ТЕХНОЛОГИИ МАШИННОЙ ОБРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ И ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВплан-конспект урока по технологии (6 класс)

Лесоматериалы в нынешней строительной индустрии невероятно популярны. Их используют для выполнения и решения самых разных задач. Конечно, это вовсе не значит, что такой вид материалов применяется исключительно в строительстве. Их используют и при изготовлении музыкальных инструментов, и при создании спортивного инвентаря.

Сфера применения лесоматериалов довольно обширна! Поэтому сейчас крайне важно, чтобы их изготавливали с соблюдением экологических норм и правил. И хорошо об этом известно! Поэтому они производят только экологически чистую древесину. Для этого было сделано очень многое. К примеру, на предприятии установили новую трубу для вывода воздуха. Ее высота составляет 95 метров. Также были заменены и канализационные трубы, поэтому нет никакого риска, что отходы производства попадут в почву или воздух.

Да и в целом все отходы — это пар и вода, которые не составляют никакого вреда для окружающей среды!

Но какие же существуют методы производства лесоматериалов и обработки древесины? Всего таких метода три:

1. Первый метод исключительно биологический.
2. Второй имеет химическое происхождение.
3. Третий метод полностью механический.

Рассмотрим более детально каждый из них, чтобы понять в чем кроются главные особенности.

Обработка древесины биологическим путем

Данный метод наиболее часто применяют тогда, когда есть необходимость в переработке древесины низкого качества. Также этот метод применяют и для переработки различных древесных и сельскохозяйственных отходов для того, чтобы на выходе получить такой ценный продукт, как кормовые белковые дрожжи.

Надо сказать, что при биологическом способе переработке древесины производят также:

• спирт этилового типа;
• фурфурол;
• ксилит.

В чем заключается главная задача биологического способа переработки древесины? Прежде всего, этот способ дает возможность обеспечить сельхозпроизводство таким необходимым сырьем микробиологического синтеза. Здесь важно отметить, что любое сырье, которое изготовлено из натуральной древесины, является экологически чистым.

На любом заводе, который занимается обработкой древесины, ее распилом и так далее, технологический процесс обработки натурального дерева делится на несколько этапов. и каждый из них имеет свои определенные свойства, которые позволяют получить конечную продукцию в соответствии с требованиями рынка и экологическими нормами.

Популярные темы сообщений

• Стегозавр
  Стегозавр считается представителем семейства позднеюрских травоядных динозавров, существовавших 155- 145 миллионов лет назад. Данный вид ящеров из подразделения птицетазовых является оригинальным и известным, ведь огромные листовидные пластины
• Мак (цветок)
  Благодаря необыкновенным цветовым оттенкам, сочетаниям ароматов мир цветов является для людей источником вдохновения, неотъемлемой частью их жизни. Нет ни одного человека, которому бы ни был знаком один из представителей царства цветов – мак.
• Щитовидная железа
  На сегодняшний день болезни щитовидной железы занимают лидирующие позиции. Кроме этого участились патологии щитовидной железы, а это пагубно сказывается на здоровье женщин. Заболевания этого органа приносят расстройства психики,

Что такое механический процесс обработки

Теперь давайте разберемся, что же представляет собой механический процесс обработки древесины. В данном случае в первую очередь подразумевается тот факт, что в процессе пиломатериалам просто придается нужная форма и размер. При этим древесина, как вещество, остается в неизменном состоянии, то есть никакого химического воздействия на нее не оказывается.

В большинстве случаев древесные материалы обрабатываются так, что нарушаются связи между волокнами древесины. Делается это путем обычного разрезания материала на нужные части, которые в дальнейшем подвергают распилу, строганию и фрезеровке. В некоторых случаях механическую обработку проводят без разрушения волоконных связей. Другими словами, древесину гнут и прессуют. Здесь главная сложность кроется в том, что далеко не любая древесина отличается достаточной пластичностью. Поэтому мастера изначально решают, какому процессу механической обработке можно подвергнуть выбранную древесную породу.

Отметим, что разрезание древесного материала вовсе не обязательно выполняется с образованием отходов в виде стружки. Производство может быть и полностью безотходным. При этом главный показатель качества – это точность размеров изделий, которые получились в итоге. Резка – это один из самых важных технологический процессов, если говорить о механическом способе обработки.

