Способы обработки древесины

Для раскроя древесины применяются два основных способа:

• механический — традиционный, может осуществляться в заводских условиях и на объекте. Механический способ раскроя древесины достаточно удобен в том плане, что не требует затрат на оборудование, но его основным недостатком является недостаточная точность изготовления сложных паркетных элементов. Изготовление элементов художественного паркета с помощью механического раскроя требует времени, опыта и точности;
• технический — достаточно новый способ раскроя древесины. Резка деталей для паркета происходит с помощью техники и возможна только в заводских условиях.

На втором методе раскроя древесины хотелось бы остановиться подробнее.

Лазер позволяет вырезать самые сложные криволинейные фигуры не только с высокой скоростью, но и с точностью, которая необходима при стыковке всех элементов рисунка. Лазер позволяет вырезать как классические фигуры, так и авангардные композиции, инициалы владельцев, логотипы фирм. Основная проблема этого способа- необходимость избежать обугливания краев древесины при раскрое.

Если для выполнения раскроя древесины в лазерных установках генерируется луч с длиной волны 10,6 мкм, то коэффициент поглощения древесиной данной длины волны близок к 100%, то есть практически вся энергия лазерного луча поглощается в слое толщиной, соизмеримой с длиной волны (около 10 мкм).

Вследствие огромной интенсивности лазерного излучения в пятне фокусировки современного лазера этот поверхностный слой практически мгновенно нагревается до огромных температур. Происходит термическая деструкция этого слоя (без возгорания), а продукты деструкции удаляются из зоны реза потоком воздуха, продуваемого через рез под высоким давлением. При режиме обработки, когда скорость движения фронта деструкции в глубину материала равна скорости распространения тепловой волны, зоны обугливания практически не существует.

Таких режимов обработки удается добиться на одномодовых лазерах, при продувании реза воздухом со сверхзвуковыми скоростями. При применении многомодовых технологических лазеров и использовании неоптимальных сопел действительно имеется слой с измененными свойствами. Его величина зависит от породы обрабатываемой древесины и колеблется в пределах 10-50 мкм, то есть составляет не более 0,05 мм.

Существуют некоторые породы дерева, в древесине которых присутствует большое количество солей металлов, кремнийсодержащих соединений и др. Например, в золе мореного дуба до 70% массы составляют соединения железа. Для обеспечения качественного лазерного реза таких специфических пород применяется продуваниє зоны реза инертными газами или азотом. Ширина лазерного реза составляет 0,3-0,5 мм, в зависимости от применяемого лазера и обрабатываемой древесины. Это позволяет изготавливать очень мелкие и ажурные детали, сохраняя их целостность.

Шлифованием называется процесс обработки поверхности заготовок абразивными режущими инструментами. При шлифовании микрорезание (царапание) поверхностного слоя изделия производится большим числом мелких зерен, объединенных в инструмент с помощью связки. Цель шлифования — придание гладкости и выравнивание поверхности, а также удаление верхнего слоя материала для обеспечения заданной толщины изделия. В деревообрабатывающей промышленности для этого широко применяются шлифовальные ленты (ремни). Для того чтобы добиться высоких результатов, необходимо знать и строго соблюдать главное правило шлифования: шлифовать необходимо параллельно волокнам, а не перпендикулярно.

Каждая гранула абразива — это маленький резец. Поскольку большинство гранул имеет отрицательный угол резания, при шлифовании образуется микростружка резаного типа. Это действие вырезает поперечные стенки волокон при шлифовании вдоль, но при шлифовании поперек оно приводит к получению «обтрепанных» краев волокон.

Лучшие результаты получаются при шлифовании несколькими абразивами, причем зерно каждого последующего должно оставлять царапину, по меньшей мере в два раза более мелкую, чем зерно предыдущего. Однако стоит только пропустить одну ступень — и результаты оставят желать лучшего. На гладкой и хорошо отшлифованной поверхности вы заметите несколько царапин, оставшихся от самой грубой шкурки.

При шлифовании поперек волокна, даже при кажущейся гладкости поверхности, разрушенные волокна могут дать неровное отражение света или неравномерное впитывание морилки или лака. Такая поверхность может впоследствии выдать проблему «торчащих» волокон и плохое прилегание покрытия. Особенно это касается древесины твердых пород: вы можете быть удовлетворены качеством шлифования поперек волокна, но микроскопическая «шерстистость» приведет к пятнистой окраске.

При любой машинной обработке древесины на ее поверхности остаются хрупкие контуры разрушенных волокон. В дальнейшем, при абсорбции и десорбции влаги, они покоробятся и будут торчать над поверхностью. В тех случаях, когда поверхностное покрытие закроет их в дальнейшем, об этом можно не волноваться. В противном случае их лучше удалить. В теплой и сухой атмосфере поверхность дерева нужно протереть слегка влажной тряпкой. Влага будет абсорбирована этими волокнами, и они поднимутся над поверхностью. После этого ее шлифуют без прижима очень тонкой лентой. При этом выступающие волокна удаляются, остальная же поверхность не разрушается. Таким образом, можно добиться чрезвычайно высокого качества.