Střední škola umělecká a řemeslná
TECHNOLOGIE 1 PRO OBORY ZPRACOVÁNÍ DŘEVA 1. ročník pracovní sešit vytvořený v rámci aktivit projektu PROFES, financovaného Operačním programem Praha Adaptabilita
Žák: ........................................ Ing. Ivana Hortová Ing. Petr Stránský ©SŠUAŘ 2014
1
Obsah
strana
1. Úvod do předmětu 1.1 Základní technologické pojmy
2
2. Způsoby zpracování dřeva a teorie nástroje 2.1 Způsoby zpracování dřeva 2.2 Teorie nástroje
3 5
3. Ruční opracování materiálů 3.1 Výběr materiálů, měření, rýsování 3.2 Příprava nástrojů 3.3 Řezání – pily 3.4 Hoblování – hoblíky 3.5 Vrtání a oprava suků – vrtáky 3.6 Dlabání – dláta 3.7 Broušení 3.8 Vykružování 3.9 Opracování jiných materiálů
10
4. Konstrukční spojování – ruční 4.1 Spoje kovovými spojovacími prostředky 4.2 Spoje dřevěnými spojovacími prostředky 4.3 Rohové a středové spoje plošných dílců 4.4 Výroba spárovek
32 32 36 38 47
5. Příprava dřeva 5.1 Sušení – přirozené, umělé 5.2 Sušící režimy 5.3 Postup sušení v komorových sušárnách 5.4 Ostatní způsoby vysoušení 5.5 Hydrotermická úprava 5.6 Ochrana dřeva – impregnace 5.7 Ohýbání dřeva
51 52
6. Technologie výroby řeziva, dýh, laťovek, překližek a aglomerovaných materiálů 6.1 Pilařská výroba – výroba řeziva 6.2 Technologie výroby dýh, laťovek, překližek 6.3 Výroba aglomerovaných materiálů
1/ Úvod do předmětu 2
13 16 19 23 26 28 29 30
55 57 60 63
65 65 68 70
Vývoj technologie spolu s rozvojem techniky znamená nejdůležitější článek rozvoje průmyslu. V průmyslu dřevozpracujícím je technologie – nauka o způsobech zpracování materiálů – velmi rozsáhlá, protože dřevní hmota je základní surovinou pro velké množství nejrůznějších výrobků. Proto se rozlišují tři hlavní oblasti technologie: Mechanická technologie určuje postupy pro zpracování a opracování dřeva. Vznikají vhodně tvarované součásti a dílce a podle potřeby se sestavují do konečného tvaru výrobku. Použitými technologickými postupy se však nemění podstata a složení dřeva. Chemická technologie stanovuje takové postupy, kterými se základní složení dřeva narušuje a vznikají hmoty nové, s vlastnostmi odlišnými od původní suroviny. Patří sem např. Výroba buničiny, papíru, dřevěného uhlí apod. Speciální technologie, se zabývá určováním postupů pro zpracování dřeva v kombinaci s plasty, nebo jinými materiály. Velkého významu nabývá speciální technologie ve výrobě čalounického matriálu, nebo ve výrobě stavebně truhlářské. Těžiště práce technologů je v oblasti technické přípravy výroby. Zde se na základě platných technologických postupů určují podle dostupné techniky a konkrétních organizačních podmínek pracovní postupy, které jsou přesným návodem pro provedení každé operace. Pracovní postup určuje kromě sledu úkonů i potřebné nástroje a nářadí pro vybavení pracoviště, předepisuje spotřebu času na vykonání operace, způsoby kontroly kvality a podmínky pro dodržení bezpečnosti práce. Velkou důležitost má i zpracování tzv. spotřebních norem, které přesně vymezují maximální množství odpadu při opracovávání a jsou tak významným činitelem využívání suroviny. Pro zajištění konečné kvality výrobků je nezbytné dodržování technologické disciplíny na všech výrobních úsecích. Dodržování technologické disciplíny znamená důsledné a přesné vypracování výrobních podkladů a během výrobního procesu dodržování všech technických a technologických předpisů. K zajištění technologické disciplíny se v podnicích organizuje systém kontroly, který má za úkol kontrolovat nejen konečnou kvalitu, ale i průběžné dodržování technologických a pracovních postupů.
3
2/ Způsoby opracování dřeva a teorie nástroje 2.1
Způsoby opracování
Obr. 1: Kladivo
Způsoby opracování dřeva se zabývá mechanická technologie dřeva. Obráběním měníme jeho tvar a to buď násilným oddělováním dřevních vláken, nebo bez porušení dřevních vláken (ohýbání lisování). Násilné oddělování dřevních vláken se provádí buď beztřískovým obráběním (krájení a loupání dýh, stříhání a vysekávání dýh), nebo třískovým obráběním, kdy vznikají piliny a hobliny, které jsou však vedlejším produktem (odpadem). Do třískového obrábění patří: řezání, pilování, frézování, hoblování, vrtání, dlabání, soustružení, hranění, škrabání. Tyto úkony můžeme vykonávat ručně, nebo na strojích a to pracovními nástroji, které mění tvar a rozměr obrobku nebo nářadím, které tvar obrobku nemění. Nástroje používané v truhlářské výrobě
Obr. 2: Kleště
Obr. 3 : Hlava šroubu s nasazeným šroubovákem
Obr.4: Šroubovák
4
Obr. 5: Svidřík
rozdělujeme podle způsobu použití a podle jejich určení. 1/ Dřevoobráběcí nástroje pro ruční obrábění 2/ Dřevoobráběcí nástroje pro strojní obrábění 3/ Pracovní nástroje pro přípravu dřevoobráběcích nástrojů (ostření, broušení a pod.) 4/ Pomocné nástroje na upevňování nástrojů 5/ Měřící a kontrolní nástroje potřebné pro přípravu nástrojů (měřidla, šablony) V prvním ročníku se budeme zabývat ručním opracováním dřeva a budeme tedy používat
ruční nástroje a nářadí. To rozdělujeme do čtyř skupin:
1/ Měřící, rýsovací a kontrolní nástroje metry dřevěné skládací, kovové rozvinovací, měřítka tyčová, posuvná, pravítka, pásma, úhelníky, pokosníky, kružidla, rýsovadla, olovnice a vodováhy. 2/ Upevňovací a lisovací nářadí hoblice, svěráky, skřipce, ztužidla, utahováky, ruční lisy, pokosnice a střihovačky. 3/ Obráběcí – řezné nástroje - hoblíky, dláta, vrtáky, kolovrátky, pily, rašple, pilníky, škrabačky. 4/ Udržovací a pomocné nářadí a nástroje kladiva, paličky, kleště, šroubováky, šídla, špičáky, jamkovače, probíječe, sekáče, ocílky, rozváděcí kleště,
Obr. 6: Ztužidlo
Obr. 7: Celoocelové ztužidlo
Obr. 8: Hranové stahováky
Obr. 9: Vozík na svěrky
Obr. 10: Svěrky pro lepení
Obr. 11: Pokosové svěrky
brousky.
5
2.2
Teorie nástroje
2.2.1 Řezný pohyb Při řezání se pohybuje řezný nástroj nebo obrobek anebo oba současně. Pohyb řezné hrany (břitu) nástroje může být rovnoměrný, nebo nerovnoměrný, přímočarý, rotační, nebo v jiné křivce a nazýváme jej hlavním pohybem. Pohyb obrobku může být přímočarý (rovnoměrný, nebo nerovnoměrný), nebo rotační. Pohybuje-li se nástroj i obrobek, je výsledná dráha nástroje v materiálu odlišena od jeho hlavního pohybu. Tento pohyb mezi břitem nástroje a obrobkem se nazývá řezným pohybem (představuje dráhu, kterou by napsal hrot tužky připevněné k břitu při průchodu dřevem). Podle hlavního pohybu rozdělujeme dřevoobráběcí nástroje na: - nástroje s přímočarým pohybem (hoblík) - nástroje s rotačním pohybem (vrták) 2.2.2 Hlavní plochy Při určování vzájemné polohy nástroje a oblouku rozeznáváme tyto plochy: - obráběnou plochu - obrobenou plochu - plochu řezu - rovinu řezu - základní rovinu
6
Obr. 12: Kloubové upínáky
Obr. 13: Páková svěrka
Obr. 14 a Obr. 15: Rámové svěrky
Obr. 16 a Obr. 17: Pokosová svěrka s deskou
Obr. 18: Pokos. svěrka s deskou
Obr. 19: Skříňový stahovák
Obr.20: Rozpěry dveřních zárubní
2.2.3 Základní směry řezání Nestejnorodost dřeva., rozdílná fyzikální a mechanické vlastnosti dřeva (s ohledem na různý průběh dřevních vláken) ovlivňují značně obrábění. Proto je třeba Obr. 22: Pokosová pila Obr. 21: Pokosnice rozlišovat jednotlivé směry pohybu břitu nástroje ke směru dřevních vláken a průběhu letokruhů. V jednoduchých případech se břit pohybuje ve směru podélném, tečném a poloměrovém, nebo příčném. Vzhledem k tomu, že se zřídka pohybuje nástroj výlučně uvedenými směry, Obr. 23: Střihovačka Obr. 24: Pokosový lis rozlišuje se řezání: - tečně příčné - podélně příčné - podélně tečné - podélně tečně příčné Složitá situace nastává u točivých nástrojů, jejichž břity opisují křivku. Obr. 25: Hlavní ploch při obrábění: V – směr otáčení nástroje, 1 – obrobená plocha, 2 – základní rovina, 3 – plocha řezu, 4 – rovina řezu, 5 – obráběná plocha, 6 – nástroj, u – směr posuvu
7
Obr. 26: Směry řezání: 1 – podélné, 2 – tečné, 3 – poloměrové, 4 – příčné, 5 – tečně příčné, 6 – podélně příčné, 7 – příčně podélné, 8 – podélně tečné, 9 – podélně tečně příčné
2.2.4 Geometrie nástroje a vznik třísky Geometrie nástroje Čelo nástroje je plocha, po níž klouže tříska při svém pohybu z místa řezu, hřbet nástroje je plocha obrácená k ploše řezu. Břit (ostří) je klínovitá část nástroje, vytvořená průnikem ploch čela a
8
Obr. 27: Geometrie nástroje: t- rozteč, 1 – délka hřbetu, r – zaoblení mezery zubu, h – výška zubu, α – úhel hřbetu, β- úhel břitu, γ – úhel čela, δ- úhel řezu, 1 – čelo, 2 – ideální ostří, 3 – skutečné ostří, 4 – hřbet, 5 – zubová mezera, 6 - břit
hřbetu - tzv. hlavní ostří. Průnik plochy čela s bočními plochami nástroje je boční ostří. Úhel hřbetu je úhel, který svírá hřbet nástroje s rovinou řezu. Má vliv na tření hřbetu o obráběnou plochu. Čím je tento úhel menší tím větší je tření a naopak. Styková plocha mezi hřbetem a obráběnou plochou se zvětšuje s otupováním břitu a břit se zahřívá. Velikost úhlu hřbetu se volí nejčastěji 10 30. Úhel břitu je úhel, mezi čelem a hřbetem. Čím větší je úhel břitu, tj. úhel klínové části nástroje, která vniká do obráběného materiálu při oddělování třísky, tím větší je i odpor obráběného materiálu proti vnikání nástroje. Čím menší je úhel břitu, tím menší má břit pevnost a rychleji se otupí. Úhel čela γ je úhel mezi rovinou čela a základní rovinou. Úhel čela přímo ovlivňuje drsnost obrobené plochy a tvoření třísky. Zvětšováním úhlu řezu se zmenšuje úhel čela a stoupá řezný odpor. Zmenšováním úhlu řezu ztrácí břit pevnost a rychle se otupuje ( = + , nebo 90- γ ). Vznik třísky Na oddělování třísky, její vlastnosti a konečný tvar mají vliv: - druh obrobku a jeho vlastnosti ( velikost, pevnost) - směr dřevních vláken a letokruhů vzhledem ke směru pohybu břitu - geometrie nástroje - řezné podmínky ( řezná rychlost, posuv na břit) Tříska je charakterizována jednak průřezem (rozměry a tvarem), jednak typem ( druhem). Podle vzniku a vzhledu můžeme u rostlého dřeva rozlišit tyto hlavní typy třísek: - trhaná - dělená - páskovitá - točená Při obrábění aglomerovaných materiálů jsou podmínky při tvoření třísky a její tvar odlišné, tvoří se spíše drobné částice a prach. Při volbě a ostření nástrojů je třeba pamatovat na dostatečnou mezeru mezi břity, aby bylo možno nakupené třísky vymést z řezné spáry.
Obr. 28: Typy třísek: 1 – trhaná, 2 – dělená, 3 – páskovitá, 4 - točená
9
2.3.5 Tepelné jevy při obrábění, otupování nástroje a řezný odpor, řezná rychlost a rychlost posuvu 2.2.5.1 Tepelné jevy při obrábění Při oddělování třísky se značná část vynaložené práce přeměňuje na teplo. Teplo je odváděno třískou, okolním vzduchem a nástrojem. Na zahřátí břitu mají největší vliv řezné podmínky (zahřátí je větší při vyšších řezných rychlostech a při velmi malých tloušťkách třísky), geometrie nástroje a tření v řezné spáře. Nadměrné zahřátí nástroje způsobuje ztrátu pevnosti a tvrdosti břitu a tím snížení trvanlivosti. 2.2.5.2 Otupování nástroje Otupování nástroje je postupná změna mikrogeometrie břitu během řezání, kdy nástroj ztrácí schopnost řezat. Trvanlivostí břitu rozumíme dobu, po kterou naostřený břit pracuje. Životnost nástroje je násobkem trvanlivosti ostří a je vyjádřena počtem hodin práce nástroje v řezu. Nejvýrazněji se projeví otupení břitů růstem řezné síly, obtížným posuvem, nekvalitní otlačenou plochou, pálením obrobku, zejména při ztížených řezných podmínkách. Z teorie opotřebení břitu pro praxi vyplývá vhodnost použití antikorozních ocelí a širšího použití slinutých karbidů, které jsou chemicky a z hlediska vysokých teplot odolnější než běžné druhy ocelí. 2.2.5.3 Řezný odpor Odpor, který klade materiál obrobku při oddělování třísky se nazývá řezným odporem. Síla, kterou se musí působit na nástroje, aby se překonal řezný odpor, se nazývá řeznou silou. Při řezání je nutno překonat síly, které brání - rozdělení hmoty obrobku břitem nástroje - odklonění hmoty třísky čelem nástroje - překonání tření třísky o čelo nástroje - překonání tření hřbetu o obrobenou plochu - překonání tření bočních ploch 2.2.5.4 Řezná rychlost Je rychlost ostří nástroje m m/s. Odpovídá obvodové rychlosti břitu nástroje.Má velký význam při strojním obrábění dřeva. Ovlivňuje práci nástroje a jakost opracované plochy. Vypočítáme ji podle vzorce: V =
10
dn
V = řezná rychlost d = nástroje n = otáčky
[m/s] [mm] => [m] [min-1] => [s-1]
Orientačně se řezná rychlost při řezání pohybuje mezi 50 - 60 m/s, u nástrojů s SK pásky podle materiálu od 60 do 120m/s. 2.2.5.5 Rychlost posuvu Rozumíme tím rychlost, jakou posouváme materiál proti ostří nástroje. Udává se v m/ min. a závisí na řezné rychlosti, tloušťce třísky a tvrdosti dřeva. Označuje se písmenem U. U ručního posuvu nelze dodržet konstantní rychlost posuvu, proto se jakost povrchu musí náležitě kontrolovat. Otázky k opakování: 1/ Vyjmenujte základní směry řezání 2/ Vyjmenujte příčiny a důsledky otupování nástrojů
3/ Ruční opracování materiálů 3.1 Výběr materiálů, měření a rýsování Správný výběr materiálu pro jednotlivé součásti a dílce výrazně ovlivňuje nejen kvalitu budoucích výrobků, ale i výtěžnost celého materiálu. Přesnost při rýsování a rozměřování konstrukčních spojů je základem pevnosti výrobků. Měření a rýsování je třeba věnovat velkou pozornost.
