Как выгнуть дерево в домашних условиях. Технология изготовления изгиба древесины с пропариванием. Особенности работы с деревом

Главная / Обработка древесины / Изгибание древесины

Трудно изготавливать криволинейные мебельные конструкции рам, а изгибы большой крутизны, вырезанные из прямолинейных секций древесины, потребуют сложных технологических приемов, чтобы избежать слабости короткого волокна и больших, экономически невыгодных отходов. Однако с помощью приемов сухого или влажного сгибания можно вполне экономично получать сложные криволинейные формы, а поскольку при этом волокна будут идти вдоль изгиба, а не поперек него, законченное изделие будет более прочным. Сухое гнутье предусматривает предварительное разделение древесины на тонкие секции, но более толстые детали можно изгибать с помощью вымачивания или обработки паром.

Гнутые стулья для кафе и кресла-качалки Майкла Тонети классический пример гнутой мебели, изготовленной с помощью пропаривания, а в тридцатых годах XX века мебель из клееных слоистых материалов стала элементом высокой моды, после изобретения промышленных способов производства различных сортов фанеры. Как гнуть с помощью пара, так и использование послойного изгиба может быть осуществлено в домашней мастерской, и оба способа продолжают применяться в промышленности для производства мебели под старину, а также искусными мастерами-дизайнерами.

Пропаренная древесина может гнуться со сравнительно большой крутизной изгиба. Пар размягчает древесные волокна в достаточной мере для того, чтобы согнуть их и прижить к шаблону требуемой формы. Может потребоваться значительное усилие для сгибания, но это вполне достижимо и в домашней мастерской при использовании базового оборудования. Потребуется изготовить шаблон, прижимной хомут и паровую камеру. Сгибание древесины нельзя отнести к точным процедурам. Существует множество вариантов, и зачастую метод проб и ошибок является единственно возможным способам получения требуемого результата.

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%.

Изгиб
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.

Методы механической обработки

В некоторых случаях нет смысла прибегать к размягчению: например, если деталь будет закреплена на достаточно жёстком каркасе, она сама со временем примет нужную форму вследствие естественных перепадов влажности. Другим частным случаем можно назвать необходимость согнуть фанеру под радиусом, меньше допустимого для определённой толщины. Здесь стоит использовать как размягчение листа, так и его механическую обработку.

Один из методов обработки перед сгибанием — нанесение на внутреннюю сторону изгиба ряда надрезов, параллельных оси сворачивания. Надрезы лучше выполнять конусной фрезой с использованием линейной направляющей. Глубина канавок должна быть не больше 3/4 толщины заготовки, при этом в итоге целыми должны остаться не менее двух слоёв шпона.

Если надрезы будут обращены внутрь детали и скрыты из виду, их число и шаг рассчитывать нет смысла. Образованные впоследствии рубцы могут быть при необходимости выровнены автомобильной шпаклёвкой и отшлифованы до гладкого состояния. При должном усердии можно рассчитать сокращение длины дуги при сгибании, используя заведомо известные угол и радиус изгиба. В этом случае число надрезов будет равно частному от деления сокращения дуги на толщину фрезы в самой широкой части захода. Нужное число надрезов нужно равномерно распределить по всему радиусу изгиба.

Перед фиксацией на шаблоне образованные на фанере надрезы заполняют качественным клеем для древесины, например Titebond 2. Выступающий клей можно сразу снять шпателем или отшлифовать после высыхания. На время застывания клея фанера жёстко фиксируется на шаблоне.

Облегчить размягчение толстой фанеры также можно перфорацией заготовки. Отверстия диаметром в 2–3 значения толщины фанеры выполняют корончатой фрезой или сверлом Форстнера в шахматном порядке с шагом около 80–100 мм между ними. Степень перфорации может быть и больше, это определяется как податливостью фанеры к сгибанию, так и требуемой итоговой прочностью детали. Естественно, такой метод изгиба подходит только для скрытых технологических элементов, не образующих финишной плоскости. При желании согнутую деталь можно обшить с одной или обеих сторон шпоном или тонкой фанерой, предварительно размягчив их.

Зачастую, при изготовлении конструктивных элементов из древесины необходимо получить криволинейные детали, и не всегда можно выполнить подобный элемент простым выпиливанием или фрезерованием. Для этой цели используется
гнутье древесины. Такая технология позволяет экономнее расходовать древесину, чем технология ее механической обработки, что особенно актуально для районов с дефицитом лесоматериалов.
Собственно, гнутье древесины – старинный способ получения криволинейных заготовок, основанный на свойстве древесины менять форму под действием влаги, температуры и внешней нагрузки, а также ее способности сохранять обретенную форму и после снятия нагрузок. Внешние нагрузки в данном случае – это изгибающие силы в сочетании с пластичностью древесины, позволяющие гнуть деревянные заготовки. Теоретически сущность этих процессов состоит в возникновении в материале нормальных (перпендикулярно направленных по отношению к поперечному сечению) напряжений, растягивающих материал по выпуклой и сжимающих его по вогнутой сторонам. Этот процесс связан со сдвигом слоев материала вдоль волокон. Поэтому спил должен проходить как раз вдоль волокон, а сучки недопустимы.

