Pochopenie obsahu vlhkosti je dôležité pre sústružníkov dreva

Vydajte sa na cestu s meračmi Wagner, kde sa veda o obsahu vlhkosti v dreve stáva najlepším spojencom umelca pri tvorbe odolných a krásnych drevených sústruhov.

Či už ste skúsený sústružník alebo nováčik, ktorý objavuje drevenú ríšu, zvládnutie dôkladných, no zároveň kľúčových aspektov obsahu vlhkosti v dreve vám umožní vytvárať výtvory, ktoré zaujmú a vydržia.

S každým otočením sústruhu pochopte šepot dreva, ktorý presne reaguje na jeho vlhkosť, čím zabezpečíte, že vaše výtvory odolávajú praskaniu a deformácii a zostanú nadčasovo elegantné.

Poďme sa ponoriť do sveta, kde sa vlhkosť, drevo a remeselné spracovanie prelínajú a formujú nielen drevo, ale aj príbehy, ktoré pretrvajú celé generácie.

• Pochopenie obsahu vlhkosti
• Dôležitosť kontroly MC
• Relatívna vlhkosť a rovnovážna vlhkosť
• Problémy s vlhkosťou pri sústružení dreva
• Ako dvojité otočenie môže pomôcť kontrolovať zmršťovanie
• Kontrola obsahu vlhkosti
• Sušenie dreva
• Meranie MC pomocou vlhkomera

Úspešné sústruženie dreva, rovnako ako každé spracovanie dreva, si vyžaduje starostlivé riadenie obsahu vlhkosti dreva. Obsah vlhkosti je dôležitým faktorom ovplyvňujúcim fungovanie dreva a trvanlivosť a trvalú krásu hotového výrobku.

Pochopenie obsahu vlhkosti

Všetko drevo obsahuje vlhkosť. Drevo je hygroskopický materiál, čo znamená, že ľahko absorbuje alebo uvoľňuje vlhkosť. Vlhkosť v okolitom vzduchu určuje obsah vlhkosti (MC) dreva.

Relatívna vlhkosť (RH) meria vlhkosť vo vzduchu. Predstavuje, koľko vody vzduch obsahuje v porovnaní s tým, koľko by mohol obsahovať pri danej teplote a tlaku.

S rastúcou relatívnej vlhkosti drevo absorbuje vlhkosť zo vzduchu, čo spôsobuje jeho rozpínanie. S klesajúcou relatívnej vlhkosti drevo uvoľňuje vlhkosť do vzduchu, čo spôsobuje jeho zmršťovanie.

MC je pomer hmotnosti vody v kuse dreva k hmotnosti dreva bez vody. Vzorec je:

MC = (hmotnosť vody / hmotnosť suchého dreva) x 100

Napríklad, 10-librový blok dreva (meraný po vysušení), ktorý obsahuje 1 libru vody, má vlhkosť vzduchu (MC):

(1 / (10 – 1)) x 100 = 11.1 %

Dôležitosť kontroly MC

Drevo sa rozťahuje a sťahuje so zmenou jeho vlhčivosti. Ak sa teda po sústružení kusu vlhčivosť výrazne zníži, drevo sa môže zmršťovať, praskať alebo deformovať. K deformácii dochádza preto, lebo sa drevo zmršťuje viac v smere vlákien ako naprieč vláknami, alebo preto, že drevo je nerovnomerne vysušené.

To znamená, že vlhkosť vzduchu sa musí udržiavať stabilná v rozmedzí približne 2 % počas celého procesu výroby drevených výrobkov a počas celej doby prevádzky výrobku.

Relatívna vlhkosť a rovnovážna vlhkosť

Ako sme už videli, relatívna vlhkosť (MC) je určená relatívnou vlhkosťou okolitého vzduchu. S rastúcou relatívnej vlhkosťou drevo absorbuje vlhkosť. S poklesom relatívnej vlhkosti drevo uvoľňuje vlhkosť do vzduchu. Keď je relatívnej vlhkosti (RV) v rovnováhe s MC, výmena vlhkosti sa zastaví. Toto sa nazýva rovnovážny bod a MC dreva v tomto bode sa nazýva rovnovážny obsah vlhkosti (EMC).

Aby ste predišli problémom s rozťahovaním a sťahovaním, udržiavajte drevo na hodnote EMC blízkej hodnote tam, kde sa bude výrobok používať.

Pre väčšinu vnútorných priestorov v Severnej Amerike je priemerná relatívna vlhkosť 30 % až 50 %, čo zodpovedá elektromagnetickej kompatibilite 6 % až 9 %.

