Technologieën voor het buigen van hout. Hout buigen Hoe buig je thuis een plank?

Gebogen meubelframestructuren zijn moeilijk te vervaardigen, en steile bochten gesneden uit rechte stukken hout zullen complexe fabricagetechnieken vereisen om zwakte van de korte vezels en groot, economisch nadelig afval te voorkomen. Met droge of natte vouwtechnieken kunnen complexe gebogen vormen echter vrij economisch worden geproduceerd, en aangezien de vezels langs de bocht lopen en niet eroverheen, zal het eindproduct duurzamer zijn. Bij droog buigen wordt het hout voorgesplitst in dunne delen, maar dikkere delen kunnen worden gebogen door te weken of te stomen.

De gebogen caféstoelen en schommelstoelen van Michael Toneti zijn een klassiek voorbeeld van gestoomd gebogen meubilair, en in de jaren dertig werden gelamineerde meubels een modetrend, met de uitvinding van industriële methoden om verschillende soorten multiplex te produceren. Zowel stoombuigen als gelaagd buigen kan in de thuiswerkplaats worden gedaan, en beide methoden worden nog steeds gebruikt in de industrie voor semi-antieke meubels en door bekwame ambachtslieden.

Voorgekookt hout kan buigen met een relatief grote buigsteilheid. De stoom verzacht de houtvezels voldoende om ze te buigen en te hechten aan de vereiste sjabloon. Het buigen kan veel inspanning vergen, maar in de thuiswerkplaats is dit met basisuitrusting goed te doen. U moet een sjabloon, een klem en een stoomkamer maken. Het buigen van hout is geen nauwkeurige procedure. Er zijn veel opties en vaak is vallen en opstaan de enige manier om het gewenste resultaat te krijgen.

Dunne houten plano's vereisen geen voorafgaande voorbereiding. De minimale buigstraal is afhankelijk van de dikte en natuurlijke eigenschappen van de houtsoort. Dun hout, bij afwezigheid van vervormingsbegrenzers (en in de vorm van bijvoorbeeld een sjabloon), met vrije buiging, zal de vorm van een ring aannemen als de uiteinden van het werkstuk bij elkaar worden gebracht. Om een grotere buigsteilheid te verkrijgen, moet het hout worden gestoomd en "vastgehouden" op de mal zodat het, nadat het de gewenste vorm heeft aangenomen, in deze positie stabiliseert als gevolg van interne permanente vervorming. Wanneer dik hout buigt, is het noodzakelijk om het uitrekken van de buitenste lagen te beperken om te voorkomen dat ze afbrokkelen of breken. De hier beschreven methode is voor het buigen van relatief dikke stukken hout.

Houtvoorbereiding

Kies voor het buigen hout met rechte nerf zonder knopen of scheuren. Elk defect of elk gebrek is potentieel een zwak punt, dus bepaalde tegenslagen zijn mogelijk. Er zijn tientallen houtsoorten die met stoom kunnen worden gebogen, en vele zijn hardhout. Een korte lijst van geschikte buigmaterialen vindt u in de onderstaande tabel. Goed gedroogd hout kun je ook buigen, maar vers gezaagd hout leent zich makkelijker voor een dergelijke bewerking. Verouderd hout buigt beter dan kamer- of ovengedroogd hout. Als het hout te droog en moeilijk te verwerken is, kunt u het enkele uren laten weken voordat u gaat stomen.

Afhankelijk van het type werkstuk kun je het voor- op maat zagen of na het buigen met een zaag, ploeg of nietje doen. De laatste methode wordt vaak gebruikt bij de productie van gebogen meubels van de Tina of Windsor stoelen en fauteuils. Hout met een vlakke en gladde oppervlakteafwerking is minder vatbaar voor delaminatie en zal de afwerking van het gehele product vergemakkelijken. Ruw hout krimpt meer dan volwassen hout, en wanneer het op een draaibank wordt verwerkt voordat het wordt gebogen, heeft het de neiging om een ovale dwarsdoorsnede aan te nemen wanneer het droogt. Ongeacht de vorm en grootte, maak de lengte van het werkstuk meer dan de lengte van het eindproduct met ongeveer 100 mm. In het geval van delaminatie of splijten van de uiteinden na het buigen, is het dan mogelijk om de beschadigde gebieden af te snijden.

