Как гнуть дерево в дугу


Как делать гнутые деревянные детали

Зачем сгибать древесину

Сгибание древесины – один из самых старых методов, издревле используемых для изготовления  каноэ, смычков, саней, бочек и так далее. Как делать гнутые деревянные детали?

В то время, когда для строительства передвижных сооружений, таких как колеса для тележек, карет, была в основном древесина, сгибание материала было определяющим процессом.

Можно сказать, что сгибание древесины  весьма простой процесс, при наличии необходимых знаний и навыков

Такие деревянные изделия, как деревянные игрушки, ложки, рамы для картин и т.д.,  также могут быть сделаны с помощью различных способов сгибания древесины.

Сгибание древесины может быть разным, в зависимости от того, какая преследуется цель- нужна ли форма лодки, арки, бочки…

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.

Сгибание древесины

Тут противоположный эффект. Торцевые срезы волокон не будут выходить на кромки обрезного пиломатериала. Древесина, после ее обработки и самого изгибания становится только прочнее. Доводить гнутую заготовку можно применяя все стандартные методы.

Есть  три основных способа подготовки древесины для последующего сгибания:

  • Провариванием
  • Пропариванием
  • Химической обработкой

Почему под разными воздействиями древесина становится пластичнее

Ни для кого не секрет, что древесина является упругим, жестким, стойким к сжатию материалом. Это обусловлено наличием в древесине, природного полимера- лигнина (похожего на клей), который и придает дереву прочность и постоянную форму. Лигнин соединяет целлюлозные волокна. Лигнин расположен в стенках клеток и межклеточном пространстве древесины.

В различных породах дерева, содержание лигнина варьируется в диапазоне от 20 до 40 процентов.

Под воздействием температуры, воды, химии, «природный клей» размягчается. А после придания деревянной заготовке необходимой формы, лигнин остывает, и возвращает древесине былую упругость и прочность, не изменяя формы, которую придал ей мастер.

Оптимальная температура древесины для изгибания

Для того, чтобы лигнин пришел в нужное состояние и древесина стала более пластичной, необходимо нагревание пиломатериала из цельной древесины до  95-105 градусов по Цельсию. Древесина должна прогреться полностью до необходимой температуры, не только поверхностный слой.

Исходя из этого, следует вывод, что чем  толще деталь – тем дольше ее нужно нагревать.  Одинаковые по размерам детали  любой породы дерева, нагреваются по времени одинаково.

Обратите внимание, что перегрева заготовки допускать не следует. Поскольку «природный клей», как только застынет, станет хрупким и испортит ваше изделие

Важно! свежая древесина (естественной влажности) гнется лучше, чем сухая

Методы обработки для изгибания древесины

Проваривание древесины в воде

Способ проваривая древесины в в воде подойдет в случае, если нужно обработать часть заготовки (луки для стрельбы и т.д). В остальных случаях, проваривание используется редко, поскольку деревянный элемент увлажняется чрезмерно сильно и неравномерно. Перенасыщенные водой клетки и волокна древесины, при сгибании могут рваться. В лучшем случае образуется ворс. Для высыхания и стабилизации формы требуется большое количество времени.

Пропаривание древесины

Для того, чтобы пропарить древесину, нужно изготовить короб из полимерных или металлических труб, цилиндрической формы. Используют, также самодельные деревянные короба прямоугольной формы. Для того, чтобы прогреть древесину паром применяют различные паровые источники, в виде чайников и других приспособлений. Необходимая температура должна быть в диапазоне 95-105 градусов по Цельсию плюс небольшое давление (его обеспечит короб). При помощи пара, древесина прогревается значительно более равномерно, нежели варкой. Причем влажность дерева остается оптимальной на выходе.

Короб для пропаривания древесины

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

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.

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.

Удержание необходимой формы древесины. Фото варианты

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

Вам будет интересно

Простой способ согнуть древесину

Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины!
Некоторые из Вас занимаются различными столярными работами, которые требуют создания согнутых деревянных элементов конструкции.
В данной статье, автор YouTube канала «StoDel_56» расскажет Вам, как можно согнуть ламели в условиях небольшой мастерской.

Это будут дугообразные подступенники, и они потребуются автору для завершения проекта деревянной лестницы.
Материалы.
— Сосновые доски
— Упаковочная пленка
— Саморезы по дереву
— Лак, морилка
— Клей ПВА
— Наждачная бумага.

Инструменты, использованные автором.
— Струбцины
— Ленточная пила
— Шуруповерт
— Торцовочная пила
— Орбитальная шлифовальная машинка
— Фуганок, рейсмус
— Пульверизатор
— Карандаш, циркуль.

Процесс изготовления.
Первым делом он обрабатывает доску на ленточной пиле, и выравнивает одну из поверхностей на фуганке.


Теперь доска распускается на три широкие и тонкие ламели толщиной около 5 мм.

После обработки могут возникнуть вот такие дефекты. Обе поверхности ламелей обрабатываются на рейсмусе.


Получились вот таких заготовки, они очень гибкие, и имеют толщину 4 мм.

Далее, мастер размечает на нижней части уже готовой деревянной ступени расстояние до задней стенки подступенника. Для этого подойдет циркуль, или разметочный рейсмус. Это расстояние состоит из размера свеса ступени (30 мм) и толщины подступенника, который будет сложен из трех ламелей (12 мм).

Для того, чтобы изготавливаемый подступенник не приклеился к самой ступени, автор защищает ее упаковочной пленкой.

Из обрезков от досок он изготовил вот такие бруски, которые и будут основными упорами для сгибаемой детали. Так как все ступени имеют свой индивидуальный размер, то смысла создавать отдельный кондуктор просто нет. Мастер прикручивает упоры к нижней части ступени.

Далее подбирает ламели по длине, они должны быть чуть больше необходимой детали.


Клей ПВА наносится на две ламели с одной стороны, и распределяется ровным слоем кистью.

Один край подступенника фиксируется струбциной к упору, затем делается изгиб, фиксируется центральная часть, и второй край. После этого автор стягивает слои изделия дополнительными струбцинами.
Как говорят некоторые мастера — струбцин мало не бывает!

Крайне важно с внешней стороны детали делать подкладки под губки струбцин из обрезков дощечек, кусков фанеры, плотной светлой кожи или другого мягкого материала.
Почему нужно это делать? Твердые губки плохо распределяют усилие по поверхности, и неизбежно оставят вмятины на мягкой древесине, особенно, когда она еще и напиталась клея.


После застывания клея мастер снимает изделия, и фиксирует их в длинных струбцинах на несколько дней. Так они полностью высохнут, и сохранят свою дугообразную форму.

Автор был занят другими делами, и только через пять дней снял заготовки, и обработал их края на рейсмусе. Также обрезал торцы по длине изгиба ступеней. При обработке на торцовочной пиле важно учесть угол, под которым край подступенника будет стыковаться со стеной. Иначе можно промахнуться, и изделие придется делать заново.

Все поверхности подступенников шлифуются орбитальной машинкой, а торцы обрабатываются наждачной бумагой вручную.

Теперь на лицевую сторону наносится два слоя морилки. Это можно сделать как кистью, так и пульверизатором.

Перед нанесением лака нужно отшлифовать поверхности мелкой наждачной бумагой. Таким способом убирается поднятый ворс. Также можно, а иногда и нужно, отшлифовать и предпоследний слой лака.

Итак, подступенники и ступени готовы, их можно везти на объект.


А вот так выглядит уже готовая и собранная лестница.


Благодарю автора за простой, но полезный способ гибки древесины!

Этим же методом вполне можно изготавливать и спиральные детали.

Всем хорошего настроения, удачи, и интересных идей!

Авторское видео можно найти здесь.


Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Как согнуть дерево - придаем форму дереву

Если возникла необходимость в изготовлении изогнутого деревянного элемента, то на первый взгляд может показаться, что проще выпилить нужный элемент в изогнутом виде, но в таком случае волокна древесного материала будут перерезаны, ослабляя, таким образом, прочность детали, а как следствие, и всего изделия. Кроме того, при выпиливании получается большой перерасход материала, что нельзя сказать о способе, когда деревянную заготовку попросту изгибают.

