Технические приемы и технологический процесс обработки массива древесины

 

План

Введение 3

1. Значение древесины в жизни человека 4

2. Классификация древесины: порода дерева, составляющие дерева 5

3. Технические приемы обработки массива древесины 9

4. Технологический процесс  художественной обработки массива древесины 12

5. Материалы и оборудование, необходимые для работы 14

Заключение 20

Список литературы 21

Приложение 22

 

Введение

Человек в повседневной жизни постоянно  соприкасается с деревом - на лоне природы, и в быту с теми или иными изделиями, созданными из дерева. Дерево является тем материалом, который защищает, греет, помогает и радует человека, доставляя ему эстетическое наслаждение. В качестве поделочного материала дереву нет альтернативы: его физические и пластические возможности издавна привлекают человека.

Дерево - один из самых универсальных материалов, который человек научился обрабатывать еще в глубокой древности. Разнообразно и широко использовалась древесина русскими мастерами. С помощью топора, ножа и некоторых других дополнительных инструментов изготовлял русский человек все необходимое для жизни: жилище и хозяйственные постройки, мосты, ветряные мельницы, крепостные сооружения, орудия труда, мебель, посуду, детские игрушки и многое другое.

Многовековая  практика обработки дерева позволила  накопить большой опыт, изучить все  его свойства и выразительные  возможности. Так постепенно сложились  определенные традиции работы с деревом  в зависимости от природно-климатических  условий, образа жизни и деятельности человека.

За  последнее столетие новые материалы  стали активно вытеснять дерево из сферы строительства и быта. Дерево все чаще используется как  художественно-декоративный материал, обретая новые образные формы  и функции.

 

1. Значение древесины в жизни человека

Трудно недооценить значение древесины в жизни человека. С самых ранних пор зарождения нашей цивилизации, человечество было окружено лесами. И это стало невероятно полезным свойством планеты, которое, по сути, сыграло далеко не последнюю роль в становлении людей такими, каковыми мы являемся сейчас.

Первоначально из дерева изготавливалось  практически всё. Первое оружие, которым  пользовались наши предки, делалось из дерева. До того, как люди научились  обрабатывать хотя бы камень, они пользовались обычными деревянными палками на охоте даже на самых крупных зверей. При помощи древесины разжигали  огонь, затем её начали применять  в качестве строительного материала  для жилищ… Первоначально это  были обычные шалаши из веток, затем  появились первые избы из бруса - только у самых богатых. Спустя некоторое время древесина как строительный материал стала доступна практически каждому. Дерево один из первейших материалов, которые начал использовать человек.

В современном мире стали  и стекла, многие люди, все же используют дерево для своих нужд. После изобретения  продольной пилы, люди начали использовать древесину, распущенную на доски. Брус, балка и доска,  часто используется в строительстве домов. 

Изделия из дерева можно  встретить повсюду, дерево используется повсеместно, даже не смотря на то, что  в ряде случаев его вытесняет  пластик. Та же самая бумага как использовалась, так и используется, не смотря на повсеместное использование компьютеров, а бумага, как известно, делается из дерева. Пластиковые окна, тоже вроде бы вытеснили окна деревянные, но не везде, в ряде случаев очень хорошие по качеству деревянные окна, люди ценят выше пластика.

Ну а про мебель и  деревянные дома и говорить нечего, они как были актуальными, так  и остаются, дерево оно ведь к  человеку гораздо ближе, чем что-то еще. Так что древесина в жизни  человека играет очень важную роль, да и стоит дерево не дешево на самом  деле, от того-то, у нас так беспощадно вырубаются леса, можно даже сказать  варварски вырубаются. Использовать дерево наиболее предпочтительнее хотя бы потому, что оно гарантированно не вредит человеку, те же поддоны паллеты можно встретить где угодно, они ведь себя великолепно оправдывают.

Прочность дерева, может быть, и уступает некоторым другим материалам, скажем дом из дерева определенно слабее дома из кирпича, но зато такой дом великолепно сохраняет тепло и очень прост в отделке. Тоже касается и полов в доме, они используются гораздо чаще, чем тот же заливной пол.

Не смотря на все инновации в области строительных материалов, дерево активно используется и его можно встретить на каждой стройке, да и цена древесины не низкая, что обуславливается высоким на нее спросом.

