Продовжуємо публікацію статей про термічно модифіковану деревину. Ми пропонуємо вашій увазі статтю, яка висвітлює особливості механічної обробки деревини, модифікованої за технологією ThermoWood – термодеревини.

Рис. 1. Обробка термомодифікованої деревини струганням

Розкрій

Усі внутрішні напруження деревини усуваються у процесі її термічного модифікування, а тому заготовки із цієї деревини після розкрою не деформуються, а зберігають свою форму.

Розкрій термомодифікованої деревини майже не відрізняється від розкрою необробленої деревини – вона добре піддається поздовжньому і поперечному розкроюванню. На відміну від м’яких порід деревини, висушених у звичайних сушильних камерах, при розкроюванні термодеревини в місцях розташування сучків, тріщин і задирів не виникає жодних проблем. Єдина проблема – утворення пороху. Річ у тому, що після обробки за технологією ThermoWood деревина стає більш крихкою, а тому порох, який утворюється при її розкроюванні, є малодисперсним і швидко розповсюджується в навколишньому середовищі. Тож особливу увагу слід приділяти роботі витяжної системи, яка повинна бути герметичною і досить продуктивною.

Для розкрою термомодифікованої деревини рекомендують використовувати пили з малим кроком зубів. При використанні пил із великим кроком зубів можливе виникнення сколів. Тому рекомендують використовувати пили з малим кроком зубів. Швидкість затуплення інструмента з твердосплавними різцями при розкроюванні термодеревини менша, ніж при обробці хвойних чи твердолистяних порід. Використання пил із твердосплавними напайками збільшує термін роботи інструмента і покращує якість розкрою.

Стругання

В результаті термічного модифікування можливе незначне короблення деревини, тому при струганні заготовок, які не піддавалися поздовжньому розкроюванню, рекомендують широкий притискний валець міняти на один або два вузьких (див. рис. 1). При використанні двох притискних вальців заготовку повертають випуклою поверхнею вверх, а при використанні одного – вниз. Обидва варіанти суттєво знижують ризик виникнення тріщин у процесі обробки і діють на заготовку з більшим притискним зусиллям.

Найкращої якості поверхні після стругання можна досягти використовуючи ножі із твердосплавними різцями.

Згідно з експериментальними даними термодеревина чинить менший опір різцю, ніж необроблена. Для одержання хорошої якості стругання потрібно дотримуватися певного співвідношення між значенням швидкості подачі і частотою обертання ножового вала. Фінські спеціалісти рекомендують обробляти термодеревину із частотою обертання приблизно у півтора рази більшою ніж звичайну.

Силу притискання вальців, швидкість подачі заготовки, частоту обертання ножового вала та інші параметри обробки потрібно встановлювати окремо для кожного верстата.

З метою одержання найкращої якості і зведення до мінімуму послаблення зв’язків між річними шарами деревини рекомендують використовувати заготовки, одержані шляхом розпилювання паралельно до напрямку волокон. Окрім цього, для покращення результатів стругання слід враховувати найбільш оптимальні варіанти лицевої пласті. Існує тісний взаємозв’язок між якістю стругання і типом притискних валків, зусиллям притискання, напрямком волокон, гостротою інструмента і продуктивністю. Якщо враховувати усі ці параметри, то стругання термомодифікованої деревини не викликає жодних ускладнень.

Фрезерування

Згідно із експериментальними дослідженнями, проведеними Державним Дослідним Центром VTT у Фінляндії (далі просто VTT), з використанням фрезерних верстатів з ручним управлінням і з ЧПК для одержання хорошої якості поверхні при фрезеруванні різальні елементи фрез повинні бути досить гострими. При використанні недостатньо гострих фрез на фрезерованій поверхні утворюються вириви. Найбільше утворення виривів спостерігається при фрезеруванні перпендикулярно до напрямку волокон деревини. Найпроблематичнішими ділянками обробки з точки зору якості поверхні є початок і кінець заготовки, тобто момент входу і виходу фрези із заготовки. Саме в цих місцях утворюється найбільша кількість виривів.

Окрім геометрії і гостроти різців, на якість фрезерування впливає і швидкість подачі. Початок і кінець заготовки слід фрезерувати з набагато меншою швидкістю подачі, ніж усю іншу її частину.

Порівняно із обробкою звичайної (немодифікованої) деревини при обробці термодеревини фрези затуплюються значно менше.
При фрезеруванні шипових з’єднань існує ймовірність їхнього руйнування, що пов’язано із підвищенням крихкості термомодифікованої деревини (залежить від ступеня модифікування).

Шліфування

Термомодифікована деревена, краще за звичайну, піддається шліфуванню, але при цьому краще використовувати дрібнозернисті шліфувальні стрічки. В більшості випадків після механічного оброблення немає потреби в шліфуванні заготовок, оскільки, поверхня заготовки із термодеревини має потрібну шорсткість одразу після стругання чи фрезерування. Це дає можливість уникнути в технологічному процесі операції шліфування (тільки при якісному виконанні операцій стругання і фрезерування).

Основним недоліком процесу шліфування, як і розкроювання, термодеревини є утворення пороху, розмір частинок якого, порівняно із звичайною деревиною, набагато менший. Саме цей чинник потрібно враховувати при виборі аспіраційного обладнання чи системи вентиляції.

Як і при роботі з будь-яким іншим видом деревини, при певних сприятливих обставинах існує ризик вибуху пороху.

Термін роботи шліфувальних шкурок більший, що пов’язано з відсутністю у деревині, в першу чергу, смол.

Склеювання

Спеціалісти VTT дослідили здатність до склеювання обробленої за технологією ThermoWood деревини з використанням клеїв на основі двокомпонентних речовин: полівінілацетату і полівінілового спирту; резорциноформальдегідного полімеру і емульсійного полімерного ізоціанату. Глибину проникнення клею в деревину визначали за допомогою мікроскопа.

В результаті проведених досліджень було встановлено, що здатність термомодифікованої деревини до склеювання залежить від режиму термообробки. Межа міцності лінії склеювання на зсув знижується при використанні більшої температури при обробці деревини. Це спричинено зміною щільності деревини. Це також пояснює і той факт, що в більш ніж 90% випадків руйнування відбувалося не по клейовому шару, а по деревині.

Процес термічного модифікування деревини зменшує її здатність поглинати вологу, тому швидкість поглинання деревиною води і клею менша, ніж зазвичай. Зважаючи на цю обставину, при використанні для склеювання полівінілацетатних та інших клеїв, до складу яких входить вода, її вміст потрібно звести до мінімуму. Недотримання цієї вимоги може призвести до виникнення ускладнень у процесі склеювання, наприклад до значного збільшення часу склеювання (висихання клею). Незважаючи на це використання полівінілацетатних клеїв забезпечує хорошу міцність склеювання термомодифікованої деревини.

За матерілами Всеукраїнської галузевої газети "Деревообробник"
derevo.com.ua