Найти в Дзене
Тесты, КОМПАС 3D

Тема 3. Материалы и изделия из древесины

3.1 Лесо- и пиломатериалы

3.2 Столярные изделия из древесины

3.3 Древесные полуфабрикаты

3.3.1 Шпон

3.3.2 Фанерные плиты

3.3.3 Клеёные конструкции

3.4 Изделия из древесных отходов

Продукцию, получаемую из древесины, разделяют на несколько групп:

1 лесоматериалы после механической обработки дерева;

2 древесные материалы;

3 модифицированная древесина.

1.1 Лесо- и пиломатериалы

Лесоматериалы подразделяются на круглые, пиленые, лущеные, фрезерованные (строганые), колотые и побочные продукты — опилки, стружка, щепа, древесная мука.

Круглые лесоматериалы, т. е. стволы поваленного дерева, очищенные от сучьев. Их делят на части (процесс называется раскряжевкой) разной длины — бревна, кряжи, чураки. По толщине круглые лесоматериалы подразделяют на: крупные диаметром более 26 см, средние — от 14 до 24 см, мелкие —от 6 до 13 см. В зависимости от качества древесины (наличия пороков и дефектов обработки) круглее лесоматериалы делят на четыре сорта, из которых в строительстве используют главным образом 2-й и 3-й.

Пиленые лесоматериалы получают продольной распиловкой бревен. В зависимости от размеров, соотношения сторон и конфигурации торцов различают брусья (брус, полубрус, брусок), доски (обрезные, не обрезные и полуобрезные), пластины, четвертины, горбыль (рис. 3.1). При распиловке образуется много отходов (до 35 %), которые успешно утилизируются.

Доски и брусья хвойных пород делят на пять сортов — отборный, 1, 2, 3 и 4-й. В столярном производстве используют только 1-й и 2-й сорта. Максимальная ширина досок и брусьев 250 мм, брусков — 200 мм. Пиломатериалы лиственных пород делят на три сорта.

Для производства деталей готовых изделий применяют так называемые заготовки — доски и брусья, прирезанные применительно к заданным размерам и с припуском на механическую обработку и усушку. Их используют для изготовления клееных конструкций, а также плинтусов, галтелей, карнизов, наличников и др.

Рис. 3.1 Пиломатериалы: а) двухкантный брус; б) трехкантный брус; в) четырехкантный брус; г) необрезная доска; д) чистообрезная доска; е) обрезная доска с тупым обзолом; ж) обрезная доска с острым обзолом; з) брусок; и) облапол горбыльный; к) облапол дощатый; л) шпала необрезная; м) шпала обрезная;   1 – пласть доски; 2 – кромка; 3 – ребро; 4 – торец
Рис. 3.1 Пиломатериалы: а) двухкантный брус; б) трехкантный брус; в) четырехкантный брус; г) необрезная доска; д) чистообрезная доска; е) обрезная доска с тупым обзолом; ж) обрезная доска с острым обзолом; з) брусок; и) облапол горбыльный; к) облапол дощатый; л) шпала необрезная; м) шпала обрезная; 1 – пласть доски; 2 – кромка; 3 – ребро; 4 – торец
3.2 Столярные изделия из древесины

Изделия из древесины. Элементы небольшого поперечного сечения — деревянные фрезерованные детали, называемыепогонажными (их измеряют погонными метрами): плинтусы, галтели, карнизы, пояски, наличники, поручни для лестничных перил, обшивки, раскладки, а также доски и бруски для покрытия полов.

Столярные плиты состоят из внутреннего щита, который изготовляют из узких реек путем их тесного состыковывания впритык, и наклеенных на него с обеих сторон шпона в один или два слоя. Для производства столярных плит используют древесину хвойных и лиственных мягких пород, главным образом отходы производства (горбыли, рейки и др.). Размеры столярных плит: длина — до 2500 мм, ширина — до 1525 мм, толщина — до 30 мм. Из этих плит изготовляют двери, перегородки, щитовую мебель и пр.

Рис. 3.2 Столярная плита.
Рис. 3.2 Столярная плита.

К паркетным изделиям относят штучный паркет, паркетные доски, паркетные щиты и мозаичный (наборный) паркет. Штучный паркет состоит из. планок твердых пород древесины (дуба, ясеня, бука, клена и др.) определенных размеров и формы. Паркетные доски представляют собой очень экономичные индустриальные изделия, поскольку на них расходуется мало ценной древесины. Планки имеют длину 140—170 мм, ширину 20— 30 мм и толщину 6—8 мм. Их наклеивают водостойкими клеями на реечное основание длиной 1,2—3,0 м, шириной 150—175 мм.

