Деревина - це матеріал, одержуваний зі зрубаного і очищеного від кори і гілок стовбура дерева. Слід зазначити, що цей матеріал є самим широко застосовуваним і улюбленим в домашніх роботах (і не тільки в них). Дерева різних порід в основному діляться на листяні і хвойні. Властивості деревини визначаються породою дерева, її будовою і тим, до якої частини стовбура вона ставиться. Для теслярських і столярних робіт найкраще застосовувати деревину хвойних порід: вона добре строгается, міцно склеюється, фарбується, не жолобиться і не розсихається. На рис. 1 показані види пиломатеріалів в поперечному розрізі.
Мал. 1. Види пиломатеріалів:
1 - розпилювання дерева на дошки; 2 - дошки після усушки; 3 - брус; 4 - обрізні пластини; 5 - обрізні четвертини; 6 - розпилювання стовбура на бруски; 7 - зліва - пластина; праворуч - поліно, розколоте на дрова; 8 - лежак
У щороку життя дерева утворюється однорічне кільце. Навесні клітини дерева менш щільні і міцні (рання деревина), ніж влітку і восени (пізня деревина); крім того, перші більше світлого кольору. У центральній частині стовбура розташована серцевина з пухкої тканини, оточена кільцями. Ядро знаходиться в середині і відрізняється найбільшою щільністю, стійкістю проти загнивання, а також більш темним кольором, ніж зовнішня частина - заболонь, яка менш цінна, ніж ядро. Однак не всі дерева мають таку внутрішню структуру. Тому їх класифікують наступним чином.
Ядрові: сосна, модрина, дуб, ясен - мають світлу заболонь і темне ядро.
Заболонні: білий бук, клен, береза; у цих порід немає темного ядра.
Спелодревесние: ялина, ялиця, червоний бук, липа; у цих дерев деревина не ділиться на ядро і заболонь, але внутрішні шари міцніші і стиглі, як і у ядрових порід.
До числа важливих властивостей деревини відноситься щільність. Вона визначає багато інших її властивості, в першу чергу міцність. Чим більше щільність, тим деревина міцніше, важче і твердіше, але тим складніше її обробка. Найлегшим є бальзового дерево, його щільність становить 0,15 т / м 3; найважчими - бакаут і самшит (1,1 т / м 3).
Деревина будь-якої породи має властивість жолобитися і набухати під впливом тепла і вологого повітря; деревина, як кажуть, дихає. Це може відбуватися в трьох напрямках: 1) в поздовжньому напрямку (т. Е. Вздовж стовбура) деревина дихає дуже мало, і величина деформації (усушки або набрякання) становить 0,1-0,3%, що несуттєво для роботи; 2) в радіальному напрямку - близько 5%; це помітна величина; 3) в напрямку річних кілець, тобто тангенциально (по дотичній) до них величина усушки може становити 10-12%, що дуже важливо враховувати при роботі з деревом.
Волога деревина швидко загниває, погано склеюється: виготовлені з неї предмети коробляться, розтріскуються. Тому найдоцільніше працювати з деревиною такої вологості, яку вона матиме в готовому виробі, тобто містити вологи не більше 18% від маси деревини, в той час як, наприклад, в свежесрубленном дубі ця величина складає 50-70%. Тому для отримання деревини, придатної для столярних робіт, її витримують на свіжому повітрі від 1 до 3 років. Висушена деревина добре обробляється, міцно склеюється, фарбується, не жолобиться і не розсихається. Краще сохнуть дошки обрізні і стругані. А тепер наведемо короткі відомості про основні властивості деревини найбільш поширених порід дерев.
Сосна. Деревина сосни має середню щільність, досить високу міцність і стійкість проти загнивання; порівняно довговічна, помірно гнучка і пружна; раскаливаемості помірна. Порівняно легко обробляється, це один з кращих матеріалів виробів; може застосовуватися як для внутрішніх, так і для зовнішніх конструкцій; особливо часто використовується для виготовлення дерев'яних споруд, підлоги і меблів.
