На главную    Написать письмо    Карта сайта

РЕЗНОЕ.SU

   Уроки по деревообработке и художественной отделке

   Резьба по дереву, изготовление мебели и поделок

   Деревообрабатывающие станки и инструменты

   Столярные и токарные работы

Древесина — бесценный дар лесов

На огромных просторах земли русской растут лиственные, хвойные и смешанные леса. Лес — неоценимое наше богатство. Деревянные архитектурные сооружения, скульптура, мебель, разнообразные бытовые вещи из дерева занимают значительное место в культурном наследии нашей страны. Древесина — это удивительное сокровище, дарованное человеку природой, она по сей день находит широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. И, конечно, она незаменима в народных художественных промыслах, в производстве различных изделий утилитарно-декоративного назначения, органично входящих в ансамбль современного жилища.

Древесина обладает высокими физико-механическими свойствами, благодаря которым ее можно обрабатывать различными способами — точить, строгать, резать; красивым внешним видом, позволяющим использовать ее для изготовления художественных изделий и сувениров. Однако она гигроскопична, вследствие чего в зависимости от влажности окружающей среды может разбухать или усыхать, коробиться и растрескиваться; подвержена разрушению и гниению. Поэтому прежде чем приступить к работе с древесиной, необходимо познакомиться с ее свойствами, строением и пороками. На поперечном разрезе ствола хорошо видно сердцевину, кору и древесину. Сердцевина 1 (рис. 1) чаще имеет вид небольшого темного пятна диаметром 2-5 мм. Кора 4 покрывает дерево снаружи, она состоит из внешнего пробкового слоя и внутреннего слоя — луба. Большую часть объема занимает древесина. Между корой и древесиной расположен очень тонкий слой камбия — живых клеток, благодаря которым дерево растет.

Поперечный разрез ствола сосны

Рис. 1. Поперечный разрез ствола сосны: 1 — сердцевина; 2 — ядро; 3 — заболонь; 4 — кора.


Древесина отечественных лесных пород обычно имеет светлые цвета, при этом у некоторых из них весь срез одного тона, у других центральная часть темнее. Темноокрашенная часть древесины называется ядром, а светлая — заболонью. Породы древесины, имеющие ядро, называются ядровыми.

У отдельных пород центральная часть ствола отличается от периферической меньшим содержанием влаги и называется спелой древесиной. Это спелодревесные породы. Породы, у которых нет различия между центральной и периферической частью ствола, называются заболонными (безъядровыми).

Из произрастающих на территории России хвойных пород к ядровым относятся сосна, лиственница, кедр, тис, можжевельник; из лиственных пород — дуб, ясень, ильм, белая акация, тополь, яблоня.

Спелодревесными породами являются ель, пихта, бук и осина. К заболонным породам относятся лиственные — береза, клен, граб, липа, самшит, груша и др. У некоторых безъядровых пород (береза, бук, осина) наблюдается потемнение центральной части ствола, которую в этом случае называют ложным ядром.

На поперечном разрезе ствола видны концентрические, расположенные вокруг сердцевины слои, называемые годичными слоями и представляющие собой ежегодный прирост древесины. Ширина годичных слоев зависит от породы, условий роста и положения в стволе. В нижней части ствола годичные слои наиболее узкие, выше ширина их увеличивается. У быстро растущих пород, например ивы, тополя, годичные слои достигают 1 -1,5 см. Годичные слои, или кольца, нарастают от центра. По числу годичных слоев можно определить возраст дерева. Каждое годичное кольцо состоит из двух слоев — внутреннего, расположенного ближе к сердцевине, — это ранняя древесина, она мягкая и более светлая, и наружного — это поздняя древесина, она твердая и темная. В пределах годичного кольца плотность поздней древесины в 2-3 раза больше ранней. Количество поздней древесины влияет на плотность и механические свойства породы. В зависимости от места произрастания дерева его древесина может быть разной степени твердости. В строительном деле у русских древоделов и плотников особенно ценились так называемый мачтовый лес (прямые высокие стволы) и кондовая сосна, выросшая на сухом месте, с плотной и мелкослойной древесиной. Срубленная в декабре, она отличается особой прочностью (почти в 2 раза прочнее срубленной в феврале). Для изготовления бытовых изделий, например коробов, и для резьбы ценилась мягкая древесина так называемой мендовой сосны, выросшей на болотистой низине. На поперечном разрезе некоторых пород видны направленные от сердцевины к коре линии — сердцевинные лучи. Они могут быть окрашены контрастно к окружающей древесине и на тангенциальном разрезе, вдоль ствола на некотором расстоянии от сердцевины, они напоминают чечевички или имеют веретенообразную форму и на радиальном разрезе, вдоль ствола через сердцевину, имеют вид блестящих, разной ширины и длины полосок или черточек. Количество сердцевинных лучей зависит от породы дерева: у хвойных их в 2-3 раза меньше, чем у лиственных. Сердцевинные лучи на радиальном разрезе создают красивый рисунок, например у древесины дуба, бука, платана, граба, ольхи и др. На поперечном разрезе лиственных пород видны отверстия различной величины — это сосуды, проводящие влагу в стволе. Если крупные сосуды расположены сплошным кольцом в ранней древесине, а мелкие собраны группами в поздней, то такая древесина называется кольце-сосудистой (дуб, ясень, вяз, ильм, каштан, карагач и др.).