Древесина — это волокна целлюлозы, связанные между собой химическим веществом, называемым лигнин. От расположения волокон зависит гибкость дерева.

Только хорошо просушенное дерево будет надежным и долговечным исходным материалом для производства различных изделий. Однако изменение формы сухой деревянной заготовки процесс сложный, ведь сухое дерево может сломаться, что очень нежелательно.

Изучив технологию, как согнуть дерево, а также основные физические свойства древесины, которые позволяют изменять ее форму и впоследствии ее сохранить, вполне реально заняться изгибанием древесины в домашних условиях.

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.

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.

При помощи химической пропитки

Чтобы разрушить связи лигнина между волокнами можно воздействовать на дерево химическими веществами, причем осуществить это вполне реально в домашних условиях. Идеально для этого подходит аммиак. Заготовка отмачивается в 25% водном растворе аммиака. После чего она становится весьма послушной и эластичной, что позволяет согнуть, скрутить ее и выдавить в ней под прессом рельефные формы.

Аммиак опасен! Поэтому при работе с ним следует соблюдать все правила техники безопасности. Вымачивание заготовки следует проводить в глухо закрывающейся емкости, находящейся в помещении, которое хорошо проветривается.

Водный раствор аммиака

Чем дольше древесина находится в аммиачном растворе, тем пластичнее она становится. После отмачивания заготовки и придания ей формы, нужно оставить ее в таком изогнутом виде. Это нужно для фиксации формы, ну и для того, чтобы аммиак испарился. Опять же оставлять гнутое дерево следует в проветриваемом помещении. Интересно, что после испарения аммиака, волокна древесины обретут былую прочность, а это позволит заготовке удерживать свою форму!

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.

Пропил, как метод

Пропилы

Подготовленный деревянный отрезок нужно пропилить. Пропилы делаются на 2/3 от толщины заготовки. Они должны находиться с внутренней стороны изгиба. Следует быть предельно внимательным, ведь грубые пропилы могут сломать дерево.

Ключ к успеху при резке пропилов заключается в том, чтобы расстояние между надрезами было максимально ровным. В идеале 1,25 см.

Дефекты можно скрыть шпоном

Надрезы делаются поперек узора дерева. Далее следует сжать края заготовки так, чтобы соединить получившиеся зазоры вместе. Такую форму и приобретет изгиб по окончании работы. Затем изгиб исправляют. Чаще всего внешнюю сторону обрабатывают шпоном, в некоторых случаях ламинатом. Это действие позволяет исправить изгиб и скрыть любые допущенные в процессе производства дефекты. Пробелы между согнутым деревом скрываются элементарно – для этого смешивается клей и опилки, а после этой смесью заполняются пробелы.

Надрезы делаются поперек узора дерева

В независимости от метода сгиба, после того как дерево будет вынуто из формы, изгиб слегка расслабится. Ввиду этого его нужно сделать чуть больше, чтобы впоследствии компенсировать этот эффект. Метод пропиливания можно применить при сгибе части коробки или металлического уголка.

Итак, применяя такие простые рекомендации можно без особенных трудозатрат своими руками согнуть дерево.

Как согнуть доску в домашних условиях: фото, видео

Если возникла необходимость в создании изогнутого деревянного элемента, то скорее всего вы столкнетесь с рядом трудностей. Может показаться, что выпилить требуемый компонент в изогнутом виде будет проще, но в этом случае волокна древесины будут перерезаны и ослабят прочность детали. Помимо этого, при выполнении получается довольно большой перерасход материала.

Этапы выполнения работ по сгибанию доски в домашних условиях:

Подготовка. Выбор подходящего сорта дерева и ознакомление с общими принципами работы с ним.
Варианты сгибания древесины. Нагрев в паровой коробке, химическая пропитка, расслоение, пропил.

Древесина – это волокна целлюлозы, которые связаны между собой лигнином. Расположение волокон на прямую влияет на гибкость древесного материала.

Совет: надежный и долговечный древесный материал для создания различных изделий может получиться только при условии, что дерево будет хорошо просушенным. Однако перемена в форме сухой деревянной заготовки – довольно сложный процесс, так как сухое дерево может легко сломаться.

Изучив технологию сгибания дерева, включая и его главные физические свойства древесины, позволяющие изменять ее форму, вполне реально выполнить изгибание деревянного материала в домашних условиях.

Особенности работы с деревом

Гнутье деревянного материала сопровождается ее деформацией, растяжением внешних слоев и сжатием внутренних. Бывает так, что сила растяжения приводит к разрыву внешних волокон. Это можно предупредить, если провести предварительную гидротермическую обработку.

Можно согнуть заготовки бруса, выполненного из клееной древесины и массива. Помимо этого, для придания необходимой формы применяют лущеный и строганный шпон. Наиболее пластичными является лиственная порода. В число которой входят бук, береза, граб, ясень, клен, дуб, липа, тополь и ольха. Клееные гнутые заготовки лучше всего выполнить из шпона березы. Следует заметить, что в общем объеме таких заготовок около 60% припадает на березовый шпон.

Согласно технологии изготовления гнутой древесины, при пропаривании заготовки значительно увеличивается ее способность к сжатию, а именно на треть, тогда как возможность растяжения увеличивается всего на несколько процентов. Поэтому нельзя даже думать о том, чтобы согнуть дерево толще 2 см.

Как согнуть доску в домашних условиях: нагрев в паровой коробке

Сначала нужно подготовить паровую коробку, которая может быть выполненной своими руками. Ее главная задача — удерживать дерево, которое требуется согнуть. В ней должно присутствовать отверстие, предназначенное для выхода пара. А иначе под давлением может произойти взрыв.

Это отверстие должно находиться в дне коробки. Помимо этого, в коробке необходимо предусмотреть съемную крышку, через которую можно будет изымать гнутую древесину, после того как она получит нужную форму. Для того чтобы удержать деревянную гнутую заготовку в требуемой форме, необходимо использовать специальные зажимы. Их можно выполнить самостоятельно из дерева или приобрести в строительном магазине.

Из дерева делаются несколько круглых обрезков. В них просверливаются отверстия, смещенные от центра. После чего следует просунуть болты сквозь них, а затем просверлить еще одно через стороны, дабы задвинуть их намертво. Подобные нехитрые поделки могут отлично выполнять функцию зажимов.

Теперь можно начинать пропарку дерева. Для этого необходимо закрыть деревянную заготовку в паровой коробке и позаботиться об источнике тепла. На каждые 2,5 см толщины изделия время, затрачиваемое на пропарку, составляет около часа. По его истечении, дерево следует изъять из коробки и придать ему требуемой формы путем загибания. Процесс должен осуществляться очень быстро, а само сгибание – мягко и аккуратно.

Совет: за счет разной степени эластичности одни виды древесины будут гнуться легче других. Разные способы нуждаются в приложении разной величины силы.

Как только желаемый результат будет достигнут, согнутую заготовку необходимо зафиксировать в таком положении. Крепление дерева возможно при процессе формирования его новой формы, за счет чего контролировать процесс станет намного легче.

Как согнуть доску в домашних условиях при помощи химической пропитки

Так как за стойкость древесины отвечает лигнин, его связи с волокнами следует разрушить. Этого можно добиться химическим способом, причем выполнить это вполне возможно в домашних условиях. Лучше всего для подобных целей подходит аммиак. Заготовку отмачивают в 25% водном растворе аммиака, что в значительной мере увеличивает ее эластичность. Таким образом появится возможность согнуть, скрутить ее или выдавить под прессом какие-либо рельефные формы.

Совет: следует обратить внимание на то, что аммиак опасен! Поэтому в процессе работы с ним нужно строго додерживаться всех правил техники безопасности. Вымачивание древесины должно проводиться в глухо закрывающейся емкости, которая находится в хорошо проветриваемом помещении.

Чем дольше древесина будет вымачиваться в аммиачном растворе, тем пластичнее она станет в последствии. После отмачивания заготовки и формирования ее новой формы, следует оставить ее в подобном изогнутом виде. Это необходимо не только для фиксации формы, но и для испарения аммиака. Однако оставлять гнутое дерево нужно в проветриваемом помещении. Интересно, что когда аммиак испарился, волокна древесины обретут такую же прочность, как и раньше, что позволит заготовке удержать свою форму!

