Благодаря своим физическим свойствам древесина остается одним из самых востребованных материалов для производства мебели. Вот, например, результаты трудов современных мастеров — konyshev.net. Естественно, она должна быть правильно подготовлена. В частности, рассмотрим, какая влажность древесины допустима для изготовления мебели.
Зачем знать влажность древесины?
Один из важнейших для столярных работ показателей – влажность древесины. Отражает он, как ни странно, уровень содержания влаги в материале. Чем опасна избыточная влажность?
- Изменение размеров в результате усушки. Как следствие, нарушается геометрия деталей и всего изделия. Более того, мебель может просто сломаться. При усушке проявляется целый ряд негативных следствий: от коробления до появления трещин.
- Снижение прочности по сравнению с нормативными показателями. Из-за неправильного определения качества пиломатериалов, можно допустить ошибки в расчетах нагрузки и мебель получается нефункциональной.
- Увеличение массы, которое также приводит к неправильному распределению нагрузок в мебели.
- Ухудшение обрабатываемости различными методами.
- Снижение теплоизоляции и повышение звукопроводимости. Данные факторы больше тревожат строителей, но не отметить их нельзя.
Есть ли негативные последствия от использования пересушенного дерева? Несомненно:
- Даже в сухом дереве есть много пор и каналов, которые мгновенно наполняются водой при контакте с ней. В результате, древесина разбухнет, что приведет к тем же последствиям, что и усушка.
- Пересушенный материал теряет прочность и обретает ломкость. Он крошится и плохо обрабатывается.
Оптимальный уровень влажности
Основной способ измерения данного показателя – процент влажности древесины. Он показывает отношение массы воды, содержащейся в материале, к массе этого же материала, но полностью сухого.
Нормативная влажность древесины для тех или иных задач указывается в соответствующем ГОСТе. Например, ГОСТ 475-2016 устанавливает влажность древесины, используемой для изготовления элементов деревянных дверей. Аналогично существуют ГОСТы на различные пиломатериалы.
Как правило, влажность древесины для мебели должна составлять 6-8%. Это заметно суше средних значений для строительных работ (10 – 15%).
Почему требования нормативов по влажности древесины более строги для мебели?
Вышеуказанные негативные факторы избыточной влажности проявляются сильнее, когда речь идет о сложном изделии из нескольких взаимосвязанных элементов (в том числе небольшого размера).
Как измеряется влажность
Лучший способ определения влажности заключается в использовании специального устройства – влагомера. Это электронные приборы, принцип работы которых основан на изменении электропроводности древесины под воздействием влаги. Информация выдается на дисплее в виде процента влажности.
Также состояние древесины можно определить по стружке. Просто сожмите ее в руке и оцените ломкость. Это позволит получить примерное представление об уровне влажности.
Обратите внимание, что для нас важна устойчивая влажность древесины. То есть, влажность, равномерно распределенная по всему объему материала. Такая равномерность достигается в процессе сушки и специальной обработки.
Сушка
Естественная влажность (то есть влажность, имеющаяся в момент заготовки дерева) может достигать 80%. Она распределена неравномерно по объему дерева, что делает невозможной сложную обработку.
Очевидно, что материал для изготовления мебели необходимо подвергать правильной сушке. Выделяется два основных подхода к устранению влаги из дерева:
- Естественная сушка. Процесс проходит в атмосферных условиях за счет постоянной циркуляции воздуха. Организовать его можно даже в домашних условиях, однако, существует предел естественной сушки, составляющий 12-15%. Чтобы производит качественную мебель, древесину нужно высушить сильнее. Кроме того, атмосферная сушка занимает много времени.
- Искусственная сушка. Выполняется в специальных установках под воздействием тепловых пушек, нагревателей и иных приборов, ускоряющих вывод влаги. Выглядит довольно просто, но на практике искусственная сушка вызывает массу сложностей. Как минимум, по причине того, что при резких изменениях температуры древесина может получить повреждения (трещины). Также материал можно банально пересушить, что негативно влияет на долговечность древесины.
Большое значение имеет правильное хранение дерева после сушки, а потому для производства мебели не следует приобретать материалы у сомнительных поставщиков.
