктивных параметров: толщины шпона, количества слоев шпона в пакете, конструкции пакета, угла изгиба заготовки, конструкции пресс-формы.

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

В таблицах оставшиеся после пропилов элементы названы крайними, остальные — промежуточными. Минимальное расстояние между пропилами, которое можно получить, составляет около 1,5 мм.

С увеличением радиуса изгиба плиты расстояние между пропилами уменьшается (рис. 5). Ширина пропила зависит от радиуса изгиба плиты и количества пропилов. Для получения закругленных узлов, в плите после ее фанерования и шлифования выбирают паз в том месте, где будет изгиб. Паз может быть прямоугольным или типа «ласточкин хвост». Толщина оставшейся фанерной перемычки (дна паза) должна быть равна толщине облицовочной фанеры с припуском 1—1,5 мм. В прямоугольный паз вставляют на клею закругленный брусок, а в паз «ласточкин хвост» — полосу шпона. Затем плиту изгибают и выдерживают в шаблоне до схватывания клея. Для придания углу большей прочности в него с внутренней стороны можно поставить деревянный угольник.

Справочник | Лесоматериалы | Деревянное строительство

Вы здесь

Технология гнутья столярной древесины

При изготовлении мебели не обойтись без криволинейных деталей. Получить их можно двумя способами — выпиливанием и гнутьем. Технологически, казалось бы, легче выпилить криволинейную деталь, чем отпаривать, гнуть а затем в течении определенного времени выдерживать ее до полной готовности. Но у выпиливания есть ряд негативных последствий.

Первое — существует большая вероятность перерезания волокон при работе с выкружной пилой (именно она применяется при такой технологии). Следствием перерезания волокон будет потеря прочности детали, и, как следствие, всего изделия в целом. Второе — технология выпиливания предполагает больший расход материала, чем технология гнутья. Это очевидно и комментариев не требуется. Третье — все криволинейные поверхности выпиленных деталей имеют торцовые и полуторцовые поверхности срезов. Это существенно влияет на условия дальнейшей их обработки и отделки.

Гнутье позволяет избежать всех этих недостатков. Конечно, гнутье предполагает наличие специального оборудования и приспособлений, а это не всегда возможно. Тем не менее, гнутье возможно и в домашней мастерской. Итак, какова же технология процесса гнутья?

Технологический процесс изготовления гнутых деталей включает в себя гидротермическую обработку, гнутье заготовок и их сушку после гнутья.

Гидротермической обработкой достигается улучшение пластических свойств древесины. Под пластичностью понимают свойства материала изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил и сохранять ее после того, как действие сил будет устранено. Наилучшие пластические свойства древесина приобретает при влажности 25 — 30% и температуре в центре заготовки к моменту гнутья примерно 100°С.

Гидротермическую обработку древесины выполняют пропариванием в котлах насыщенным паром низкого давления 0,02 — 0,05 МПа при температуре 102 — 105°С.

Так как продолжительность пропаривания определяется временем достижения заданной температуры в центре пропариваемой заготовки, то время пропаривания увеличивается с увеличением толщины заготовки. Например, для пропаривания заготовки (с начальной влажностью 30% и начальной температурой 25°С) толщиной 25 мм с достижением температуры в центре заготовки 100°С необходим 1 ч., толщиной 35 мм — 1 ч.50 мин.

Рис.1. Шина с упорами для гнутья заготовки: 1 — упоры; 2 — заготовка; 3 — винт; 4 — шина	Рис. 2. Гнутопропильные заготовки: А — с продольными пропилами на концах деталей; Б — с пропилами в плитах; В, Г — с пазами в плитах; 1— заготовки; 2 — готовые узлы

При гнутье заготовку кладут на шину с упорами (рис.1), затем в механическом или гидравлическом прессе заготовку вместе с шиной изгибают на заданный контур, в прессах, как правило, изгибают одновременно несколько заготовок. По окончании гнутья концы шин стягивают стяжкой. Согнутые заготовки поступают на сушку вместе с шинами.