Если же древесину подвергают раскалыванию, то в этом случае она, как правило, просто делится пополам, то есть вдоль волокон. По заданному направлению в этом случае ее разделить не выйдет. Что же касается обработки древесины путем высокого давления на нее, то в этом случае ее:

• гнут;
• изгибают;
• прессуют.

И в этом случае древесину перед тем, как подвергнуть любому из перечисленных воздействий, обязательно пропаривают. Это позволяет сделать ее более пластичной. Отметим, что все гнутоклееные изделия в большинстве случаев делают из фанеры или древесного шпона. Это позволяет получать древесно-стружечные плиты или брикеты. Конечно, чтобы изделие приобрело нужную прочность, его в обязательном порядке подвергают процессу прессования.

Еще один вариант механической обработки древесины – это дробление. В данном случае материалы делятся на части хаотично, то есть никаких четких пропорций и форм не соблюдается в этом случае.

Копилка знаний

Дерево – один из самых распространенных строительных и поделоч­ных материалов, применяемых человеком на протяжении многих веков. Из дерева делались орудия труда, телега, сани, лодки, возводились дома, изготавливались предметы мебели, игрушки, музыкальные инструмен­ты, сувениры и т. д. Отделанные ажурной резьбой, росписью, выжига­нием, мозаикой изделия из дерева становились настоящими произведе­ниями прикладного искусства. До сих пор всех изумляет своей красотой и самобытностью древнее русское по­селение Кижи, по-прежнему во всем мире славится хохломская роспись.

Художественная обработка древесины

И в настоящее время достаточно высоко ценятся изделия из нату­ральной древесины, особенно ручной работы. Пользуются спросом не только простые изделия: разделочные доски, чаши, солонки, та­релки, ложки, браслеты, но и более сложные и крупные: игрушки, матрешки, кувшины в вазы, шахматы, точеные стойки перил, жур­нальные столики, шкафчики и т. п. Оборудование мастерской не представляет большой сложности. В мастерской должны быть столярный верстак для подготовки материала к резьбе, а также заточный станок и стол для заточки и правки инструмента. В качестве верстака можно приспособить обычный обеденный стол, к крышке которого с помощью металлических струб­цин крепится доска из бука, дуба, березы (шириной 300 мм, толщиной 50 мм). Доска должна быть гладко отстругана и покры га олифой. Та­кой верстак оборудуют тисками, упорами для пиления и строгания и другими приспособлениями.

В комплекте резчика должны быть следующие основные инстру­менты: 3 резака разной ширины, 6 прямых стамесок с шириной 3-30 мм (используют для зачистки фона). 5-6 отлогих стамесок, около 20 средних И крутых стамесок, 2 прямые стамески-клюкарзы шириной 5 и 10 мм. 2 стамески-уголки, 2 царазика, 3 косячка разной ширины, 2 ножа длиной полотна S0 и 150 мм. 11ричем более удобными являются ручки (черенки) стамесок, имеющие в сечении овальную или овально-элипсную форму. Длтша ручек стамесок должна быть 105-130 мм, диаметр 22-28 мм.

Резаки применяются широкие и узкие. Лезвие у резака скошено не только по краю, но и по плоскостям по направлению к режущей кромке. Фаски имеют­ся с обеих сторон полотна. Полотно широко­го резака имеет ширину примерно 2 см, узкого резака – 7 мм. Стамески применяются в основном при ре­льефной резьбе, могуг быть прямыми и полу­круглыми. Полукруглые стамески бывают от­логие, средние и крутые. Форму полукруглой стамески определяют радиусом изгиба полотна, а размер – шириной его.

Инструменты

Циразики (рис. I) необходимы для выбор­ки узких полукруглых выемок, выполнения прожилок и обработки перехода фона в край орнамента, а также для разных мелких работ. По своей форме они похожи на узкие полу­круглые стамески с большой глубиной изгиба. Стамески-уголки (рис. 2) с лезвием в виде угла служат для прорезания линий и жилок. Размеры уголков по ширине захвата разно­образны. Угол, образуемый резко перегнутым по всей длине полотном, равен примерно 50-70° Ширина каждой стороны 5-15 мм. . Клюкарзы (рис. 3) – это стамески с очень коротким полотном и длинной, изогнутой! около полотна шейкой, используются для выполнения глубокой ба­рельефной резьбы, для выборки фона. Ножи широкие и узкие (типа кинжалов) применяются для выпол­нения прорезной резьбы.