Om de lengte te berekenen, tekent u een tekening van de bochtvorm op een schaal van 1: 1. Meet de buitenkant van het gebogen deel om de juiste lengte te krijgen. Ego zorgt ervoor dat de buitenste vezels niet onnodig worden uitgerekt, wat kan leiden tot scheuren onder invloed van interne spanningen. De verweekte binnenvezels zullen voldoende kunnen krimpen om de vorm aan te nemen van een kleinere binnenbocht.

De sleutel tot het maken van een strakke bocht is het gebruik van een flexibele klemband. Maak de klem van zacht staal met een dikte van 2 mm en minstens zo breed als het werkstuk dat nog niet gebogen is. Dit werkt voor zowat elke klus die u moet aanpakken. Om mogelijke verontreiniging van het oppervlak van het onderdeel als gevolg van reacties van de interactie van chemische elementen van hout, metaal en de omgeving te voorkomen, maakt u de klem van roestvrij staal of gegalvaniseerd staal, of gebruikt u een polyethyleen pakking.

Installeer eindstops of aanslagen op het juk om de uiteinden van het werkstuk vast te zetten, waardoor wordt voorkomen dat de vezels uitrekken en loskomen aan de buitenkant van het gebogen deel. Deze beugels moeten sterk genoeg zijn om een aanzienlijke druk erop te weerstaan, en voldoende groot zijn zodat het uiteinde van het werkstuk met zijn gehele oppervlak tegen de aanslag kan aanliggen. Je kunt ze maken van een dikke metalen hoek of hardhout, wat meestal makkelijker te maken is.

Om de klem te voorzien van veilige eindaanslagen, plaatst u houten blokken van ongeveer 225 mm lang aan de uiteinden van de metalen band. Boor langs de hartlijnen van elk blok twee gaten van 9 mm met een onderlinge afstand van ongeveer 150 mm. Markeer en boor een klemstrip voor de montagebouten van de eindstop. De afstand tussen de aanslagen moet gelijk zijn aan de lengte van het werkstuk, inclusief de toeslag. Om ervoor te zorgen dat de klem een gemakkelijke hefboomwerking heeft, bevestigt u voldoende sterke houten blokken aan de uiteinden van de strip aan de achterkant ervan met behulp van lange aanslagbouten.

Een sjabloon maken

Het gestoomde hout buigt in een patroon dat de vorm van de bocht bepaalt en ondersteuning biedt voor de vezels in het binnenste van het gebogen werkstuk. De mal moet zeer sterk zijn en een breedte hebben die minimaal gelijk is aan de breedte van het te buigen onderdeel. Het moet bepaalde mogelijkheden bieden om het werkstuk erop te bevestigen met klemmen of andere klemmen.

U kunt een sjabloon van dik hout maken door de mal op een basis van synthetisch hout te plaatsen of multiplexplaten te gebruiken die aan elkaar zijn gelijmd. Aangezien het gebogen hout de neiging heeft om recht te trekken nadat de klem is losgelaten, is het noodzakelijk om de vorm van de sjabloon aan te passen om rekening te houden met het rechttrekken van het onderdeel. Om dit te doen, moet u de meest betrouwbare, hoewel niet altijd aangename, methode gebruiken - vallen en opstaan om de parameters van een dergelijke correctie te bepalen.

Houtsoorten voor stoombuigen

As
Fraxinus excelsior
Fraxinus amcricana
Beuken
Fagus grandifolia
Fagus sylvatica
Berk
Betula pendula
Benda alleghaniensis
Iep
Ulmus americana
Ulmus procera
Ulmus liollandica
Ulmus thomasii
Hickory Cartja spp.
Eik
Quercus rubra
Quercus petraea
Noot
Juglans nigra
Juglans regia
taxus
Taxus baccara

Stoomkamer fabricage

Maak de stoomkamer van multiplex voor gebruik buitenshuis, of gebruik plastic of metalen buizenboxen. Met multiplex kunt u een eenvoudige structuur maken met lijm en schroeven, precies volgens uw specifieke vereisten. Dit type kamer is ideaal wanneer het stomen van hele partijen hout is gepland. Een plastic of metalen buiskamer beperkt het maatbereik, maar is prima voor kleine werkstukken.