Сушат заготовки 6 — 8 ч. Во время сушки стабилизируется форма заготовок. После сушки заготовки освобождают от шаблонов и шин и выдерживают не менее 24 ч. После выдержки отклонение размеров гнутых заготовок от первоначальных обычно составляет ±3 мм. Далее заготовки обрабатывают.

Для гнутых заготовок применяются лущеный шпон, карбамидоформальдегидные смолы КФ-БЖ, КФ-Ж, КФ-МГ, М-70, древесностружечные плиты П-1 и П-2. Толщина заготовки может быть от 4 до 30 мм. Заготовки могут иметь самые разнообразные профили: уголковые, дугообразные, сферические, П-образные, трапециевидные и корытообразные (см. рис.2). Такие заготовки получаются путем одновременного сгиба и склеивания между собой смазанных клеем листов шпона, которые сформированы в пакеты (рис. 3). Такая технология позволяет получить изделия самых разнообразных архитектурных форм. К тому же изготовление гнутоклееных деталей из шпона экономически целесообразно из-за малого расхода лесоматериалов и сравнительно небольших трудозатрат.

Рис. 3. Гнутопропильные заготовки: А — заготовка с пропилами; Б — закладка шпона в пропилы; 1 — закладываемые полоски шпона; 2 — нож	Рис. 4. Фиксация на жестком шаблоне с помощью струбцин: 1 — склееные пласти; 2 —жесктий шаблон; 3 — струбцина

Пласты делянок намазывают клеем, закладывают в шаблон и запрессовывают (рис. 4). После выдержки под пресом до полного схватывания клея узел сохраняет приданную ему форму. Гнутоклееные узлы изготовляют 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. Изгиб шпона, при котором волокна древесины остаются прямолинейными, называется изгибом поперек волокон, а при котором волокна изгибаются — изгибом вдоль волокон.

При конструировании гнутоклееных узлов из шпона, несущих при эксплуатации значительные нагрузки (ножки стульев, корпусных изделий), наиболее рациональны конструкции с изгибом вдоль волокон во всех слоях. Жесткость таких узлов значительно выше, чем узлов с взаимно перпендикулярным направлением волокон древесины. Со взаимно перпендикулярным направлением волокон шпона в слоях конструируют гнутоклееные узлы толщиной до 10 мм, не несущие больших нагрузок при эксплуатации (стенки ящиков и т. п.). В этом случае они меньше подвержены формоизменяемости. Наружный слой таких узлов должен иметь долевое направление волокон (изгиб вдоль волокон), так как при изгибе поперек волокон в местах изгиба появляются мелкие долевые трещины, которые исключают хорошую отделку изделия.

Допустимые (радиусы кривизны гнутоклееных элементов из шпона зависят от следующих конструктивных параметров: толщины шпона, количества слоев шпона в пакете, конструкции пакета, угла изгиба заготовки, конструкции пресс-формы.

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

В таблицах оставшиеся после пропилов элементы названы крайними, остальные — промежуточными. Минимальное расстояние между пропилами, которое можно получить, составляет около 1,5 мм.

С увеличением радиуса изгиба плиты расстояние между пропилами уменьшается (рис. 5). Ширина пропила зависит от радиуса изгиба плиты и количества пропилов. Для получения закругленных узлов, в плите после ее фанерования и шлифования выбирают паз в том месте, где будет изгиб. Паз может быть прямоугольным или типа «ласточкин хвост». Толщина оставшейся фанерной перемычки (дна паза) должна быть равна толщине облицовочной фанеры с припуском 1—1,5 мм. В прямоугольный паз вставляют на клею закругленный брусок, а в паз «ласточкин хвост» — полосу шпона. Затем плиту изгибают и выдерживают в шаблоне до схватывания клея. Для придания углу большей прочности в него с внутренней стороны можно поставить деревянный угольник.