Для мозаичных работ требуегся нож (или скальпель), которым вы­резается узор. В распоряжении резчика должны быть: циркуль-резак для вырезания круглых деталей, пила для разрезания фанеры, приспо­собление для выпиливания лобзиком, драть для сверления небольших отверстий и рейсмус, которым наносят продольные линии и режут фа­неру, для чего в ножки рейсмуса вставляют иглы или плоские ножи.

Набор инструментов для выполнения объемной скульптуры со­стоит из полукруглых стамесок (7-8 шт.) шириной от 1,5 до 4,0 см и специального ножа (богородского) для отделки. Кроме основных режущих инструментов, резчик должен иметь и вспомогательные: разметочные инструменты (рулетка, складной метр, металлическая линейка, угольники, циркули, рейсмусы, угломеры чер­тилка, карандаш), инструмент для сверления (коловорот, бурав и бу­равчик, сверла перовое, винтовое, центровое) и выштлшзания (ручные пилы различного назначения, размеров и форм полотна, ножовки, лоб­зики, ножи разных форм). Резчику могут понадобиться столярные ин­струменты при подготовке деталей под резьбу: рубанок, шерхебель (рубанок с закругленным лезвием) для грубого строгания н фуганок (отличается длиной колодки) для чистовой отделки, цикля, шлифтик, зензубель, киянки, калевка и др. Также понадобятся напильники с крупной и мелкой насечкой и шлифовальные шкурки, молотки, клещи, плоскогубцы, кр>тлогубцы, кусачки, шилья, отвертки, кернер.

Из всех видов изделий надо выбрать те, которые вы можете доста­точно быстро изготовлять и выгодно продавать, и под эти изделия выбрать соответствующую резьбу, технологию вытачивания. В от­дельных случаях следует комбинировать резьбу и вытачивание. Ос­войте технологии обработки поверхности дерева: шлифовку и поли­ровку, покрытие лаками и красками, художественную роспись.

Для художественных изделий необходима качественная, здоровая древесина. Но и из менее качественной и даже древесины с дефектами можно изготовить интересные вещи. Для каждого вида изделия подбирается определенная древесина по цвету, по твердости и другим характеристикам. Из мягких пород (липы, ольхи) лучше вырезать небольшие предметы, т. к. мягкое дере­во легче поддается резанию. Из более твердого дерева (лиственницы, березы, бука, дуба, вяза, клена, рябины, ясеня, грецкого ореха, ябло­ни) с красивой текстурой получаются изящные точеные изделия с гладкой поверхностью. К очень твердым породам относятся акация белая, карельская береза, граб, кизил, самшит.

Не менее важен для изделий цвет древесины. Древесина граба, бе­резы, рябины, дуба, липы, осины, можжевельника, каштана, тополя, яблони, груши обладает матовым блеском. У ореха, сибирского кедра пнет серебристый, древесина черешни имеет золотистый оттенок. Древесина ивы, ясеня, клена, вяза, черемухи, платана обладает мерца­ющим, шелковистым блеском, а у древесины березы можно встретить блеск с муаровыми переливами.

Для обработки также важна плотность древесины. Древесина вы­сокой плотности (самшит, акация, граб, кизил, саксаул) легко обра­батывается, хорошо лакируется и полируется. Средней плотностью обладают лиственница, береза, вяз, бук, груша, яблоня, ясень, дуб, клен, грецкий орех, платап, рябина. Сосна, ель, пихта, кедр, можже­вельник, тополь, липа, ива, осина, ольха относятся к древесине с малой плотностью и, следовательно, она труднее поддается обработке. Заготавливать качественную древесину для поделочных работ можно с октября по январь, в ней в это время меньше влаги. Портить растущие деревья не надо, всегда можно найти необходимый матери­ал на местах лесной расчистки, санитарной рубки леса, на лесосеках, где много поваленных свежих деревьев, а также в городских парках, скверах, на садовых участках во время осенне-весенней обрезки дере­вьев и кустарников. Древесину очищают от коры, доски и бруски тщательно высушивают на воздухе в штабелях.