Рассеянно-сосудистыми называют породы, в которых крупные и мелкие сосуды распределены равномерно по всему годичному слою (липа, ольха, осина, береза, клен, самшит, бук, грецкий орех и др.). У древесины сосны, кедра, ели и лиственницы имеется неприятная для деревообработчика особенность, для них характерны смоляные ходы — каналы, наполненные смолой. Их количество и размер зависят от породы: у сосны смоляные ходы крупные и их много, у лиственницы — мелкие и немногочисленные. Таким образом, основными признаками при определении породы являются: наличие ядра, ширина заболони и резкость перехода от ядра к заболони, различная степень видимости годичных слоев, разница между ранней и поздней древесиной, наличие и размеры сердцевинных лучей, диаметр сосудов, наличие смоляных ходов, их размеры и количество. У хвойных пород хорошо заметны годичные слои из-за того, что поздняя древесина темнее ранней. У них нет сосудов, сердцевинные лучи очень узкие и не видны невооруженным глазом. Некоторые хвойные породы содержат смоляные ходы. К лиственным кольцесосудистым относятся породы с хорошо заметными годичными слоями. Сердцевинные лучи у большинства таких пород видны. Это ядровые породы. К лиственным рассеянно-сосудистым относятся породы, у которых годичные слои видны плохо. У некоторых таких пород видны сердцевинные лучи. Для определения породы древесины необходимо знать и дополнительные признаки, к которым относятся цвет, блеск, текстура, запах. Цвет имеет большое значение при использовании древесины для изготовления художественных изделий. Цвет древесине придают дубильные, красящие вещества и находящиеся в полостях клеток смолы. Он изменяется в зависимости от породы и условий произрастания: породы умеренного климатического пояса имеют окраску светлую, породы теплых зон окрашены интенсивнее. Цвет зависит и от возраста дерева: молодая древесина окрашена светлее. Блеск — способность древесины направленно отражать световой поток. Блеск древесины зависит от плотности, количества, размеров и расположения сердцевинных лучей. Сердцевинные лучи направленно отражают световой поток и на радиальном разрезе образуют блеск. Шелковистым блеском отличается древесина бука, ясеня, клена, ильма, платана, белой акации, дуба. Древесина осины, березы, липы, тополя, груши, яблони, самшита, тиса имеет матовую поверхность. Серебристым блеском обладает орех, муаровым переливом — береза волнистая. Блеск придает древесине красивый вид и может быть усилен полированием, лакированием и вощением. Текстура древесины — рисунок, получаемый на поверхности среза древесины. Она зависит от строения древесной породы и направления разреза. Текстура определяется шириной годичных слоев, разницей в окраске между ранней и поздней древесиной, наличием сердцевинных лучей, крупных сосудов, беспорядочным расположением волокон. У древесины хвойных и мягких лиственных пород текстура довольно простая, у твердых лиственных пород — гораздо богаче. Красивые рисунки лиственные породы дают на радиальном и тангенциальном разрезах, хвойные — на тангенциальном. Исключительно красивые рисунки дают срезы наростов — капов, сувелей, со свилеватым (путанным) расположением волокон. Текстура древесины хорошо выявляется при полировании, лакировании, подкраске и травлении. Запах древесине придают содержащиеся в ней эфирные масла, дубильные вещества, смолы и другие компоненты. У хвойных пород — сосны и ели — характерный запах скипидара. Приятный специфический запах имеет древесина можжевельника. У дуба терпкий запах дубильных веществ.

