Prawidłowa wilgotność drewna do obróbki skrawaniem
- Szczegóły
Drewno jest jednym z najlepszych i najpopularniejszych materiałów konstrukcyjnych, cenionym za swoje walory estetyczne i dotykowe. Doskonale sprawdza się w meblarstwie oraz w konstrukcjach drewnianych, takich jak schody, okna, drzwi czy elewacje. Aby jednak drewno mogło pełnić swoją funkcję, musi spełniać określone normy i klasyfikacje, a także podlegać odpowiednim procesom technologicznym i fitosanitarnym.
Wstępne przygotowanie drewna
Wstępne przygotowanie drewna rozpoczyna się już w tartakach od obróbki fitosanitarnej. Produkty pochodzenia naturalnego, w tym drewno, muszą być nadzorowane przez służby fitosanitarne, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się szkodliwych organizmów. Zgodnie z dyrektywami Unii Europejskiej, drewno sprowadzane spoza UE musi być poddane jednemu z następujących zabiegów:
- Obróbce cieplnej lub suszeniu w suszarni, zapewniając temperaturę co najmniej 56°C przez 30 minut wewnątrz elementu.
- Impregnacji ciśnieniowej oficjalnie uznanym impregnatem.
- Gazowaniu oficjalnie uznanym środkiem zabezpieczającym.
Fakt przeprowadzenia każdego z tych zabiegów musi być potwierdzony odpowiednim znakiem.
Tartak ma również obowiązek uzyskania prawa do znakowania drewna konstrukcyjnego symbolem CE, co potwierdza zgodność z normą PN-EN 14081-1+A1:2011. Dodatkowo, producent drewna konstrukcyjnego powinien wdrożyć Zakładową Kontrolę Produkcji, gwarantującą ocenę procesu produkcyjnego i jakości zgodnie z normami.
Zgodnie z normą PN-EN 338, klasy drewna konstrukcyjnego litego oznaczane są od C14 do C50 (gatunki iglaste) oraz od D30 do D70 (gatunki liściaste). Dla każdej klasy określone są parametry, takie jak odporność na zginanie, rozciąganie, moduły sprężystości i gęstość. Najczęściej spotykane klasy to C24 i C27.
Przeczytaj także: Sposoby na suchą piwnicę
Właściwości drewna i ich wpływ na wytrzymałość
Drewno, w przeciwieństwie do innych materiałów konstrukcyjnych, zmienia swoje właściwości w zależności od gęstości i wilgotności. Wyróżnia się trzy klasy sortownicze drewna:
- KW - klasa wyborowa
- KS - klasa średniej jakości
- KG - klasa gorszej jakości (traktowana jako odpad)
Wytrzymałość drewna zależy od kierunku działania sił w stosunku do włókien, czasu trwania obciążeń i wilgotności. Parametry wytrzymałościowe obejmują wytrzymałość na ściskanie, zginanie, rozciąganie, ścinanie i docisk miejscowy, a także moduł sprężystości.
Budowa drewna jest anizotropowa, co oznacza, że charakterystyki sprężysto-wytrzymałościowe określa się oddzielnie dla kierunku wzdłuż i prostopadle do włókien. Sęki wpływają ujemnie na wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien, ale zwiększają wytrzymałość w poprzek włókien. Żywica wpływa pozytywnie na wytrzymałość na ściskanie w obu kierunkach.
Wytrzymałość drewna na rozciąganie wzdłuż włókien jest około 2,5 raza większa niż na ściskanie. Wytrzymałość na rozciąganie w poprzek włókien jest znacznie mniejsza. Ważnym parametrem jest również wytrzymałość na zginanie, na którą duży wpływ mają sęki i odchylenia włókien.
Na wytrzymałość drewna ma wpływ wilgotność. Wzrost wilgotności powoduje spadek wytrzymałości. Przy całkowitym nasyceniu wodą (30%), wytrzymałość spada o 50% przy ściskaniu i o 40% przy zginaniu. Im większa gęstość drewna, tym większa jego wytrzymałość.
Przeczytaj także: Wilgotność w pokoju dziecka
Obróbka drewna do frezowania CNC
W procesie frezowania CNC można używać większości gatunków drewna, ale niektóre sprawdzają się lepiej od innych. Można je podzielić na iglaste i liściaste.
- Gatunki iglaste: Mniej gęste, miękkie i łatwe w obróbce, ale bardziej żywiczne, co może powodować szybsze zużywanie się narzędzi.
- Gatunki liściaste: Bardziej gęste i zwarte, o dobrych właściwościach mechanicznych i mniejszej zawartości żywicy. Najczęściej stosowane to dąb, jesion, orzech amerykański, orzech europejski, czereśnia, klon.
Suszenie i sezonowanie tarcicy
Przed obróbką drewna, ścięte drzewa przeciera się na deski (tarcicę), które następnie poddaje się suszeniu. Celem suszenia jest ustabilizowanie drewna i pozbycie się nadmiaru wody. Drewno liściaste suszy się zazwyczaj do wilgotności 8-10%.
Po suszeniu drewno może posiadać odkształcenia, które należy zniwelować. Do wyrównywania desek służą grubościówki. Wstępnie obrobione deski tnie się na odpowiednią szerokość i długość, np. na pile formatowej.
Przygotowanie klejonek
Jeśli potrzebny jest materiał o większej powierzchni, deski można skleić ze sobą, tworząc klejonki. Deski do klejenia powinny mieć od 40 do 80 mm szerokości. Po sklejeniu klejonki muszą przejść proces schnięcia, a następnie usunięcia pozostałości kleju i szlifowania.
Tabela: Klasy wytrzymałości dla drewna konstrukcyjnego (przykładowe wartości)
| Klasa wytrzymałości | Odporność na zginanie (MPa) | Moduł sprężystości (MPa) |
|---|---|---|
| C14 | 14 | 7000 |
| C24 | 24 | 11000 |
| C30 | 30 | 12000 |
FAQ - Przygotowanie drewna do frezowania CNC
- Jakie drewno najlepiej nadaje się do frezowania CNC?
Najlepiej sprawdzają się stabilne gatunki drewna, takie jak dąb, jesion, orzech amerykański, orzech europejski, czereśnia, klon czy sklejka brzozowa.
Przeczytaj także: Utrzymanie zdrowego wyglądu skóry
- Czy drewno musi być suche przed frezowaniem?
Tak, drewno powinno mieć wilgotność na poziomie około 8-12%. Zbyt wilgotny materiał może się odkształcać i powodować problemy podczas obróbki.
- Czy trzeba usuwać sęki i pęknięcia?
Tak, widoczne wady drewna należy usuwać lub omijać podczas projektowania elementu. Pęknięcia i sęki mogą prowadzić do wyłamań i pogorszenia jakości obróbki.
- Czy drewno trzeba strugać przed CNC?
Tak, powierzchnia powinna być równa i gładka, aby zapewnić stabilne mocowanie materiału na stole maszyny. To wpływa bezpośrednio na dokładność frezowania.
- Czy impregnacja przed frezowaniem jest konieczna?
Zazwyczaj nie stosuje się impregnacji przed frezowaniem, ponieważ środki chemiczne mogą wpływać na pracę narzędzi. Zabezpieczenie wykonuje się po zakończonej obróbce.
tags: #prawidłowa #wilgotność #drewna #do #obróbki #skrawaniem