Как согнуть доску в домашних условиях: способ расслоения

Вначале необходимо выполнить заготовку древесины, которая будет в последствии подвержена изгибу. Крайне важно чтобы доски были немного длиннее, чем длина требуемой детали. Это объясняется тем, что изгиб укрощает ламели. Прежде чем начинать резку, понадобится нарисовать диагональную прямую карандашом. Это нужно сделать поперек нижней стороны заготовки, что даст возможность после перемещения ламелей сохранить их последовательность.

Доски нужно отрезать прямослойным краем, и никак не лицевой стороной. Таким образом, их можно будет положить вместе с наименьшим изменением. Пробковый слой наносится в форму, что поможет избежать каких-либо неровностей в форме пилы и даст возможность сделать более ровный изгиб. Помимо этого, пробка будет удерживать расслоение в форме. После этого на верхнюю сторону одной из ламелей валиком наносится клей.

Лучше всего воспользоваться карбамидоформальдегидным клеем, состоящим из двух частей. Он имеет высокий уровень сцепления, однако долго сохнет.

Также можно использовать эпоксидную смолу, но подобный состав обойдется очень дорого, и позволить его себе может далеко не каждый. Стандартный вариант клея для дерева в этом случае не подойдёт. Хоть он высохнет быстро, но является очень мягким, что в этом случае никак не приветствуется.

Изделие из гнутого дерева необходимо как можно скорее поместить в форму. Так, на ламель, промазанную клеем, укладывается еще одна. Процесс нужно повторять до тех пор, пока гнутая заготовка не получит нужную толщину. Доски крепятся вместе. После полного высыхания клея, следует укоротить ее до требуемой длины.

Как согнуть доску в домашних условиях: пропил

Подготовленный деревянный отрезок необходимо пропилить. Пропилы рассчитываются на 2/3 от толщины заготовки. Они должны располагаться с внутренней стороны изгиба. Нужно быть предельно внимательным, так как грубые пропилы могут непросто деформировать дерево, а полностью сломать.

Совет: ключ к успеху при резке заключается в том, чтобы между надрезами расстояние было максимально ровным. Идеальный вариант 1,25 см.

Надрезы выполняются поперек узора дерева. Затем необходимо сжать края заготовки, что позволит соединить получившиеся зазоры в одно целое. Подобную форму и получает изгиб по окончании работы. После этого его исправляют.

В большинстве случаев внешняя сторона обрабатывается шпоном, реже – ламинатом. Это действие дает возможность исправить изгиб и скрыть практически любые допущенные в процессе изготовления дефекты. Пробелы в согнутом дереве скрываются очень просто – для этого смешиваются опилки и клей, после чего смесью заполняются пробелы.

В независимости от варианта сгиба, после того как заготовка будет вынута из формы, изгиб немного расслабится. Ввиду этого его следует сделать чуть большим, дабы впоследствии компенсировать данный эффект. Метод пропиливания используется при сгибе металлического уголка или части коробки.

Итак, применяя подобные рекомендации можно без особенных проблем согнуть дерево своими руками.

Возможно Вам будет также интерестно:

Как согнуть дерево - гнутье древесины

 

Пласты тщательно смазывают клеем, закладывают в шаблон и запрессовывают.  Гнутоклееные узлы производят из шпона, из пластин лиственных и хвойных пород, из фанеры. В гнутоклееных элементах из шпона направление волокон в слоях шпона может быть как взаимно перпендикулярным, так и одинаковым. 

При изготовлении гнутопрофильных узлов с продольными пропилами необходимо учитывать зависимость толщины изгибаемых элементов от породы древесины и толщины изгибаемой детали.

С увеличением радиуса изгиба плиты расстояние между пропилами сокращается, как это видно на рисунке сверху. То есть ширина пропила напрямую зависит от радиуса изгиба плиты и количества пропилов. 

Теперь рассмотрим теоретические аспекты гнутья

Криволиненйные детали из цельной древесины можно изготавливать двумя принципиальными способами:

выпиливанием криволинейных заготовок и приданием прямолинейному бруску изогнутой формы путем загибания его на шаблоне.Оба способа применяются на практике и имеют свои преимущества и недостатки.

Выпиливание криволинейных заготовок отличается простотой технологии и не требует специального оборудования. Однако, при выпиливании неизбежно перерезают волокна древесины,  и   это настолько ослабляет прочность, что детали большой кривизны и замкнутого контура, приходится составлять из нескольких элементов склеиванием. На криволинейных поверхностях получаются полуторцовые и торцовые поверхности срезов и в связи с этим ухудшаются условия обработки на фрезерных станках и отделки. Кроме того, при раскрое получается большое количество большое количество отходов. Изготовление криволинейных деталей методом гнутья требует по сравнению с выпиливанием более сложного технологического процесса и оборудования. Однако, при гнутье полностью сохраняется и даже в некоторых случаях повышается прочность деталей; на их гранях не создаются торцовые поверхности, а режимы последующей обработки гнутых деталей не отличаются от режимов обработки прямолинейнэх деталей.

 Изгиб элемента 
а — характер деформации заготовки  при   изгибе;   
6 — гнутье  заготовки   с  шиной   по  шаблону:  
1 — шаблон; 2 — насечки;   3 — прессующий   ролик;   4 — шина

При  изгибе заготовки в пределах упругих деформаций возникают нормальные к поперечному сечению напряжения: растягивающие на выпуклой и сжимающие на вогнутой стороне. Между зонами растяжения и сжатия находится нейтральный слой, нормальные напряжения в котором невелики. Поскольку величина нормальных напряжений изменяется по сечению, возникают скалывающие напряжения, стремящиеся как бы сдвинуть одни слои детали относительно других. Так как этот сдвиг невозможен, изгиб  сопровождается растяжением материала  на выпуклой стороне детали и сжатием - на вогнутой .

Величина возникающих деформаций растяжения и сжатия зависит от толщины бруска и радиуса изгиба. Допустим, что брусок прямоугольного сечения изогнут по дуге окружности и что деформации в бруске прямо пропорциональны напряжениям, а нейтральный слой находится в середине бруска.

Обозначим толщину бруска H, начальную длину его через Lо, радиус изгиба по нейтральной линии через R (рис. 60, а). Длина бруска по нейтральной линии при изгибе будет оставаться неизменной и равна Lо =p  R ( j/180),  (84)  где p - число пи ( 3, 14...),  j — угол загиба в градусах.
Наружный растянутый слой получит удлинение DL ( дельта L) . Общая длина растянутой части бруска определится из выражения Lo + DL = p ( R + H/2) j/180 (85)
Вычитая из этого уравнения предыдущее, получим абсолютное удлинение
 DL = p(H/2)(j/180).    (86)
Относительное удлинение Ер будет равно DL/Lo = H/2R, т.е. относительное удлинение при изгибе DLl/Lозависит от отношения толщины бруска к радиусу изгиба; оно тем больше, чем толще брусок H и чем меньше радиус изгиба R. Подобное отношение для величины относительного сжатия при изгибе можно получить аналогичным путем.
Предположим, что вокруг шаблона R' изогнут брусок с начальной длиной Lo и при этом достигнуты максимальные деформации сжатия и растяжения. Обозначив через Есж  величину допустимой деформации сжатия древесины вдоль волокон, а через Ераст величину допустимой деформации растяжения вдоль волокон, можем написать соотношение для растянутой стороны 
L = Lo(1 + Ераст)= p (R' + H) j/180 (87)
Отсюда R' + H = [Lо(1+Eраст)]/p(j/180).
Для сжатой (вогнутой) стороны будет  L2 = Lo ( 1 - Ecж ) = p R' ( j/180)
или R'  = [Lо(1-Eсж)]/p(j/180).    (88)
Вычитая из первого выражения второе, получим
H = [Lо (Eраст + Есж)/ p (j/180).    (89)
Взяв отношение H/R, характеризующее предел изгибаемости древесины для данного случая, получим H/R' = ( Eраст = Есж)/(1-Есж).    (90)
Подставив в полученные выражения значения допустимых деформаций растяжения и сжатия (Eраст и Eсж), можно определить максимально возможные значения Н/R' для различных пород. Эти предельные соотношения определены в следующих значениях.