Величины возникающих напряжений зависят от толщины бруска, причем они значительно различаются на участках растяжения и сжатия: допустимое растяжение древесины не превышает 1-2 %, а вот предел сжатия достигает 15-20 %. Вот почему при свободном изгибе детали из древесины разрушаются вследствие разрыва внешних слоев, на которые действуют силы растяжения. Во избежание таких разрывов следует воспользоваться провариванием или пропариванием древесины – гнутье древесины в этом случае произойдет без ее разрушения. Метод пропаривания предпочтительнее, поскольку в этом случае волокна древесины пропитываются влагой более равномерно, однако в кустарных условиях этот метод технически не всегда возможен. Поэтому вместо него лучше использовать проваривание, особенно, если необходимо согнуть небольшой участок детали.

Гнутье древесины советы

Проварку следует производить в воде, нагретой до 90-95 оС, доводить воду до кипения не следует. Длительность проварки определяется видом древесины, ее исходной влажностью и толщиной бруска. Например, брусок толщиной 40 мм из бука с первоначальной влажностью 15 % необходимо проваривать 1 час 30 минут. Затем деталь необходимо закрепить в струбцине шаблона и, понемногу повышая нагрузку, придать ей требуемую форму.
Древесина лиственных пород (береза, бук, ясень, граб, клен, липа и др.) является наиболее пластичной, поэтому чаще используются для получения гнутых древесных заготовок.

Способ расслоения

Расслоение

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.

Доски скрепляются после склеивания

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.

Как согнуть дерево

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.

ТЕХНОЛОГИЯ ГНУТЬЯ С ВЫПОЛНЕНИЕМ НАДРЕЗОВ НА ЗАГОТОВКАХ

При определении числа запиливаемых на заготовке надрезов для гнутья по известному радиусу (оно зависит еще и от ширины паза и породы древесины) пользуемся вспомогательной конструкцией. Для этого берем брусок, аналогичный заготовке (рис. 2). Выпиливаем на нем один единственный надрез с глубиной в 2/3-3/4 толщины бруска. На листе бумаги проводим прямую и отмечаем на ней точку надреза.

Кладем брусок на бумагу так, чтобы его нижняя кромка до надреза совпала с прочерченной линией и отмеченной точкой места надреза, и крепим брусок струбциной к рабочему столу. Откладываем на линии и бруске расстояние требуемого радиуса b и сгибаем брусок, пока верхние кромки надреза не сомкнутся. Расстояние а между концом линии и меткой на бруске будет расстоянием между отдельными надрезами, которые можно разметить на заготовке.

Если надрезы необходимо запилить на наружной стороне заготовки, расстояние между ними и соответственно их число определяем таким же способом. Заготовку сгибаем настолько, насколько это позволяет эластичность древесины. Если пробный кусок дерева сломается, то этого можно ожидать и от закрепленной в пресс-форме заготовки.

По материалам журнала “Делаем сами”

Источник: www.norstar.ru

Выпиливание изогнутой деревянной детали

Деревянную изогнутую деталь можно сделать либо выпиливанием фигуры, либо ее сгибанием. Вырезая деревянную деталь, нет необходимости использовать дополнительные типы обработки, специальных приспособлений и знаний, как в случае со сгибанием.
К тому же выпиливание изогнутой детали экономит время, выпилить пространственную форму быстрее. Но на этом положительные стороны выпиливания, в сравнении с изгибанием, заканчиваются.
Если выпиливать изогнутое изделие, то образуется масса безвозвратно потерянного материала, который становится отходом. Кроме того, поперечные срезы обычного обрезного пиломатериала, попадают в зону радиусов вырезаемой детали. Это значительно ухудшает внешний вид и усложняют шлифование и другие доводки дерева.
Изготовленная деталь может разломиться на скругленных участках волокна, которые идут поперек сечения.

Изготовление стропильной системы для полукруглой и стрельчатой крыши

Наиболее распространённые формы крыш у коттеджей – «вальма» и «двухскатка». Это объясняется тем, что такая форма крыши хорошо известна многим строителям, а все этапы изготовления подробно расписаны в любом методическом издании.