Obr. 28: Přikládámí a odečítání měřítek
3.1.1 Měřidla a rýsovací pomůcky Délková měřidla Nejčastěji se používá skládací metr dřevěný, nebo plastový, svinovací metry, pásma, tyčová měřítka, kalibry a číselníkové úchylkoměry. Tyčové ocelové měřítko je 100mm 500mm dlouhé a má dělení po 0,5mm. Hodí se pro práci s kovem a pro práci na stroji. Teleskopická měřidla jsou až několik metrů dlouhé, teleskopicky vysouvatelné profily z lehkého kovu. Hodí se zejména k měření velkých výšek, místností a
Obr. 29: Teleskopické měřidlo
Obr. 30: Nastavitelný kalibr ( schéma) pro tolerované rozměry obrobku
11
Obr. 31: Posuvné měřítko
Obr. 32: Desetinný nonius
otvorů. Rozměry lze odečíst v zobrazovacím poli. Mohou být i s digitálním ukazatelem a s elektronickým měřícím a paměťovým zařízením. Nastavitelné kalibry (měrky) jsou délková měřidla, která se mohou používat především při výrobě dílů a součástek se stejnými rozměry. Lze s nimi nastavit a kontrolovat např. šířku a délku, vzdálenost otvorů pro kolíky a umístění drážek. Nastavitelné kalibry se skládají většinou ze čtvercové ocelové trubky a různých zkušebních čelistí. Ty jsou na trubce posuvné a mohou být na stanovených rozměrech aretovány. Délky ocelových trubek se pohybují mezi 1000mm a 3000mm. Nastavitelné kalibry lze nastavit na jmenovitý rozměr, nebo u tolerovaných rozměrů pro přípustný nejmenší a největší rozměr dotyčného jmenovitého rozměru. Elektronická měřidla určují rozměry a udávají hodnoty na 0,1mm přesně na displeji digitálně. Číselníkový úchylkoměr je měřidlo tloušťky, které se hodí především k měření dýh a desek do 30mm. Na stupnici se ukáže naměřená hodnota. Tu lze odečíst v setinách mm. Posuvné měřítko se může používat k měření tlouštěk. Lze jím provádět i menší vnitřní a vnější měření a měření hloubek. S pomocí noniové stupnice je možné dosáhnout přesnosti na 0,1mm. Nonius je pomocné měřítko. U desetinného nonia je 9mm rozděleno na 10 dílů. Stupnice nonia je tedy 9mm : 10 = 0,9mm 0,1mm. Při odečítání desetinného nonia se považuje nula jako čárka, která odděluje celá čísla od desetin. Nejdříve se tedy čtou vlevo od nuly na hlavním měřítku celé milimetry a Obr. 33: Číselníkový pak se hledá vpravo od nuly ryska dílku nonia, která úchylkoměr se kryje s ryskou hlavního měřítka. Ta pak udává desetiny milimetru.
12
Úhlová měřidla Slouží k měření, obrýsování a kontrolu úhlů. K měření úhlů se používají úhloměry. Pro truhláře důležité úhly 90 a 45 mohou být kontrolovány a označovány pomocí pevného přiloženého úhelníku. Úhelník se skládá z příložného ramene a pravítka. Svírají spolu úhel 90. Pokosník - hrana příložného ramene a pravítka svírá úhel 45, stavěcí pokosník má pohyblivé pravítko. Slouží k odměření, přenášení a obrýsování libovolně velkých úhlů. Vodováha je potřeba ke kontrole vyrovnání vodorovné, nebo svislé polohy ploch při stavebních pracích. Svislá poloha se může kontrolovat i pomocí olovnice. Rýsovací pomůcky Rejsek se používá k rýsování rysek, které mají vést rovnoběžně s nějakou hranou. Špičák umožňuje ostrý vryp. Protože se tím naruší povrch dřeva a rýha je špatně vidět, často se dává přednost ostře ořezané, tvrdé tužce. Kružítka se používají k rozdělení úseků a označování oblouků, kružnic a elips. K těmto účelům se používá malé hrotové kružítko, velké dřevěné kružítko, tyčové kružítko a kružítko na elipsy.
Obr. 34: Pokosník
Obr. 35: Stavitelný pokosník
Obr. 36: Úhelník a kontrola jeho přesnosti
Obr. 36: Rýsovadlo ( rejsek)
Nářezové plány Před rozřezáním základního materiálu na díly, je nutné si rozmyslet, jak budeme dělení provádět, aby využití materiálu bylo co největší a vytěžily se co nejkvalitnější polotovary. Při rozřezání prken a fošen lze postupovat v zásadě dvěma způsoby rozřezávání: a) podélně příčným, kdy prkno, nebo fošna se nejprve rozřeže podélně na potřebné šířky a potom se jednotlivé díly samostatně zkracují. b) příčně podélným, kdy se nejprve zkracuje na potřebné délky a jednotlivé díly se pak rozřezávají na požadované šířky. Výhodou prvního způsobu jsou menší ztráty při vyřezávání vad, avšak manipulace s dlouhými díly je obtížná zejména při ručním zpracování. Proto se v praxi převážně používá druhého způsobu. Při správném zkracování se při vyřezávání vad odpad výrazně nezvyšuje.
13
Při rozřezávání velkoplošných materiálů je třeba dbát na to, aby základní rozměr byl co nejlépe využit a vznikl minimální odpad. Při rozmisťování hrubých formátů dílců do základního formátu desky je také nutné brát v úvahu jejich orientaci (umístění, polohu) vzhledem ke konstrukci desky. U dřevotřískových desek na orientaci dílce nezáleží, u laťovek a spárovek se musí dílce nařezávat tak, aby jejich delší strana byla rovnoběžná s průběhem vláken ve vlysech spárovky, nebo laťkového středu laťovky. V kusové výrobě se nářezový plán provede rýsováním přímo na desku. V sériové výrobě se připravují nářezové plány již během technické přípravy výroby. Otázky k opakování: 1/ Popište nezbytné měřící a rýsovací pomůcky a práci s nimi. 2/ Jaký je význam nářezových plánů?
3.2 Příprava nástrojů Životnost nástrojů a přesnost obrábění závisí na jejich správné a pečlivé údržbě. Špatně ošetřovaný nástroj se rychleji opotřebuje, je příčinou horší jakosti opracování a velmi často je příčinou pracovního úrazu. 3.2.1 Ukládání nástrojů
Obr. 37: Hoblice
Hoblice a nástroje jsou osobní výrobní prostředky truhláře, za jejich údržbu a stav je osobně odpovědný. Hoblice je pracovní stůl truhláře a slouží k pokládání a upínání součástek při jejich Obr. 38: Výklopná zásuvka se sadou nářadí
opracování. Skládá se z desky a stojanu. Těžká deska je z bukového dřeva. Na levé straně desky se nachází přední vozík. Používá se k upínání součástek především při srážení hran, spojování a řezání pilou. Zadní vozík na pravé straně slouží k svislému upínání součástek a upínání součástek mezi poděráky. Vozíky se pohybují pomocí klíčů. Poděráky slouží k vodorovnému upínání dalších plochých součástek. Jsou opatřeny listovou pružinou, aby mohly být použity
Obr. 39: Speciální poděráky 14
Obr. 40: Podpírací pachole
v požadované výšce v otvoru pro poděráky. Na zadní straně stolu je umístěný žlábek, který je určen k odkládání nástrojů. Hoblice může být opatřena výklopnou zásuvkou na nástroje s uzamykáním, ve které lze umístit všechny pracovní nástroje na dosah. Tato zásuvka a odkládací plocha pod ní, určená pro odkládání truhlářské ruční pily může nahradit skřínku na Obr. 41: Skříňka s nářadím nástroje, která je zavěšena v blízkosti hoblice. Pro speciální práce se používá různé příslušenství. Boční poděráky pro montáž skříněk. Špičaté poděráky umožňují bezpečné upevnění tenkých prken, lišt a tyčí. Podpírací pachole se používá k podpírání těžkých a dlouhých kusů. Výšku jeho sedla lze nastavit. 3.2.2 Ostření nástrojů Řezné nástroje musí být ostré a jejich břity musí být broušeny ve správném tvaru. S tupými nástroji se nejen obtížněji pracuje, ale práce je méně přesná a nekvalitní. Ostří nástrojů musíme proto neustále sledovat a při sebemenším otupení ostří upravit. Ostření pil se provádí trojbokým pilníkem. List pily se upíná do skřipce, aby se při pohybu pilníku nadměrně nechvěl. Při broušení jednotlivých zubů se postupuje ve směru ozubení. U nepravidelně opotřebeného ozubení je třeba před vlastním broušením srovnat zuby tak, aby jejich vrcholy se dotýkaly hrotnice.
Obr. 42: Broušení pily
Obr. 43: Vyrovnání zubů pily
Po úpravě výšky zubů je nutné upravit také rozvod zubů. Ostření hoblíkových želízek a dlát běžně se provádí na ležatých brusech vlhčených nejčastěji vodou. Brousí se kruhovými pohyby, po celé ploše brusu, vždy hřbet želízka a dbá se na správný úhel ostří. Po hrubém vybroušení hřbetu ( jakmile se vytvoří na hřbetu souvislá „jehla“) je třeba obtáhnout želízka na obtahovacím brousku a to nejprve hřbet a potom čelo. Při obtahování čela musí ležet želízko celou plochou na brousku, aby se nezměnil úhel ostří. Postup se opakuje tak dlouho, až jehla zmizí a plochy čela a hřbetu jsou jemně vyhlazeny.
15
Obr. 44: Ostření hoblíkových želízek a dlát: a – broušení hřbetu, b – broušení čela
Obr. 45: Ostření škrabky: a– vyhlazení plochy škrabky, b – úprava ostří
Ostření škrabek se provádí tak, že se nejprve vybrousí na ležatém brusu a obtahováku jejich hrany. Ocílkou se pak plochy škrabky v okolí hrany vyhladí. Tím se vytvoří ostré hrany, na kterých se šikmo vedenou ocílkou „vyhladí“ ostří. Dokonalost ostří závisí na rovnoměrnosti a citlivosti vedení ocílky. Ostření vrtáků je velmi náročné a zpravidla je sám dělník neprovádí. Mnohdy by náklady na ostření přesáhly pořizovací náklady nového nástroje. O to více je však třeba dbát na správné ukládání a ošetřování, aby nedošlo k vážnému poškození řezných nebo
předřezávacích hran. 3.2.3 Udržování nástrojů Aby nástroje dobře sloužily a zachovali si co nejdéle kvalitní ostří, musí se dodržet několik zásad: - po skončení práce nástroj dobře očistit od zbytků obráběného materiálů a dalších příměsí. - nástroje nenechávat volně ležet na hoblici, aby nedošlo k poškození, ale ukládat je na určené místo, - nástroje nenechávat delší dobu ve vlhkém prostředí, aby nedošlo k rezivění - nástroje, ukládané na delší dobu se ošetří konzervačním tukem proti vzdušné vlhkosti. Dobře udržovaný nástroj s kvalitním ostřím je základem přesné, rychlé a kvalitní práce.
16
Otázky k opakování: 1) Jaké jsou hlavní zásady ukládání a údržby nástrojů? 2) Vysvětlete způsoby ošetření nejdůležitějších dřevoobráběcích nástrojů.
3.3 Řezání - pily Řezání je jedním ze základních truhlářských úkonů. Při dělení dřeva se rozlišují dva základní směry řezání: - příčné (kolmo na směr vláken) - podélné (rovnoběžně s vlákny) Řezání v jiných směrech je vždy kombinací základních směrů. Pro ruční řezání používáme pilové listy, které mohou být upnuty do rámu nebo oblouku, nebo pilové listy volné, upnuté do rukojetí. Pilové listy jsou vyráběny z tvrzené nástrojové oceli. Skládají se z vlastního pilového listu a zubů pily. Zuby pily mají tvar za sebou seřazených stejně velkých trojúhelníků, jejichž hroty leží v jedné ose, nazýváme hrotnice. Část zubu, postavená proti řezu pily, se označuje jako čelo zubu, volně řezající díl zubu Hřbet zubu. Rozteč zubů je vzdálenost od jednoho hrotu zubu ke druhému. Nejhlubší místo mezi dvěma zuby se nazývá kořen zubu. Výška zubu je svislá vzdálenost hrotnice od spojnice kořenů zubů. Volný prostor mezi dvěma zuby je mezizubí. Obr. 46: Části pilového listu Je-li úhel řezu 120, tvar zubu je rovnoramenný trojúhelník. Pila řeže při pohybu dopředu i dozadu. Pracovní směr je tedy obousměrný. Zmenšením úhlu řezu se zvětšuje účinnost pily. Pila zabírá jen při pohybu dopředu. Pracovní směr je tedy tlačený. S velikostí zubů se zvětšuje účinek řezu. Řez je hrubý a nečistý. Pro čistý řez se používají pily s malým ozubením. Listy pily musejí mít potřebnou pracovní tuhost. Té se dosahuje tloušťkou pilového listu, vsazeným hřbetem nebo napnutím do Obr. 47: Úhly pilových zubů dřevěného nebo kovového rámu. 3.3.1 Druhy pil Pily rámové Pilový list je uchycen v rukojetích a spojen s oběma rameny pily tak, aby se otáčením těchto rukojetí mohl list pily naklánět. Spodní část ramen je upraven pro snadné držení. List se napíná pomocí motouzu nebo napínacího drátu. Příčka umístěná ve středu rozpíná rám.
17
Druhy rámových pil Rozsečka
- 700 mm dlouhá s poměrně velkým přímým ozubením. Používají se hlavně na příčné a podélné řezání. Osazovačka 600 - 700 mm dlouhá. Pilové zuby asi poloviční než u rozsečky a mají zadní sklon. Hodí se proto pro jemné, čisté řezy, např. osazování čepů a řezání ozubů. Vykružovačka - používá se k řezání zakrojení. Pilový list je jen 4 10 mm široký a 600 mm dlouhý a má malé zuby jako osazovačka. Aby byly možné i řezy uvnitř plochy, je list vykružovačky vysaditelný. Velké rámové pily - 700 - 800 mm dlouhé s pilovými listy s oboustranným velkým ozubením. Používají se ke zkracování prken a fošen.
Obr. 48: Rámová pila
Obr. 49: Vykružovačka
Druhy pil s rukojetí Čepovky
- malé hřbetovky s jemným ozubením. Zuby čepovek mají zadní sklon. Délka zubu 1,5 mm. Čepovky mohou mít přímé uchycení pilového listu zalomené, uchycené nebo překlopené uchycení. Zalomené uchycení umožňuje vedení listu na rovné ploše. U překlopných čepovek jsou zuby rovnoramenné, pracují tedy oboustranně.
Obr. 50: Čepovka s překlopným zalomeným uchycením
Obr. 51: Ocaska
18
Ocasky
- mají přímé hrubé zuby. Svou tuhost získávají odpovídající tloušťkou pilového listu. Používají se především k řezání velkých desek.
Hřbetovky
- získávají svou tuhost listu ,,hřbetem“. Malé zuby se Obr. 52: Hřbetovka zadním sklonem umožňují jemný řez. - se hodí k řezání oblouků u velkých ploch. Slouží především k rozšíření malých otvorů. Zuby nejsou rozvedené. Aby se nesvíral, je na hřbetu tenčí než u hrotů zubů. - jsou ruční pily, které řežou Obr. 53: Děrovka
Děrovky
Svlakovky
pouze
při
tažení.
Slouží
Obr. 54: Svlakovka
Obr. 53: Děrovka
Obr. 55: Pilka na dýhy
k řezání svlakových drážek. Pilky na řezání dýh mají malý oválný list se zalomeným držadlem. To neumožňuje vedení pily u dorazu např. latě. Vzhledem k malým zubům s nožovým broušením působí pila při taženém řezu jako nůž. 3.3.2. Rozvádění zubů pilového listu Používáme rozvodku nebo rozváděcí kleště. Vyhýbáme zuby střídavě doprava a doleva. Rozšiřujeme tak spáru řezu a zamezujeme svírání pilového listu. rozvod nesmí být větší než dvojnásobek tloušťky listu a oboustranně stejný. Hloubka rozvodu by měla činit asi polovinu výšky zubu. Pily pro jemné práce se rozvádějí méně než pily hrubé práce. Měkké a vlhké dřevo vyžaduje široký rozvod. Pily, kterými se dosahuje malé hloubky řezu, nepotřebují rozvádět.