Problémy s vlhkosťou pri sústružení dreva

Nesprávna vlhkosť dreva môže spôsobiť problémy pri sústružení dreva. Ak je vlhkosť dreva príliš vysoká, drevné vlákna budú slabé a drevo sa nebude otáčať hladko. Ak je vlhkosť dreva príliš nízka, drevo môže prasknúť alebo sa odštiepiť.

Nerovnomerné sušenie môže tiež spôsobiť problémy. Drevo, ktoré bolo vysušené príliš rýchlo, môže mať vyššiu vlhkosť v strede ako na povrchu. To spôsobuje, že sa povrch zmršťuje viac ako v strede a vytvára napätie vo vnútri dreva. Pri otáčaní dreva sa napätie uvoľní a drevo sa zdeformuje.

Drevo môže tiež schnúť nerovnomerne, pretože vlhkosť sa uvoľňuje z koncových vlákien rýchlejšie ako pozdĺž vlákien.

Pretože sa drevo zmršťuje viac naprieč vláknami ako pozdĺž vlákien, prílišné zmršťovanie po sústružení dreva môže spôsobiť deformáciu kusu.

Ako dvojité otočenie môže pomôcť kontrolovať zmršťovanie

Dvojité otočenie skracuje čas schnutia polotovaru, zaisťuje plynulé sústruženie a zabraňuje prasklinám a deformácii po sústružení kusu.

Ako už názov napovedá, ide o dvojkrokový proces. Najprv sa zelený polotovar otočí, aby sa odstránila väčšina odpadového materiálu. Potom sa kus nechá dlhšie schnúť. Po odstránení väčšiny odpadového materiálu kus schne oveľa rýchlejšie ako celý polotovar.

Ako drevo schne, kus sa prirodzene deformuje. Keď drevo dosiahne správnu MC, finálne sústruženie odstráni zvyšný odpadový materiál a vytvorí konečný tvar. So správnou MC sa kus po finálnom sústružení nezmrští ani nedeformuje.

Kontrola obsahu vlhkosti

Kontrola vlhkosti začína dlho predtým, ako začnete sústružiť. Existuje niekoľko zdrojov dreva na sústruženie a kombinovaná výroba sa môže značne líšiť v závislosti od typu, ktorý si vyberiete.

Mnoho sústružníkov dreva rado začína so zeleným drevom. Zelené drevo je čerstvo narezané a nebolo sušené. Výhodou zeleného dreva je, že si môžete vybrať kus s výraznejším charakterom ako kus sušeného dreva a môže byť lacný alebo zadarmo.

Sušenie v peci využíva teplo a cirkuláciu vzduchu na urýchlenie procesu sušenia. Drevo sušené v peci sa suší na vlhkosť približne 8 %, čo ho robí vhodným na sústruženie. Nevýhodou je, že je relatívne drahé.

Drevo sušené na vzduchu je lacnejšie ako sušené v peci, ale zvyčajne sa suší iba na približne 10 % až 18 % obsahu vlhkosti. Pred konečným sústružením budete musieť toto drevo ďalej sušiť.

Sušenie dreva

Ak používate drevo, ktoré nie je vysušené na správny obsah vlhkosti 6 % až 9 %, budete ho musieť vysušiť sami. Existuje niekoľko spôsobov, ako to urobiť. Po prvé, môžete ho vysušiť na vzduchu v uzavretom priestore s relatívnej vlhkosťou 30 % až 50 %. Sušenie týmto spôsobom môže trvať mnoho mesiacov, ale je lacné a zaisťuje pomalé a rovnomerné sušenie.

Môžete ho tiež sušiť v peci pomocou domácej pece. Ak máte malý uzavretý priestor, môžete ho vykurovať bežnými žiarovkami. Niektorí ľudia mali úspech so sušením dreva v mikrovlnnej rúre. Ak sa to však nerobí správne alebo príliš rýchlo, môžu nastať problémy.

Čelné vlákna schnú rýchlejšie ako zvyšok dreva. Rovnomernejšie schnutie môžete zabezpečiť ochranou čelných vlákien vrstvou produktu, ako je Anchorseal.

Bezplatné stiahnutie – Je pre vás najlepší vlhkomer s kolíkom alebo bez kolíka?

Použitie stupnice na určenie, kedy je drevo suché

Ako drevo schne a blíži sa k svojej EMC, sušenie sa spomaľuje a nakoniec sa zastaví. Kedy sa to stane, zistíte vážením dreva. Musíte to urobiť v kontrolovanom priestore, kde udržiavate relatívnu vlhkosť 30 % až 50 %.