Однако, многие частные застройщики хотели бы отойти от «штампов». Растёт интерес к куполообразным, полукруглым и стрельчатым формам крыш. Помимо привлекательного внешнего вида, такая крыша обладает рядом существенных достоинств:

Высокая прочность и несущая способность;
Высокая устойчивость к сильному ветру;
На поверхности такой крыши не скапливается снег и не застаивается дождевая вода;
Больший объём внутреннего полезного пространства и высота потолков в жилой мансарде;
Элементы арочной стропильной системы (особенно если они выполнены в виде ферм) могут стать эффектным декоративным элементом внутреннего убранства мансарды.

Видео пропаривания и гнутья

Вашему вниманию предоставляется видео о технологическом процессе гнутья древесины:

Удачи и успехов! До новых встреч, с вами был Андрей Ноак!

—Рубрики

Текстиль.Различные идеи по работе с материалом (868)
Rag rug или что можно сделать из старых вещей (275)
Шитье (175)
Мишки тедди (120)
Кожа (97)
Дизайнеры одежды,мода (57)
Цветы из ткани (48)
Батик (33)
Индийский пэчворк (11)
Сутаж (7)
Вязание (854)
Спицы (502)
Крючок (244)
На вилке (9)
На пальцах (7)
Мебель и все связанное с деревом (518)
Резьба по дереву. (96)
мебель своими руками (65)
Роспись по дереву (38)
Береста (31)
Выпиливание (30)
Выжигание (13)
Изделия из листьев (12)
Мебель 21 века. (12)
Ширма (12)
Изделия из спичек (7)
Ар-Нуво.Мебель и мастера (5)
Арт-Деко.Мебель и мастера (1)
Ремонт и дизайн дома (517)
Деталь в интерьере (148)
Интерьер (123)
Мозаика (93)
Интерьерная роспись или фрески (42)
Витражи (39)
Уборка и средства для нее. (36)
Все из мусора (16)
Кулинария (450)
Выпечка (173)
Все из мяса (91)
Заготовки (41)
Напитки (18)
Корейские блюда (13)
Супы (12)
Салаты (10)
Молоко и молочные продукты (10)
Рыба (5)
Соусы (5)
Вышивка (434)
Бисер (80)
вышивка лентами (41)
Вышивка крестиком (24)
Вышивка гладью (10)
Все из бумаги (291)
Папье маше (60)
Картон (36)
Гафро-картон (7)
Арте-франчез (4)
Мозаика из бумаги (4)
Плетение (227)
Макраме (36)
Из проволоки (24)
Плетеная мебель (8)
Записная книжка (217)
Роспись (186)
Лепка (177)
Гипс (78)
Холодный фарфор (20)
Соленое тесто (7)
Искусствоведение. Культурология (168)
Звезды философии (3)
Искусство (157)
Акварель (32)
Здоровье. (150)
Войлок (140)
Дача.Сад.Огород (100)
Истории из жизни.Жизнь во Франции (46)
Пластмасса и все из нее (43)
Введение в рисование (42)
Резьба и вышивка по яичной скорлупе (30)
Скульптура (30)
Металл .Работы с ним (18)
Свечи (16)
Стекло.Работы с ним (13)
Кость (8)

Необходимые материалы

Для работы нам понадобятся следующие элементы из дерева:

6 шт. ножек (высота 5 см х ширина 7 см х длинна 50 см);
по две продольных рейки: передних 2 шт. (ближний край – высота 4 см х ширина 4 см х длинна 80 см) задних 2 шт. (дальний край 4 см х 4 см х 100 см);
брусок поперечный 3 шт. (высота 4 см х ширина 4 см х длинна 40 см),
металлические оцинкованные уголки (4х4 см) 14 шт., (5х7) 6 шт.,
34 дощечки (высота 2 см х ширина 5 см х длинна 50 см), из которых сделаем непосредственно место для сидения.

Как согнуть фанеру, ДВП, МДФ

В домашних условиях фанеру сгибают путем увеличения ее влажности, последующей утюжкой (потребуется утюг), и закреплением в шаблоне. Шаблоном может служить любой каркасный элемент и вовсе необязательно его форма должна быть криволинейной. Крепится к шаблону изделие посредством скотча. Можно зажимать согнутую фанеру между двумя распорками, придавать ей согнутую форму за счет веревок, обвязывая ими изделие в нескольких местах вдоль радиуса искривления. Фанеру можно использовать только после того, как она высохнет. Вроде с тем, как согнуть фанеру, мы разобрались – идем дальше.