Obr. 56: Rozvádění
19
Obr. 57:Rozvod ručních pil
Obr. 58: Vedení pilníku při ostření
Ostření - provádí se pilováním čela a hřbetu zubu trojhranným pilníkem. Pilový list se upne do skřipce. Pilujeme vždy proti ostří zubů. Zuby děrovky se pilují střídavě doprava a doleva. Ostření se provádí vždy po rozvodu. Pilka na řezání dýh se brousí malým trojhranným pilníkem, ale nerozvádí se. Aby vznikl co nejtenčí břit, vybrušuje se i na tloušťku malým plochým pilníkem na straně listu přivrácené k držadlu. Vzniklá fasetka se obtáhne. Zuby musí zůstat ostré. Srovnání: Nejsou - li hroty zubů v jedné ose, pila při řezání „seká“, nebo „skáče“. Ozubení se musí srovnat. Provádí se plochým pilníkem před rozváděním na ostření zubů. Otázky k opakování: 1/ Co se rozumí u pilových zubů pod pojmem úhel břitu a úhel řezu? 2/ Jaké druhy ozubení existují u ručních pil? 3/ Jakými pilami lze provádět jemné řezy? 4/ V čem se liší rámové pily a pily s rukojetí? 5/ Jaký účel má splnit rozvádění pilových zubů? 6/ Jak se rozvádějí zuby pil. listu? 7/ Jak se ostří pily? 8/ Co se rozumí pod pojmem srovnání pily?
Obr. 59: Srovnávání pilového listu
3.4 Hoblování - hoblíky Hoblování je operace, při které dáváme dřevu základní tvar a vzniká hladký, rovný povrch. Části hoblíku: lůžko s otvorem, nebo ústím, drážky pro odchod třísek, želízka hoblíku a zařízení k jeho upevnění (klín). Obr. 60: Části hoblíku
20
Obr. 61: Části a úhly želízka hoblíku
Obr. 62: Úhel řezu u hoblíků
Obr. 63: Želízko s klopnou
Obr. 64: Hladík
Obr. 65: Tvorba třísek při hoblování
Obr. 66: Části klopkaře
3.4.1 Druhy hoblíků Pro základní tvarové opracování a vyhlazení povrchu dřeva se používají hoblíky: - hladík, jehož tělo je asi 240mm dlouhé, nůž je 45 až 51mm široký, jednoduchý bez klopky. Používá se pro hrubé srovnávání dřeva. Úhel řezu 40-45 - klopkař je stejně veliký jako hladík, je však osazen nožem s klopkou. Úhel řezu 45. Klopkař je určen pro hladké opracování ploch. Pro kvalitu obráběné plochy je nutné správné nastavení klopky Obr. 67: Klopkař od ostří nože. - cidič je používán pro konečné dočištění opracovaných ploch. Tělo cidiče je kratší (nejvýše 200mm), šířka nože s klopkou je 45-51mm. Menší úhel řezu - 50, zajišťuje velmi čisté obrábění.
Obr. 68: Cídič
21
Obr. 69: Macek - rovnač
Obr. 70: Stavěcí cídič
- rovnač . macek je určen pro vyrovnávání dlouhých ploch a hran. Tělo macka je dlouhé 600-750mm, šířka nože s klopkou je 57-60mm. Úhel řezu 45. U moderních hoblíků jsou želízka nastavitelná pomocí stavěcího šroubu. - uběrák je 240mm dlouhý a má 33mm široké želízko bez klopny. Břit je Obr. 71: Speciální cídič zabroušen do oblouku. Želízko je při hoblování více vysunuto než želízka u jiných druhů hoblíků a bere proto silnější třísku. Používá se k předhoblování silně zdeformovaného a hrubého dřeva a k odhoblování silných vrstev. - zubák je stejně veliký jako cidič. Želízko má široké 48mm. Úhel řezu je 70 - 80. Tím želízko spíše škrábe, než řeže. Do plochy čela jsou vyfrézované malé drážky ve vzdálenosti 1mm, které tvoří na řezu Obr. 72: Římsovník jemné zoubky. Používá se k zdrsnění ploch. - římsovník slouží k vyhoblování a přehoblování drážek, profilů a profilových tvarů. Existuje s želízkem s klopnou a bez klopny. U dvojitého římsovníku lze nastavit přední díl plazu. Lze tak nastavit velikost ústí a vyměnit želízko. Speciální hoblíky: Nepatří zpravidla ke standardní sadě nástrojů truhláře. - nastavitelný polodrážkovník má nastavitelný boční a hloubkový doraz. Je možné s ním nastavit potřebnou Obr. 73: Římsovník s klopkou 22
-
-
-
-
šířku a hloubku drážky. Předřezák zabraňuje zatrhávání u příčného, nebo zvlněného dřeva. svlakovník slouží k hoblování svlakových per. Jeho plaz svírá s pravou boční plochou hoblíku úhel 75 - 80. Dorazová lišta umožňuje přesné nastavení. Předřezák brání zatrhávání u příčného dřeva. Předřezák a želízko musejí být ve vzájemném souladu. drážkovník umožňuje vytvářet drážky Obr. 74: Svlakovník podle želízka různých šířek. Dorazy umožňují nastavení hloubky drážek a polohu drážky. kocour má želízko široké 10,15,20mm. Používá se na čištění dna svlakových drážek. člunkař může být dřevěný, nebo
kovový. Kovový člunkař má přednastavitelný plaz, který se upravuje stavěcím šroubem. Opracovává vyduté, nebo vypouklé tvary. - ruční srovnávač ( tzv. vlašťovka) má želízko bez klopny. Břit může být přímý, nebo vydutý. 3.4.2 Základy hoblování Kvalita hoblované plochy je závislá na postavení (sklonu) nože. Menší úhel řezu usnadňuje vnikání ostří do dřeva, způsobuje však vytrhávání vláken z obráběné plochy. Malý úhel břitu (ostří) snadněji překonává řezný odpor dřeva a vyžaduje tedy vynaložení menší řezné síly. Ostří se však rychleji opotřebuje a je náchylnější k vylamování. Dokonalému zaoblování třísky a tím zvýšení kvality obrobeného povrchu napomáhá klopka. Z toho, vyplývá, že při hoblování je nutno volit takové hodnoty základních rozměrů, které odpovídají nárokům na kvalitu povrchu a vynakládané řezné síle.
Obr. 75: Kocour
Obr. 76: Kovový člunkař
Obr. 76: Kovový člunkař
Obr. 77: Srovnávač s vydutým břitem
Obr. 78: Srovnávač s přímým břitem 23
Úhel ostří u hoblíkových nožů se volí asi 25. Důležitou roli pro kvalitu hoblování má také směr hoblování. Při hoblování ve směru vláken je odklon břitu = 90. Při hoblování šikmo na směr vláken se úhel zmenšuje. Hoblování kolmo na vlákna ( čelní dřevo) se provádí pod úhlem = 45. Otázky k opakování: 1/ Jaké jsou charakteristické znaky hlavních druhů hoblíků? 2/ Vysvětlete, kteří činitelé ovlivňují kvalitu hoblování? 3/ Jakou úlohu plní na hoblíku klopna? 4/ Jak velký je úhel břitu želízka?
Obr. 79: Směr hoblování
Obr. 80: Tvary fazety
3.5. Vrtání Válcové otvory kruhového průřezu se provádí vrtáním. Tato operace se nejčastěji využívá při kolíkování a zapouštění vrutů nebo šroubů. 3.5.1 Druhy vrtáků - šídlo a špičák slouží k orýsování a k napíchnutí otvorů pro malé šrouby do dřeva, nebo k předvrtání středů pro usnadnění nasazení vrtáků. - nebozez má šroubovitě stočené Obr. 81: Nebozez
Obr. 82: Špulíř
24
ostří a je zakončen kuželovitým závitem, který při otáčení samočinně vtahuje nebozez do dřeva. Nebozezy se čtyřhrannou stopkou se mohou použít v kolovrátcích, nebozezy s rukojetí jsou ruční. hadovité vrtáky jsou jednochodé (s jedním řezacím ostřím), nebo dvouchodé ( se dvěma řezacími ostřími). Centrovací
hrot je opatřen závitem, který zajišťuje přesné vedení rovnoměrný tah vrtáku do dřeva. Předřezávací ostří zabezpečuje přesný a čistý obvod vrtaného otvoru. Tyto vrtáky se používají pro vrtání přesných a hlubokých otvorů v podélném i čelném dřevě, zvláště pro kolíkování. - špulíř je plochý lopatkovitý vrták Obr. 83: Stavitelný špulíř se čtyřhranným vodícím trnem. Není vhodný pro vrtání v čelním dřevě. Stavitelný špulíř umožňuje vrtání různě velkých děr ( od 15 do 40 mm, nebo 25 - 75 mm). Má šroubovitý hrot, který zajišťuje dobré vedení v čelním dřevě. - šroubový vrták * s jednou drážkou k odvodu Obr. 84: Hadovitý vrták třísek. Hodí se spíše na měkké dřevo. * se dvěma drážkami mohou mít kuželovitý hrot. Břity těchto vrtáků jsou zabroušeny v úhlu odpovídající tvrdosti vrtaného materiálu. Do dřeva jeto asi 130, do kovu 118. Boky zabroušené do fasety působí jako druhý břit ( čisté vybrání stran ). * se dvěma drážkami a vodícím hrotem má ještě dva předřezávače, dvě lopatková ostří a na bocích vedlejší břit. Používají se na kolíkové otvory v podélném dřevě, příčném i v ostatních dřevěných materiálech. - forstnerův vrták má předřezávací ostří upraveno tak, že tvoří obvod vrtáku, centrovací trn je velmi krátký a jen nepatrně přesahuje rovinu předřezávacího ostří. Tento vrták je vhodný pro vrtání otvorů, které jsou nepatrně mělčí, než je tloušťka vrtaného materiálu. Používají se pro zapouštění závěsů do plochy dveří, nebo pro vrtání otvorů pro kolíky v ploše dílce.
Obr. 85: Hadovitý vrták
Obr. 86: Šroubovitý vrták se dvěma drážkami a kuželovým hrotem
Obr. 87: Šroubovitý vrták se dvěma drážkami a šroubovým vodícím hrotem 25
- záhlubník má kuželovitý hrot s několika břity. Používají se k zahloubení otvoru pro hlavy zápustných šroubů. Úhel zahloubení je 90. Nástrčný záhlubník se upevňuje na vrtáky tak, že lze zároveň vrtat i zahlubovat. - kolovrátek v současné době se používá velmi Obr. 88: Tvary stopek vrtáků Obr. 89: Kolovrátek s řehtačkou a čtařčelisťovým sklíčidlem
Obr. 90: Forstnerův vrták
Obr. 91: Záhlubník
málo
(akumulátorové
vrtačka a šroubováky jej nahrazují). Lze s ním nejen vrtat, ale i vytahovat šrouby. Je opatřen řehtačkou, aby bylo možné šrouby také vyšroubovávat. To má význam i pro vrtání děr v rozích.
3.5.2 Základny vrtání Při vrtání je důležité správné nastavení centrovacího hrotu. Při vrtání, zvláště jehličnatých dřevin je výhodné před nasazením vrtáku, vyznačit si střed vrtané díry špičákem, aby hrot vrtáku nevybočil. Otvory, procházející celou sílou materiálu vrtáme postupně z obou stran. Nejprve vrtáme ze strany, kde jsme si označili střed otvoru. Jakmile se na protilehlé ploše objeví hrot vrtáku, dílec Obr. 92: Vrtání průchodných otvorů a – I. Fáze vrtání, b – II. Fáze vrtání
26
otočíme a vrtáme z druhé¨strany. Tím si zajistíme čisté okraje otvoru na obou plochách. Při vrtání neprůchodných
otvorů s určitou hloubkou musíme vrtat postupně a hloubku neustále měřit, což je značně zdlouhavé. Při vrtání většího počtu stejně hlubokých otvorů ( zejména při kolíkování) používáme zarážku, která se navlékne na vrták a zabraňuje tak hlubšímu zavrtání. Rovněž značení středů otvorů je při větším počtu zdlouhavé a také do určité míry nepřesné. Proto se pro nasazování vrtáku používají šablony z tvrdého dřeva, plechu, nebo tvrdé lepenky. Otázky k opakování 1/ Které vrtáky se hodí především na vrtání otvorů pro kolíky? 2/ Charakterizujte základní druhy vrtáků. 3/ Vysvětlete základní způsoby vrtání.
3.6. Dlabání - dláta Dlabáním vybíráme jednotlivé hrubé třísky ze dřeva a dřevěných materiálů. 3.6.1 Druhy dlát Rozlišujeme dvě skupiny dlát: dláta plochá a dláta dutá. Plochá dláta mohou být: rovná, hraněná a čepovací ( děropáč). - plochá dláta jsou nejčastěji v šířkách 6,10,12,16,20 a 26mm. Existují také šířky 3mm a až 50mm. Skládají se z čepele z nástrojové oceli, krku, korunky. trnu a držadla. Čepel může mít rovné, nebo zkosené hrany. Korunka na čepeli slouží jako doraz pro držadlo. Držadlo je z habrového
Obr. 94: Zapouštěcí dláto jednohrotové, dvouhrotové, tříhrotové.
Obr. 93: 1 – ploché dláto 2 – duté dláto 3 – čepovací dláto
Obr. 95: Zapouštěcí dláto zámkové
27
Obr. 96: Dlabání průchodných otvorů: I.-V. fáze dlabání, 1 – čelo, 2- hřbet
dřeva, nebo z plastu. Zděř na obou koncích zabraňuje rozštípnutí držadla při úderech paličkou. Slouží především k vydlabávání ozubů, rybin a svlakových drážek. - čepovací dláta - se používají k vydlabávání dlabů. Jejich šířky jsou 4,5,6,8,10,12,13 a 16mm, výjimečně až 26mm. Tato dláta jsou při dlabání více namáhána, než plochá dláta, proto čepele těchto dlát mají větší tloušť ku než šířku. Kromě toho mají zúžené hrany - lépe vniknou do vydlabávané díry a nemohou se tak snadno vzpříčit. - duté dláto se používá k dlabání a zapouštění oblých částí kování. Čepele mají šířky od 4mm do 32mm. Mohou mít různý tvar ( např. úzké U, široký oblouk, V ). U některých dlát je čepel prohnutá, aby bylo možno dlabat do větších hloubek. Dláta používaná ve stavebně truhlářské výrobě: Zapouštěcí dláta - jednohrotová - dvouhrotová - tříhrotová Zapouštěcí dláto zámkové.
Obr. 97:Kontrola vedení dláta a– správně b- špatně
28
3.6.2 Základy dlabání Dlabáním vznikají ve dřevě otvory různých tvarů a velikostí, potřebných pro pevné spojení součástí a dílců (tzv. konstrukční opracování), nebo zapouštění různých druhů kování. Při dlabání, stejně jako u jiných operací, je nutno pracovat přesně. Dláto vždy nasazujeme ostřím na rysku, tak, že hřbet dláta je otočen dovnitř otvoru. Tím zajistíme, že otvor se při prvním zaseknutí nebude stlačením dřeva hřbetem dláta zvětšovat. Při tom dbáme na správné vedení dláta. Protože otvory jsou
převážně kolmé na plochu dlabaného materiálu, lze vedení dláta kontrolovat občasným přiložením úhelníku. Průchodné otvory dlabeme nejprve asi do poloviny tloušťky materiálu, dílec otočíme a dlabání dokončíme z druhé strany. Je proto důležité, nejenom správné vedení dláta, ale i velká přesnost při oboustranném rýsování otvoru. Podobným způsobem se postupuje při dlabání rozporů pro čepy, nebo rovných či šikmých ozubů. Protože však zasekáváme dláto blízko čelných konců, musíme pracovat opatrně, abychom nevytrhali vlákna ze dna rozporu. Otázky k opakování: 1/ Které jsou typické znaky základních skupin dlát? 2/ Které zásady musíme dodržovat při dlabání otvorů?