Snijd een stuk pijp op de gewenste lengte volgens de afmetingen van het werkstuk. De lengte van 1 m is een handig formaat waarmee u hele werkstukken of zelfs delen met grotere lengte kunt verwerken, als u alleen het uiteinde hoeft te buigen. Maak verwijderbare plug-in eindflappen van multiplex voor gebruik buitenshuis. Boor een gat in een van hen voor de stoompijp en gebruik een schaaf om de onderkant van de rand van de andere demper te snijden om ventilatie en een afvoergat te creëren. Maak speciale "open" luiken met een gat voor lange werkstukken. Installeer houten steunen in de lijken zodat het werkstuk de bodem van de kamer niet raakt. Isoleer de camera met schuim of houten blokken en sluit ze aan op de camera. Plaats de camera op standaards met een lichte helling zodat condens kan weglopen. Zorg voor een opvangbak voor het uitstromende water.

Stoom kan worden verkregen met behulp van een kleine elektrische verdamper of een in de fabriek gemaakte stoomgenerator, of u kunt uw eigen verdamper maken van een metalen tank van 20-25 L met een verwijderbaar deksel of stop. Sluit het ene uiteinde van de korte rubberen slang aan op de aftakleiding of klep (klep) die in de tank is gesoldeerd en steek het andere uiteinde in het gat in de kamerafsluiter. Om het water te verwarmen, kunt u een verwarmingsapparaat gebruiken, zoals een elektrisch fornuis of een gasfornuis. Vul de tank voor de helft met water en verwarm deze tot 100°C. om een constante toevoer van stoom te garanderen. Grofweg moet het hout voor elke 25 mm dikte 1 uur worden gestoomd. Langer stomen zal niet noodzakelijk de taaiheid van het hout verbeteren, maar kan de interne structuur vernietigen.

Hout buigen

U heeft maar een paar minuten om het werkstuk in de sjabloon te fixeren voordat het begint af te koelen en te stabiliseren. Bereid je werkplek van tevoren voor. Zorg voor voldoende klemmen en regel met een vriend of vriendin hulp bij zeer dik hout.

Sluit de stoomtoevoer af en zet de stoomgenerator uit. Verwijder het werkstuk uit de kamer en plaats het in de voorgedimensioneerde en verwarmde klem. Installeer het allemaal samen op een sjabloon. Zet het midden vast door een stuk hout tussen de klem en de klem te plaatsen. Met een perspassing "schroef" het werkstuk op de sjabloon en klem het stevig op zijn plaats met verschillende klemmen. Laat het onderdeel minimaal 15 minuten stabiliseren voordat u het op een uniform gevormde droogdoorn of sjabloon legt. U kunt de blanco ook op de eerste sjabloon laten staan. De uitharding van het materiaal zou in ieder geval 1 tot 7 dagen moeten duren.

Veiligheids maatregelen

Houd u bij het buigen met stomen aan de volgende regels:

Draai het deksel of de stekker van de stoomgenerator niet te vast.
Zorg voor ventilatie in de stoomkamer.
Laat de stoomgenerator niet werken zonder water.
Ga bij het openen niet over de stoomgenerator en de stoomkamer staan of buigen.
Draag dikke handschoenen of wanten bij het hanteren van verwarmde werkstukken en stoomapparatuur.
De stoombron moet op een aanzienlijke afstand van brandbare voorwerpen tot materialen worden verwijderd.

Lagen worden zorgvuldig ingevet met lijm, in een sjabloon gelegd en geperst. Gebogen gelijmde knopen gemaakt van fineer, van platen van loof- en naaldhoutsoorten, van triplex. Bij gebogen fineerelementen kan de richting van de vezels in de fineerlagen onderling loodrecht of gelijk zijn.

Bij het vervaardigen van gebogen secties met langssnedes, moet rekening worden gehouden met de afhankelijkheid van de dikte van de gebogen elementen van de houtsoort en de dikte van het gebogen deel.

Met een toename van de buigradius van de plaat, neemt de afstand tussen de sneden af, zoals te zien is in de bovenstaande afbeelding. Dat wil zeggen, de kerfbreedte hangt rechtstreeks af van de buigradius van de plaat en het aantal sneden.

Laten we nu eens kijken naar de theoretische aspecten van buigen

Gebogen massief houten delen kunnen op twee manieren worden gemaakt:

uitsnijden van gebogen spaties en de rechtlijnige staaf een gebogen vorm geven door deze over een sjabloon te buigen.Beide methoden worden in de praktijk toegepast en hebben hun eigen voor- en nadelen.

