Гибка древесины известна с древних времен. Для этого всегда использовался водяной пар с огромным расходом теплоресурсов и работа опытного мастера. На протяжении многих лет люди пытались изобрести более совершенные способы промышленной гибки древесины.
Но в 1988 году произошел решающий прорыв, когда датский технологический институт DTI/Wood Technics запатентовал свое изобретение – первый прототип обжимного пресса.
Для доработки этой технологии гибки древесины с использованием обжимного пресса была создана датская компания Compwood Machines Ltd, которая на протяжении ряда лет существенно ее усовершенствовала и организовала производство обжимных прессов.
За прошедшие годы фирмой было поставлено более 60 обжимных прессов, осуществлено их сервисное обслуживание, а также обучение данной технологии гибки древесины.
Накануне своего 35-ти летнего юбилея Compwood приготовила деревообработчикам подарок: выпуск нового поколения обжимных прессов с улучшенной V-образной формой.
Вариант гибкой древесины по технологии Compwood
Сжатие придает древесине новую структуру и удивительные гибкие свойства. При сжатии древесное волокно сминается гармошкой. После этого с ним можно сделать все, что хотите: согнуть, закрутить, завязать узлом и т.п. Когда древесина высыхает, она сохраняет ту форму, которую вы ей придали. Для этой операции используют обжимной пресс Compwood.
Древесина для обжима должна соответствовать тем же требованиям качества, как и для обычного производства мебели. Используют заготовки без крупных сучков и других дефектов. Древесина с более мелкими сучками может быть обжата, но сучки способны вызвать проблемы при изгибе.
Заготовки должны быть ровными и иметь максимальную длину 3 м. Ясень, черная вишня, бук, орех, вяз, красный дуб, серебристый клен хорошо подходят для обжима. Однако не рекомендуются для обжима заготовки из древесины хвойных пород, березы и красного дерева.
Чтобы древесина не растрескивалась, перед сжатием в обжимном прессе ее необходимо размягчить. Для этого используют ее пропарку в автоклаве с паром. Древесина будет нагреваться примерно до 100 °C – тем самым вы убьете еще и сухую гниль.
Загрузка на пропарку в автоклав
Перед сжатием древесину следует защитить от солнца и обработать средством от плесени.
В рамках процесса обжима заготовки, продольные древесные волокна усиливаются поперечными связями, позволяющими гнуть даже массивные заготовки.
Обжимной пресс для сжатия массивной древесины
Compwood предлагает обжимные прессы с камерами сжатия массивной древесины различных размеров. Заготовка помещается в обжимной пресс и подвергается циклическому сжатию по заданному режиму, в результате чего она становится сверхпластичной. Пластичность охлаждённой заготовки сохраняется до тех пор, пока древесина не высохнет.
Эти прессы имеют камеру для обжима заготовок по периметру и систему гидравлического торцевого сжатия заготовок по длине, состоящую из 12-ти цилиндров.
Compwood обжимной пресс
Камера обжима по периметру
Производительность обжима составляет 0,5-4,5 м3 заготовок из твердой древесины за 8 часов (в зависимости от породы дерева, содержания влаги, качества древесины и размера камеры пресса).
Обычно цикл сжатия занимает около 9-10 минут, если содержание влаги в заготовке около 20-25%.
Система сжатия по длине
В обжимном прессе деревянные заготовки могут быть сжаты приблизительно до 80% от их первоначальной длины. При снижении давления сжатия по длине, они восстанавливаются примерно до 95% от первоначальной длины.
Прочность на изгиб и растяжение у обжатых заготовок из бука и ясеня на 10% ниже, чем у необжатых заготовок. Но прочность на скалывание – выше на 20%.
С обжатыми заготовками из древесины можно работать сразу после сжатия или складировать для последующего применения. Рекомендуют их хранить в холодном помещении завёрнутыми в полиэтилен для того, чтобы древесина не высыхала. Обжатые заготовки могут храниться до 12 месяцев. При этом следует исключить образование плесени как и на необработанной древесине.
В традиционной технологии гибки паром часто требуется использовать стальные хомуты. К сожалению, этот способ оставляет следы прижима от хомутов на мягкой древесине.
При работе с обжатой древесиной можно растянуть ее наружную часть в 3-5 раз больше, что исключает применение хомутов.
Несмотря на то, что обжатая древесина достаточно мягкая, все равно приходится применять усилие, чтобы согнуть ее. Для гибки массивных заготовок следует использовать гибочный стенд с соответствующими формами, приспособлениями и инструментами для сгибания.
Стенд для гибки обжатых деталей
Даже больший радиус изгиба можно согнуть в нужную форму без использования хомутов. Для этого нужно только закрепить заготовку на форме струбцинами.
Тонкую заготовку обжатой древесины можно согнуть даже руками.
Гибка обжатой заготовки руками
Когда заготовку согнут, она должна сохранять форму до тех пор, пока не высохнет. Гнутая древесина высыхает быстрее чем обычная древесина, без образования щелей. После сушки древесина восстанавливает большую часть своей первоначальной жесткости.
Когда гнутая заготовка из обжатой древесины высохнет, ее можно обрабатывать как обычную древесину: склеивать, окрашивать морилкой, маслом, лаком или краской и т.п.
Если обжатая древесина будет использоваться позже в условиях повышенной влажности (в помещении или на открытом воздухе под навесом), ее следует обработать консервантом для древесины так же, как и обычную древесину.
Кроме того, свободную форму из гнутой обжатой древесины необходимо зафиксировать так, чтобы предотвратить ее разгибание из-за воздействия влажности.
Пример беседки с деталями гнутой обжатой древесины
В настоящее время это одна из самых эффективных технологий гнутья заготовок из древесины и сфера ее применения может быть сколь угодно широкой: как в производстве мебели, так и в других видах деревообработки и деревянного домостроения.
По материалам Compwood.com
[1]Если используют круглые заготовки, например, для ножек стульев/столов с поперечным сечением 40 мм, то рекомендуют заказать камеру с поперечным сечением 135 х 90 мм. Тогда в нее можно поместить сразу 6 заготовок сечением 45 х 45 мм.