3.7 Broušení Broušením dosáhneme vyhlazení dřevěné plochy. Provádíme jej brusným papírem, na němž jsou nalepena zrna brusného materiálu. Ostří zrnek odděluje z plochy dřeva nerovnosti ve formě dřevního prachu. Brusné papíry jsou očíslovány a rozděleny do kategorií: hrubé 20-80, střední 80-120, a jemné 120400. Hrubé a střední zrnění používáme k broušení dřeva, jemné k broušení lakového filmu. 3.7.1 Základy broušení Připravíme si obdélníky brusného papíru ve velikosti asi 90x120mm, přeložíme přes obdélníkový kus dřeva, uchopíme a můžeme brousit. První broušení provádíme příčně přes vlákna - urychlíme tím vyrovnání plochy. Druhé broušení jemnějším papírem provádíme zásadně ve směru vláken, čímž plochu vyhladíme a připravíme pro povrchovou úpravu. Pokud brousíme jen jednou, použijeme papír se zrněním 100 až 120 a brousíme jen po vláknech. Při broušení vyvíjíme mírný tlak a dáváme pozor na okraje ploch, abychom je nestrhli. Při broušení boků musíme nést přípravek kolmo k ploše. V závěru broušení jemně srazíme ostrost hrany. Brusný prach občas ometeme. Otázky k opakování: 1/ Co je cílem broušení? 2/ Popište způsob ručního broušení.
29
3.8. Vykružování dílců Vykružováním nazýváme zhotovování různých vnitřních, nebo venkovních oblouků a zakřivení dřevěných dílců. Na vykružování se podílí více dřevoobráběcích nástrojů. Začínáme narýsováním zakřiveného tvaru. Následuje řezání pilou vykružovačkou. Pokud je poloměr zakřivení větší, zarovnáme ořezané boční plochy hoblíkem ( člunkař, klopkař, nebo rovnač). Pro menší poloměry a vnitřní oblouky použijeme rašpli,pilník a škrabačku. Nakonec použijeme brusný papír. 3.8.1 Vykružování v masivním dřevě Do vykružovačky napneme tenký pilový list (6-10mm). Předrýsovaný dílec upneme do zadního vozíku hoblice. Pilu vedeme dlouhými lehkými tahy. Při vykružování Obr. 98: Vykružování: a – úzkolistou rámovou pilou b - děrovkou
vnitřních oblouků vyvrtáme do odpadové části jeden, nebo více otvorů, kterými prostrčíme pilový list. U vnitřních otvorů větších ploch většinou rám pily překáží. V tomto případě použijeme pilu děrovku.
3.8.2 Vykružování dýh překližek a dřevovláknitých desek Používáme lupenkovou pilku. Můžeme jí řezat i složité tvary a malé poloměry oblouků. Čím je tenčí materiál, tím volíme tenčí pilový list. Zuby pily musí směřovat Obr. 99: Lupenková pila sobloukem a k ruce a pilka musí být napnutá. Materiál podložkou přidržujeme levou rukou na dřevěné tvarované podložce a podle potřeby jím otáčíme. Řez vedeme co nejblíže u podložky. Otázky k opakování: 1/ Jaký je účel vykružování? 2/ Popiš postup broušení včetně přípravy brusného papíru. 3/ Jaké nástroje používáme při vykružování? 30
4/ Popiš postup při vykružování masivního dřeva.
3.9 Opracování jiných materiálů 3.9.1 Opracování kovů Výroba truhlářských výrobků se neobejde bez práce s kovy, ať už při osazování různých druhů kování, nebo při údržbě a opravách nástrojů a nářadí. Proto musí být pracoviště vybaveno nejzákladnějšími prostředky k opracování kovů. Pro upínání opracovaných výrobků se používá stolní svěrák s posuvnou přední čelistí, který umožňuje pevné a přesné sevření součástky. K vlastnímu obrábění pak různé druhy pil, vrtáků a speciálních nástrojů. 3.9.1.1 Řezání Pilový list se vkládá do ocelového rámu, kterým je list dostatečně napínán. Pilový list je v místě zubů mírně zvlněn. Tím je zabráněno svírání a nadměrné zahřívání listu v řezu. Velikost ozubení je dána počtem zubů na délce 1“ (1 angl. palec, coul = 25,4mm). Hrubé pily mají 14-18, středně hrubé 18-24 a jemné 2432 zubů na 1“. Podle druhu řezaného materiálu se volí velikost ozubení. Způsob řezání se příliš neliší od řezání dřeva. V místě rysky zpětným tahem pilky vznikne zářez, aby pilka při začátku řezání nevyskočila z řezu. Začínáme řezat skloněnou pilkou a během řezání ji vyrovnáme do směru řezu. Na pilu příliš netlačíme, abychom zachovali správný směr řezání. Při řezání velmi tvrdých materiálů občas kápneme do řezu několik kapek oleje pro zmenšení tření. 3.9.1.2 Pilování K pilování se používají různé druhy pilníků. Podle tvaru průřezu se rozlišují pilníky: ploché, půlkulaté, kruhové, trojúhelníkové, čtvercové a nožovité. Podle hustoty ozubení se rozdělují pilníky s jednoduchým i křížovým sekem na: hrubé, polohrubé, střední, jemné, a velmi jemné. Práce s pilníkem vyžaduje velký cvik. Při ostření pil je důležité rovnoměrné odebírání matriálu a přesné vedení pilníku, aby byla zachována správná geometrie všech zubů. Používají se při tom trojúhelníkové pilníky s jednoduchým sekem. Při pilování větších ploch a odebírání větší špony se používají hrubé, nebo
Obr. 100:Tvary pilníků
31
polohrubé pilníky. Vyhlazení ploch a sražení hran se provede středními, nebo jemnými pilníky.
3.9.1.3 Vrtání Pro vrtání otvorů do kovových materiálů se používají nejčastěji šroubovité vrtáky. Upínáme je do ruční elektrické vrtačky, upevněné ve stojanu. Vrtaný dílec, nebo součástku upevňujeme do svěráku, nebo upínáme svěrkami. Pouze velké a těžké dílce můžeme při vrtání přidržovat rukou. Typ vrtáku volíme podle druhu vrtaného materiálu. Důležitá je hlavně správná volba vrcholového úhlu = 116 až 118, pro mosaz a bronz = 120 - 130, pro hliník = 130 - 140, pro plasty a tvrdé pryže = 30 - 50. Pro přesnost nasazení vrtáku a vrtaného otvoru se označí střed vrtaného otvoru důlčíkem. Vytvořená malá jamka zabezpečí přesné zavrtání. Při vrtání hlubokých děr občas vysouváme vrták z otvoru, abychom odstranili třísky, Obr. 101: Vrcholový úhel vrtáku způsobující vyšší tření a tím i větší zahřívání vrtáku. 3.9.1.4 Spájkování Podstatou spájkování je spojování kovů pomocí jiných kovů za tepla. Velmi často tento způsob spojování používáme při opravě pilových pásů pásových pil. Pro spojování pilových pásů používáme tzv. tvrdou spojku (nejčastěji mosazí), která dostatečně odolává namáhání pásu při řezání. Při zahřívání spojovaného místa používáme speciální výheň. Dbáme přitom, aby spájené místo bylo dostatečně zahřáté a nebylo při tom okysličováno. Tomu zabraňujeme použitím boraxu, nebo speciálních spájkovacích past. Spojované konce pásu upravíme do klínku tak, aby po spojení měl pás i v místě spoje odpovídající tloušťku. Spájkování vyžaduje zkušenost přesnost a zručnost. Otázky k opakování: 1/ jaké zásady je třeba dodržet při: a) řezání kovů Obr. 102: Úprava pilového pásu před spájkováním 32
b) pilování kovů c) vrtání kovů
4. Konstrukční spojování ruční Dřevěné díly a desky lze vzájemně spojovat rozebíratelně a nerozebíratelně. U nerozebíratelných spojů jsou díly vzájemně slepeny. U rozebíratelných spojů musí být díly spojeny vhodnými spoji, spojovacími prostředky, nebo kováním. Dřevo pracuje, tzn. mění jako živý hydroskopický materiál svůj tvar. Toto je třeba mít u všech spojů na paměti, především u spojů z masivního dřeva.
4.1 Spojování spojovacími prostředky Spojovací prostředky můžeme rozdělit na: a/ kovové - hřebíky, sponky, vruty a speciální účelové šrouby b/ dřevěné - kolíky, pera a lamely 4.1.1 Spoje kovovými spojovacími prostředky Hřebíky používáme buď ke zpevnění některých konstrukčních spojů (zajišťování čepových spojů okenních rámů a křídel), nebo k přibíjení zad skříněk, den zásuvek, k připevnění podbíjecích lišt a při balení výrobků do bednění. Pro pevnost hřebíkových spojů je důležitý odpor, který klade dřevo proti vytažení. Tvrdá dřeva mají větší pevnost, než dřeva měkká. Na pevnost spoje má rovněž vliv velikost, druh a počet hřebíků. Pevnost spoje se zvyšuje, jsou-li hřebíky zatloukány pod určitým úhlem. To platí dvojnásob u spojování čelného dřeva. Pevnost spoje také ovlivňuje vlhkost spojovaného materiálu (v suchém dřevě je hřebíkový spoj pevnější). Určitou roli hraje také ostrost hřebíku. Obecně platí, že ostrý hřebík vytváří pevnější spoj. Jsou ale výjimky. Při zatloukání hřebíků na okraji dřevného materiálu špičku hřebíku záměrně otupujeme, aby ostrý hřebík materiál nerozštípl. Sponky se používají nejvíce k připevnění tenkých konstrukčních desek. Obr. 103. Tvar sponky
Obr. 104: Hřebíky
33
Nevytvářejí tak pevné spoje, jako hřebíky, proto je jejich použití omezené. Dostatečně pevné spojení je při upevnění zad skříňového nábytku, jestliže dílec z dřevotřískové desky je zpevněn nákližkem, nebo vlepenou masivní lištou ( perem). Nejsou-li boky dílců takto upraveny, musí být styčné plochy alespoň podlepeny. Sponky se zarážejí buď kladivem, nebo častěji však Obr. 105: Rohy desek spojené hřebíky
sponkovačkami rovnoběžně s dílci, na které jsou záda připevňována. Sponky
nesmějí přečnívat nad plochu a mají být od sebe stejně vzdáleny. Sponky se vyrábějí z ocelového drátu v následujících rozměrech: rozteč nožek - 5-20mm délka nožek - 14-50mm průřez drátu - 1 -1,23mm Šroubování vrutů - vrutová spojení se používají k připevňování dřevěných součástí, zejména však nábytkového kování. Zajišťují větší pevnost než spojení hřebíky a navíc vytvářejí rozebíratelné spojení. Vruty se vkládají do předem připravených otvorů. Otvory se vyhlubují buď špičkou, nebo předvrtají vrtáky. Průměr a hloubka otvorů se řídí druhem materiálu a rozměry použitých vrutů. Vruty zaražené bez šroubování vykazují Obr. 106: Sbíjení hřebíky menší pevnost, než vruty šroubované. Největší pevnosti se dosáhne vyvrtáním odpovídajícího otvoru vrtákem a zašroubování vrutu. Otvory předvrtané v součásti, která se našroubovává na dílec. musí být v průměru o 0,1 - 0,2 mm větší, než je průměr dříku vrutu. Vruty se nasazují do předvrtaného otvoru a mírně naklepnou kladivem, aby se po nasazení šroubováku nepohybovaly do stran. Rozměr šroubováku musí odpovídat vrutu, aby nepoškozoval zářez v hlavě , nebo dílec či součást v okolí vrutu. Vruty se nesmějí přetočit, protože by došlo ke stržení závitu v dílci a tím k nepevnému spojení. Přetočený, či přetažený vrut zpravidla nejde ani vyšroubovat. Po zašroubování vrutu musí hlava lícovat s plochou přišroubované součásti.
34
Otvory pro vruty se vyhlubují: a/ v dřevotřískových deskách a měkkých dřevinách špičákem pro vruty délky l 25mm a ø 3mm vrtákem pro vruty délky l 25mm a ø 3mm Průměr otvoru má být d2dd1. Hloubka otvorů má být asi 0,6 l ( celkové délky vrutu) b/ v tvrdých dřevovláknitých deskách a tvrdých dřevinách špičákem pro vruty délky l 10mm a ø 3mm vrtákem pro vruty délky l 10mm a ø 3mm Vruty nesmějí procházet celou tloušťkou dílce. Mezi hrotem vrutu a protější plochou dílce musí být nejméně 3mm. Mezi osami vrutu je třeba dodržovat nejmenší vzdálenost 4d (čtyřnásobek průměru dříku). Vruty se zavrtávají ručně nejčastěji běžnými šroubováky, nebo šroubovacími koncovkami upevněnými do kolovrátku, při malé mechanizaci se běžně používají šroubovací koncovky (bity) upevněné do ručních elektrických a akumulátorových vrtaček. Spojování speciálními účelovými šrouby kromě vrutů do dřeva se ve stavebním truhlářství i nábytkářství často používají speciální účelové šrouby, které se tvarem podobají šroubům do železa. Otázky k opakování: 1/ Vysvětlete správný postup použití hřebíků. 2/ Kdy a jakým způsobem je vhodné použít k přibíjení sponek? 3/ Jaký je správný postup práce pro vytvoření vrutového spojení? Obr. 107: Vruty a matice do dřeva
35
Obr. 110: Úpravy hlav pro šroubováky
Obr. 108: Vruty - názvosloví
Obr. 111: Speciální matice
Obr. 109: Úprava otvoru pro vrut
Obr. 112: 3rouby s hranatou hlavou a šrouby vratové
Šroub s půlkulatou, šestihrannou, nebo čtyřhrannou hlavou se používá ke spojování dvou masivních dílců. Pod
Obr. 113: Bezpečnostní šroub
Obr. 114: šroub s čočkovou hlavou a metrickým závitem
hlavou je čtyřhran, který se do masivu zatlačí až po plochu hlavy a zabraňuje tak otáčení šroubu při utahování šestihranné matice z druhé strany. pod matici
36
dáváme podložku. Pokud se musí šroub častěji povolovat, používáme křídlovou matici. Tyto šrouby používáme u překlápěcích stolů a fixování otáčecí desky. Závitový šroub - nohy společenských a servírovacích stolů. Spojovací šroub - stáhnutí boků skříněk v sestavě. Tento šroub má z obou stran stejnou plochou hlavu se zářezem. Šroubovací část má tlustší krček a tenčí závitovou část, která vniká do druhé maticové části šroubu. Šroub s válcovou hlavou a válcovým dříkem pro spojování nohy stolu s lubem úhlopříčným otvorem. Šroub s rovnou hlavou a křížovým zářezem se silným závitem pro spojování demontovatelných spojů skříněk (předvrtané otvory musí být menší o výšku závitu). 4.1.2 Spojování dřevěnými spojovacími prostředky Kolíky - nejpoužívanější a nejoblíbenější nábytkový spoj. Je jednoduchý, odborně nenáročný a rychle proveditelný. Pro sériovou výrobu technologicky nejzajímavější. Důležitá je přesnost navrtání souhlasných otvorů do obou dílců. Nezbytnou součástí těchto spojů je lepidlo, které je dalším důležitým spojovacím prostředkem. Používají se hlavně lepidla PVAC (polyvinylacetátová), nebo glutinová. Ta vyžadují náročnější přípravu a doba lisování je 60-120min. U PVAC lepidel je lisovací doba 30-60min a příprava žádná. Kolíky se vyrábějí z buku, břízky, nebo akátu. Průměr kolíků je 6,8,10mm. Jejich povrch má být drážkovaný, aby při zarážení mohlo být odvedeno lepidlo a vzduch. Vlhkost kolíků pro použití má být 5-6%. Před zarážením se hrany kolíků opracují hrotovníkem. Délka kolíku se mění podle účelu a namáhání. Minimální rozestup mezi kolíky je určen vzdáleností vřeten kolíkovacích vrtaček, t.j. 32mm. Větší vzdálenosti musí být násobkem této vzdálenosti. Při ručním vrtání není vzdálenost určena.