Порода древесины        Бук  Дуб  Береза  Ель  Сосна

Н/R'                          1/2,5  1/4  1/5,7    1/10  1/11

На практике обычно требуется изгибать древесину в отношении '/з. Можно видеть, что хвойные породы и часть мягких лиственных пород даже при полном использовании возможных деформаций сжатия и растяжения непригодны для гнутья при малых радиусах кривизны. При этом брак при гнутье хвойных и мягких лиственных пород обусловлен образованием складок на вогнутой стороне из-за неравномерного сжатия вдоль волокон и низкого сопротивления их сжатию поперек волокон. Это можно устранить, нормируя деформации сжатия древесины, используя шаблон с насечкой, подпрессовывая древесину в процессе гнутья (рис. 60,6).

Пропаренный брусок с шиной изгибается вокруг шаблона 1, снабженного крупной насечкой 2. В месте загиба брусок прижимается к шаблону прессующим роликом 3. Происходит про-
катка бруска. Наружные, примыкающие к шине 4 слои уплотняются. Толщина бруска уменьшается и одновременно повышается сопротивление растяжению наружной части бруска. Слои древесины, примыкающие к шаблону, испытывают напряжения сжатия, вдавливаются во впадины насечки и принимают равномерно нормированную насечкой волнообразную форму вогнутойповерхности, что исключает появление складок.

Как показали исследования, в процессе гнутья деформации растяжения и сжатия протекают одновременно, но не по всему сечению бруска, а только на участке непосредственного набегания бруска на шаблон, в зоне линии, соединяющей ось шаблона с осью прессующего ролика. Этот процесс сопровождается сдвигом слоев древесины вдоль волокон, как пока-
зано линиями, нанесенными на боковую сторону бруска перед гнутьем. Бездефектный изгиб бруска возможен только до предела, пока величина от носительного удлинения растянутых или относительного сжатия сжимаемых слоев не превысит предельных значений для
данного материала.
Выведенное выше отношение действительно для материалов, у которых сопротивления растяжению и сжатию равны. Если сопротивление материала сжатию будет больше, чем растяжению, то нейтральная линия при изгибе будет смещаться к вогнутой стороне. При большем сопротивлении материала растяжению нейтральная линия будет смещаться к выпуклой стороне, что наблюдается у древесины. При свободном изгибе древесина
разрушается от разрыва наружных, растянутых слоев. Объясняется это тем, что допустимая величина деформации растяжения у древесины очень мала, всего 1—2 %, в то время как предел деформации сжатия составляет15—25 %, как видно из диаграммы

Диаграммы   напряжений и   деформации   древесины  при гнутье:

а — влияние    проварки     (1 — без   проварки, 2 - проварка 30 мин., 3 - проварка 90 мин, 4 - проварка 180 мин), б - бука

Для повышения способности древесины к гнутью применяют гидротермическую обработку: проваривание в горячей воде или пропаривание. Такая обработка делает древесину более пластичной. Проваривание древесины значительно снижает сопротивление сжатию и увеличивает величину усадки. Сопротивление древесины растяжению и способность деформации при этом изменяются незначительно.

У пропаренной древесины бука при незначительном сопротивлении сжатию (около 23 МПа) и допустимости деформаций сжатия до 30 % величина возможных деформаций растяжения остается незначительной даже при очень высоких напряжениях (2 % при 130 МПа). Это ограничивает возможность гнутья пропаренной древесины и не позволяет полностью использовать ее способность к значительной деформации сжатия.

Произведение величины напряжения на величину вызываемой им деформации дает работу деформации. На диаграмме (см. рис. 61,6) возможная работа деформаций растяжения равна площади заштрихованной фигуры /, а возможная работа деформаций сжатия — заштрихованной в обратном направлении площади фигуры  //.

При изгибе бруска работа деформаций растяжения должна быть равна работе деформации при сжатии. Из сравнения площадей, заштрихованных на диаграмме, видно, что полностью использовать эту закономерность при изгибе пропаренной древесины без специальных мероприятий нельзя.

В то время как работа деформаций растяжений достигает максимального значения (площади I), равная ей площадь работы деформации сжатия отделена на диаграмме вертикальной пунктирной линией. Она составляет только незначительную часть от возможной работы деформации сжатия. При уменьшении радиуса изгиба напряжения растяжения и вызываемые ими деформации превысят предельные значения и вызовут разрыв наружных волокон и излом бруска, в то время как возможность изгиба по деформации сжатия не будет исчерпана. Возможность изгиба пропаренной древесины ограничивается незначительной величиной допустимых деформаций растяжения, ограничивающих изгиб до соотношения примерно H/R<1/30.

Возможности гнутья могут быть значительно увеличены, если использовать способность пропаренной древесины полностью воспринимать значительные деформации сжатия. Это достигается применением тонкой стальной ленты (шины), накладываемой на наружную сторону бруска до изгиба. Шина снабжена упорами, в которые упираются торцы изгибаемого бруска. Так как сопротивление стальной шипы растяжению значительно больше, чем сопротивление древесины, то при изгибе бруска она будет препятствовать растяжению наружных слоев и изгиб произойдет, в основном, за счет деформации сжатия на вогнутой стороне бруска. Таким путем искусственно вызывают смещение нейтрального слоя к наружной стороне изгибаемого бруска и увеличивают в бруске деформации сжатия. Для предупреждения откалывания и разрывов волокон на выпуклой стороне бруска в начальной стадии изгиба шине дают натяжение, сжимая брусок ее упорами, расположенными на концах шины.

Величина начального натяжения шины не должна быть большой, так как чрезмерные деформации сжатия могут вызывать брак гнутья в виде складок на вогнутой стороне. Наилучшие результаты гнутья могут быть достигнуты при полном использовании способности древесины принимать деформации сжатия и растяжения. Это обеспечивается применением гнутарного станка с подвижным упором шины - рисунок ниже

Принцип гнутья древесины с подвижным упором

Изгибаемый брусок 1 закрепляют в шине между двумя упорами и 5. Во время гнутья брусок загибается на вращающийся шаблон 4. Конец шины наглухо прикреплен к каретке 6, движущейся вместе с шиной, а упор 5 сделан подвижным. Положение упора 5 регулируется положением в каретке клина 7. В него упирается стержень упора 5. Поворотами винта и поднятием клина вверх можно дать шине начальное натяжение, так как при этом упор 5 будет выдвигаться клином вперед. Винт связан с линейкой 9, установленной наклонно по отношению к направляющим каретки 6. При гнутье каретка скользит за шиной вперед, а скользящий по линейке винт опускается и опускает клин 7, вследствие чего упор 5 получает возможность отойти назад и ослабить первоначальное натяжение шины. Начальное положение клина в каретке показано на рисунке пунктиром.

Минимальные радиусы бездефектного изгиба древесины могут быть достигнуты в том случае, если при изгибе будет соблюдено условие: максимальная работа деформаций сжатия равна сумме работ деформаций растяжения бруска и шины. Это достигается изменением угла наклона линейки и величиной отхода упора 5.

Напряжения сдвига достигают значительной величины и могут вызывать скалывание вдоль волокон. Требуется тщательная гидротермическая обработка брусков перед гнутьем. Поэтому гнутье не доводят до самого конца бруска во избежание скола у торца. Необходимым условием гнутья хвойных и мягких лиственных пород таким способом является применение шины с подвижным упором. Насечка на шаблоне должна иметь наклон в сторону заднего упора, чтобы предотвращать перемещение внутренних слоев бруска по шаблону и образование складок из-за напряжений сдвига. Такой способ гнутья позволяет изгибать не только бездефектную древесину, но и древесину с крупными сучками, расположенными на наружной стороне бруска.


Технология гнутья. Технологический процесс гнутья древесины состоит из гидродинамической обработки, гнутья и сушки изогнутых деталей для стабилизации приданной формы. В общем технологическом процессе изготовления изделий место гнутья довольно непостоянно. Чаще всего оно следует непосредственно за раскроем. Технологический процесс происходит так: раскрой на заготовки, гидротермическая обработка заготовок, гнутье, сушка и механическая обработка гнутых заготовок. В некоторых случаях гнутью подвергают уже частично обработанные детали. Например, задние ножки гнутого стула изгибают обычно после обработки на круглопалочных копировальных станках, а после гнутья только шлифуют.