Свойства древесины различных пород
Основные параметры, по которым выбирается деловая древесина для производства мебели: прочность, устойчивость к деформации, износостойкость. Все эти три качества объединяют в один показатель – плотность древесины, то есть, отношение массы дерева к его объему.
Виды древесины в зависимости от плотности:
А) Мягкая (до 540 кг/м 3 ) – ель, сосна, осина, липа, пихта, тополь, каштан, ольха, кедр;
Б) Твердая (550-740кг/м 3 ) – лиственница, береза обыкновенная, дуб, ильм, бук, платан, грецкий орех, клен, яблоня, ясень;
В) Очень твердая (от 750 кг/м 3 ) – береза железная, рябина, белая акация, граб, кизил, самшит, фисташковое дерево.
Рассмотрим породы, наиболее востребованные в мебельном производстве:
1. Сосна
Цвет древесины – бурый, бежево-желтый, белый с легкими розовыми разводами. Лучшим материалом для изготовления мебели считаются сосны, растущие на возвышенности с песчаными почвами или на сухих холмах. У такой древесины годичные слои будут выраженными и узкими, близко расположенными друг к другу. Сосна, выросшая в местности с повышенной влажностью, будет иметь рыхлую структуру, а заготовки из неё придется долго сушить, перед тем как пустить в производство.Древесина сосны мягкая, легко царапается и повреждается.
Плюсы:
- податливость в обработке. Сосна легко строгается вдоль волокон, но с трудом – в поперечном направлении. При распиле все наоборот – поперек бревно режется легко, а вдоль – плохо.
- легко склеивается;
- в зависимости от окраса и структуры древесины, сосну используют как для изготовления мебели с последующей лакировкой, так и для каркасов, и различных конструкций с облицовкой шпона из твердых пород;
- как и все хвойные, имеет приятный запах, выделяет фитоцинды, которые считаются лечебными.
2. Ель
Древесина ели мягче сосновой. Кроме того, в стволе имеется большое количество сучков, затрудняющих обработку древесины для изготовления мебельных щитов. По сравнению с сосной, ель лучше впитывает влагу и начинает быстрее гнить. Благодаря маловыразительной текстуре и невысокой прочности, ель чаще всего используется для мозаичной отделки или в конструкциях, которые не испытывают значительных нагрузок при эксплуатации.
Плюсы:
- древесина ели практически не подвержена короблению;
- отлично склеивается.
Наравне с елью применяется и сибирская пихта — эти два дерева имеют сходные показатели.
3. Лиственница
Древесина этого хвойного дерева ценится за необычный красновато-бурый оттенок и высокие эксплуатационные показатели. Из недостатков лиственницы – большое количество смол, что быстро выводит из строя инструменты и вызывает трудности в обработке. При неправильной сушке на древесине лиственницы образуются внутренние трещины.
Плюсы:
- высокая влагостойкость;
- отличные показатели прочности (лучшие среди хвойных пород);
- мало подвержена короблению;
- используется для изготовления резных деталей.
4. Кедр
Желтовато-белая древесина кедра не отличается высокой прочностью и плотностью, поэтому не выдерживает больших нагрузок.
Плюсы:
- стойкость к гниению и червоточине;
- подходит для резьбы;
- имеет специфический древесный аромат.
5. Тис
Красно-бурая со светлыми и темными прожилками древесина тиса обладает высокой прочностью, но и большим количеством сучков.
Плюсы:
- не подвергается червоточине,
- легко строгается и шлифуется,
- малочувствителен к атмосферным переменам.
6. Дуб
На радиальном разрезе дубового ствола четко видны крупные сердцевинные лучи и светлую заболонь. Дуб наиболее широко из лиственных пород используется при изготовлении мебели из массива, благодаря отличному сочетанию показателей прочности и красоты текстуры. Если дуб долго пролежит в воде (несколько десятков лет), его древесина приобретает редкий темно-фиолетовый окрас с зеленым отливом. Дубовая древесина плохо поддается полировке, требует оборудование с резцами высокой закалки.
Плюсы:
- несмотря на высокую вязкость древесины, обрабатывается довольно хорошо;
- легко гнется;
- устойчив к гниению;
- хорошо поддается приемам искусственного старения.