Obr. 115: Kolíkový spoj A – rohový, B – mezistěnný, C – zkosení čela kolíku naražením do otvoru v kovu se sešikmenými stěnami
Obr. 116: Spojení na tupou spáru s kolíky 37
Obr. 117: Kolíkové rohové spoje
Obr. 118: Úhlové kolíky
Obr. 119: Pera
Obr. 120: Dřevěné kolíky
Kolíky jsou v současné době nahrazována tzv. lamelami, které jsou výhodnější pro větší lepenou plochu a menší hustotu, ale vyžadují strojní opracování (vyfrézování drážek). Při ručním opracování se proto volí jiný druh spojování. Spojování na vložené pero - toto spojení je méně používané než spoj kolíkový pro svoji pevnost a náročnost na odborné provedení. Při namáhání tlakem je však tento spoj nejpevnější (191,5Mpa).
Obr. 121: Spojení s vloženým pérem
38
Obr. 122: Spojení mezistěny na péro
Používá se k rohovému i plošnému spojení dílců. U rohového spojení na pokos je pevnost v ohybu až o dvě třetiny větší, než na tupou spáru. Je však mnohem náročnější na odbornost provedení. Spoj na pero používáme tam, kde by spára spoje mezi kolíky mohla prosvítat, kde chceme zajistit, aby dílce zůstaly trvale rovné a kde spojujeme dva dílce různých tlouštěk. Výhodné je také spojení na pero u dřevotřískových desek, při obkládání stěn v interiéru. Pero se zhotovuje buď nařezáním pásků překližky, nebo z bukového či dubového řeziva. U překližek musíme dbát, aby vlákna horní dýhy byla ve směru řezu. Tloušťka pera je 3,5-7mm, šířka 35mm. pokud je pero z masivu, musí být bez suků a tloušťka je 1/4 až 1/3 tl. dílce. Drážky děláme drážkovníkem, nebo strojně (frézkou, okružní pilou). Drážka může probíhat celým dílcem, nebo na čelech nevybíhá a spoje jsou na čelních plochách neviditelné. Pera zásadně natloukáme přes příkladek, aby se pero Obr. 123: Pokosové rohové spoje na péro nepoškodilo. Otázky k opakování: 1/ Vyjmenujte spojovací prostředky. 2/ Uveďte, ve kterých případech jednotlivé spojovací prostředky používáme?
4.2 Nerozebíratelné rohové a středové spoje plošných dílců a rámů 4.2.1 Rohové a středové spoje rámů Z vlysů se nejčastěji vytvářejí rámové konstrukce, které obvykle tvoří základní dílce některých nábytkových typů, nebo stavebně truhlářských výrobků. Rámy se nejčastěji objevují jako základní dílce lehacího nábytku, oken a dveří. U některých typů nábytku se objevují rámové dveře, velmi zřídka se rámovou konstrukcí zpevňují záda velkých skříní. Pro rohovou vazbu rámů se nejčastěji používá: - přeplátování - čep a rozpor - čep a dlab - spojení na pero - kolíkové rohové spojení rámů
39
Obr. 124: Výběr dřeva na rámy
Obr. 125: Společné orýsování dřeva na rámy
Přeplátování je nejjednodušší rohové spojení. Rohy rámů se do poloviny síly materiálu vzájemně vyříznou na šířku rámu. Spojení je lepené. Používá se u tenkého dřeva, nebo při jednoduchých pracích. Čep a rozpor se hodí k výrobě nábytku a okenních rámů. Provedení může být buď pravoúhlé, jednostranně na pokos, nebo oboustranně na pokos. Stojaté prvky rámu mají zpravidla rozpor, vodorovné části čepy. Slouží-li rám k zachycení dřevěných nebo skleněných výplní, má většinou na vnitřní straně polodrážku. Vložená výplň je pak zajištěna lištami. Pokud jsou výplně v rámu napevno, má rám drážku. Mají-li vnitřní hrany obruby, profily, tak je profilový díl buď sesazen na pokos, nebo nasunutý.
Obr. 126: Rozpor a čep
Obr. 128: Rozpor a čep, rám spolodrážkou a skosením 40
Obr. 127: Dvojitý rozpor a čep
Obr. 129: Rozpor a čep, rám s vnitřní polodrážkou
Obr. 130: Rozpor a čep, rám s vnitřním profilem na pokos
Obr. 131: Rozpr a čep, rám s vnitřní drážkou
Obr. 132: Výroba spojení na rozpor a čep
Obr. 133: Spojení na rozpor a čep, jednostraný pokos 41
Čep a dlab - u rámů s širokými vlysy, nebo u zárubní se rozpor neprořezává až k čelnímu konci, ale dlabe se otvor na čep (dlab). Tak čep dobře drží i do šířky, především tehdy, je-li ještě zajištěn klínem. Toto spojení se používá převážně při výrobě domovních dveří, pokojových dveří a noh stolů. U dlabaného rohového spojení rámů je čep osazený tak, že při tom vzniká drážkové pero. Délka drážkového pera odpovídá Obr. 134: Čep a dlab s perem zhruba jeho tloušťce. Zabraňuje borcení vlysu. Šířka čepu činí asi 2/3 šířky vlysu. Dlaby se vypracovávají ručně čepovacím dlátem, strojově vrtací dlabačkou, nebo řetězovou dlabačkou. Aby bylo možno průběžně čepy zaklínovat, rozšiřují se klínovací otvory směrem ven. Klíny musejí být vpředu tupé, aby pokud možno tlačily v blízkosti čela čepu a vytvořily tam pevné spojení. Kolíkové spojení rámů. U kolíkového spojení rohů rámů mohou být rámy spojeny na tupo, na pokos, s profilem, nebo s protiprofilem. U zvlášť širokého dřeva, které se může více sesychat, nebo bortit, je výhodné použití, kromě kolíků, ještě drážkového pera. U tohoto spoje je důležitá přesnost při vrtání.
Obr. 135: Kolíkové spojení rohů rámů
Obr. 136: Kolíkové spojení rohů rámů s protiprofilem
Spojení rámů na pero. Rohy rámů mohou být spojeny i pomocí per. Jsou-li pera tak silná a široká, jako běžný čep, označují se také jako vložené čepy. Svislé a vodorovné díly rámů se uříznou na pokos a vyrobí se drážka pro odpovídající pero, nebo vložený čep. Při použití malých tvarových pér není spojení z žádné strany vidět.
42
Obr. 137: Spojení rohů rámu na vložené pero
Obr. 138: Rohy rámu s vloženým čepem
Spojování vlysů na délku. Je to spojování dřeva ve směru dřevních vláken. používá se přeplátování, rozpor a čep, rozpor a vložený čep, vrstvené lepení, klínovité čepy. U lepení vrstev se díly ohoblují na stejnou tloušťku a slepí se v několika vrstvách. Přitom jsou styčné spáry přesazené. Tímto způsobem se vyrábějí kulaté okraje stolů a jiné díly ve tvaru oblouku. Klínovité čepy se frézují speciálními frézami. na koncích dílů. Toto spojení se používá např. pro prodloužení profilových lišt, prken a Obr. 139: Klínovité ozuby částí rámů. Podstavcové spojení. Jde o spojení nohy s lubem (stůl, židle). Používáme spojení na čep a dlab s perem a kolíkové spojení. Aby se mohly i přes
Obr. 140: Rozebiratelné spojení podstavce
Obr. 141: Kolíkové spojení
Obr. 142: Spoj na dlab a čep s pérem 43
malý průřez nohy, čepy a kolíky zapustit co nejhlouběji, je třeba spoj nasadit co nejvíce na vnější strany nohou. Čepy a kolíky mohou být uříznuty na pokos. U silných lubů lze kolíky vrtat i přesazeně. Podstavce mohou být i rozbíratelné spojení speciální šrouby (viz“spojování šrouby“).
Obr. 143: Křížové příčky
Obr. 144: Pokosový lis
Středové spojování vlysů - příček. Příčky se zpravidla přeplátovávají. Na vlysech se vyrobí zešikmení, nebo profil a polodrážka pro zachycení výplně. U příček se zešikmením se vyříznou svislé příčky oboustranně šikmo a k přeplátování se odstraní polovina tloušťky dřeva zezadu. Přitom se uříznutím vodorovné příčle zepředu do pravého úhlu. U příčlí s profilem musejí být pokosy v místech spojení uříznuty šikmo. Tato práce se může provádět i lisovacím nástrojem ( pokosový lis). 4.2.2 Rohové a středové spojení plošných dílců Svlakové spoje. Hodí se pouze pro spojování masivních desek ve tvaru písmene T. Drážka se vyřezává vždy do průběžného dílu a svlak se vypracovává na tupě připojeném dílu. Aby nebyl průběžný díl příliš zeslaben, drážka se vyřezává asi do 1/4 síly dřeva. používáme k tomu svlakovku, nebo čepovku, pomocí naplocho upnuté vodící lišty. Svlak se vyhobluje svlakovníkem. Sklon je 75-80. Většinou jsou svlaková drážka i svlak dopředu trochu kónické. Tak svlak spojení při montáži v poslední čtvrtině délky stahuje.
Obr. 145: Svlakové rohové spoje
44
Obr. 146: Svlakové rohové spoje
Obr. 147: Rozvržení ozubů
Obr. 148: Otevřené ozuby
Podle provedení rozlišujeme svlak jednostranný nebo oboustranný. Jednostranný svlak se používá pro spojení boku a dna, oboustranný pro středové mezistěny. Svlaková drážka musí být umístěna alespoň 30mm od okraje dílce. Svlak lepíme pouze z 1/3. (Sesychají se desky). Spojování ozuby. Spojování na ozuby lze použít pouze u desek z masivního dřeva. Takto spojené díly se mohou neomezeně sesychat a bobtnat, ale ne bortit. Podle vzhledu rozlišujeme ozuby: - otevřené - polokryté - celokryté - sdružené čepy Otevřené ozuby - jednoduché. U tohoto konstrukčního spoje jsou ozuby a rybiny vidět. Na jaké díly je třeba ozuby vyřezat závisí na pozdějším použití namáhání nábytkového dílu, možnosti montáže, ale i konečného vzhledu, protože toto spojení nemůže být zároveň ozdobné. Rozvržení ozubů: Po vyznačení ozubu se naříznou pilkou tak, aby se zachovaly rysy čepů. Po nařezání odstraníme mezizubí ozubů i čepů plochým hraněným dlátem. Po vydlabání meziprostorů pro ozuby je
Obr. 149: Polokryté a ozdobné ozuby
45
Obr. 150: Výroba otevřených ozubů
třeba vnitřní strany dílů očistit a obrousit. Po nanesení lepidla na ozuby a rybiny se díly za použití příložek z tvrdého dřeva kladivem sesadí a kolmo vyrovnají. Pokud by u nábytku z masivního dřeva byly přední hrany spojeny na pokos, lze pak první ozuby osadit na pokos. Chceme-li ozdobné ozuby, vyřežeme ozuby i rybiny trochu delší a čelní části dřeva se pak speciálně opracují.
Obr. 151: Výroba polokrytých ozubů
46
Polokryté ozuby. Pokud chceme, aby spojení ozuby nebylo z jedné strany vidět, používáme polokryté ozuby. Rozdělení ozubů je i zde možné podle dvou výše uvedených příkladů. V tomto případě se místo tl. dřeva dosadí výška ozubů. Tloušťka krytu je asi 1/4 až 1/3 tl. dřeva. Nařezávání ozubů se může provádět jen z vnitřní strany dílu. Rohy ozubů se nedoříznou a jsou odstraněny vydlabáním. Dlabání se usnadní naseknutím starou škrabkou, nebo kusem pilového listu (pouze u měkkého dřeva). Po vydlabání ozubů se načrtnou, naříznou a vydlabou rybiny. Celokryté ozuby. U těchto ozubů jsou ozuby ze všech stran skryté. Přitom je kryt ozubů a rybin slícován na kokos. Spojení může být na obou hranách osazeno na pokos. Sdružené čepy. U tohoto rohového spojení probíhají všechny řezy vzájemně rovnoběžně. Proto se toto spojení při montáži samo do sebe nezatáhne. Musí být slepeno ve stahováku na korpusová tělesa, nebo v podobném zařízení. Vzhledem k plochám, které jsou ze všech stran rovnoběžné, lze sdružené čepy vyřezat na čepovacích strojích, nebo vyfrézovat speciálními frézami na frézkách. Rovné čepy. Hodí se pro montáž mezistěny. Otvory pro čepy musí být ručně vydlabané do boků. Je třeba přesné narýsování na obou stranách prkna. Pro lepší držení lze rovné čepy zajistit zvenčí klínem. Klíny musí být zaraženy napříč dřevním vláknům dané stěny. Otázky k opakování: 1/ Jaká spojení dřeva jsou vhodná pro výrobu rohů skříní? 2/ Jaké výhody má kolíkové spojení rámů oproti spojení na pero? 3/ Jaké jsou pracovní postupy při výrobě spojení čepů a rozporů?
Obr. 152: Celokryté ozuby na pokos
Obr. 153: Spoj na sdružené čepy
Obr.154: Rovné čepy
47
4.3.Výroba spárovek Široké plochy se obecně vyrábějí z desek překližky, laťovky, nebo dřevotřísky. Z estetických, nebo technických důvodů se vyrábějí také z masivního dřeva. Lze je vyrábět jako nelepená, nebo lepená spojení na šířku. Nelepená spojení na šířku. Používáme je při pokládání podlah, zdvojování oboustr. dveří a k obložení stěn a stropů. Všechna nelepená spojení vyžadují pevnou podkladovou konstrukci. Vzhledem k tomu, že tyto výrobky bývají vystaveny výkyvům vlhkosti, musíme zachovat několik zásad, aby dřevo mohlo volně pracovat: - můžeme vybírat dřevo krajové, středové i dřeňové. Dřeň však musíme vyříznout. - u krajových a středových prken musíme rozlišit pravou a levou plochu. Pravá plocha se považuje za lícovou ve vnitřních prostorách. Na vnější obklady se používá jako lícová levá plocha. - aby nevznikaly průběžné spáry spojujeme dílce na polodrážku, pero a drážku, vložené pero a přesazené bednění.
Obr. 155:Spojení na polodrážku
Obr. 156: Spojení péro- drážka
Obr. 157: Přesazené bednění
Obr. 158: Spojení s vloženým pérem
48
Lepené spojení na šířku. U nábytku z masivního dřeva a silně namáhaných pracovních desek jsou často potřeba široké plochy s těsnými spárami. Proto je třeba jednotlivá prkna slepit. U lepených prken je však třeba bezpodmínečně dbát na směr smršťování a práci dřeva. Výběr dřeva: U dřeňových prken je třeba odstranit dřeně (tvoří se trhliny). Získáme tak poloviny prken s jednou bělovou a jednou jádrovou hranou s převážně stojatými letokruhy. Protože bělové a jádrové dřevo pracuje rozdílně, musí být jádrové dřevo lepené s jádrovým a bělové s bělovým. Tak vzniknou na lepené spáře po zaschnutí měkké přechody, které budou na ploše téměř neznatelné. Plochy lepených dřeňových prken se na šířku sesychají a bobtnají minimálně a zachovávají si díky stojacím letokruhům téměř rovný povrch. Boční prkna mohou být lepena různě. U nerozřezaných bočních prken zůstává zachovalé fládrování dřeva. Měla by být zajištěna svlaky, nebo přidržována v rámu, aby se nemohla bortit. Rozřezaná boční prkna se musí lepit vždy jádro k jádru a běl k běli. Leží-li přitom všechny pravé strany v jedné ploše, je třeba počítat se silným borcením, takže plochy musí být ještě zajištěny. Leží-li levé a pravé strany prken v ploše střídavě (převrácené lepení), deformace se vyrovnají. Při převrácení jednotlivých polovin prken se však ztratí přirozená struktura dřeva. Takto lepené poloviny prken mohou ležet volně. Lepení dřeňových prken společně s bočními by se nemělo provádět kvůli rozdílnému smršťování dřeva. Prkna by měla být před opracováním hran popřípadě lepením uspořádána a označena. Při nanášení lepidla se prkna zpravidla složí na sebe. Lepená spojení na šířku jsou možná: - na tupou spáru - na vlnitou spáru - na kolíky - na vložené pero
Obr. 159: Poloha prken
Obr. 160:Vyříznutí dřeně
49
Spojení na tupou spáru. U tohoto spojení se hrany prken vzájemně slepí na plocho. Předpokladem pro dokonalé lepení je dobře upravená, pravoúhle opracovaná plocha, která může být po délce spíše trochu vydutě zarovnaná. Srovnání hran se provádí ručně mackem, nebo strojově na srovnávačce. Zpravidla se srovnávají a Obr. 161: Spojení na tupou spáru
Obr. 162: Spojení na vlnitou spáru
lepí prkna v surovém stavu. Pak se celá plocha srovná a ohobluje na tloušťku. Toto spojení na šířku se provádí především při výrobě podlah, dveřních zárubní, dveřních prahů, výplní a korpusových dílů z masivního dřeva. Spojení na vlnitou spáru. U pracovních desek stolů, nebo u schodů se vyžaduje vysoká pevnost spár. Proto musí být tyto spáry více zajištěné a lepené plochy zvlněné. Toho dosáhneme vlnitou drážkou. Tento způsob vyžaduje frézování na svislé spodní frézce.