Как согнуть ДВП? Методика та же, что и в предыдущем случае! А как согнуть МДФ? В этом случае можно пойти двумя путями: либо изгибать тонкие листы (не более 5 мм) и склеивать их между собой, либо использовать гибкий МДФ . в котором с одной из сторон есть поперечные прорези. Толщина таких листов обычно составляет 8 мм. При изгибе они накладываются друг на друга фрезерованными сторонами, после чего склеиваются. Вот, собственно, и все!

https://

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!

Короб для пропаривания древесины

В коробе должно быть отверстие, предназначенное для выхода давления пара. Для того, чтобы конструкция не взорвалась

После пропаривания, фиксируют необходимую форму древесины и сушат до достижения влажности в 15%. Далее выдерживают зафиксированную форму 5-7 дней и проводят финишную обработку

Химическая обработка

Химическая обработка древесины для улучшения ее пластичности проводится методом выдерживания в растворах. Существуют готовые химические средства в магазинах. Толстые заготовки следует вынимать из растворов после нескольких часов. И оставлять на некоторое время для более равномерного распределения раствора внутри самой заготовки. Поскольку внешние слои заготовки насыщаются и частично утрачивают способность впитывать.

Некоторые рецепты приготовления растворов для химической обработки древесины, для добавления пластичности

1.Вода, столярный клей, глицерин, спирт в соотношении 3:2:1:1
2.Вода, глицерин, спирт, в соотношении 4:2:1
3.Раствор аммиака 10%, глицерин, спирт, соотношение 3:1:1
4.Заготовка отмачивается в 25% водном растворе аммиака. Чем дольше древесина находится в аммиачном растворе, тем пластичнее она становится

Не забываем, что температура ускоряет химические реакции.

Работая с химическими составляющими, помните о технике безопасности. Защищаем себя фартуком, перчатками, очками и маской, во избежание попадания ядовитых паров в легкие, глаза и на кожу.

Нагрев в паровой коробке

Паровая коробка
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.

Придаем форму

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.

Сгибание древесины. Несколько важных советов

Изогнутую древесину нужной формы фиксируют в таком положении на время, пока структура древесины не стабилизируется (5-7 дней в среднем, после высыхания до 15%).
Важно, что разные породы древесины и гнутся по-разному. Твердые породы древесины хорошо воспринимают сгибание (дуб, бук, вяз и т.д.).
Хвойные породы в сгибании практически не используют.
Чем тоньше деревянная заготовка, тем легче ее гнуть.
Самым лучшим вариантом заготовки для сгибания будет материал, расколотый вдоль волокон.
Выбирайте древесину для сгибания тщательно. Она должна быть без дефектов (сучков, смоляных карманов, трещин и так далее)

Независимо от того, каким методом подготавливать древесину к сгибанию, после того как дерево будет вынуто из формы, изгиб слегка расслабится.

Поэтому радиус изгиба должен быть немного меньше нужного, чтобы впоследствии компенсировать этот эффект

Шина как действенный способ избежать разрушения древесины при изгибании

Так как основной проблемой является разрыв волокон со стороны наружного радиуса, именно эту поверхность заготовки нужно как-то стабилизировать. Одним из самых распространённых методов является использование накладной шины. Шина представляет собой стальную полосу толщиной от полмиллиметра до двух миллиметров, которая охватывает брус или доску по наружному радиусу и изгибается на шаблоне вместе с древесиной. Упругая полоса поглощает часть энергии при растягивании и одновременно с этим перераспределяет разрушающую нагрузку по длине заготовки. Благодаря такому подходу в купе с увлажнением и нагревом, допустимый радиус изгиба уменьшается в разы.

Параллельно с использованием стальной шины в гибочных приспособлениях и станках добиваются механического уплотнения древесины. Делается это при помощи прессующего ролика, который давит на заготовку по наружному радиусу изгиба. Кроме того, форма-шаблон в таком приспособлении часто наделена 3-миллиметровыми зубьями (с шагом около 0,5 см), ориентированными навстречу ходу заготовки.

Задача зубчатой поверхности шаблона — не дать заготовке проскользнуть, предотвратить взаимный сдвиг волокон в деревянном массиве, а также создать мелкую вдавленную гофру в вогнутом радиусе детали (волокна тут запрессовываются вовнутрь массива, следовательно, решаются проблемы со складками).

Схема изгиба с шиной

Прессование с шиной позволяет с минимальным процентом брака изгибать бруски и доски из хвойной и мягкой лиственной древесины. Обратите внимание, что детали из относительно твёрдых пород при гнутье с прессованием становятся примерно на десять-двенадцать процентов тоньше, а сосновые и еловые заготовки – на 20-30% тоньше. Но к положительным моментам этого метода нужно отнести значительное увеличение прочностных характеристик готового изделия, а также существенное снижение требований к наличию пороков и дефектов в заготовках из древесины.