В практической работе необходимо учитывать влажность древесины. Для обозначения различной степени влажности древесины приняты следующие термины: мокрая — длительно находящаяся в воде; свежесрубленная с влажностью: хвойные породы выше 82%, мягколиственные — 60-93%, твердолиственные — 36- 78%; воздушно-сухая — долго хранившаяся на открытом воздухе, влажность 15-20%; комнатно-сухая — влажность 8-12%; абсолютно сухая — влажность около 0%. Предназначенная для многих видов художественных работ — орнаментальной резьбы, столярных и бондарных работ, богородской резьбы и т. д. — древесина должна быть предварительно высушена до влажности 10-16%.

В народных художественных промыслах наиболее широко распространены два способа сушки древесины: атмосферный и камерный. При атмосферной сушке материалы сохнут в сарае или на открытом воздухе под навесом, при камерной сушке — в сушильных камерах различного объема. Древесина, хорошо высушенная в щадящем режиме, мало деформируется при последующей обработке. При неравномерном распределении влаги во внешних и внутренних слоях древесины возникает внутреннее напряжение на первом этапе сушки, растягивающее древесину в поверхностных слоях и сжимающее во внутренних, на втором — наоборот. Когда растягивающее напряжение достигнет предела прочности древесины, появляются трещины: в начале сушки на поверхности ствола, а в конце — внутри. Чтобы избежать образования таких трещин, следует соблюдать общепринятые правила сушки древесины.

При усыхании или увлажнении древесины происходит изменение формы заготовки, называемое короблением. Коробление может быть продольным 1-3 (рис. 2) и поперечным 4. Поперечное выражается в изменении формы сечения заготовки. Причина поперечного коробления — разница в усушке по радиальному и тангенциальному направлениям. По длине заготовки могут изгибаться, приобретая дугообразную форму или форму винтовой поверхности, т. е. крыловатость 5. Чем ближе к сердцевине, тем больше древесина подвержена короблению.

Коробление пиломатериалов

Рис. 2. Коробление пиломатериалов: 1 — простое продольное по пласти; 2 — сложное продольное по пласти; 3- продольное по кромке; 4 — поперечное; 5 — крыловатость.

Для того чтобы коробление было минимальным, рекомендуется большие заготовки склеивать из нескольких узких досок с разным расположением волокон. Правильные укладка, сушка и хранение заготовок могут предупредить появление коробления.

Народные мастера умело использовали деформацию усушки для усиления пластической выразительности изделия. Классическим примером является симметрично изогнутая линия верхнего края борта бурлацкой чаши. Было замечено, что при точении заготовок, вырубленных из расколотого пополам вдоль волокон ствола, быстрее сохнут и уменьшаются в размерах части периферийных слоев. Поэтому отрезки борта, выточенные из наружного слоя, сильнее усыхали, заметно понижаясь относительно других, выточенных из сердцевинной части ствола, что в результате придавало сосуду плавную ладьевидную форму.

Механические свойства древесины — это ее способность сопротивляться воздействию внешних сил, к ним относятся: прочность, характеризуемая пределом прочности, предшествующим разрушению; жесткость — способность сопротивляться деформации; ударная вязкость — способность при ударе поглощать работу без разрушения; твердость — способность сопротивляться проникновению другого твердого тела; плотность — количество древесной породы в 1 м3.

По степени твердости все древесные породы можно разделить на три группы: мягкие — сосна, ель, кедр, пихта, можжевельник, тополь, липа, осина, ольха, каштан, ива и другие; твердые — лиственница сибирская, береза, бук, вяз, дуб, ильм, карагач, платан, рябина, клен, яблоня, ясень и другие; очень твердые — акация белая, береза железная, граб, кизил, самшит, тис и другие.