Spojení na tupou spáru s kolíky. Zvýšení trvanlivosti lze dosáhnout kolíky ve spoji. Kromě toho jsou kolíky pomůckou při lepení. Délka kolíků by měla činit asi 2 - 2,5 násobek tloušťky dřeva, průměr kolíku 2/5 tloušťky dřeva. Aby byly spáry těsné, musí být kolíky o 2-3mm kratší, než otvory, aby mohly otvory zachytit přebytečné lepidlo. Spojení vloženým perem. Konstrukce odpovídá nelepeným spojům s vloženým perem.
Obr. 163: Spojení na tupou spáru s kolíky 50
Obr. 164: Spojení s vloženým perem
Zajištění lepených ploch masivního dřeva. Volné plochy z masivního dřeva mohou být zajištěny svlaky, nebo svlakovými lištami, aby sice ještě pracovaly, ale již se nebortily a nedeformovaly. Svlaky - mohou být ležaté, nebo stojaté: - ležaté svlaky jsou široké a ploché a používají se většinou pro svislé plochy (např. u dveří). Stojaté letokruhy musí být kolmo k širší ploše. Svlaky s ležícími letokruhy se mohou bortit. Obr. 165: Svlaky - stojaté svlaky jsou úzké a vysoké. používají se převážně pro vodorovné plochy, protože stojatý svlak lépe zachytí zatížení. Okrajnice - zabraňují borcení malých ploch masivního dřeva. Mohou být na čelech spojeny na pero, čepem, zaklínované, nebo vlepené do čel řeziva. U lepených okrajnic smějí být plochy Obr. 166: Okrajnice nejvýše 200mm široké. Na širších plochách masivního dřeva smějí být okrajnice slepeny pouze uprostřed s příčně probíhajícím, nebo spojené čepy. Otázky k opakování: 1/ Čím lze u lepených širokých ploch z masivního dřeva zabránit borcení? 2/ Proč se smí u lepených spojů slepovat pouze podélné dřevo s podélným a příčné s příčným? 3/ Jakými opatřeními lze zvětšit a zajistit lepené plochy na šířku?
51
5. Příprava dřeva 5.1. Vlhkost a sušení dřeva 5.1.1 Vlhkost dřeva Čerstvě poražené a čerstvě nařezané dřevo obsahuje podle druhu dřeva, polohy a stáří stromu mezi 50% a více než 100% vody, respektive vlhkosti. U listnatých dřevin je obecně množství vody vyšší než u jehličnatých dřevin. I uvnitř kmene jsou rozdíly, jarní dřevo, bělové dřevo a vrškové dřevo obsahuje více vody než letní dřevo, jádrové dřevo a kulatina od pařezu. Voda nacházející se ve dřevě se označuje jako vlhkost dřeva a udává se v procentech vztažená ke hmotnosti absolutně suchého dřeva tzv. hmotnost sušiny. Čerstvě poražené a nařezané dřevo je zpravidla nevhodné k okamžitému použití. Musí mu být proto odebráno tolik vlhkosti, aby to odpovídalo obsahu vlhkosti vzduchu v jeho pozdějším okolí. To se provádí sušením dřeva. Doporučená vlhkost pro výrobky ze dřeva 72% - hudební nástroje, hračky, nábytek do místností s ústředním topením, řezivo na laťovky, tužky, obklady interiéru, vnitřní dveře. 83% - násady, vnitřní stavebně truhlářské práce, DTD,DVD. 92% - vybavení lodí, modely, řemenice, dýhy loupané a krájené. 12 + 2 % - okna, překližky, podlahy do příležitostně vytápěných objektů. 15 2 % - dřevo pro použití ve volné přírodě. 5.1.2 Určení vlhkosti dřeva K určení vlhkosti dřeva se používá hmotnostní zkouška se vzorkem a elektronické vlhkoměry. Zkouška se vzorkem (hmotnostní zkouška) poskytuje přesné výsledky měření. Z prkna se odebere ve vzdálenosti min. 50mm od čelního konce několik malých vzorků o délce asi 10mm - 20mm a zváží se. Získá se přitom mokrá hmotnost mw. V malé, elektricky vyhřívané laboratorní sušárně, nebo na vyhřívané desce se tyto vzorky dřeva suší a průběžně váží tak dlouho, dokud se hmotnost nepřestane snižovat. Hmotnost, zjištěná po usušení (dvě, po sobě jdoucí vážení, jsou stejná), je suchá hmotnost, neboli hmotnost sušiny mo s obsahem vlhkosti 0%. Při percentuálním výpočtu vlhkosti dřeva se vztahuje obsah vody ve vzorcích na jejich hmotnost sušiny. Příklad:
mokrá hmotnost - mw = 180g suchá hmotnost - mo = 150g
Vlhkost dřeva:
52
mw - mo 180-150 W = _______ . 100 = _______ . 100 = 20% mo 150
U elektrických vlhkoměrů na baterii se vede dvěma elektrodami dřevem proud. Protože elektrická vodivost dřeva a tedy velikost proudu se mění podle vlhkosti dřeva, lze určit hodnotu vlhkosti dřeva. Vlhkoměr se nazývá odporový. Elektrody lze do dřeva zapíchnout , zarazit, zašroubovat nebo ke dřevu přitisknout. Konkrétní vlhkost dřeva a (naměřená vlhkost) ukáže ukazatel na stupnici vlhkoměru, nebo se zobrazí číselně (digitálně) . Rozsah měření začíná u asi 4% vlhkosti dřeva, asi do 20% vlhkosti dřeva činí přesnost měření přibližně +- 2 = vlhkosti dřeva. Nad bodem nasycení vláken do maximálně asi 100% je třeba počítat s mnohem větší nepřesností ukazatele. U elektronických měřících přístrojů lze okamžitě určit vlhkost v řezivu a hranolech, dýhách apod. Dřeva se stačí dotknout pružnými měrnými elektrodami, takže již není nutné zavádět elektrody. Princip měření spočívá v systému elektrických vln. Vlnami se porovná hustota vlhkého měřeného materiálu s hustotou suchého měřeného materiálu a rozdíl se ukáže digitálně jako vlhkost.
5.2 Proces sušení Sušení dřeva spočívá v podstatě ve dvou fyzikálních procesech - v pohybu vody zevnitř dřeva na povrch a na odevzdávání vody vzduchu , který dřevo obklopuje. Po poražení stromu se voda nachází jako "volná voda" v buněčných dutinách a jako "vázaná voda" v buněčných stěnách. Volná vody se během sušení odevzdává poměrně rychle, protože pohyb vody směrem ven je usnadňován trubicovou buněčnou strukturou dřeva. Odevzdávání vázané vody probíhá naproti tomu velmi pomalu, protože k němu může dojít jen difůzí, tzn. Pohybem vodní páry spádem jejího tlaku uvnitř dřeva směrem ven. Odevzdávání vody z povrchu dřeva do vzduchu probíhá vypařováním. Vypařováním vzniká v struktuře dřeva tlak, který zajišťuje pohyb vody. Pohyb vody zevnitř dřeva směrem ven se nazývá spád vlhkosti: Bez vypařování nedochází ke spádu vlhkosti a bez spádu vlhkosti nedochází k vypařování. Volná voda ze dřeva se odpařuje až do bodu nasycení vláken. Vypařování vody na povrchu dřeva značně závisí na vlhkosti, teplotě a pohybu vzduchu a na velikosti plochy dřeva. Vlhkost dřeva se s relativní vlhkostí vzduchu vyrovnává. Dřevo odevzdává tak dlouho vlhkost okolnímu vzduchu nebo z něj tak dlouho přijímá vlhkost, dokud není mezi nimi dosažena rovnováha, tzn. dokud již není mezi dřevem a vzduchem vlhkostní spád. Tento stav se označuje jako stav vlhkostní rovnováhy dřeva. V našem podnebí činí relativní vlhkost vzduchu v období do března do září v průměru asi 70%, teplota v průměru asi 15ºC. Rovnovážná vlhkost je tedy dosažena při asi 15% vlhkosti dřeva. V zimních měsících, ve kterých je relativní vlhkost vzduchu vyšší než v letních měsících, převládá i vyšší vlhkost dřeva okolo 20%.
53
Při přirozeném sušení může být dřevo v našem podnebí vysušeno jen na asi 15%. Dřevo je pak nazýváno přirozeně vysušené. Přirozeně vysušené dřevo se hodí pro dřevěné stavební díly, které jsou trvale v kontaktu s vnějším vzduchem, jako např. okna, okenice a domovní dveře. Dřevo pro výrobu nábytku a pro vnitřní použití se musí vysušit více. Požadované vlhkosti dřeva jsou upraveny dle této skutečnosti ( viz. doporučená vlhkost....) Protože dřevo schne pouze tehdy, pokud může okolní vzduch přijímat vlhkost, popř. vodní páru, je třeba při sušení zajistit, aby byl vlhký vzduch odváděn a ke dřevu byl přiváděn suchý vzduch schopný přejímat vodu. K tomu dochází při přirozeném sušení dřeva přirozeným pohybem vzduchu a při umělém sušení ventilátorem. Čím větší je pohyb vzduchu, čím sušší vzduch, čím tenčí řezivo a čím větší povrch dřeva, tím rychleji probíhá sušení. 5.2.1. Přirozené sušení dřeva Pod pojmem přirozené sušení, nazývané také sušení na volném vzduchu, se rozumí předsušení dřeva venku a v otevřených krytých skladech při využití přirozených klimatických podmínek. Aby se dosáhlo dobrého sušení, musí být odborně vybudován sklad a podklad hrání. Sušený materiál musí být srovnán do hráně a při dosušení umístěn do krytého skladu. Plocha skladu pro sušení řeziva by měla být rovná a umístěna tak, aby podélný směr hráně ležel kolmo ke směru převládajících větrů. Ve skladu by měla být každá hráň dřeva oddělena podle druhů dřeva a bez potíží by měla být přemístitelná. Plocha by měla být pokryta hrubým pískem, štěrkem nebo asfaltem. Často je podklad hráně vybetonovaný. Dřevěný odpad a především kusy napadené houbou je nutno ze skladu odstranit. Při stavě hráně je třeba dbát na vhodný podklad hráně, správný výběr a polohu prokladů, ochranu čelních konců a na pečlivé uložení a zakrytí řeziva. Základy hráně se skládají z podstavců a dřevěných podkladů. Vzdálenost podstavců se řídí tloušťkou sušeného materiálu. Čím silnější je ukládané řezivo, tím více mohou být do sebe vzdáleny jednotlivé podstavce, zpravidla 0,80m 1,25m v podélném směru a 0,50m - 1,50m v příčném směru. Aby se umožnilo dobré proudění vzduchu v hráni, měly by být podstavce tak vysoké, aby spodní vrstvy hráně byly 0,40m - 0,60m nad zemí. Podklady musí ležet v příčném směru vodorovně, v podélném směru se sklonem 1-5cm na metr, aby mohla odtékat srážková voda. Proklady umožňují proudění vzduchu mezi sušeným dřevem. Nejvhodnější jsou laťky s čtvercovým průřezem, protože je nelze položit chybně. Proklady by měly být tak dlouhé, aby na nich leželo řezivo v celé šířce. Tak se zamezí deformacím řeziva. Delší proklady umožňují příčné spojení mezi jednotlivými hráněmi a redukují tak nebezpečí zborcení. Při ukládání řeziva musí proklady ležet svisle nad sebou, aby se zamezilo prohnutí a deformaci prken nebo fošen. Vzdálenosti prokladů se řídí podle 54
tloušťky ukládaného dřeva. U prken do tl. 15mm by neměla být mezera větší než 50cm, U prken do tloušťky 30mm pak 75cm - 100cm a u fošen ne více než 130 - 150cm. V hráni smějí být uloženy pouze proklady se stejnými rozměry v průřezu. Tak zůstanou mezi prkny (popř. fošnami) mezery na výšku stejné a řezivo se nedeformuje. Proklady by měly být ze smrkového dřeva, protože smrkové dřevo nezpůsobuje změnu zbarvení sušeného dřeva a otlačená místa. Změnám zbarvení na styčných plochách s řezivem lze zamezit proklady s kruhovými nebo trojúhelníkovými průřezy. Těmito proklady dosáhneme menších styčných ploch a lépe může odtékat vzniklá srážková voda, aby nebylo narušeno sušení na styčných plochách. Při sušení dřeva je třeba dbát zejména na ochranu čela řeziva. Aby se zabránilo čelním trhlinám řeziva nebo aby se omezily na co nejmenší míru, musejí být čela chráněna před přímým slunečním zářením. Toho se dosahuje širšími proklady, které se nechají přečnívat na čele uloženého řeziva. U dřevin, které mají velmi silné sklony k tvoření trhlin (např. u listnatých) mohou být čela opatřena nalepenými papírovými pruhy, nebo ochranným nátěrem světlou barvou. I zakrytí čel prkny a krajinami podstatně chrání před vznikem trhlin. U bukového dřeva se na ochranu před hlubokými trhlinami přibíjejí do čela i vlnkovité ocelové pásy. Tyto ocelové pásy ale nezabraňují vzniku napětí vyvolaného sušením. Při ukládání řeziva se rozlišuje především mezi ukládáním do kmenové hráně a běžné hráně. U kmenové hráně se ukládají čerstvě nařezaná neomítaná prkna a fošny jako kmen. Hráň může být z jednotlivých kmenů, nebo se při ukládání dvou kmenů ukládají dvě hráně se společnými proklady, které procházejí oběma hráněmi. U běžné hráně se vrství zpravidla omítané dřevo. Pokud má být sušeno čerstvě nařezané a omítané dřevo, měla by být vzdálenost mezi prkny 2-5cm. Horní prkna hráně musí být chráněna před deštěm a slunečním zářením. Kryt však musí umožnit dostatečné proudění vzduchu. U pultových střech musí mít zakrytí ještě dostatečně velký spád a musí být uloženo tak, aby do hráně nemohla zatékat dešťová voda. Jednou ročně by měla být hráň přeložena. Přitom se proklady nesmějí znovu položit na původní místo. Doba sušení závisí na druhu dřeva a na tloušťce sušeného řeziva. Konečné dosušení se provádí v krytých skladech, kde může proudit vzduch, ale kam nemá přístup déšť a slunce. Zde se může předsušené dřevo ukládat i bez prokladů. Různé druhy dřeva vyžadují při sušení speciální zacházení a péči: Javor - si zachovává svou bílou barvu jen při začátku sušení v krytých skladech. Prkna je třeba postavit na hlavu (ukládání na vršek), aby se mohlo rychleji odpařit větší množství vody v koncích kmene. Jakmile se prkna prohnou musí se uložit vodorovně a jednou za půl roku přeskládat. Dub a Jasan - se ukládají nejdříve venku. Je třeba chránit čela. Dešťová voda vymývá kyselinu tříslovou (tanin) a dřevo se stává jemnější a je v něm 55
méně vnitřního napětí. Pokud však zůstane voda stát v hráni, vytvoří se hnědé skvrny (tříslové skvrny). Po zhruba jednom roce se musí dřevo uložit do krytého, vzdušného skladu. Ořešák - může jako kmen zůstat venku tak dlouho, dokud se neuvolní kůra. Potom se dřevo nařeže a řezivo se umístí do skladu. Jilm - by měl být co nejdříve po poražení rozřezán a uložen do skladu, neboť má sklon k trhání. Buk, Olše, Bříza - se snadno zapaří ( skřenčí ). Jejich řezivo je proto třeba skladovat suché a chráněné před přímým slunečním zářením ve skladech. Pařený buk není tak citlivý. Habr, Lípa - je třeba okamžitě po rozřezání umístit do skladu a skladovat proložené, aby se co nejvíce snížilo nebezpečí zapaření.