Паркетные щиты состоят из деревянного основания из брусков и лицевого покрытия из паркетных планок. Щиты размерами 400x400 или 800x800 мм соединяют между собой в паз и гребень или на вкладные шпонки.

Наборный (мозаичный) паркет состоит из отдельных планок твердых пород древесины, наклеенных лицевой поверхностью на бумагу водорастворимым клеем, который смывается после укладки паркета на основание.

Столярно-строителъные изделия — оконные и дверные блоки, перегородки и панели жилых и гражданских зданий — относятся к крупноразмерным изделиям. Изготовляют целые комплекты для сборных деревянных домов — брусковых, каркасно-обшивных и каркасно-щитовых. Их производство осуществляется на специализированных деревообрабатывающих заводах; там же изготовляют балки для перекрытий, щиты для наката и перегородок, арки и части металлодеревянных ферм, сваи, шпунт, мостовые брусья и шпалы.

3.3 Древесные полуфабрикаты

3.3.1 Шпон

Шпон – листы толщиной 0,4…1,5 мм, получаемые лущением или строганием отрезков ствола на специальных станках (рис. 3.3):

Рис. 3.3 Схемы получения строганого (а) и лущеного (б) шпона: 1 – брус; 2 –прижимная рейка; 3 – лист строганного шпона; 4 – нож; В – длина чурака; L – длина ножа; 1/ – кулачок; 2/ – чурак; 3/ – шпон; 4/ – нож
Рис. 3.3 Схемы получения строганого (а) и лущеного (б) шпона: 1 – брус; 2 –прижимная рейка; 3 – лист строганного шпона; 4 – нож; В – длина чурака; L – длина ножа; 1/ – кулачок; 2/ – чурак; 3/ – шпон; 4/ – нож

лущеный шпон используют для получения клееной фанеры, древесно-волокнистых плит и древесно-стружечных плит. Применяют древесину березы, ольхи, бука дуба сосны, липы, ели;

– строганый шпон применяют для облицовки ценной мебели, декоративной фанеры. Для получения строганого шпона применяют древесные породы с красивой текстурой (орех, клен, граб, тополь, ива, груша, вяз, каштан, красное дерево, карельская береза, ясень).

3.3.2 Фанерные плиты

Фанерные плиты получают из слоев лущеного шпона, склеенных под большим давлением синтетическими клеями. Длина и ширина 1525 и 1220 мм, толщина 15, 20, 25, 45 мм. Декоративная фанера получается с покрытием лицевой поверхности текстурной бумагой для имитации под ценные породы древесины. Фанера бывает односторонней и двухсторонней. Облицовочная фанера изготовляется из лущеного шпона с покрытием лицевого слоя строганым шпоном.

В зависимости от текстуры и вида шпона различают следующие виды фанеры:

– бакелизированная фанера, получаемая последующей пропиткой готовой фанеры различными смолами: повышенной водостойкости ФСФ (фенолформальдегидный клей), средней водостойкости ФК (карбомидные смолы), ФБА (альбумидно-казеиновыми клеями), ограниченной водостойкости ФБ;

гофрированная фанера, которая обладает повышенной жесткостью и применяется как кровельный материал.

Рис. 3.4 Конструкции фанеры: а- с параллельным направлением волокон; б- со смешанным направлением волокон; в- с перекрестным направлением волокон; г- звездообразным направлением волокон.
Рис. 3.4 Конструкции фанеры: а- с параллельным направлением волокон; б- со смешанным направлением волокон; в- с перекрестным направлением волокон; г- звездообразным направлением волокон.

3.3.3 Клеёные деревянные конструкции

Рис. 3.5. Основные схемы пространственных деревянных конструкций в покрытиях: а- сферический купол-оболочка; б-  сомкнутый свод-оболочка (квадратный в плане); в- то же, многоугольный в плане; г-  кружально-сетчатый цилиндрический купол; д- кружально-сетчатый сферический купол; е- кружально-сетчатый сомкнутый свод (многоугольный в шине); ж- то же, квадратный в плане; з- кружально-сетчатый свод
Рис. 3.5. Основные схемы пространственных деревянных конструкций в покрытиях: а- сферический купол-оболочка; б- сомкнутый свод-оболочка (квадратный в плане); в- то же, многоугольный в плане; г- кружально-сетчатый цилиндрический купол; д- кружально-сетчатый сферический купол; е- кружально-сетчатый сомкнутый свод (многоугольный в шине); ж- то же, квадратный в плане; з- кружально-сетчатый свод
-6

Процесс склеивания конструкций складывается из склеивания заготовок по длине, сборки заготовок в пакет, придания пакету требуемой формы, его запрессовки и окончательного склеивания. Прямолинейные конструкции (например, балки) изготовляют на автоматизированных линиях, а конструкции сложной конфигурации склеивают на стендах с помощью винтовых прессов. Прочность клеевого шва на синтетических клеях превосходит прочность самой древесины.