Zagen gebogen spaties verschilt in eenvoud van technologie en vereist geen speciale apparatuur. Bij het zagen worden de houtvezels echter onvermijdelijk afgesneden en dit verzwakt de sterkte dermate dat delen met een grote kromming en een gesloten contour door verlijming uit meerdere elementen moeten worden samengesteld. Op gekromde vlakken worden anderhalve en kopse snedes verkregen en in samenhang hiermee verslechteren de bewerkingsomstandigheden op freesmachines en nabewerking. Daarnaast ontstaat er bij het snijden een grote hoeveelheid afval. De productie van gebogen onderdelen door de buigmethode vereist een complexer technologisch proces en apparatuur in vergelijking met zagen. Bij het buigen blijft de sterkte van de onderdelen echter volledig behouden en neemt in sommige gevallen zelfs toe; eindoppervlakken worden niet op hun vlakken gemaakt en de methoden voor de daaropvolgende verwerking van gebogen onderdelen verschillen niet van de methoden voor het verwerken van rechte onderdelen.

Element buigen:
een- de aard van de vervorming van het werkstuk tijdens het buigen;
6 - het buigen van een werkstuk met een band volgens een sjabloon:
1 - sjabloon; 2 - inkepingen; 3 - aandrukrol; 4 - bus

Bij het buigen van het werkstuk binnen de elastische vervormingen ontstaan spanningen loodrecht op de doorsnede: trek aan de convexe zijde en druk aan de concave zijde. Tussen de spannings- en drukzones bevindt zich een neutrale laag, waarin de normale spanningen laag zijn. Omdat de grootte van de normaalspanningen over de sectie verandert, ontstaan er schuifspanningen, alsof ze de neiging hebben om sommige lagen van het onderdeel ten opzichte van andere te verschuiven. Aangezien deze verschuiving onmogelijk is, gaat buigen gepaard met rekken van het materiaal aan de bolle kant van het onderdeel en samendrukking aan de holle kant.

De grootte van de resulterende trek- en drukvervormingen hangt af van de dikte van de staaf en de buigradius. Stel dat een rechthoekige staaf gebogen is langs een cirkelboog en dat de vervormingen in de staaf recht evenredig zijn met de spanningen, en dat de neutrale laag zich in het midden van de staaf bevindt.

Laten we de dikte van de staaf aangeven H, de aanvankelijke lengte door Lo, de buigradius langs de neutrale lijn door R(Afb. 60, a). De lengte van de staaf langs de neutrale lijn tijdens het buigen blijft ongewijzigd en gelijk Lo = P R ( J /180) , (84) waarbij p het getal is pi(3, 14 ...), j - buighoek in graden.
De buitenste uitgerekte laag krijgt een rek D L (delta L)... De totale lengte van het uitgerekte deel van de staaf wordt bepaald uit de uitdrukking Lo + NS L = P (R + H / 2) J /180 (85)
Als we de vorige van deze vergelijking aftrekken, krijgen we de absolute verlenging
NS L = P (H / 2) ( J /180). (86)
Relatieve extensie EP zal gelijk zijn aan D L / Lo = H / 2R, d.w.z. buigrek D Ll / Lo hangt af van de verhouding van de dikte van de staaf tot de buigradius; het is hoe groter, hoe dikker de balk H en hoe kleiner de buigradius R... Een vergelijkbare verhouding voor de buigcompressieverhouding kan op een vergelijkbare manier worden verkregen.
Stel dat rond de sjabloon R " gebogen staaf met initiële lengte Lo en tegelijkertijd worden de maximale druk- en trekvervormingen bereikt. aanduiding door middel van E sr de waarde van de toelaatbare drukvervorming van hout langs de vezels, en door E rast is de waarde van de toelaatbare trekvervorming langs de vezels, we kunnen de verhouding voor de uitgerekte zijde schrijven
L = Lo (1 + Erast) = P (R"+H) J /180 (87)
Vanaf hier R "+ H = / P ( J /180) .
Voor de gecomprimeerde (concave) zijde is L 2 = Lo (1 - Ecж) = p R "(j / 180)
of R " = / P ( J /180 ). (88)
Als we de tweede van de eerste uitdrukking aftrekken, krijgen we
H =)