Заготовленную древесину распиливают пилами (ножовкой), строгают ручным рубанком для устранения на поверхностях заготовок неровностей, шероховатостей, дефектов и придания необходимой формы. С помощью коловорота, дрели или сверлильного станка выс­верливаются различные отверстия. С помощью долот и стамесок делаются углубления. Стамесками выравнивают и окончательно подчищают отверстия. Окончательно доводят и зачищают деревянные по­верхности циклями, шлифовальными шкурками, напильниками.

Перед отделкой древесину обессмоливают (растворы готовятся в разных сочетаниях из таких компонентов, как ацетон, поташ, эти­ловый спирт, кальцинированная сода, мыло и др.). при необходимости отбеливают, используя хлорную известь, щавелевую кислоту, перекись водорода, перекись гитана. Для обесцвечивания исполь-iyют также лимонную или уксусную кислоту, разбавленную водой (50 г кислоты на 1 л воды). Древесина хорошо окрашивается красителями, применяющимися для хлопчатобумажных тканей, а также природными (в виде отваров из растений, коры деревьев, древесных опилок и т. д.), которые можно приготовить самостоятельно в домашних условиях. Существует целый ряд способов (прямой поверхностный, протравный, проявляемый). В качестве прозрачной отделки древесины применякиея лакирова­ние, полирование и вощение.

Для лакирования (прозрачной отделки древесины) применяют мебельные нитролаки НЦ-218, НЦ-221, НЦ-222. НЦ-223. НЦ-228. Они светлые, дают ровную, гладкую, прочную глянцевую пленку, наносятся кистью, краскораспылителем и палнвом. Матовую плен­ку дают питролаки НЦ-49, НЦ-214М, НЦ-243. Хорошим блеском отличаются полиуретановые лаки УР-2112M, УР-271, УР-2104М, УР-2124М, влагостойкостью лак УР-277М с растворителем РЛ-277. Однородную глянцевую прозрачную пленку дают светлые лаки ГФ-166 (глифталевый) и ПФ-283 (иенгафталевый), наносятся кис­тью или краскораспылителем. Полирование осуществляется нанесением специальных полиро­вочных паст и жидкостей па лакокрасочные покрытия и наведением зеркального блеска. Из полировочных паст рекомендуется наста № 290 смесь окиси алюминия и связующего (касторового или вазе­линового масла). Неровности, возникающие после нанесения лаково­го слоя, хорошо устраняются шлифовальной пастой № 289. Затем по­крытие также можно отполировать пастой .N° 290.

Вощение – один из самых легких способов прозрачной отделки деревянных изделий, прн этом поверхность приобретает матовый блеск, текстура древесины становится контрастнее. Для вощения применяют восковые ваксы (пасты). Лучшими считаются ваксы на основе пчелиного воска. Небольшими дозами, помешивая, вливают горячий воск (60%), предварительно распущешшй па слабом огне, в горячий скипидар (40%), разогретый на водяной бане. После ох­лаждения вакса готова.

Можно также производить непрозрачную отделку древесины (шлифование поверхности, обессмоливание, местное шпатлевание, грунтование, шпатлевание и окраска). Специальная отделка создает­ся различными защитными декоративными лакокрасочными покры­тиями («молотковые», «шагрень», «муаровые»). Можно придать по­верхности древесины и вид металла. Для металлизации пригодны липа, дуб, клен, ясень н другие лиственные породы, не выделяющие смолистых веществ. Металлизацию (распыление по поверхности алю­миния, цинка, меди) производят специальным аппаратом ЭМ-ЗА. С помощью художественного выпиливания, выжигания, гонения, различных видов резьбы можно изготавливать великолепные изделия.