Obr. 167: Druhy hrání
5.2.2. Umělé sušení dřeva Pod pojmem umělé sušení dřeva se rozumí sušení, při kterém se vlhkost obsažená ve dřevě teplem mění na vodní páru. Voda se ve dřevě změní v páru a na povrchu dřeva se odpaří. Odtud se odvádí za pomocí nejrůznějších postupů. Podle druhu přivádění tepla popř. technického vybavení sušárny se rozlišuje hlavně komorové sušení, kondenzační sušení, vysokofrekvenční a vakuové sušení. Umělým sušením se dřevo suší především hospodárně a šetrně. Doba sušení se zkracuje na několik dní nebo hodin a konečný obsah vlhkosti ve dřevě lze přesně určit. Zlepšujete jakost dřeva a snižujete ztráty. 5.2.2.1 Komorové sušení Tento postup, nazývaný také sušení čerstvým vzduchem, odpařováním nebo konvekční sušení má největší praktický význam. Sušené dřevo se uloží v ocelových, hliníkových nebo zděných tepelně izolovaných komorách. Komory,
56
které se liší velikostí a tvarem, jsou vybaveny zařízeními, kterými lze nastavovat a regulovat vlhkost vzduchu, teplotu vzduchu a proudění vzduchu tak, aby bylo dosaženo příznivých podmínek pro sušení dřeva. Tato technická zařízení jsou především topné zařízení, motor s axiálním ventilátorem, komíny pro přívod čerstvého a vystupujícího vzduchu, mezistrop, vlhčící trubka a měřící a kontrolní přístroje pro regulaci a kontrolu procesu sušení. Topným zařízením se zahřívá vzduch v komoře. Zahřátý a ventilátory poháněný vzduch dodává teplo a odebírá zároveň vlhkost vystupujících ze sušeného materiálu ve formě páry. Pokud je vzduch v komoře příliš suchý, popř. relativní vlhkost je příliš nízká, probíhá sušení moc rychle a vznikají tím škody, např. trhliny. Pomocí vlhčícího zařízení lze nastavit vhodnou relativní vlhkost vzduchu. Vzduch může v závislosti na teplotě přijmout jen omezené množství vodní páry. Při sušení teplota většinou postupně mírně narůstá. Aby se sušící proces nepřerušil musí být do sušící komory přes komíny pro přiváděný vzduch neustále vháněn čerstvý vzduch, tzv. suchý, zatím co vzduch nasycený vodní párou ( tzv. vlhký vzduch) se odvádí komíny pro odvod vzduchu ven. Konvekční sušení se proto označuje jako sušení systémem čerstvý – odpadní vzduch. Konvekce znamená odvádění pryč. Vzájemné sladění zařízení sušící komory závisí na druhu sušeného dřeva, na tloušťce sušeného materiálu, na počáteční vlhkosti a na požadované konečné vlhkosti. Některé druhy dřeva lze sušit při teplotě pod 100ºC. Tvrdé dřeviny se suší hůře a vyžadují delší čas k sušení než měkké. Dřevo s vysokou počáteční vlhkostí musí zůstat v komoře déle než dřevo již předsušené.
Obr. 168: Komorová sušárna
Kvalitního sušení se dosáhne pouze tehdy. Postupuje-li se podle režimu (plánu) sušení. Ten lze nastavit pomocí tabulek. Moderní sušící komory pracují
57
poloautomaticky, nebo zcela automaticky. To usnadňuje práci a umožňuje dosahování spolehlivých výsledků při sušení. Podle režimu sušení probíhá sušení dřeva zpravidla v těchto pěti stupních: - ohřátí vzduchu v komoře - prohřátí dřeva v komoře - vlastní proces sušení s použitím zahřívaného čerstvého vzduchu a zvlhčování - kondiciování (klimatizace) tzn. nastavení na konečnou vlhkost dřeva. - pomalé ochlazení Podle teploty vzduchu při sušení rozlišujeme nízkoteplotní sušení, sušení za normální teploty a vysokoteplotní sušení. Nízkoteplotní sušení Při něm se dřevo suší při teplotách pod 45ºC. Sušení probíhá pomalu, dřevon se suší šetrně a bez vzniku vnitřních napětí (tzn. jemné sušení). Tento postup se používá u silných, špatně se sušících dřevin se sklonem ke změnám zbarvení. Konečná vlhkost dřeva je okolo 20% tzn., že se jedná o předsušení. Sušení za normální teploty Teploty při sušení se pohybují mezi 45oC a 90 oC. Tyto teplotní rozsahy jsou vhodné pro jehličnaté dřeviny a pro snadno schnoucí listnaté dřeviny. Počáteční vlhkost není omezena. Tímto postupem se suší na konečnou vlhkost. Jedná se o nejčastěji užívaný způsob. Vysokoteplotní sušení Teploty při tomto sušení se pohybují mezi 100oC - 130 oC, takže dosahuje podstatně zkrácení doby sušení. Rychlým, resp. prudkým sušením dochází k nebezpečí vzniku poškození sušením, např. tvorbě trhlin, změnám zbarvení, zaschnutí a vytékání pryskyřice. Tento postup se používá pro jehličnaté dřeviny. Mnoho listnatých dřevin např. dub, smí být za vysokých teplot sušeno až při vlhkosti dřeva pod 30%. 5.2.2.2Ostatní způsoby vysoušení Kondenzační sušení Při tomto způsobu sušení se vzduch v komoře střídavě zahřívá a ochlazuje. Zahřívání a ochlazování vzduchu se provádí kondenzačním sušícím zařízením. Tento přístroj může být uvnitř sušící komory nebo mimo. Tato sušárna pracuje jako chladící stroj. Vzduch v komoře, který přijme vlhkost ze dřeva, se nasaje kondenzační sušárnou a vede se do výparníku. Zde se vzduch ochladí až pod bod kondenzace (rosný bod). Vlhkost obsažená ve vzduchu se srazí na roštu výparníku a ve formě vody je odvedena ven. Takto odvlhčený vzduch se opět zahřeje a pomocí komorového ventilátoru se opět vede hrání dřeva. Tento postup se opakuje až po dosažení požadované vlhkosti. 58
Obsluha této sušárny může být poloautomatizovaná nebo plně automatizovaná. Kondenzační sušičky se používají na sušení citlivých dřevin. Toto sušení se provádí zpravidla při teplotách pod 40 oC. Nehrozí tedy nebezpečí vzniku trhlin a deformací, změnám barvy nebo kolapsu (zborcení buněk). Materiál je sušen do vlhkosti 12%.
Obr. 169: Kondenzační sušárna
Vysokofrekvenční sušení Dřevo prochází na dopravním pásu vysokofrekvenčním střídavým elektrickým polem, jehož výkon může být upraven podle různých stupňů sušení dřeva. Výhodou je, že dřevo uvnitř rychle zahřeje, což usnadňuje sušení i ve velmi krátké době a tlustších průřezech. Doba sušení se pohybuje v minutách. Při tomto způsobu sušení mají dub a buk sklon ke změnám barvy.
Obr. 170: Vysokofrekvenční sušárna
59
Vakuové sušení Sušené dřevo se nachází v trubkovitém kovovém válci, ve kterém je podtlak. Snížený tlak vzduchu umožňuje přeměnu vlhkosti ve dřevě na páru při teplotách pod 100 oC. Vakuové sušení lze provádět dvojím způsobem. - s topnými deskami, které jsou umístěny mezi jednotlivé vrstvy dřeva. Odpařená vlhkost se chladí a vylučuje. - bezdeskové - zahřívání vzduchu probíhá přes topný registr. Snížení tlaku vzduchu proběhne po dosažení potřebné teploty. Tento proces se musí několikrát opakovat. Vakuové sušení se používá pro malé množství dřeva, které má být usušeno rychle a šetrně. 5.2.3. Chyby při sušení - Změny tvaru - smršťování materiálu nelze úplně zabránit. Opatrným sušením lze udržet v určitých mezích. - Změny zabarvení - převážně u listnatých dřevin. Příčinou bývají vysoké tepoty při sušení, nebo dlouhé zvlhčování. Buk se zabarvuje do červena, borovice a jasan hnědnou. - Vznik napětí - nerovnoměrné sušení a tím vznik trhlin. Příčinou je rychlé sušení. Smršťování vnějších vrstev dřeva přeruší tok vlhkosti zevnitř. Protože objem vnitřních, ještě vlhkých částí zůstává stejný, vzniká ve vnějších vrstvách napětí, které způsobuje povrchové trhliny. Lze tomu zabránit okamžitým zvlhčením. Pokud bychom nezvlhčili vzduch a pokračovali v sušení, vznikly by i velké trhliny uvnitř materiálu. Toto dřevo je pak pro truhláře bezcenné.
Obr. 171: Vidličková zkouška pro kontrolu napětí ve dřevě při sušení
60
- Výsušné trhliny vznikají rychlým zahřátím dřeva, ve fázi ohřívání. Objevují se na čelním dřevě. Vytékaní pryskyřice se objevuje u dřevin s pryskyřicí sušených při 60 oC a více. Neznehodnocuje dřeva, ale vadí při obrábění, lepení a povrchové úpravě. - Kolaps - zřícení buněk. Vzniká hlavně u listnatého dřeva s vysokou hustotou a vlhkostí (nad BNV), je-li sušeno teplotou vyšší než 60 oC. Dojde k silnému působení vlhkostního spádu spojeného s podtlakem v buňkách. Buňky se smršťují - kolabují. Na povrchu jsou vidět nepravidelné deformace průřezu a vnitřní trhlinky. Během sušení lze deformace zvrátit vlhčením parou, ale trhlinky zůstanou. Otázky k opakování: 1/ Pojmenujte a popište způsoby určení vlhkosti dřeva. 2/ Co ovlivňuje proces sušení? 3/ Jaké jsou zásady při stavbě hráně pro přirozené sušení? 4/ Jaké jsou výhody komorového sušení? 5/ Vyjmenujte ostatní způsoby umělého sušení. 6/ Vyjmenujte a popište chyby, které při sušení vznikají. 5.3 Hydrotermická úprava Běžně používaným nábytkem je sedací a stolový nábytek s větším podílem ohýbaného dřeva, tzn. dřeva, které potřebujeme ohnout a v ohnutém stavu udržet. Vysušený masív není pro ohýbání vhodný, proto musíme nejprve změkčit, plastifikovat a hydrotermicky upravovat. Pro výrobu nábytku jsou nepostradatelné i dýhy. Dýhárenskou kulatinu před loupáním a krájením také změkčujeme. Hydrotermickou úpravou rozumíme působení tepla a vody. ( nebo jiných kapalin např. amoniak) na dřevo, při které se upravují technologické nebo užitkové vlastnosti. Teplo může účinkovat formou ohřátého vzduchu nebo ohřáté vody. Voda může působit v kapalném nebo plynném stavu. Při hydrotermické úpravě mění fyzikálně mechanické vlastnosti dřeva. Procesy hydrotermické úpravy rozdělujeme do tří hlavních skupin: 1. Sušení dřeva spojené se snížením jeho vlhkosti 2. Paření,vaření dřeva spojené se zvyšováním vlhkosti a často i teploty 3. Ochrana, impregnace dřeva spojená s dodáváním chemických látek většinou ve vodě rozpustných. 5.3.1 Účel, účinky a výhody změkčování Změkčování a plastifikace dřeva se zajistí nejrychleji a nejsnadněji pařením nebo vařením dřeva ve vodě. Jde o vlhčení dřeva, které je sušší než jeho prostředí a proto přejímá vodu v podobě horkých par nebo horké vody. Účinkem 61
tepla a vody nastávají ve dřevě dočasně vlastnosti, kterých využíváme při dalším zpracování. Jsou to: -
vyrovnání vnitřního napětí dřeva rovnoměrné vyrovnání vlhkosti změkčení dřeva ( dřevo se snadno krájí, loupe, ohýbá ) vybarvení a zmírnění barevných rozdílů zničení živočišných a rostlinných škůdců vyluhování nestálých látek a snížení hmotnosti
5.3.2 Způsoby změkčování dřeva Dřevo můžeme změkčit, plastifikovat dvěma způsoby: 1. 2.
Studenou vodou - plavením nebo máčením ve vodě Teplým způsobem - parou, horkou vodou, teplým vzduchem nebo kombinace těchto způsobů
Změkčování studenou vodou Plavením dřeva se dosahuje asi 80% a více vlhkosti. Takové výřezy lze bez další tepelné úpravy použít ke krájení a loupání dýh, nebo ulehčuje pořez na rámových pilách. V součastné době se k tomuto účelu používají bazény, budované přímo u pilnice. Změkčování horkým vzduchem V provozech na loupání dýh se budují celokryté komory s vyhřívacími registry, kterými se ohřívá vzduch na 40 oC až 70 oC. Používají se v zimním období k rozmrazování dýhárenské kulatiny a částečné plastifikaci. Toto řešení je účelné, můžeme-li využít horký předvlhčený vzduch ze sušárny nebo jiného zdroje. Změkčování pařením Paření je nejběžnější způsob změkčování dřeva, i když zařízení na paření jsou ekonomicky a energeticky náročná. Pro paření se používá pára o tlaku 0,2Mpa. Paření se provádí v pařácích. - pařících komorách - pařících kotlech. - pařících zvonech - pařících jámách Pařáky jsou tlakové nádoby válcovitého tvaru s vnitřním průměrem 300 - 500 mm, které se používají hlavně k propaření masivních přířezů a hranolů. Jejich výhodou je dokonalé uzavírání, snadná a rychlá obsluha a vybavení kontrolně -
62
registračními přístroji. Pařák je vybaven rošty, které umožňují etážové uložení hranolků. Zmrzlé hranolky nemůžeme do pařáků ukládat, protože by nastala silná kondenzace par a velké změny teploty by měly nepříznivý vliv na tvarovatelnost dřeva. Takové hranolky musíme nejprve ohřát na 22 - 25 oC. Vlhkost materiálu by měla být 25 - 30%. Pak je čas paření krátký. Při nižší vlhkosti se čas prodlužuje o 5 minut za každé % vlhkosti. Prodlužování je nevýhodné nejen ekonomicky, ale i technologicky - poruší se struktura dřeva, narůstá sklon k rozestupu letokruhů. Pařící komory slouží k průběžnému Obr. 172: Uložení hranolů v pařáku paření jak při výrobě dýh, tak při ohýbání hranolků a přířezů. Doba paření závisí na druhu materiálu, druhu dřeviny, počáteční teplotě dřeva. Pokud je to možné, volí se pro jednu náplň stejný materiál. Ocelové kotle jsou nejvíce rozšířené při výrobě sedacího ohýbaného nábytku, kde se používají především hranolky a přířezy. Čela kotlů jsou těsně uzavřena, což umožňuje vyšší tlak a tím zkrácení pařícího procesu. Také registrační zařízení, které usnadňuje a kontroluje celý proces umožňuje kvalitní paření. Pařící zvony plní funkci pařících komor. Uplatňují se při paření přířezů, hranolků a řeziva. Pařící jámy se odlišují od komor tím, že jsou částečně nebo úplně zapuštěné do země a změkčuje se u nich výhradně kulatina a výřezy pro krájení a loupání dýh. Provádí se pařením nebo vařením v horké vodě. Výřezy se ukládají jeřábem
Obr. 173: Pařící zvon 1- pařící prostor, 2- pařený materiál, 3- plocha základu, 4- dřevěná výztuž, 5- zvon ze sklolaminátu, 6- rozvod páry, 7 - odvod kondenzátu, 8- obvodový žlábek s vodou
Obr. 174: Dvojice jednoduchých pařících jam 63
se speciálním chapadlem, protože paření a vaření je nepřetržité. Při vaření se přivádí do jámy přímo horká voda. Pro nejdůležitější dřeviny, vhodné k loupání (buk, topol, smrk) a ke krájení (buk, jasan) byly vypracovány podrobné režimy hydrotermické úpravy, které se musí dodržovat, nechceme - li materiál znehodnotit. V praxi se často stává, že 1- pařící prostor, 2- regulační šachta, 3- pařená kulatina, 4- okolní se výřezy po změkčování terén, 5- betonový plášť, 6- izolace, 7- vyzdívka z tvárnic, 8železné překlady, 9- výhřevné potrubí, 10- poklop, 11- max. vytáhnou z jam a během hladina vody, 12- výpusť vody, 13- odpadový kanál, 14- přívod čekání na krájení nebo páry, 15- odvod páry nebo kondenzátu, 16- regulační elektrický loupání se ochladí na ventil, 17- přívod páry na odpařování, 18- hladinoměr, 19odporový teploměr, 20- výklenek pro teploměr, 21- regulátor okolní teplotu. Je to velká teploty, 22 – registrační přístroj, 23- těsnění chyba, protože se ztrácí změkčení získané hydrotermickou úpravou a dýhy z tohoto materiálu jsou křehké a lámou se. Výroba dýh krájením a koupáním má na změkčování navazovat. Obr. 175: Pařící jáma s regulací
Otázky k opakování: 1. Jak můžeme změkčit dřevo? 2. Co jsou pařící komory a zvony a jak se v nich paří? 5.4. Ochrana dřeva - impregnace Dřevo je vystaveno v průběhu zpracování a používání řadě vlivů, které působí postupně snížení kvality jeho fyzikálních a mechanických vlastností až na úplné znehodnocení. K hlavním původcům těchto změn řadíme rostlinné a živočišné škůdce, povětrnostní vlivy, vysokou teplotu, mechanické opotřebení, chemickou korozi a fyzikální změny. Z hlediska trvanlivosti rozdělujeme dřeviny na: - velmi trvanlivé - buk, akát, jilm, modřín, borovice - trvanlivé - jasan, smrk, jedle - málo trvanlivé - buk, javor, habr, olše, bříza, topol, lípa, vrba Jedním ze způsobů ochrany a tím zachování dobrých vlastností dřeva je impregnace ochrannými chemickými látkami. 64
Podle účelu volíme impregnaci - povrchovou ( průnik ochranné látky 2mm ) - mělkou ( průnik 2-10mm ) - hloubkovou ( průnik více než 10mm )
-
Impregnaci můžeme provádět těmito způsoby: tlakovou impregnací máčením ponořováním natíráním stříkáním lokální impregnací ( bandážováním, injektáží )
Beztlakové způsoby impregnace Zahrnují impregnaci povrchovou a mělkou. Tato ochrana má pro venkovní použití krátkodobější účinek. Účinnější než stříkání a natírání je ponořování a máčení Ponořování se provádí pro dobu asi 15 min. Máčení v ochranných roztocích trvá asi 8 - 12 dní. Tlaková impregnace Je to nejúčinnější způsob ochrany dřeva, ale potřebujeme k tomu impregnační kotle o průměru 2m a délce 15 - 30m. Kulatina se zaváží na kolejových vozících. Vakuovou - tlakovou impregnaci lze provádět několika metodami. Nazýváme je: - metoda plných buněk podle Bethella (zaplnění buněčných a mezibuněčných prostor) - metoda prázdných buněk podle Rupinga (podstatně úspornější a v současné době nejpoužívanější způsob) - pulsací (rychle se střídající tlakové a vakuové cykly) - úsporná vakuová impregnace - pouze pro látky ve vodě rozpustné. Hloubka průniku impregnační látky závisí na dřevině. Snadno impregnovatelné jsou buk, borová a modřínová běl. Těžko impregnovatelné jsou smrk, dub, jádro borovice a modřínu, jedle. Otázky k opakování: 1. Jak se bráníme proti hnilobě dřeva? 2. Co je impregnace dřeva a jakou impregnaci známe?