Заготовка материала для гнутья. Раскрой пиломатериалов на заготовки для гнутья возможен различными способами. В некоторых случаях заготовку для гнутья получают путем раскалывания коротких отрезков кряжей (чураков). Получаемая при этом колотая заготовка, как правило, не имеет перерезанных волокон, поэтому при изгибании дает наименьший процент брака. Недостаток такого способа — низкий выход заготовок из кряжа (приблизительно на 20—25 % ниже, чем при выпиливании) и большая трудоемкость этой операции, которую выполняют вручную. На индустриальных предприятиях в большинстве случаев пользуются обычными методами выкраивания заготовок из досок на круглопильных станках.

К качеству древесины заготовок для гнутья предъявляют повышенные требования: рационально раскраивать древесину по предварительной разметке, не допускать в заготовках дефектов, вызывающих брак гнутья. Заготовки необходимо вырезать только из здоровой древесины. Отклонение направления волокон от оси бруска (косослой) не должно превышать 5—10°. При раскрое следует добиваться, чтобы продольные резы шли по возможности вдоль волокон обреза доски.

При обычных методах гнутья в заготовках совершенно не допускаются сучки, в том числе и здоровые, вполне сросшиеся с древесиной. При гнутье с одновременным прессованием сучки допускаются в довольно больших пределах, что резко увеличивает выход заготовок. Нормы допускаемых пороков указываются в технических условиях на изделия. Выкраивать заготовку следует с учетом припусков на последующую обработку. Для гнутья с одновременным прессованием, кроме припуска на механическую обработку, должен учитываться припуск на упрессовку поперек волокон.

Величина упрессовки зависит от породы древесины и в среднем составляет 30—35% для сосны и ели, 50% для пихты, 20 % для лиственницы, 25 % для березы от первоначального размера. Кроме того, следует давать повышенный припуск по длине заготовки.

Гидротермическая подготовка. Гидротермическая подготовка перед гнутьем необходима для того, чтобы повысить пластичность древесины. Под пластичностью понимают свойство древесины изменять свою форму без разрушения под влиянием внешних сил и сохранять эту форму после прекращения действия этих сил.

Пластичность древесины при производственной влажности (6—10%) и комнатной температуре незначительна. В таком состоянии древесина требует для изгибания больших усилий и не допускает больших деформаций. Деформации получаются в основном упругими, т. е. исчезающими после прекращения действия вызвавших их сил.


Пластичность древесины значительно повышается при нагреве во влажном состоянии. Это объясняется тем, что часть веществ, входящих в состав клеток древесины, при нагревании переходит в состояние коллоидного раствора, в результате чего снижается жесткость клеток, а следовательно, и всей массы древесины. Если влажную древесину высушить в деформированном состоянии, то находившиеся в растворенном состоянии коллоидные вещества затвердеют и сохранят приданную заготовке форму.

Опыт показывает, что наилучшие результаты получаются при гнутье древесины влажностью 25—30 %, т. е. близкой к точке насыщения волокна. Как более низкая, так и более высокая влажность неблагоприятны. При меньшей влажности древесина менее пластична. Влажность сверх 25—30 %, не улучшая условий гнутья, удлиняет сроки сушки изогнутых деталей и экономически невыгодна. Излишняя влажность вредна потому, что при изгибе и сжатии древесных клеток находящаяся в них вода может местами разрывать стенки клеток, делая поверхность ворсистой.

Гидротермическая подготовка перед гнутьем чаще всего заключается в пропаривании или проваривании древесины в горячей воде. Недостаток проварки в горячей воде состоит в том, что она ведет к неравномерному увлажнению древесины и перенасыщению водой наружных волокон. Получить путем проваривания равномерную влажность и температуру нагрева всего бруска очень трудно. Поэтому проварка в горячей воде может быть рекомендована только в некоторых случаях, если пропаривание технически затруднено, например при необходимости обработать не всю деталь, а только ее часть (случай загиба носков у лыжных заготовок и т. д.), или если требуется значительное повышение начальной влажности сухих заготовок.

Для проварки пользуются деревянными чанами или металлическими ваннами и баками (лучше с лужеными внутренними поверхностями). Проварочные баки и чаны обычно обогревают паром , пропускаемым по змеевику, уложенному у дна. Температуру воды поддерживают в пределе 90-95 градусов С, не доводя ее до кипения во избежание большого парообразования. Продолжительность проварки при такой температуре колеблется в зависимости от начальной влажности, размеров и породы древесины. Так для буковых заготовок толщиной 40 мм при начальной влажности 15-25 % чивания в воде) и затем на проварку требуется около 1,5 часа.

Пропаривание древесины в атмосфере насыщенного пара получило значительно большее применение , чем проварка. Преимущество пропаривания в том, что оно незначительно изменяет влажность древесины, причем древесина с начальной влажностью ниже точки насыщения волокна повышает свою влажность, а древесина влажностью 50-60 % и выше даже немного подсушивается.
Таким образом, пропаривание позволяет нагревать древесину до нужной температуры, мало изменяя ее влажность. Путем предварительного подсушивания или увлажнения ( вымачивания в воде) и затем  пропаривапия можно регулировать влажность древесины и получать ее всегда близкой к оптимальной для гнутья, т. е. около 25—30 %.

Для пропаривания чаще всего пользуются насыщенным паром невысокого давления, около 0,02—0,05 МПа, что соответствует температуре пара 102—105°. Применение пара более высоких давлений сокращает сроки пропаривания, но усложняет оборудование и повышает опасность.

Заготовки цельной древесины пропаривают чаще всего в специальных пропарочных котлах, представляющих собой стальные, горизонтально установленные барабаны небольшой емко- 
сти (рис. 63), Длина барабана на несколько сантиметров больше длины пропариваемых деталей. Барабан по диаметру невелик (0,3—0,4 м) и рассчитан на небольшую закладку брусков, которая может быть переработана за 30—40 мин. Увеличение емкости удлиняет время от момента открытия котла до выемки из него последних брусков; это ведет к значительному охлаждению брусков и ухудшает условия гнутья. Выгоднее иметь несколько малых котлов, чем один большой емкости.

 

  Разрез пропарочного котла :
1- крышка, 2- спускная труба, 3 - паровая труба, 4- котел, 5 - термометр и манометр

Продолжительность пропаривания заготовок зависит от размеров и влажности древесины. При влажности заготовок 7— 10 % значительное влияние оказывает также порода древесины. При влажности, близкой к точке насыщения волокна, необходимые сроки пропаривания почти одинаковы для всех пород.

Зависимость соотношения прочностных показателей древесины от ее  влажности

На рисунке показано снижение соотношения модуля упругости и предела прочности древесины в зависимости от ее влажности. Соотношение ЕКЛ0 характеризует жесткость древесины. Укладывать бруски в пропарочную камеру рекомендуется с учетом положения бруска при гнутье, т. е. так, чтобы стороны бруска, примыкающие к шине и шаблону, хорошо охватывались паром; боковые же поверхности брусков могут примыкать одна к другой.

Бруски перед гнутьем можно нагревать в течение нескольких минут при помощи электрического тока высокой частоты. Физическая сущность такого нагрева описана ниже. Для повышения пластичности древесину можно пропитывать растворами аммиака, дубильных веществ, фенолов и альдегидами. Растворы алюминиевых и железных квасцов, хлористого магния и другие также повышают ее гигроскопичность. При необходимости гнуть бруски при значительном отношении H/R>1/6их предварительно пропитывают 40 %-ным раствором мочевины и сушат до влажности 15 %, после чего гнут при температуре 100 °С с последующим охлаждением в изогнутом состоянии до 25 °С для фиксирования формы. Полученные таким образом криволинейные летали при температуре 60—70 °С размягчаются и теряют свою форму. Для устранения этого недостатка пропитывают древесину перед гнутьем в смеси растворов мочевины, формалина, едкого натра и буры. При гнутье пропитанную древесину нагревают также до 100 °С. При этом компоненты раствора в стенках клеток древесины образуют мочевиноформальдегидную смолу, которая в период нагрева и гнутья отверждается окончательно, фиксируя приданную заготовке форму. Недостатком такой подготовки древесины к гнутью является длительность пропитки (3 ч на 1 мм толщины) и необходимость последующей сушки перед гнутьем в мягком режиме, исключающем отверждение образующейся в клетках мочевиноформальдегидной смолы.