Pomocou presnej digitálnej váhy vážte drevo každé pár dní a zaznamenávajte hmotnosť, kým neprestane strácať na váhe. Keď sa drevo stabilizuje, dosiahne správnu hydratačnú teplotu a je pripravené na sústruženie.

Použitie stupnice na presné meranie MC

Presnú vlhkosť dreva môžete zmerať aj pomocou váhy. Je to zložitejší a zdĺhavejší proces, ktorý si vyžaduje veľmi presnú váhu. Na sušenie dreva je tiež potrebná pec. Drevo pri schnutí uvoľňuje toxické chemikálie, takže pec musí byť určená výhradne na tento účel.

Najprv si z dreva, ktoré chcete zmerať, odrežte malý blok s rozmermi približne 1 cm na strane. Odvážte blok s presnosťou na desatinu unce a zaznamenajte si ho. Toto sa nazýva „počiatočná hmotnosť“.

Potom blok vysušte v peci pri teplote približne 210 až 220 stupňov Celzia. Budete ho musieť sušiť približne 24 hodín. Potom drevo každých pár hodín vážte a zaznamenávajte hmotnosť. Keď drevo prestane strácať hmotnosť, je suché.

Odvážte blok a zaznamenajte hmotnosť. Toto je „hmotnosť po vysušení v peci“. Potom použite tieto dve hmotnosti na výpočet MC:

MC = ((počiatočná hmotnosť – hmotnosť po vysušení v peci) x 100) / hmotnosť po vysušení v peci

Meranie MC pomocou vlhkomera

Meranie vlhkosti pomocou váhy je časovo náročné a zdĺhavé. Vlhkomery ho môžu urýchliť a spríjemniť.

Existujú dva typy vlhkomery dostupné: merače s kolíkmi a bezkolíkové merače.

Kolíkové merače využívajú na meranie vlhkosti dreva elektrický odpor vlhkosti. Merací prístroj má dva kovové kolíky, ktoré sa zatlačia do dreva do požadovanej hĺbky. Odpor sa meria medzi kolíkmi. Čím nižší je odpor, tým vyššia je vlhkosť dreva.

Merače s hrotovým uzáverom sú citlivé na teplotu, takže sa zvyčajne dodávajú s tabuľkou korekcie teploty. Sú tiež citlivé na chemické zloženie druhu dreva, takže sa zvyčajne dodáva s nastavením druhu.

Orientácia drevených vlákien tiež ovplyvňuje odčítanie, takže je potrebné zatĺcť kolíky so správnou orientáciou.

Bezkolíkové merače vysielajú cez drevo elektromagnetický signál, ktorý meria dielektrické vlastnosti dreva. Na odčítanie hodnoty umiestnite merač na rovný povrch dreva. Hodnota je k dispozícii v priebehu niekoľkých sekúnd. Nie sú tam žiadne kolíky, ktoré by poškodzovali povrch dreva. Nestrácate čas zatĺkaním kolíkov do dreva, takže bezkolíkový merač sa dá použiť oveľa rýchlejšie.

Bezkolíkové merače sú citlivé na hustotu dreva a majú nastavenie druhu dreva, ktoré to kompenzuje. Na meranie v rôznych hĺbkach použite dobrý bezkolíkový merač s voliteľným nastavením hĺbky. Orientácia vlákien neovplyvňuje namerané hodnoty.

Merače vlhkosti dreva

Merače vlhkosti dreva sú oveľa rýchlejšie, jednoduchšie a spoľahlivejšie ako použitie váhy na meranie MC.

Bezkolíkové merače majú oproti kolíkovým meračom tieto výhody:

• Nepoškodzujú povrch dreva
• Nevyžadujú orientačné a zatĺkacie kolíky
• Nie sú tam žiadne kolíky, ktoré by sa dali ohnúť alebo zlomiť
• Nie sú ovplyvnené teplotou a orientáciou zŕn
• Sú rýchlejšie a jednoduchšie na používanie

Eric Wagner

Eric s nadšením bojuje proti problémom s vlhkosťou, ktoré spôsobujú miliardy dolárov odpadu v Spojených štátoch a zvyšku sveta. Pomáha mu aj to, že rád trávi svoj voľný čas prácou s drevom a vie, že jeho projekty nebudú mať problémy s vlhkosťou.

Posledná aktualizácia 6. októbra 2023