Obr. 176: Tlakový impregnační kotel
65
6. Technologie výrob řeziva, dýh, laťovek, překližek a aglomerovaných materiálů Dřevařská výroba je rozdělena na dvě části. Na dřevařskou prvovýrobu a na dřevařskou druhovýrobu. Dřevařská prvovýroba zahrnuje rozpracování dřevní suroviny v pilařských a dřevařských závodech na řezivo a dřevěné materiály a polotovary. Dřevařská druhovýroba se zabývá technologií výroby nábytku, stavbou truhlářských výrobků a ostatních výrobků ze dřeva. - výroba řeziva a impregnace (pilařské závody) - výroba dýh a překližek (dřevařské závody) - výroba aglomerovaných materiálů (dřevařské závody)
6.1. Výroba řeziva Výrobu řeziva lze rozdělit na tři technologické úseky: - sklad kulatiny a výřezů - pořez pilařských výřezů - třídění a skladování řeziva Výrobní proces začíná na skladu příjmem kulatiny, pokračuje zkracováním kulatiny na pilařské výřezy, odkorňováním výřezů a tříděním do dávek podle rozměrů a jakosti. Pořez pilařské kulatiny je podélné dělení výřezů na polotovary určitých rozměrů - řezivo. Řezivo vzniká v pilních na rámových pilách (hromadný pořez), nebo na kmenových pásových pilách (individuální pořez). Řezivo lze vyrábět i pomocí sestav, kotoučových pil a v poslední době se uplatňují zejména strojově technologické agregáty. Nejčastěji používané systémy pořezů na rámových pilách jsou - pořez na ostro, který vzniká jedním průchodem rámové pily. - prizmováním, což je dvojí průchod rámovou pilou Pořez na ostro je volen pro jakostní výřezy a získává se jím neomítané řezivo různých šířek, s nižší kvalitou Pořez prizmováním je nejpoužívanější systém pro výrobu jehličnatého deskového řeziva. Prvním řezem se vyrobí prizma a boční řezivo, při druhém řezu jakostně a šířkově specifikované středové řezivo a opět bočí řezivo. Po pořezu na rámových pilách postupuje boční řezivo ke zkracování a omítání. Na
66
zkracovací pile se vyřezávají nepřípustné vady a podrozměrné části, na omítací pile se odřezávají ostré obliny boků prken. Třídění řeziva - rozumíme jednak jeho kvalitní ohodnocení a označení, jednak rozdělení (roztřídění) stejných sortimentů (druhů) a dimenzí (rozměrů). V pilařských závodech jsou instalována zařízení k mechanizovanému rozměrovému třídění. Po třídění se řezivo prokládá do hrání na sklad přirozeného sušení nebo se uměle předsouší a halí do přepravních svazků k expedici. Základní sortiment řeziva 1. Deskové řezivo - prkna, fošny, krajiny, krajinová prkna 2. Hraněné řezivo - hranoly, hranolky, latě, lišty 3. Polohraněné řezivo - trámy, pražce Vedlejší pilařský sortiment 1. Nábytkářské hranoly a přířezy – vlysy. 2. Parketové vlysy, mozaikové parkety, tabulové parkety 3. Přířezy na výrobu sudů, dřevité vlny, štěpek, celulosy, důlní dříví a pod.
Obr. 177: Pořez na ostro
Obr. 178: Pořez prizmováním
Obr. 179: Rámové pily
67
Obr. 181: Kmenové pásové pily
Obr. 180: Druhy řeziva u hranolů
Obr. 183: Prkna a fošny
Obr. 184: Polotovary – příklady profilovaných prken
68
Obr. 182: Druhy řeziva u prken a fošen
Otázky k opakování: 1. Vysvětli pojem dřevařská prvovýroba 2. Popište technologii výroby řeziva 3. Jaké výrobky obsahuje základní a vedlejší pilařský sortiment ?
6.2. Technologie výroby dýh, překližek a laťovek Dýhy jsou materiál získaný převážně podélným dělením dřeva na tenké listy nebo pásy. Používají se pro výrobu vrstvených a překližovaných dílců, kde plní funkci estetickou a konstrukční. K výrobě dýh se zpracovávají výřezy dýhárenské kulatiny listnaté i jehličnaté, popř. exotické dřeviny, které jsou z důvodů určování jakosti udržovány vlhké pomocí postřiků a máčení. 6.2.1 Dýhy se vyrábějí: - řezáním ( nejméně používaný způsob ) - krájením - loupáním Výroba řezaných horizontálních rámových pil nebo kotoučových pil se používá jen u dřevin, které nesnesou plastifikaci (měkčení). Prořez, který vzniká, představuje velkou ztrátu suroviny a zpravidla není tenčí než 1,0 mm. Používají se zejména při výrobě hudebních nástrojů.
dýh
pomocí
speciálních
Obr. 185: Postavení nože tlakovnice při loupání a krájení dýh
Obr. 186: Výroba krájených dýh
1- tlakovnice, 2- nůž 69
Surovina (kmen), připraven k výrobě dýh krájených a loupaných je odkorňována, příčně, popř. podélně manipulována (přeřezávána) a plastifikována (měkčena) pařením nebo ohříváním v horké vodě. Dýha je oddělována při zvýšené teplotě a vlhkosti dřeva. Aby se dosáhlo žádané jakosti dýhy, je dřevo v okolí břitu nože stlačováno pomocí tlačené lišty (tlakovnice). Loupané dýhy - se vyrábějí centrickým, nebo excentrickým způsobem na loupacích strojích. Dýhy s velkou počáteční vlhkostí se vysoušejí v průběžných sušárnách na konečnou 8-12% Krájené dýhy - se po kontrole skládají do svazků, po násobcích osmi, zpravidla po 24 a 32 listech, zastřihují a svazkují do balíků. Excentricky loupané dýhy - mají texturu blízkou dýhám krájeným. Centricky loupané dýhy - sesazené a vyspravené se používají převážně k výrobě vrstvených a překližovaných materiálů. Nedostatek okrasných dýh a růstem obliby exotických dřev vedl k výrobě speciálních dýh lamidýh a mikrodýh.
-
Obr. 187: Překližky
Lamidýhy - se vyrábějí krájením bloků předem slepených dýh. Vzniká jemná pásková textura určená způsobem složení dýh v bloku. Mikrodýhy - jsou vyráběny na vysoce přesných loupacích strojích. Tloušťka mikrodýh je 0,2 -0,3 mm a jsou nalepovány na podkladové papíry. 6.2.2 Výroba překližek Překližky mají mít rovnoměrnou pevnost v ploše a vylučovat sesychání a bobtnání jednotlivých vrstev. Proto musí mít jednotlivé vrstvy uložené souměrně ke středu desky stejnou tloušťku, orientaci dřevních vláken a mají být vyrobeny stejnou technologií ze stejné dřeviny. Vrstvy se slepují pomocí lepidla ve formě roztoku, pěny nebo folie. Soubory nanesených dýh se předlisují za studena a pak lisují při teplotě 100 - 145oC (podle použitého lepidla) za tlaku 0,2 Mpa u
70
měkkých dýh a až 1,5 Mpa u tvrdých dýh. Po ochlazení se překližky omítají a třídí. 6.2.3 Výroba laťovek Laťovka je vyrobena z laťkového středu oboustranně zadýhovaného. Laťovky pro středovou vrstvu jsou zhotoveny z bočního řeziva nebo bloků slepených loupaných dýh. Laťovkový střed je oboustranně polepen jednou nebo dvěma vrstvami dýh.
Obr. 188: Laťovka
Obr. 189: Předýhovaná laťovka
Obr. 190: Tyčinková laťovka
Otázky opakování: 1. Co je dýha a jakými technologiemi je vyráběna. 2. Kde se používají dýhy řezané, krájené, loupané
6.3. Výroba aglomerovaných materiálů Materiály z aglomerovaného dřeva jsou vyrobeny rozdělením kusového dřeva na třísky nebo vlákna a jejich spojením na plošné nebo tvarované výrobky. 6.3.1 Dřevotřískové desky Jsou vyrobeny z lístkových nebo jehlicových třísek dřevní hmoty a podle polohy třísek v desce se rozdělují na třískové desky plošně lisované a výtlačně lisované ( pěchované ).
71
Obr. 191: Výroba plošně lisovaných třískových desek
Obr. 192: Struktura vrstev třískových desek
72
K výrobě třískových desek se používají jak některé lesní sortimenty ( tyčovina ), tak průmyslové odpady z pilařské výroby. Kromě dřeva se na výrobu s úspěchem používají některé nedřevěné suroviny, např. lněné a konopné pazdeří. Druhou nejdůležitější surovinou jsou některá syntetická lepidla. Pro omezení škodlivého účinku vlhkosti se k třískám přidávají vodu nepříjmající látky, nejčastšji parafín. někdy se přidávají i látky proti dřevokazným houbám a hmyzu. Technologie výroby se skládá z odkorňování dřeva, roztřískování, sušení a třídění třísek, namáčení lepidla, formování třískového koberce, plnění lisu a lisování, formátování, broušení, třídění a skladování desek. 6.3.2 Dřevovláknité desky Jsou vyrobeny z rozvlákněného dřeva pomocí přilnavosti a soudržnosti vláken. Během výroby lze přidávat pojiva a jiné matriály pro zvýšení pevnosti, odolnosti vůči vlhkosti, ohni nebo hnilobě.
Obr. 193: Přední a zadní strana tvrdé dřevovláknité desky
Obr. 194: Struktura laminované dřevovláknité desky
Obr. 195: LDTD a děrovaná LDTD
Obr. 196: Profilovaný díl z polotvrdých dřevovláknitých desek (MDF)
Jako základní způsoby výroby se rozlišuje mokrý nebo suchý způsob. Při výrobě vláknitých desek se využívá všech druhů dřeva, které lze upravit pomocí sekaček na štěpky. Štěpky se čistí od kovů a ostatních nečistot, následuje rozvlákňování hydrotermickou a mechanickou cestou v defibrátorech. Stejnoměrnost rozvláknění je zajištěno domíláním. Při technologii mokrým způsobem následuje pro přidání parafínu nátok na odvodňovací síto, odvodnění vláknitého koberce a lisování. Při technologii suchým způsobem následuje sušení vlákna, nanášení lepidla, vrstvení vláknitého koberce a lisování. Po lisování a vytvrzení jsou vláknité desky formátovány (odříznuty ) do požadovaného tvaru. Otázky k opakování: 1. Co jsou aglomerované materiály?
73
Kde se používají dřevotřískové a kde dřevovláknité desky s ohledem na jejich vlastnosti?
2.
7. Cvičná část Čím se zabývá mechanická technologie? Načrtněte a popište směry řezání. Načrtněte a popište geometrii nástroje. Vyjmenujte alespoň tři úhlová měřidla. Které nástroje nářadí mají zvířecí názvy? Které pily mají jemné zuby? Která pilka nemá rozvod? Napište postup ostření pilového listu rámové pily. Vypočti % vlhkosti dřeva, pokud je hmotnost vlhkého vzorku mw = 120 g a po vysušení klesne hmotnost vzorku na konečných 90 g. 10.Vyjmenujte kovové spojovací prostředky. 11.Načrtněte a popište tvary hlav vrutů a šroubů. 12.Jak se zabraňuje rozštípnutí materiálu při zatloukání hřebíku do okraje? 13.Vyjmenujte a načrtněte tvary drážek v hlavách vrutů a šroubů. 14.Načrtněte spojení na polokrytý ozub. 15.Jaký poměr úkosu se používá u ozubů z tvrdého dřeva? 16.Načrtněte rohové spojení rámů na čep a dlab s perem a naznačte správný směr letokruhů. 17.Načrtněte a pojmenujte nelepená spojení na šířku. 18.Načrtněte a pojmenujte způsoby zajištění tvarové stability spárovky na okrajích. 19.Načrtněte spojení vlysů na délku. 20.Načrtněte a pojmenujte způsoby zajištění tvarové stability spárovky v ploše. 21.Načrtněte a popište kmenovou hráň. 22.Uveďte příklady trvanlivosti dřevin. Uveďte tři zástupce každé skupiny. 23.Uveďte beztlakové způsoby impregnace dřeva. 24.Jaké jsou doporučené vlhkosti pro výrobky ze dřeva? 25.Co se rozumí pojmem „přirozené sušení dřeva“? 26.Vyjmenujte zařízení pro změkčování dřeva. 27.Vyjmenujte způsoby výroby dýhy. 28.Jaký je rozdíl mezi pořezem na ostro a prizmováním? 29.Z čeho se skládá laťovka? 30.Vyjmenujte druhy aglomerovaných desek. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
74