При отделке склеенные конструкции обрезают по формату, их поверхность шлифуют и покрывают лакокрасочными покрытиями для защиты от увлажнения, а при необходимости покрывают огнезащитными обмазками.

Рис. 3.6. Схемы клееных деревянных конструкций: а — балка прямолинейная постоянного сечения; б — балка шпренгельная; в — балка шпренгельная; г — металлодеревянная ферма треугольная; д — металлодеревянная ферма с нижним поясом ломаного очертания; е — рама трехшарнирная
Рис. 3.6. Схемы клееных деревянных конструкций: а — балка прямолинейная постоянного сечения; б — балка шпренгельная; в — балка шпренгельная; г — металлодеревянная ферма треугольная; д — металлодеревянная ферма с нижним поясом ломаного очертания; е — рама трехшарнирная
3.4 Изделия из древесных отходов

Древесноволокнистая плита (ДВП) — листовой материал, изготовленный путём горячего прессования или сушки ковра из древесных волокон. ДВП производятся, при необходимости, с использованием связующих клейких веществ и специальных добавок. По плотности различают мягкие (М), полутвердые (ПТ), твердые (Т), и сверхтвердые (СТ) древесноволокнистые плиты. По минимальному пределу прочности при изгибе они делятся на марки: М–4, М–12, М–20, ПТ–100, Т–350, Т–400 и СТ–500. Размеры изменяются в следующих пределах: длина 1200…5500 мм; ширина 1220…2140 мм; толщина 2,5…25,0 мм.

В торговых названиях для обозначения ДВП зачастую применяют другие названия, из которых можно выделить популярные:

1. МДФ — древесноволокнистая плита средней плотности, изготавливаемый методом сухого прессования мелкой древесной стружки при высоком давлении и температуре, качестве связующего элемента используются карбамидные смолы. Шлифованный с двух сторон МДФ часто используется при производстве меловых досок с применением грифельной краски. Такие меловые поверхности являются лучшими в своем классе, поскольку обладают лучшими эксплуатационными свойствами по сравнению с аналогами (меловые пленки).

2. Оргалит — ДВП, имеющую декоративный слой- облицованную рулонным материалом или окрашенную сторону. Соответствует маркам твёрдой ДВП (ДВП высокой плотности).

3. Фибролит — обобщённое название плотных древесных материалов, изготовленных из смеси частиц древесины с портландцементом и химическими добавками. Иногда употребляется как синоним арболита.

4. Ламинированные напольные покрытия (ламинат) — строительный материал, изготовленный из ДВП сухого способа производства или плит моноструктурных, облицованных плёнками на основе термореактивных полимеров.

Древесностружечная плита (ДСтП). По прочности и жесткости почти не отличаются от древесины, однако более однородны (изотропны). ДСтП получают горячим прессованием древесных стружек со связующим веществом: мочевиноформальдегидные или фенолформальдегидные смолы. Поверхности шлифованные и не шлифованные, облицованные и необлицованные. Крепят с помощью гвоздей, шурупов, мастик и синтетических клеев.

Древесно-слоистые пластики ДСП — материал, представляющий собой древесно-полимерный композит, изготавливаемый из листов лущеного шпона (толщиной 0,35—0,65 мм, влажностью 6—10 %), склеенных синтетическими смолами резольного типа под давлением и температурой. ДСП обладают повышенной химической стойкостью, малой истираемостью, эстетичностью и гигиеничностью. Применяются для облицовки лицевых и особенно рабочих поверхностей кухонной и другой мебели.

Ориентированно-стружечная плита (ОСП, англ. OSB) — многослойный (3-4 и более слоев) лист, состоящий из древесной стружки (тонких щепок), склеенной различными смолами с добавлением синтетического воска и борной кислоты. Стружка в слоях плиты имеет различную ориентацию: в наружных — продольную, во внутренних — поперечную.