Художественное выпиливание производится с помощью металли­ческого или деревянного лобзика. На подготовленную (зачищенную) поверхность фанеры (строганой дошечки) через копировальную бумагу мягким карандашом переводят рисунок. Места, подлежащие выпилива­нию, заштриховывают. Выпиленные детали зачищают сначала ножом, стамеской, напильником и окончательно – шкуркой. После шлифовки детали можно отделать морилкой, покрыть лаком или отполировать. Выжигание рисунков орнамента на деревянной поверхности произ­водится раскаленными нихромовымн иглами (штифтами) специальны­ми приборами. Рисунок переводят на декорируемую поверхность так же, как и при выпиливании. После завершения работы поверхность можно отделать морилкой, покрыть лаком или раскрасить красками. Точение в домашних условиях выполняют с помощью настольно­го деревообрабатывающего станка и ручных резцов (полукруглой стамеской и резцом-косяком). Дтя точеных изделий лучше брать дре­весину лиственных мягких пород (липу, ольху). Резьба ло дереву может быть плоскорельефной, рельефной, геометри­ческой, контурной, прорезная, накладная, объемная. Резные работы мож­но выполнять на древесине практически всех пород. Выбор дерева для резьбы зависит от назначения, вида и формы изделия. Легко поддается обработке древесина ольхи, липы, березы. Применяются в любом виде резьбы серебристая древесина осины, ива, рябина, груша, клен, грецкий орех, каштан и т. п.

Основным инструментом для резьбы являются стамес­ки различной формы: плоские, полукруглые, клюкарзы, уголки, церазики, косяки. Резьбу выполняют по разработанному рисунку, который через ко­пирку переводят на подготовленную поверхность заготовки или изделия.

Используя плоскорельефную резьбу, можно выполнять довольно сложные растительные мотивы и сюжетные композиции. Рельефная резьба выполняется но четкому рисунку, нанесенному с кальки. С помощью жидко разведенного лака (нитроцеллюлознот о, масляного, спиртового) резьбу можно сделать матовой, а также можно тонировать морилками, протравами или водным раствором марганцов­ки, можно полировать. Геометрическая резьба самая простая для освоения. Основу се составляют двух-трехгранные выемки, с помощью которых можно выпол­нить узоры в виде бус, сот, шишек, чешуек, а применяя углубления, – в виде цепочек, змеек, звездочек, крестиков и аналогичных.

Контурная резьба напоминает гравирование. Резьбу контурной ЛИВИЯ выполняют ножом-косячком, крутые, краевые линии, завитки, небольшие окружности лучше вырезать полукруглыми стамесками. Прорезная (ажурная) резьба выполняется путем сквозного выпилива­ния или высверливания фона. Рисунок переводится на деревянную заго­товку. Участки, которые должны быть удалены, штрихуются, на них с помощью стамески или сверла делаются отверстия. Заштрихованныс мелкие участки выпиливаются лобзиком, крутшые пыкружноп пилой. Украшают этой резьбой мебель, карнизы, ставни, наличники окон.

При накладной речьбе вырезанное изображение накладывают на гладкую поверхность. В технике объемной резьбы выно шяются деко­ративные детали построек, скульптура, бытовая утварь. С помощью полукруглых стамесок и ножа наносят орнаментальные порезки, воспроизводя­щие рисунок одежды человека, шкуры животного, прожилок листьев, фактуры травы и т. д. Поверх­ность скульптуры можно шлифовать мелкозерни­стой шкуркой, лакировать, раскрашивать.

Таким образом, применяя различные способы обработки и художественные приемы, вы сможе­те изготавливать от простейших досок для разделывания и нарезки продуктов, до настоящих художественных изде­лий резных шкатулок, журнальных столиков, скульптур. Спросом пользуются деревянные хлебни­цы, причем выполненная искусным масте­ром хлебница может быть продана за хоро­шие деньги в магазине. Просто отшлифо­ванные срезы стволов яблони, рябины, гру­ши и особенно можжевельника толщиной до 20-25 мм прекрасно раскупаются по 100 руб­лей н качестве подставок под горячее.

По этой теме читайте на сайте :

Изделия из бересты Изделия из ивового прутка Изделия из соломки

Техника химической обработки

Последний способ обработки древесины – химический. В данном случае материал подвергают воздействию различных химикатов. В результате такой обработки можно получить бумагу и картон, которые, как всем известно, делают из натурального дерева. И это далеко не единственный вариант готового сырья! Так, при сухой перегонке древесины или пиролизе можно получить древесный уголь, метиловый спирт, уксусную кислоту, фенольные смолы, различные растворители органического происхождения.

Также к химическому методу обработки относят канифольно-скипидарное производство, то есть такое, при котором получают скипидар и канифоль. Эти компоненты активно используют в таких сферах, как лакокрасочная, парфюмерная и фармацевтическая.