Твердость нужно учитывать при обработке древесины режущими инструментами. Плотность и твердость древесных пород зависят от содержания в годичных слоях поздней древесины. Чем больше поздней древесины, тем плотнее и соответственно выше механические свойства древесных пород. Между плотностью и прочностью древесины существует тесная связь: более тяжелая древесина оказывается, как правило, прочнее. По плотности древесину можно разделить на три группы: породы с малой плотностью (540 кг/м3 и менее) — сосна, ель, пихта, кедр, тополь, липа, ива, ольха; породы со средней плотностью (550-740 кг/м3 ) — лиственница, тис, береза, бук, вяз, груша, дуб, ильм, клен, рябина, яблоня, ясень; породы с высокой плотностью (750 кг/м3 и выше) — акация белая, береза железная, граб, самшит, кизил.

Древесина лиственных кольце-сосудистых пород имеет неодинаковую плотность, поздняя древесина у нее плотная, ранняя пористая. Такая древесина хорошо гнется, но плохо поддается лакированию и полированию. Древесина хвойных пород имеет малую плотность, лиственных рассеянно-сосудистых пород — значительно высокую, поэтому хорошо обрабатывается, лакируется и полируется.

Для многих видов художественных работ пригодна только древесина без каких-либо пороков. Пороки же очень разнообразны — это сучки, трещины, глазки, наросты, свилеватость, косослой, завиток, прорость, смоляные кармашки, засмолок, грибковые поражения, червоточины, инородные включения. Сучки — это основания ветвей. Они вызывают искривление волокон годичных слоев. Древесина сучков имеет повышенную твердость, что затрудняет обработку. При сушке заготовок сучки иногда выпадают. Трещины — разрывы древесины вдоль волокон. Различаются трещины, возникающие в растущем дереве, и трещины усушки. Глазки — следы спящих почек, не развившихся в побег. Наросты — местные утолщения ствола. Причиной образования наростов являются различного рода раздражения или повреждения. Наросты образуются на стволах березы, тополя, клена, явора, ольхи, ясеня, ильма, вишни, груши, бука, платана, грецкого ореха, карельской березы и др. Округлые наросты на стволе с гладкой поверхностью и довольно извитым расположением слоев называются сувелем. Наросты на стволе или прикорневой его части с характерной щеткообразной поверхностью называются соответственно капом и капокорнем. Прикорневой кап иногда достигает массы 1 т. На срезе капы дают красивый рисунок с глазками-точками. Их древесина высоко ценится в производстве художественных изделий.

Свилеватость — извилистое или путанное расположение волокон. Свилеватость увеличивает прочность древесины на скалывание и поэтому затрудняет механическую обработку, но создает красивую текстуру. Такая древесина используется для отделочных работ.

Косослой — винтообразное расположение волокон. Косослойная древесина с трудом поддается обработке.

Завиток — искривление годичных слоев у сучков и проростей.

Прорость — омертвевшая в результате наружных повреждений древесина или кора, заросшая в ствол.

Смоляные кармашки — полости внутри годичного слоя, заполненные смолой.

Засмолок — участок древесины, обильно пропитанный смолой.

Грибковые поражения в одном случае изменяют лишь цвет древесины, не нарушая ее физико-механических свойств, в другом — разрушают древесину.

Червоточины — повреждения древесины насекомыми.

Инородные включения — наличие в древесине посторонних тел — камней, песка, проволоки, гвоздей, металлических осколков.

Мы думаем, что вас заинтересуют следующие статьи:


  Акация белая (древесина)

- Название: Акация белая (Acacia) - Ботаническое название: Acacia - Место произрастания: Средняя Азия, Крым, Кавказ и Украина; - Твердость (по Бринелю): 7,1 -...

  Амарант (древесина)

- Название: Амарант (Amaranto, Viola, Purpleheart, Pau Roxo) - Ботаническое название: Peltogyne venosa - Место произрастания: Южная Америка, Суринам, Гвиана, Бразилия, Панама - Плотность...

  Береза обыкновенная (древесина)

- Название: Береза обыкновенная (Birch) - Ботаническое название: Betula alba, Betula spp. - Место произрастания: Сибирь, Центральная и Северная Европа, Северная Америка -...

  Строение древесины

Древесина состоит из вытянутых тонких клеток, подобных соломинкам, которые проводят воду с растворенными минеральными веществами от корней к...

  Измерительные инструменты в столярном деле

Кроме того, для выполнения столярных работ требуются следующие вспомогательные измерительные инструменты: линейка с делениями деревянная или металлическая, складной метр 1...