Ялина. По міцності і стійкості до загнивання дещо поступається сосні. Деревина легка, м'яка, біла; дуже гнучка й еластична, витримує високі навантаження, легко розколюється, має високу міцність на розрив. Через велику кількість сучків обробляється важче і не настільки чисто, як деревина сосни. Малоустойчива до змінного дії вологого і сухого атмосфери. Застосовується в будівництві, для різних виробів і виготовлення музичних інструментів.
Ялиця має прямий стрункий стовбур. У неї легка і м'яка деревина, яка помірно довговічна, має високу міцність на стиск і вигин, легко розщеплюється. Через відсутність смоляних ходів, за якими смола проникає у внутрішні шари стовбура, ялиця менш стійка до загнивання, ніж ялина. Використовується так само, як і сосна, і, крім того, для виготовлення музичних інструментів.
Модрина. Її деревина легка, вона твердіше і багатше смолою, ніж сосна, відрізняється високою міцністю і еластичністю, легко розколюється; мало дихає. Це найтвердіша і довговічна деревина з хвойних порід. Обробляється важко; хороша для будівельних робіт. Застосовується для тих же цілей, що і сосна.
Кедр. Більш стійкий до загнивання, ніж сосна. Деревина жовтуватого або червонуватого кольору, легка, легко ріжеться; використовується як будівельний матеріал.
Дуб. Його деревина тверда, важка, дуже міцна і в'язка; стійка проти загнивання, добре гнеться; виключно довговічна, мало всихає і набухає. Добре протистоїть негоді і мало зношується; як завгодно довго зберігається під водою. Довго пролежав під водою дуб стає чорним; він називається морений. Часто використовується для виготовлення інструменту, дерев'яних пробок, паркетних і дощатих підлог, порогів і дверей, меблів і гідротехнічних споруд.
Червоний бук має тверду, важку, міцну і в'язку деревину. Вона легко розколюється, добре протистоїть деформаціям розриву і зрізу. Не дуже стійка до змінного дії вологості і сухості, погано витримує тривалі навантаження; сильно дихає. Застосовується в основному для виготовлення інструменту, дерев'яних пробок, дощатих і паркетних підлог, дверних порогів, сходових ступенів, фурнітури, фанери і для ряду столярних робіт.
Білий бук. Це дуже тверде, важке і в'язке дерево, яке погано розколюється; зберігається тільки в сухій атмосфері; сильно дихає; малоеластічни. Зазвичай застосовується для виготовлення інструментів, рубанків, рукояток стамесок і дерев'яних молотків.
Ясень. Його деревина за властивостями і зовнішнім виглядом схожа на дуб; порівняно важка і тверда, дуже еластична і в'язка; але, на відміну від нього, недовговічна; мало дихає. Добре обробляється; застосовується для виготовлення рукояток молотків і топорищ, спортивного інвентарю.
Клен. Деревина щільна, тверда, добре обробляється. Область застосування: деталі меблів, музичних інструментів, рубанків і т.д.
Береза має однорідну, середньої щільності деревину. Використовується в меблевому виробництві як виробний матеріал. Особливо цінною є деревина карельської берези, яка йде на обробку меблів.
Липа. Деревина цього дерева однорідна і м'яка, легко обробляється ножем, стамескою, різаками. З неї роблять фанеру, різні вироби, дерев'яний посуд, музичні інструменти.
Вільха має світлої, червоніє на повітрі деревиною, яка добре протистоїть зволоженню. Застосовується для виготовлення фанери, тари, меблів.
Пиломатеріали. Стовбур можна розпиляти на бруси, бруски, дошки, обапола, пластини і четвертини. Пиломатеріали з обпиляними крайками називаються обрізів, з необпиляними - необрізними.
Бруси (рис. 2) виготовляються товщиною понад 100 мм і до 400х400 мм. У них можуть бути обпиляні дві, три або чотири сторони; в цих випадках вони називаються відповідно двох-, трьох- і четирехкантного.
Мал. 2. Бруси:
а - двухкантний; б - трехкантний; в - четирехкантного (або чистий)
Бруски (рис. 3) мають товщину 50-100 мм, а ширину - не більше подвійної товщини. Вони можуть бути чисто обрізів або мати залишилася недоторканою бічну поверхню колоди - так званий обзол. Малоформатний брусок називається рейкою.