Будем только надеется на то, что из-за повсеместного использования  древесины, у нас не по вырубают все деревья, а то ведь они не только в производстве используются, деревья и растения еще ведь и кислород для нас вырабатывают, без которого мы бы не смогли жить.

2. Классификация древесины: порода дерева, составляющие дерева

Древесина является удивительным материалом, дарованным человеку природой. Она незаменима в народных художественных промыслах, в производстве различных изделий  утилитарно-декоративного назначения, органично входящих в ансамбль современного быта. Древесина обладает высокими физико-механическими свойствами, благодаря  которым ее можно точить, строгать, резать; красивой текстурой, позволяющей  использовать ее для изготовления художественных изделий и сувениров. Но при этом она гигроскопична, вследствие чего в зависимости от влажности окружающей среды может разбухать или  усыхать, коробиться или растрескиваться; подвержена разрушению и гниению. Поэтому  прежде чем приступить к работе с  древесиной, необходимо ознакомиться с ее свойствами, строением и пороками.

Растущее  дерево состоит из следующих частей: корня, ствола, ветвей и листьев.

Корни питают дерево и удерживают его в вертикальном положении. Ствол составляет основную массу дерева, занимая до 90 % его объема. Это наиболее ценная часть, являющаяся источником древесины. Ветви выполняют роль каналов, по которым происходит обмен веществ между листьями и остальной частью дерева. Листья служат для дыхания: поглощают из воздуха углекислый газ и выделяют кислород. По форме листья бывают узкие, игольчатые, и широкие. Деревья с узкими листьями, или хвоей, называются хвойными, а с широкими - лиственными. К хвойным породам относятся, в частности, сосна, ель, лиственница, кедр, тис, можжевельник; к лиственным - береза, дуб, бук, каштан, клен, липа, ольха, осина, ясень.

В зависимости  от породы и условий произрастания  продолжительность жизни дерева может составлять до 300 и более  лет (дуб, сосна, липа, ель). Чем старше дерево, тем толще ствол и тем  ценнее древесина.

Строение, внешний вид и свойства древесины  зависят от направления волокон  по отношению к оси ствола. Для  того чтобы подробно ознакомиться со строением дерева, необходимо сделать три главных разреза: торцевой, тангенциальный и радиальный. Разрез, перпендикулярный к оси ствола, называется поперечным или торцевым, разрез, проходящий вдоль ствола через его сердцевину, - радиальным, а проходящий вдоль ствола на удалении от сердцевины, - тангенциальным.

На поперечном (торцевом) разрезе видны основные части  ствола: кора, древесина и сердцевина. Сердцевина расположена в центре и представляет собой рыхлую ткань диаметром 2–5 мм. Она чаще всего имеет вид небольшого темного пятна.

Между корой и древесиной расположен камбий - тонкий слой живых клеток, благодаря которому дерево растет в толщину. При этом нарастание древесины происходит примерно в 10 раз быстрее, чем коры.

Древесина составляет до 90 % и более объема ствола. Она состоит из ядра и заболони. Ядро примыкает к сердцевине и представляет собой мертвую, не участвующую в физиологических процессах центральную зону. Заболонь - живая зона древесины.

Кора состоит из двух слоев: наружного - корки и внутреннего - лубяного слоя. По лубяному слою выработанные в листьях продукты фотосинтеза поступают к корням. Наружный слой служит для защиты дерева от внешних воздействий.

В раннем возрасте древесина  всех пород состоит только из заболони. Со временем живые элементы вокруг сердцевины отмирают, водопроводящие пути закупориваются и в них происходит отложение экстрактивных веществ (смол, таннидов, красящих веществ).

На поперечном разрезе  ствола легко рассмотреть концентрические  слои вокруг сердцевины - это годичные слои (кольца). Годичные слои нарастают от центра по одному в год и по их числу можно определить возраст дерева

Каждое годичное кольцо состоит  из внутреннего и наружного слоя. Внутренний слой, называемый ранней древесиной, образуется весной и в начале лета. Древесина мягкая и светлая. Наружный слой, или поздняя древесина, нарастает к концу лета. Древесина твердая и темная.

