08/08/2023 Види та властивості деревини. Деревина як конструкційний матеріал. Пиломатеріали, способи їх отримання. Види та призначення пиломатеріалів. Вплив вологості, механічних і технологічних властивостей на вибір деревини для виготовлення виробів. Дефекти деревини. Вибір деревини для виготовлення виробу.
Різноманітні деревообробні ремесла здавна були поширеними на території всієї України, бо деревина – це універсальний матеріал, із якого можна було виготовити багато необхідних речей: посуд, меблі, іграшки, прикраси, знаряддя праці, човни, мости, вози, сани, будівлі. Сьогодні з неї виготовляють тисячі різних виробів найменувань. Це насамперед меблі різноманітних видів і призначення, деталі будівель і споруд, численний господарський та спортивний інвентар, музичні інструменти.
Для того, щоб правильно підібрати деревину для виготовлення конкретного виробу, визначити доцільні способи обробки, потрібно враховувати особливості її структури: неоднорідність та розташування волокон, які проходять уздовж стовбура.
Зовнішній вигляд поверхні деревини дуже впливає на естетичні якості виробу. Але для забезпечення усіх споживчих та виробничих вимог потрібно враховувати й інші характеристики цього матеріалу, зокрема вологість, міцність, щільність, твердість тощо.
Вологість є однією з основних фізичних властивостей деревини. Вологість показує, скільки грамів води, що міститься в деревині, припадає на 100 г абсолютно сухої деревини. Наприклад, вологість деревини 20 %. Це означає, що на кожні 100 г цієї деревини в абсолютно сухому стані припадає 20 г наявної в ній води; 100 г абсолютно сухої деревини при вологості 20 % важить 120 г.
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 брати вологість деревини, що становить 12 %.
При виборі матеріалу потрібно враховувати, що суха деревина більш гігроскопічна, а отже поглинатиме більше вологи з навколишнього середовища, унаслідок чого збільшиться в розмірах (розбухне). Але з іншого боку, якщо матеріал свіжозрубаний, у процесі висихання він зменшиться в розмірах, можуть з’явитися тріщини (це явище називають усиханням деревини). Крім того, внаслідок нерівномірного висихання різних шарів (з поверхневих шарів вода випаровується швидше) деревина коробиться, тобто деформується, нерідко з появою тріщин. Під час усихання чи набухання зміна лінійних розмірів є більш значною упоперек волокон і може становити до 5-8 % від початкових розмірів. Використання різноманітних покриттів дозволяє значно зменшити гігроскопічність деревини.
Щільність – це відношення маси деревини за певної вологості (кг), до її об’єму (м3). Деревину з більшою щільністю (бук, клен, граб, груша) особливо цінять за її міцність. Деревина хвойних порід має меншу щільність, ніж листяні породи. Тому її важче лакувати і полірувати.
Міцність – це здатність деревини чинити опір руйнуванню під дією механічних навантажень. Міцність зменшується при збільшенні вологості та наявності дефектів (вад). Цю властивість потрібно враховувати для виробів, у яких конструкція несе значні механічні навантаження (наприклад, ніжки у стола, перекладини у драбини).
Твердість – це здатність деревини чинити опір проникненню в неї більш твердого тіла. Різальні інструменти для обробки деревини добирають і заточують з урахуванням її твердості. За ступенем твердості всі деревні породи можна розділити на три групи: м’які (ялина, сосна, кедр, ялиця, тополя, липа, осика, вільха); тверді (модрина сибірська, береза, бук, дуб, в’яз, клен, ліщина, горіх, яблуня, ясен); дуже тверді (акація біла, береза ??залізна, граб, кизил).
Деревина як конструкційний матеріал має певні технологічні властивості, зокрема: здатність утримувати металеві кріплення, здатність до згинання, зносостійкість і опір розколюванню.
Властивість деревини утримувати в собі металеві кріплення(цвяхи, нагелі, шурупи та ін.) пояснюється її пружністю. Цвях, що забивають у деревину, розсовує волокна, які внаслідок своєї пружності тиснуть на поверхню цвяха і тим самим чинять опір його витягуванню.