Фанеру в случае гнутья на малые радиусы кривизны также можно гидротермически обрабатывать. Фанеру, полученную при склеивании водоупорными клеями, можно проваривать. Фанеру, полученную при склеиваниии белковыми клеями, можно только пропаривать, причем только наружную сторону, подвергающуюся растяжению. Если изгибают только часть заготовки, при выгибании углов, пропаривать следует только ту часть, в которой будет сделан загиб. Для этого пользуются устройством из двух гладких паровых труб, между которыми зажимается заготовка фанеры. Одна из труб имеет ряд очень мелких отверстий для выхода пара на стороне, обращенной к фанере. Таким путем заложенная между трубами фанера прогревается .и одновременно с одной стороны увлажняется. Необходимое время такой обработки перед гнутьем составляет от 5 до 10 мин.

Способы и оборудование для гнутья древесных материалов разнообразны. Однако во всех случаях необходим шаблон, вокруг которого изгибается заготовка и профиль которого определяет форму ее изгиба. Только при использовании точного шаблона можно получить гнутые детали заданной формы.

Применяемые для гнутья массивных брусков гнутарные станки можно разделить на два типа: станки для гнутья на неполную окружность и станки для гнутья на полную окружность.

В станках первого типа бруски с наложенной на наружную сторону стальной шиной изгибают вокруг неподвижного шаблона приложенными усилиями к обоим концам бруска или к одному из концов при неподвижно закрепленном другом конце. Станки такого типа встречаются со съемными и с неподвижно укрепленными обогреваемыми шаблонами. В первом случае после огибания бруска шиной вокруг шаблона концы тины закрепляют на шаблоне при помощи скобы. Шаблон с закрепленным на нем бруском снимают со станка и отправляют в сушильную камеру. Во втором случае брусок также закрепляют на горячем шаблоне при помощи шины и оставляют на нем для подсушивания до закрепления приданной ему формы. В отличие от станков со съемными шаблонами такие станки получили название гнутарно-сушильных. Гнутарно-сушильные станки могут быть двустороннего и одностороннего обогрева. При двустороннем обогреве они имеют вид пресса с обогреваемыми профильными плитами, между которыми зажимают бруски. Станки с односторонним обогревом имеют пустотелый

шаблон, обогреваемый паром. Изогнутую и закрепленную на шаблоне заготовку подсушивают на нем.

Недостаток гнутарно-сушильных станков — неравномерность сушки и выдерживание в них заготовок в течение нескольких часов для высушивания до состояния, при котором фиксируется соответствующая форма зоготовок. Это резко снижает производительность станков. Для увеличения производительности гнутарно-сушильных станков целесобразно заготовку перед гнутьем предварительно подсушивать до 20 %, высушивать в станке до 12—15 %, а окончательно досушивать освобожденные из станка заготовки в сушильных камерах.

В станках для гнутья на замкнутый контур бруски изгибают вокруг съемного необогреваемого шаблона. В механизированных станках шаблоны вращающиеся.

Во всех случаях гнутья, независимо от используемого этой цели оборудования, необходимо, чтобы вынутые из пропарочного котла или варочного бака бруски подвергались гнутью немедленно. Задержка в гнутье недопустима, потому что остывают в первую очередь наружные слои древесины, которые испытывают наибольшие напряжения.

При гнутье желательно, чтобы в брусках твердых лиственных пород (дуба, ясеня, граба, ильма) расположение годичных слоев совпадало с плоскостью изгиба, т. е. тангентальный
распил приходился на боковые стороны бруска или отклонялся лишь на 45—50°.

Расположение годичных слоев перпендикулярно плоскости изгиба может вызвать появление складок на вогнутой стороне.  Заготовки из лиственных рассеянно-сосудистых пород 
(бука, березы ), а также из хвойной древесины, изгибаемые с одновременным прессованием, желательно располагать при гнутье так, чтобы годичные слои были перпендикулярны плоскости изгиба.  Желательное расположение годичных слоев для условий гнутья не всегда может быть соблюдено по техническим условиям. Например, у лыж скользящая поверхность должна быть поверхностью радиального распила, иначе износ этой поверхности будет неравномерным.

 

 

Гнутье заготовок по замкнутому контуру на гнутарном станке

 

При гнутье с одновременным прессованием положение деталей следует выбирать таким, чтобы пороки древесины pacпологплись по возможности в растянутой и нейтральной части  деталей. Наоборот, при гнутье без прессования, и особенно гнутье без шины, растягиваемая поверхность должна быть  более чистой, потому что малейшие дефекты на ней могут стать причиной разрывов и отщепов волокон.

Гнутье фанеры часто осуществляют в шаблонах, состоя из двух частей, т. с. из матрицы и пуансона, между котор: закладывают и выгибают фанеру. Для вдавливания пуансо фанеры в матрицу можно пользоваться винтами, пневматическимикими и гидравлическими прессами: Если гнутью подлежат большие листы фанеры, то для облегчения веса матрицу и nyансон делают легкой каркасной конструкции, но достаточно жесткой, чтобы она не деформировалась в процессе гнутья.

При расположениии волокон в наружном слое перпендикулярно оси шаблона (гнутье вдоль волокон) возможные радиусы  загиба фанеры, склеенной белковыми клеями, почти не отличаются от минимальных радиусов загиба цельной древесины. При  расположении волокон параллельно к оси шаблона фанера обладает меньшим сопротивлением и допускает изгиб до радиусов примерно в 2 раза меньше, чем при гнутье вдоль волокон. Однако, жесткость получаемой таким образом детали меньше, а на наружной стороне ее часто появляются мелкие долевые трещины, особенно если наружный слой состоит из шпона, имеющего скрытые трещины от недостаточного обжима при лущении. Появление таких трещин делает практически невозможной хорошую отделку, так как в период эксплуатации изделия сужаются или расширяются даже при незначительных изменениях влажности и вызывают растрескивание лежащего на них лакокрасочного покрытия. Поэтому предпочтительнее изгибать фанеру вдоль волокон или под некоторым углом к ним.

Гнутье тонкой фанеры (толщиной 1—4 мм) возможно до малых радиусов кривизны. Изгибание на малые радиусы толстой фанеры и плит (выше 5 мм) требует специальных приемов. Чаще всего делают ряд пропилов на внутренней стороне заготовки, если это допускается конструкцией изделия.

Изогнутые заготовки (вместо с шаблонами и охватывающими их шинами) сушат в сушильных камерах. Конечная влажность гнутоклееных заготовок соответствует производственной влажности, принятой на данном предприятии. Применяемые режимы сушки мало отличаются от режимов сушки пиленых заготовок из тех же пород, а конструкции и системы сушильных камер подобны тем, какие применяют для сушки пиломатериалов.

Высушенные до влажности (обычно ниже 12 %, стабилизирующей форму, заготовки поступают в остывочное отделение, где их охлаждают в течение нескольких часов, затем освобождают от шин и шаблонов и направляют в механическую обработку. Обработка гнутых заготовок, т. е. придание им окончательных размеров и требуемых поверхностей, принципиально не отличается от обработки прямолинейных заготовок.

Базирующим приспособлением, а иногда и столам станков, на которых обрабатывают гнутые заготовки, придают форму, соответствующую форме обрабатываемых заготовок. Последовательность обработки гнутых заготовок на станках аналогична обработке заготовок из пиломатериалов.

Рабочие места в гнутарном цехе включают гнутарный станок или приспособление для гнутья, устройства для гидротермической обработки заготовок, запас необработанных и обработанных заготовок, шин и шаблонов. Схема организации рабочих мест зависит от вида и размера изгибаемых заготовок и оборудования. Однако, во всех случаях рабочие места должны быть организованы так, чтобы пропаренные заготовки можно было подавать на гнутарный станок сразу после выемки их из пропарочного котла, не перенося на большие расстояния и не разворачивая. Пропарочные котлы должны иметь манометры, указывающие давление пара. В цехе должны быть стенные часы, хорошо видные с каждого рабочего места.

