Деревообработка – процесс обработки древесины, производство продукции из древесины, а также группа технических дисциплин, охватывающих эти понятия. В книге подробно описаны свойства и характеристика древесины, а также её виды. Для тех, кто хочет изучить процесс деревообработки или посвятить свою деятельность этой работе, эти знания важны. Разновидностей древесины очень много и следует знать, какие из них играют ведущую роль в деревообработке.
Строение древесины
Древесина состоит из элементарных клеток, разных по размерам и форме и прочно связанных между собой. Клетки могут быть заполнены смолами, камедями, водой; они образуют сосуды, сердцевинные лучи и собственно древесную массу.
Древесные породы делят на хвойные и лиственные. У хвойных листья игольчатой формы. Почти все хвойные являются вечнозелеными, исключение составляет лиственница, сбрасывающая осенью иголки. У лиственных пород листья широкие, осенью они опадают. Но и здесь есть исключение: в субтропиках и тропиках деревья сохраняют листву круглый год.
Рассмотрим поперечный разрез ствола. Снаружи ствол покрывает кора, состоящая из пробкового слоя и тонкого камбиального слоя на границе коры и древесины. Сразу же под корой расположен наружный заболонный слой древесины, часто отличающийся от остальной массы более светлым цветом. Почти всегда он имеет высокую влажность и состоит из молодых клеток, центральную часть ствола в этом случае определяют как спелодревесную. Когда центральная и периферийная части не различаются по содержанию воды и цвету, породы называются заболонными (безъядровыми).
Рис. 1. Поперечный разрез ствола:
1 – сердцевина, 2 – сердцевинные лучи, 3 – ядро, 4 – внешний пробковый слой, 5 – луб, 6 – заболонь, 7 – камбий, 8 – годичные слои
Центральная часть ствола составляет основную массу древесины. Она более темная и называется ядровой. Около геометрического центра ствола расположена сердцевинная трубка диаметром не более 1 см, ее отличает ослабленная древесина, а также кольцевые и радиальные трещины.
Деревья, растущие в умеренном или холодном климате, имеют ярко выраженные кольцеобразные слои. Причем слои, образовавшиеся в начале и конце вегетационного периода, различаются по плотности: весенняя часть годового слоя рыхлая, а осенняя плотная. Толщина годичных слоев и яркость рисунка весенней и осенней древесины у разных пород неодинаковы.
Характеристика основных древесных пород
Хвойные породы на территории СНГ играют ведущую роль в деревообработке. Здесь распространены сосна, ель, лиственница, пихта, кедр.
Сосна. Древесина сосны прямослойная, прочная, умеренно легкая, смолистая. Цвет ядра светло-коричневый с красноватым оттенком. На воздухе древесина сосны тускнеет, становится серой разных оттенков. Сосна хорошо поддается искусственной и естественной сушке, мало усыхает, не деформируется в готовых изделиях. К ее достоинствам можно также отнести легкость обработки, склеивания и облицовки. Ударные нагрузки древесина сосны переносит удовлетворительно.
Ель. По объемам производства и переработки древесина ели занимает второе место после сосны. Но качество древесины более низкое по таким показателям, как прочность изделий, наличие сучков. В остальном ель является полноценным заменителем сосны. К достоинствам еловой древесины относят: отсутствие запаха, наличие в основном мелких сучков, меньшая склонность древесины к синению, одинаковый цвет заболонной и спелой древесины – близкий к белому.
Лиственница. Произрастает в основном за Уралом и применяется реже, чем сосна и ель. Изделия из лиственницы очень прочны, надежно служат в условиях переменной влажности. Древесина лиственницы отличается очень малой сучковатостью – на значительной части пиломатериалов не найти даже мелких сучков. Древесина лиственницы прямослойная, она тяжелее сосны и обладает более высоким сопротивлением к ударным нагрузкам. Легко колется.
Обрабатывать древесину лиственницы труднее, чем сосны, – она смолиста; сушат пиломатериалы при мягких режимах. Эфективно используется в конструкциях, где требуется высокое сопротивление загниванию.
Изделия из лиственницы смотрятся очень эффектно, поэтому часто их отделывают прозрачными материалами.
Пихта. Древесина почти белая, мягкая, легкая, не смолистая. Хорошо сушится и обрабатывается. Там, где пихта произрастает, она служит заменителем сосны и ели. А древесина кавказской пихты, знаменитая своими резонансными качествами, используется при изготовлении музыкальных инструментов. Надо учитывать, что пихта, произрастающая в Карпатах, имеет более низкие механические свойства.
Кедр. Древесину кедра отличает стойкость против гниения. Древесина розовато-белая в заболони и бурая в ядре. По прочности близка к ели и пихте. Годовые слои почти незаметны, поэтому древесина гладко режется во всех направлениях, очень легко обрабатывается. Кедр широко используется для производства карандашей, в мебельном производстве, из него изготавливают аккумуляторный шпон.
Лиственные породы. Хозяйственное значение лиственных пород снижают два фактора: меньшие запасы по сравнению с хвойными и склонность к загниванию в атмосферных условиях. С другой стороны, разнообразие иных свойств, в том числе богатство текстуры, прочностные характеристики многих лиственных пород, делают их незаменимыми.
Дуб. Древесина твердая, малосучковатая, отличается высокой прочностью, стойкостью к гниению, относительной прямослойностью. У дуба красивая текстура на всех разрезах. Широко применяется в мебельном производстве (часто в виде строганого шпона). Хорошо поддается окраске, отделке лаками и мастиками. Детали и целые изделия часто изготовляют из дуба в фанерно-строгальном и паркетном производствах, в производстве клепки, машиностроении, строительстве.