В этой статье мы поговорим о том, как выточить изделие из сырого дерева, чтобы оно не треснуло.
Коротко о теории. Живое дерево содержит в себе влагу, так как по нему от корней по стволу и веткам к листьям поднимается древесный сок, который несёт в себе минералы и полезные вещества для роста дерева. Взрослая берёза способно прокачать через себя до 200 литров воды за сутки. Ель до 500 литров, а дуб до 600 литров воды. Этот процесс называется транспирация.
После того, как дерево срубаются или его спиливают движение воды прекращается и дерево постепенно начинает высыхать. Влага, находящаяся в порах испаряется. Дерево постепенно теряет в массе и объеме. Если процесс испарения влаги происходит быстро, то оно трескается по волокнам - волокна расслаиваются и дерево деформируется. Такая древесина становиться непригодной для дальнейшей обработки. Это происходит от того, что соотношение влажности окружающей среды меньше, чем влажности дерева и воздух как бы вытягивает влагу из древесины.
Находясь на открытом воздухе, под воздействием солнечных лучей влага испаряется неравномерно и дерево начинает коробить и скручивать. Поэтому для столярных проектов дерево сушат в специальной камере, где при высокой температуре поддерживается необходимая влажность, не дающая дереву быстро испарять воду.
Влажность дерева в свежеспиленном состоянии может составлять в зависимости от времени года от 70 до 120%. Так как для токаря важно высушить дерево не распуская его на доски, то есть в “кругляке”, то в естественных условиях такое бревно будет сохнуть примерно около сантиметра в год. При этом в первый год оно потеряет 50 % влаги. Это значит, что бревнышко диаметром 20 см достигнет необходимой влажности для возможности его обработки только через 10 лет.
Те, кто сами заготавливают себе заготовки в лесу часто используют в качестве древесины сухостой. Это дерево, которое умерло, перестало расти, и значит в нем прекратилось движение сока, но оно по каким то причинам не упало на землю (где непременно бы сгнило) а осталось стоять и поэтому высохло.
Но тут есть два нюанса - во первых и сухостой, и бревно, которое вы спилили и оно высохло где-то под навесом, в тот момент, когда вы приступите к его обработке, все равно будет сохранять влажность в пределах 20%. Это значит, что его тоже может повести или порвать.
Второй момент, это образование грибка и плесени. В некоторых случаях колонии бактерий образуют шпальт, который выгодно смотрится на готовом изделии. Но чаще всего грибок разрушает древесину или оно покрывается пятнами.
Многие,заготавливая себе материал, кипятят древесину в воде до 24 часов. Иногда добавляют в воду соль или травы для окрашивания. Но чаще всего это делается с капами и свилями, где необходимо снять внутреннее напряжение. После этого заготовки все равно придется сушить несколько лет.
Быстрый способ, которым пользуются многие токари и я в том числе - это проточить сырое дерево до черновой заготовки с толщиной стенок до 20 мм и обернув газетами положить в пакет. Таким образом, меняя газету сначала каждый день, потом все реже и реже можно высушить заготовку в течении одного - трех месяцев, в зависимости от породы дерева, времени года, когда оно было спилено и влажности в момент черновой обработки.
Лучший способ - это на первоначальном этапе заготовить кругляк длиной метр, полтора, поставить его на попа под навес и пустить в обработку только через год, когда оно потеряет большую часть влаги.
Кто-то сушит черновые заготовки в стружке, как это раньше делали те, кто занимался рубленой посудой. Кто то обмазывает клеем ПВА, но в этом случае появляется благоприятная среда для образования плесени и грибка. Мой опыт показывает, что полиэтиленовый пакет и газета - лучший способ при котором высыхает без трещин около 90% заготовок.
Но сегодня я хочу вам показать еще один способ, которому меня научил 4 года назад Дмитрий Пушин - преподаватель, автор токарных курсов и руководитель производства фабрики Петроград. Он заключается в том, чтобы выточить изделие из сырой заготовки с тонкими стенками и высушить прямо во время шлифовки.
Это заготовка из сливы. Я уже работал с этим деревом и знаю, как оно себя ведёт. Не все местные породы дерева Московской области пригодны для токарной обработки. Сирень, яблоня, груша хоть и имеют красивую структуру, но их практически невозможно высушить без трещин. Чаще всего дерево просто разрывает изнутри внутреннее напряжение.
А вот такие породы, как слива, черемуха, рябина, вишня, вяз не только обладают хорошим, ярким рисунком, но и сохнут практически без трещин.
В данном случае я придаю заготовке внешнюю форму и делаю шип, для дальнейшего крепления на патрон. Садовые породы во влажном состоянии очень хорошо режутся, но мягкие волокна легко заминаются, поэтому на финишном этапе необходимо создать большой угол резания и работать от задней кромки.
Обработку внешней формы таких заготовок я произвожу резцом для чаш диаметром 13 мм. При заточке я удлиняю крылья, чтобы иметь длинную режущую кромку. Такую геометрию еще называют Элсворт, по имени американского токаря по дереву Дэвида Элсворта.
Длинная режущая кромка позволяет на финишном этапе делать стригущее циклевание под углом 75-80 градусов. Таким образом срезаются торцевые волокна без образования замятия и вырывов.
Волокна этой заготовки расположены в поперечном направлении, так как это половина ствола дерева. Поэтому сердцевина дерева, где расположены самые мягкие волокна встречаются два раза на круг.
После стригущего циклевания рейром для чаш, я беру остро заточенный мейсель и положив его плашмя на подручник делаю финишное циклевание, убирая таким образом канавки и бугорки, которые остаются после работы рейером. Учтите, что так Вы не избавитесь от вырванных волокон, как как отношение угла резания здесь отрицательное, составляющее 0 градусов по отношению к оси вращения.
Далее я приступаю к шлифовке и полировке. Это необходимо сделать на этом этапе, так как в тот момент, когда мы начнём выбирать заготовку изнутри она начнёт менять форму от того что убирается внутреннее напряжение.
Чашка с внешней стороны готова и мы можем видеть как после полировки абразивом большой "гритности" дерево насыщается богатыми красками.
При обработки внутренней части я сначала высверливаю середину. Далее выбирать дерево нужно быстро, чтобы успеть придать форму до того как оно изменит геометрию и растрескается. Лучше всего начать придавать нужную толщину стенок сразу, не углубляясь внутрь. Если начинать убирать середину и донышко масса переместиться на периферию и появится лишняя вибрация. Поэтому я по 15-20 мм формирую стенку, выравниваю ее и двигаюсь вглубь.
К тому моменту, как я дойду до донышка, форма стенок может поменяться несколько раз и обработка их станет невозможна, но меня это не пугает, так как я уже закончил всю работу и мне останется только все отшлифовать.
Именно благодаря шлифовке происходит нагрев дерева и уходит остаточная влага дерева. Контролировать этот процесс можно тактильно, так как поверхность будет прохладной, если в ней будет оставаться влажность. Вот только толщину стенок придётся делать 3-5 мм, чтобы высушить дерево наверняка.
После этого можно оставить чашку на одну ночь обернув газетами. На следующий день она поменяет форму и скорее всего деформируется. Но я считаю, что это ещё больше придаст ей естественности и изящности. А люди будут недоумевать - как вы сделали ее такой неправильной формы.
Я предлагаю вам самим попробовать этот способ и если у вас получится напишите внизу в комментариях о своём опыте - мне будет интересно.
Спасибо, за то, что прочитали эту статью. Приходите к нам на обучение в токарную школу, а если Вы живёте далеко приобретайте онлайн курс, на котором вы получите базовые знания о токарной обработке дерева.