Литература о технологии гнутья: 

1.Запрессовочные устройства для производства гнутоклееных деталей, 
Сахаров М. Д М., 1964
2.Основы гнутья древесины, Манкевич Л. А., Минск, 1961
3.Примеры и задачи по гидротермической обработке древесины: учеб.пособие.
Тупицын В.П Хабаровск, 1992. -117 c.: ил.
4.Производство гнутой мебели, Леонтьев И. И. и Абухов Л. Г., М. — Л., 1954

Секреты столярного ремесла. Как гнуть дерево


Здравствуйте, дорогие друзья, меня зовут Юрий. Я столяр-краснодеревщик с более чем двадцатилетним стажем. Скажем прямо, в этой области накоплен огромный опыт и навыки. Теперь время от времени, я буду делиться этим опытом на страницах своего блога на ярмарке мастеров. Завдвайте вопросы, комментируйте.

Гнутьё - один из самых распространенных способов обработки древесины в мебельном производстве. Есть несколько способов гнутья. Но сегодня я хочу остановится на одном из них - это гнуто-клееный способ.

Этот способ позволяет гнуть широкие (до метра и больше) плоскости. Может быть использован для изготовления, например, гнутых мебельных фасадов, стенок, дверок.

Привлекательность его в том, что готовое гнутое изделие очень прочное, выгибается точно и может изготавливаться в больших количествах, а так же имеет небольшой вес . Что для подвесных элементов мебели немаловажно.

Что нам понадобится? В первую очередь - это столярная плита и фанера. Сейчас в продаже появилась специальная фанера для гнутья. Если найдёте - берете её, если нет, то сойдёт обычная толщиной 4 мм. Клей и шаблоны.

Шаблоны можно изготовить из дсп, но тогда лучше склеить две плиты, что бы толщина их была больше. Я делаю шаблоны из дерева. Они не трескаются при сильном давление и их можно фрезеровать.

Делается шаблон типа "Папка-мамка" с учётом толщины склеиваемой плиты. Как показано на рисунке.

Дальше на циркулярной пиле делаются прорезы в плите по всей плоскости. Внимание - это очень важный момент. Глубина прорезов должна доходить до противоположного слоя лущеного шпона. Ни больше и не меньше. Если будет больше - шпон расколется, если меньше есть риск, что его разорвёт дерево. В зависимости от радиуса изгиба задаёте шаг прорезов. Это можно определить экспериментальным способом. Чем круче радиус, тем чаще делаются пропилы и наоборот.

Как это сделать технически? Очень просто. Диск пилы опускается на нужную глубину и заготовку пропиливаете под линейку с двух сторон. Дальше отодвигаете линейку на шаг и делаете ещё по одному пропилу с каждой стороны. Таким образом продвигаетесь к середине заготовки где и сходятся пропилы.

Продолжение следует

Решено: лучший способ «согнуть» объект - сообщество поддержки Adobe

SD,

... концы стрелки искажаются в процессе. Итак, я ищу способ обойти это ...

Вы можете обойти это и получить прямые стрелки:

1) Создайте три концентрических круга: два, чтобы сформировать стержни стрел, третий, по крайней мере, такого размера, чтобы вмещать самые внешние части наконечников стрел;

2) Создайте треугольную форму конца в виде треугольника, чтобы дублировать и сформировать наконечники стрелок;

3) Поместите 2) так, чтобы его основание выходило на равные расстояния за окружности вала на том же горизонтальном уровне, что и центр;

4) Выберите 3) и внешний круг и дважды поверните копии на 120 градусов, чтобы у вас были три стрелки, указывающие в одну сторону;

5) Удалить крайний круг;

6) Сгруппировать, выделить все и отразить копию по горизонтали, чтобы у вас также были противоположные стрелки;

7) Поверните копию, чтобы получить желаемый зазор между стрелками;

8) Выделите все и выберите Pathfinder> Divide;

9) Удалить части между стрелками;

10) Объедините формы, образующие каждую двойную стрелку и цвет / что угодно;

11) Поверните участок до окончательной ориентации.

В пунктах 9) - 10) вы можете разгруппировать (достаточно) или использовать инструмент прямого выбора.

.Алгоритм

- преобразование одного двоичного дерева в другое с вращением дерева

Переполнение стека
  1. Около
  2. Продукты
  3. Для команд
  1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
  2. Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
  3. Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
  4. Талант Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя
.

Мы не можем найти эту страницу

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}} *

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}} / 500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$ item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$ select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$ select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}} .

java - Как переместить узлы из двоичного дерева в массив?

Переполнение стека
  1. Около
  2. Продукты
  3. Для команд
  1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
  2. Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
  3. Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
  4. Талант Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя
.

Свет изгибается в дугу

    Чжиган Чен
    • Департамент физики и астрономии, Государственный университет Сан-Франциско, Сан-Франциско, Калифорния 94132, США

& bullet; Physics 5, 44

Математические решения уравнений Максвелла предполагают, что сохраняющие форму оптические лучи могут изгибаться по круговой траектории.

(слева) Арт. [1]. (Справа) любезно предоставлено Д. Н. Христодулидесом Рис. 1: Каминер et al. показал, что сохраняющие форму лучи света, которые движутся по круговой траектории, возникают как решения уравнений Максвелла. (Слева) Расчетное распространение самогибающейся балки. Это решение предполагает, что электрическое поле волны поляризовано в поперечном направлении (TE поляризация). (Справа) Изображение недифрагирующего луча, огибающего препятствие. Kaminer et al. показал, что сохраняющие форму лучи света, которые движутся по круговой траектории, возникают как решения уравнений Максвелла.(Слева) Расчетное распространение самогибающейся балки. Это решение предполагает, что электрическое поле волны ... Показать больше (Слева) Ref. [1]. (Справа) любезно предоставлено Д. Н. Христодулидесом Рис. 1: Kaminer et al. показал, что сохраняющие форму лучи света, которые движутся по круговой траектории, возникают как решения уравнений Максвелла. (Слева) Расчетное распространение самогибающейся балки. Это решение предполагает, что электрическое поле волны поляризовано в поперечном направлении (TE поляризация).(Справа) Изображение недифрагирующего луча, огибающего препятствие. ×

Помимо эффекта расширения дифракции, световые лучи имеют тенденцию распространяться по прямому пути. Зеркала, линзы и световоды - все это способы заставить свет идти по более окольному пути, но многие исследователи изучают альтернативу - приготовить световые пучки, которые могут изгибаться по кривой пути даже в вакууме. В статье Physical Review Letters Идо Каминер и его коллеги из Техниона, Израиль, сообщают о волновых решениях уравнений Максвелла, которые одновременно не дифрагируют и способны следовать по гораздо более узкой круговой траектории, чем считалось возможным ранее [1].Помимо фундаментального научного интереса, такие волновые решения могут привести к возможности синтеза сохраняющих форму оптических лучей, которые самостоятельно делают изогнутые левые или правые повороты. Уравнения, описывающие эти световые волны, можно также обобщить для описания аналогичного поведения в звуковых волнах и волнах на воде.

Идея создания световых волн специальной формы, которые могли бы изгибаться без дисперсии, на самом деле возникла из квантовой физики. В 1979 году Берри и Балаш поняли, что бессиловое уравнение Шредингера может давать решения в виде нераспространяющихся волновых пакетов Эйри [2], которые свободно ускоряются даже при отсутствии какого-либо внешнего потенциала.Эта ранняя работа оставалась бездействующей в литературе в течение десятилетий, пока Христодулид и его сотрудники не продемонстрировали оптический аналог волновых пакетов Эйри: лучи света особой формы, которые не дифрагируют на больших расстояниях, но могут изгибаться (или самоускоряться) в сторону [ 3] (см. Статью в фокусе от 28 ноября 2007 г.). Такие самоускоряющиеся пучки Эйри с тех пор вызвали большой интерес благодаря своим уникальным свойствам, и они служат основой для ряда предлагаемых приложений, включая оптическую микроманипуляцию [4], наведение плазмы и генерацию световых пуль [5], а также маршрутизацию поверхностные плазмонные поляритоны [6] (см. точку зрения от 6 сентября 2011 г.).

