Успешные деревянные соединения и влажность древесины

Деревянная столярка существует для того, чтобы люди могли соединять отдельные деревянные части вместе. Столярка — это сердце тонкой деревообработки. В противном случае мир утонул бы в стружке бесконечных деревянных скульптур без возможности соединять куски дерева! Инженеры и производители проектов по деревообработке могут подтвердить эстетическую и структурную важность прочных и функциональных соединений в каждом проекте по деревообработке.

Влага присутствует в каждой породе древесины даже после сушки в печи. Когда содержание влаги (MC) превышает допустимые параметры, сопутствующее разбухание и усадка древесины могут поставить под угрозу соединение древесины. Даже если соединение очень маленькое, его структурная и эксплуатационная целостность зависит от идеальной подгонки. Поэтому разумно рассматривать измерители влажности древесины как экономичный инструмент управления влажностью для проектов по деревообработке и соединений, которые их образуют.

Типы деревянных соединений

Базовое стыковое соединение: где один кусок дерева прижат к другому и скреплен клеем. Соединение обычно укрепляется винты или гвозди. Это самое слабое сочленение.

Стыковое соединение со скошенным краем: похоже на стыковое соединение, но обе части скошены (обычно под углом 45 градусов). Это соединение часто является наиболее подходящим выбором для квадратных соединений, поскольку торцевые волокна двух кусков древесины скрыты.

Соединение внахлестку: один кусок дерева накладывается на другой.

Соединение шип-паз: каждая часть имеет канавку, вырезанную вдоль одного края, и тонкий, глубокий гребень (язычок) на противоположном крае. Если язычок не прикреплен, он считается шлицевое соединение.

Соединение шип-паз: заглушка (шип) плотно войдет в вырезанное для нее отверстие (паз). Основная идея соединения паза и шипа заключается в том, что одна часть заготовки вставляется в другую, а затем удерживается на месте с помощью крепежа. Сегодня большинство столяров используют клей для закрепления шипа внутри паза, но в былые годы шипы делали так, чтобы они выступали через паз, а затем закреплялись клином или штифтом.

Коробчатый шарнир: (также называется сустав пальца): несколько соединений внахлест на концах двух досок; применяется для углов коробок.

Сустав пальца или гребёнчатый сустав: Соединение, используемое как способ сохранения древесины, как средство соединения отрезков древесины произвольной длины для последующей обработки в готовое изделие.

Соединение «ласточкин хвост»: форма коробчатого соединения, в котором пальцы соединены вместе диагональными разрезами.

Соединение дадо: в одной детали поперек волокон прорезается паз, в который вставляется другая деталь; например, полки на книжной полке, имеющие пазы, прорезанные по бокам полки.

Соединение пазами: как соединение в пазы, за исключением того, что паз вырезается по направлению волокон.

Содержание влаги в суставе

Древесина — анизотропный материал. Анизотропный материал — это материал, который ведет себя по-разному во всех направлениях. Например, древесина очень прочна вдоль волокон, но против волокон, однако, она легко ломается. Многие методы столярных работ по дереву либо зависят от того, что древесина анизотропна, либо компенсируют этот факт. Это необходимо учитывать при соединении деревянных деталей, иначе соединение обречено на разрушение.

Эти анизотропные качества свойственны древесным породам, но они возникают под воздействием изменения в MC древесины. Вся древесина теряет или приобретает влагу в попытке достичь баланса или равновесия с условиями окружающего воздуха. Этот баланс зависит от rотносительная влажность (RH) и температура окружающего воздуха и есть равновесная влажность древесины (EMC). Когда RH падает, древесина сжимается, а когда RH повышается, древесина расширяется.

В деревообработке это еще более критично, так как отопление и кондиционирование воздуха могут вызвать серьезные изменения в MC древесины. Все соединения в деревообработке должны учитывать эти изменения и допускать результирующее движение.

Древесина прочнее при нагрузке вдоль волокон (продольно), чем при нагрузке поперек волокон (радиально и тангенциально). Когда MC древесины изменяется, это может повлиять на любое деревянное соединение, особенно когда клеи могут добавлять в уравнение влагу. Некоторые методы столярных работ рассчитывают на расширение для формирования прочных соединений, но избыточный MC вызывает потенциально опасные изменения размеров древесины. Если два соединяемых деревянных куска имеют значительно разные уровни MC, то окончательное соединение может быть дефектным.

MC древесины постоянно меняется, так как уровень RH в окружающей среде меняется. Это будет происходить всегда, поскольку RH постоянно влияет на MC. Ключевым моментом является управление MC древесины, чтобы исключить потенциальные повреждения соединений из-за естественного расширения и сжатия древесины.

Бесплатная загрузка – 6 причин, по которым ваш проект по дереву провалился

Почему измерение помогает

Измеритель влажности древесины — это надежный способ измерения MC древесины на всех этапах проекта по деревообработке, чтобы гарантировать успешные деревянные соединения, которые не выходят из строя. Современные технологии привели к разработке бесштифтовых измерителей влажности древесины, которые могут быстро и легко измерять MC древесины обычно на глубине до ¾ дюйма.

Сегодня измеритель влажности древесины может обеспечить цифровое отображение MC древесины, чтобы плотники могли определить, соответствует ли MC спецификациям проекта. В идеале лучше всего использовать влагомеры для измерения каждой деревянной детали перед созданием соединения, которое их объединит. Таким образом, плотники могут предпринять меры предосторожности для контроля древесины с избыточным MC, прежде чем она нанесет какой-либо ущерб конечному продукту.

A измеритель влажности древесины может помочь обеспечить прочность деревянных соединений и долговечность деревянного изделия.

Ларри Лоффер

Ларри Лоффер — старший техник в компании Wagner Meters, где он имеет более чем 30-летний опыт в измерении влажности древесины. Имея степень в области компьютерных систем, Ларри участвует в разработке как аппаратного, так и программного обеспечения для решений по измерению влажности древесины.

Последнее обновление: 4 мая 2021 г.