Мал. 3. Бруски:
а - чисто обрізний; б - з тупим обзолом; в - з гострим обзолом
Дошки (рис. 4) бувають обрізні, необрізні і односторонньо обрізні товщиною 16-100 мм, шириною до 275 мм і довжиною до 6,5 м. Широку частина дошки називають пластью, вузьку - крайкою, кінцеву грань - торцем. Пласть, «дивиться» на периферію колоди, називається зовнішньої (або правої), а на ядро колоди - внутрішньої (лівої).
Мал. 4. Дошки:
а - чисто обрізна; б - необрізні; в - односторонньо обрізні; 1 - пласть зовнішня; 2 - кромка; 3 - торець; 4 - обзел
Обапола - це відходи, що залишаються від розпилювання колод. Вони мають вигляд частини циліндра, відсіченого площиною, паралельної осі циліндра.
Пластини одержують при розпилюванні колод навпіл уздовж волокна, а четвертини - розпилюванням пластин по довжині на дві рівні частини.
Деревні матеріали (ДМ). Це конструкційні, ізоляційні й виробні матеріали, вироблені на основі деревини. Технологія - гаряче пресування деревної тирси, стружок, волокон, які змішуються з речовиною, або склеювання листів лущеного шпону - тонких листів деревини, одержуваних лущенням коротких колод на спеціальних стінках. ДМ в ряді випадків мають переваги в порівнянні з натуральною деревиною, зокрема, перевершують її за експлуатаційними властивостями, а також за габаритами. До ДМ відносяться такі матеріали: фанера, деревно-волокнисті плити (ДВП), деревно-стружкові плити (ДСП), деревні пластики.
Фанера. Цей вид ДМ склеюють з листів лущеного шпону, причому в суміжних шарах волокна деревини розташовані перпендикулярно один до одного. У виробництві фанери використовують деревину сосни, ялини, модрини, берези, бука, клена, граба. Види фанери, використовуваної для різних цілей, можна розбити на кілька груп - залежно від області застосування (таблиця 1).
Пристрій панелей, перегородок, вбудованих меблів
Фанера, облицьована строганим шпоном з бука, дуба, горіха, тиса, карельської берези і інших цінних порід дерева. Декоративна фанера, покрита синтетичною плівкою з тим або іншим малюнком.
Внутрішнє оздоблення приміщень
Бакелізірованная фанера, покрита бакелітовій плівкою. Кольорова фанера, верхній шар якої ( "сорочка") забарвлений. Фурглянец - березова фанера, покрита нітролаком.
Ребриста фанера, під "сорочками" якої є вклеєні бруски, які надають їй більшу жорсткість. Так звана "тепла" фанера, що складається з двох аркушів звичайного, між якими прокладений шар сухого торфу - сфагнуму. Ксілоток - фанера, покрита з одного або двох сторін цементом з азбестом.
Деревно-волокнисті плити - це деревний матеріал, який представляє собою спресовану в плити волокнисту масу з подрібненої і розщепленої деревини. Залежно від їх щільності розрізняють надтверді (щільність 950 кг / м 3), тверді (850 кг / м 3), напівтверді (400 кг / м 3), ізоляційно-оздоблювальні (250-350 кг / м 3) і ізоляційні (до 250 кг / м 3) ДВП. Розміри плит: довжина 1200-5500 мм, ширина 1000-2140 мм, товщина 2,5-12 мм. Лицьова сторона ДВП може бути оброблена деревною масою тонкого помелу з наповнювачем і барвником, полімерними плівками і т.п. ДВП з обробленою лицьовою стороною називається оргалитом. Для підвищення експлуатаційних якостей в деревну масу додають каніфоль або парафін (для збільшення вологостійкості), синтетичні смоли (для підвищення міцності), антисептики. Деревно-волокнисті плити широко застосовуються для звуко- та теплоізоляції, виготовлення меблів, тари; крім того, ці плити використовуються в якості декоративного і виробного матеріалу.