Типичное упрощение при решении волновых уравнений Максвелла состоит в том, чтобы предположить, что световые волны являются параксиальными , что означает, что угол между волновыми векторами, составляющими волновой пакет, и оптической осью достаточно мал, чтобы волна не слишком сильно отклонялась от своего распространения. направление. В этом параксиальном приближении результирующее не зависящее от времени скалярное уравнение Гельмгольца принимает ту же форму уравнения Шредингера, и именно это соотношение привело к предположению, что оптические пучки Эйри конечной мощности могут быть достигнуты в экспериментах [3].(В отличие от других недифрагирующих пучков, таких как хорошо известные пучки Бесселя [7], пучки Эйри имеют уникальную пространственную фазовую структуру, не полагаются на простую коническую суперпозицию плоских волн и могут самоускоряться.) При малых углах пучки Эйри следуют параболическим траекториям, подобным баллистическим снарядам, движущимся под действием силы тяжести [8], но под большими углами, за пределами параксиального приближения, они не могут сохранять свои свойства сохранения формы во время распространения. Следовательно, важно определить механизмы, которые могут позволить самоускоряющимся пучкам распространяться без дифракции даже при большом изгибе траектории.

Несколько исследований были посвящены поиску ускоряющих пучков за пределами параксиального режима. В одном исследовании [9] непараксиальные лучи Эйри искались как точные решения волнового уравнения Максвелла, но эти лучи имеют тенденцию распадаться и затухать по мере распространения, поскольку их части состоят из затухающих волн. В еще одном исследовании [10] так называемый каустический метод был использован для эффективного растяжения параксиальных пучков Эйри до непараксиального режима, но эти ускоряющие пучки «каустической конструкции» не сохраняют свою форму, как недифрагирующие параксиальные пучки Эйри.Таким образом, возник естественный вопрос: может ли пучок ускоряться под большими непараксиальными углами, сохраняя при этом свою форму? Поскольку распространение луча регулируется уравнениями Максвелла, это было равносильно вопросу: существуют ли какие-либо решения уравнений Максвелла, которые допускали бы недифрагирующие, самоускоряющиеся лучи?

В своей новой работе Kaminer et al. сообщают, что они нашли сохраняющие форму непараксиальные ускоряющие пучки (NAB) как полный набор общих решений полных уравнений Максвелла.В отличие от параксиальных лучей Эйри, которые ускоряются по параболической траектории, эти непараксиальные лучи ускоряются по круговой траектории.

Чтобы найти решения для NAB, Kaminer et al. начал со скалярного волнового уравнения Максвелла для заданной поляризации, такой как TE (поперечная электрическая) поляризация, где электрическое поле перпендикулярно направлению волны. Поскольку уравнение демонстрирует полную симметрию между координатами x и z, решения для балок, сохраняющих форму, должны иметь круговую симметрию.Поэтому авторы преобразовали уравнение в полярные координаты и искали решения, сохраняющие форму, где амплитуда поля не изменялась с углом. В полярных координатах решением волнового уравнения является функция Бесселя; преобразовывая обратно в декартовы координаты, решение должно быть разделено на волны, распространяющиеся вперед и назад в пространстве Фурье. Однако только часть, распространяющаяся вперед, формирует желаемый ускоряющий пучок, поэтому Kaminer et al. Решения правильно называют «полуволновыми пакетами Бесселя».”

С помощью аналогичной процедуры авторы нашли решение для TM (поперечной магнитной) поляризации. Как для TE, так и для TM поляризации, лучи сохраняют свою форму, в то время как изгиб на четверть круга может произойти после расстояния распространения всего 35 мкм. Кроме того, авторы изучили свойства этих бесселевских ускоряющих пучков и обнаружили, что вектор Пойнтинга главного лепестка может поворачиваться более чем на 90 ° [1].

В левой части рис. 1 показано типичное решение балки, сохраняющей форму, которая может охватить четверть окружности.Важно отметить, что этот одномерный луч сначала распространяется в продольном направлении z, в то время как его криволинейная траектория в плоскости x-z определяется функцией Бесселя. Это сильно отличается от традиционного недифрагирующего пучка Бесселя, который распространяется по прямой линии, а его двумерная поперечная диаграмма соответствует функции Бесселя [7].

Как указывают авторы, непараксиальные сохраняющие форму ускоряющие пучки, обнаруженные в их работе, происходят из полных векторных решений уравнения Максвелла.Более того, в своей скалярной форме эти пучки являются точными решениями для недисперсных ускоряющихся волновых пакетов наиболее распространенного волнового уравнения, описывающего гармонические во времени волны. Таким образом, эта работа имеет глубокие последствия для других линейных волновых систем в природе, от звуковых волн и поверхностных волн в жидкостях до многих видов классических волн. Кроме того, основываясь на предыдущих успешных демонстрациях самоускоряющихся пучков Эйри [3–6], можно было бы ожидать, что непараксиальные бесселевские ускоряющие пучки, предложенные в этом исследовании, могут быть легко реализованы в эксперименте.Помимо множества интересных возможностей для этих лучей в различных приложениях, таких как лучи, которые само изгибаются вокруг препятствия (рис.1, справа), можно было ожидать, что однажды дневной свет действительно сможет путешествовать по кругу сам по себе, что приведет к поискам «Оптический бумеранг» в реальность.

Ссылки

  1. И. Каминер, Р. Бекенштейн, Ю. Немировский, М. Сегев, Phys. Rev. Lett. 108 , 163901 (2012)
  2. М. В. Берри, Н. Л. Балаш, Am. J. Phys. 47 , 264 (1979)
  3. г.А. Сивилоглов, Д. Н. Христодулидес, Опт. Lett. 32 , 979 (2007); Г. А. Сивилоглу, Дж. Броки, А. Догариу, Д. Н. Христодулидес, Phys. Rev. Lett. 99 , 213901 (2007)
  4. Дж. Баумгартл, М. Мазилу и К. Дхолакия, Nature Photon. 2 , 675 (2008)
  5. П. Полынкин, М. Колесик, Дж. В. Молони, Г. А. Сивилоглу и Д. Н. Христодулидес, Science 324 , 229 (2009); А. Чонг, В. Х. Реннингер, Д. Н. Христодулидес и Ф. В. Уайз, Nature Photon. 4 , 103 (2010)
  6. П. Чжан, С. Ван, Ю. Лю, Х. Инь, К. Лу, З. Чен, Х. Чжан, Опт. Lett. 36 , 3191 (2011); А. Минович, А. Э. Клейн, Н. Янунц, Т. Перч, Д. Н. Нешев, Ю. С. Кившарь, Phys. Rev. Lett. 107 , 116802 (2011); L. Li, T. Li, S. M. Wang, C. Zhang и S. N. Zhu, 107 , 126804 (2011)
  7. J. Durnin, J. J. Miceli, Jr., и J. H. Eberly, Phys. Rev. Lett. 58 , 1499 (1987)
  8. Г. А. Сивилоглов Ю.Броки, А. Догариу, Д. Н. Христодулидес, Опт. Lett. 33 , 207 (2008); Ю. Ху, П. Чжан, С. Лу, С. Хуанг, Дж. Сюй, З. Чен, 35 , 2260 (2010)
  9. А. В. Новицкий, Д. В. Новицкий, Опт. И спектр. Lett. 34 , 3430 (2009)
  10. Л. Фрёли, Ф. Курвуазье, А. Матис, М. Жако, Л. Фурфаро, Р. Джуст, П. А. Лакур и Дж. М. Дадли, Опт. Express 19 , 16455 (2011)

Об авторе

Чжиган Чен получил докторскую степень.Он получил степень доктора физики в колледже Брин-Мор в 1995 году. Он был научным сотрудником после докторантуры, а затем старшим научным сотрудником в Принстонском университете. Он работает на факультете физики и астрономии Государственного университета Сан-Франциско с 1998 года.


Предметные области

Статьи по теме

Ядерная физика

Переход к ядерным часам

Высокоточное измерение ядерного перехода изотопа тория является ключевым шагом на пути к созданию ядерно-оптических часов.Читать дальше »

Еще статьи.

Смотрите также

Сайт о Бане - проект, посвященный строительству, эксплуатации и уходу за русской баней. Большой сборник статей, который может быть полезен любому любителю бани

Содержание, карта сайта.