На поперечном разрезе  хорошо заметны светлые, блестящие  линии от сердцевины к коре - это  сердцевинные лучи. Их ширина 0,005–1 мм. Широкие лучи имеют дуб и бук. Они могут быть окрашены контрастно к окружающей древесине и на тангенциальном разрезе напоминают чечевички или имеют веретенообразную форму, а на радиальном разрезе 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. С увеличением количества сердцевинных лучей несколько ослабевает механические свойства древесины.

На поперечном разрезе  лиственных пород видны отверстия  различной величины - это сосуды, проводящие влагу в стволе, на поперечном разрезе березы и ольхи иногда можно обнаружить бурые или коричневые точки, черточки или пятнышки - это сердцевинные повторения, которые являются следствием повреждения древесины насекомыми.

Основной классификацией древесины на породы является деление  на хвойную, лиственную кольцесосудистую, или рассеяннососудистую.

К хвойным породам (табл. 1) относятся такие, у которых хорошо заметны годичные слои из-за того, что поздняя древесина темнее ранней. У хвойных пород нет сосудов, сердцевинные лучи очень узкие и невооруженным глазом не видны. Некоторые хвойные породы содержат смоляные ходы.

К лиственным кольцесосудистым (табл. 2) относятся породы с хорошо заметными годичными слоями. В ранней древесине годичных слоев этих пород крупные сосуды образуют сплошное кольцо отверстий, хорошо видимое простым глазом; в плотной поздней древесине видны рисунки, образованные скоплением мелких сосудов. Сердцевинные лучи видны у большинства пород. Это породы ядровые.

К лиственным рассеяннососудистым (табл. 3) относятся породы, у которых годичные слои видны плохо; сосуды на поперечном разрезе не образуют сплошного кольца, а расположены равномерно по всей ширине годичного слоя. У некоторых пород видны сердцевинные лучи.

При постройке домов из дерева наиболее часто используют древесину  хвойных пород. Это связано с  тем, что хвойные породы древесины  менее подвержены биоразрушению  и более экономичны. Наиболее часто  строители предпочитают сосну, ель, лиственницу, кедр. Хвойную породу выбирают для строительства из-за её большей  по сравнению с лиственными породами прочности, большей биостойкости, кроме того, ствол хвойных пород имеет более правильную форму с меньшим количеством дефектов. Лиственные породы чаще используют для внутренней отделки, изготовления мебели, паркета, дверей, элементов декора, музыкальных инструментов.

Ещё по породе дерева делят  на спелодревесные, ядровые, заболонные (безъядровые).

У спелодревесных пород (ель, пихта, бук, осина) центральная часть ствола отличается от периферической меньшим содержанием влаги, но по цвету не имеет отличия. Породы, имеющие ядро, - кедр, сосна, лиственница, тис, дуб, ясень, ильм, тополь, белая акация, яблоня - называются ядровыми, а породы, у которых нет различия между центральной и периферической частью ствола ни по цвету, ни по содержанию влаги,- заболонными (безъядровыми). К ним относятся береза, клен, граб, липа, самшит, груша и др. У некоторых заболонных пород (береза, бук, осина, ель, клен) наблюдается потемнение центральной части ствола, которую в этом случае называют ложным ядром. Наличие ложного ядра - признак будущего гниения.

Ядровые породы древесины  плотнее, тверже и красивее заболонных. Поэтому их целесообразно использовать для декоративных изделий. Линия перехода заболони в ядро - элемент, украшающий изделия. Заболонные породы имеют сравнительно однородную, мягкую древесину, легко обрабатываемую вручную.

Древесина - материал органического происхождения, обладающий широким спектром разнообразных  физических свойств. Качественные характеристики и особенности древесины меняются в зависимости от  различных  условий произрастания и, главное, от её породы. Для того чтобы подобрать  необходимый материал с подходящими  свойствами, нужно определить породу древесины. Для этого достаточно просто внимательно изучить образец  материала, не прибегаю к использованию  специальных приспособлений.

Основные признаки, по которым определяется порода древесины:

• наличие ядра, ширина заболони и разница в их цветовой насыщенности;
• степень видимости годичных слоев, разница между ранней и поздней древесиной;
• наличие и размеры сердцевинных лучей;
• размеры сосудов; наличие смоляных ходов, их размеры и количество.

Также при определении  породы древесины обращают внимание на цвет, блеск, текстуру. 

   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 светлую окраску, породы теплых зон окрашены интенсивнее. Цвет зависит и от возраста дерева: молодая древесина окрашена светлее.