7. Ясень
Древесина по многим качествам похожа на дубовую, но более светлая и не имеет выраженных сердцевинных лучей. Ясень обязательно подвергаются антисептической обработке, поскольку в условиях влажности древесина быстро повреждается червоточиной. Плохо полируется.
Плюсы:
- отлично гнется после пропаривания;
- мало трескается при сушке;
- при обесцвечивании приобретает необычный оттенок седины.
8. Бук
Древесина бука по прочности не уступает дубовой, но отличается высокой гигроскопичностью, поэтому не рекомендуется для изготовления мебели, которая будет эксплуатироваться в условиях повышенной влажности (ванна, кухня). Плохо полируется.
Плюсы:
- высокие декоративные качества: красивая текстура как при радиальном, так и тангенциальном разрезе,
- быстрый в просушке, не трескается;
- легок в обработке: колется, пилится, режется, гнется;
- отлично отбеливается и окрашивается с помощью специальных растворов, — практически не изменяет красивый природный оттенок при лакировании.
9. Граб
Имеет твердую плотную древесину серовато-белого цвета. Его часто называют белым буком, но у граба текстура не столь выражена и нередко имеет косослойное строение, из-за которого дерево плохо колется.
Плюсы:
- после качественной просушки граб становится тверже дуба;
- не подвержен короблению;
- хорошо поддается травлению и отделке.
10. Береза обыкновенная
Древесина березы, несмотря на высокую плотность, неустойчива против гниения, поэтому применяется преимущественно для изготовления фанеры, лущеного шпона, ДСП. Долго и плохо сохнет, подвержена червоточине, сильно трескается, коробится.
Плюсы:
- однородное строение и красивый цвет древесины;
- хорошо гнется;
- в производстве мебели из массива используется в качестве имитации ценных пород (хорошо окрашивается при травлении).
Отдельно выделяют карельскую березу, которая имеет более высокие эксплуатационные показатели, известна необычной фактурой и розовым цветом древесины. Стоит дорого, поэтому применяется, в основном, для облицовки шпоном мебели из массива.
11. Клен
Несмотря на то, что плотная древесина клена крайне редко трескается, он нестоек против сырости. Наиболее ценится клен породы «птичий глаз» и «сахарный» из-за характерной красивой структуры.
Плюсы:
- легко колется, хорошо обрабатывается: режется, полируется;
- имеет однородную структуру без выраженных волокон;
- при окрашивании удачно имитирует ценные породы;
- древесина клена не имеет выраженного ядра, поэтому легко окрашивается, лакируется, покрывается морилкой.
12. Ольха
Мягкая порода, без ярко выраженной структуры. Древесина ольхи быстро темнеет на воздухе, поэтому используется преимущественно в окрашенном виде (под черное или красное дерево). Особенность ольхи: подвергается червоточине в сухих местах, но устойчива к гниению во влажных условиях.
Плюсы:
- быстро сохнет,
- легко поддается столярной обработке,
- хорошо полируется,
- коробится незначительно.
13. Акация белая
Самая твердая лиственная порода, поэтому имеет высокое сопротивление трению, отличается упругостью. В сухом виде плохо поддается обработке, поэтому применяется, в основном, для облицовки мягких пород.
Плюсы:
- прекрасно полируется;
- на воздухе древесина темнеет, отчего текстура приобретает яркий желто-коричневый цвет и выразительную текстуру.
14. Грецкий орех
Чем старше дерево, тем ценнее и темнее его древесина. Самый дорогой сорт – американский черный орех.
Плюсы:
- большое разнообразие оттенков;
- плотная, но податливая к обработке древесина;
- легко окрашивается, благодаря высокому содержанию дубильных веществ (от тонировки под черное дерево до ровного белого цвета).
15. Липа
Применяется в производстве для изготовления фигурных точеных элементов. Содержит мало дубильных веществ, поэтому практически не окрашивается, зато отлично поддается морению (при правильной концентрации раствора, липовой древесине можно придать вид более ценных древесных пород). Нуждается в антисептической пропитке, так как сильно подвержена червоточине.
Плюсы:
- хорошо противостоит сырости,
- древесина прочна и пластична,
- имеет красивый белый и сливочный оттенок.
Как видите, у каждой древесины есть свои достоинства и недостатки, ориентируясь на которые можно выбрать определенный сорт для изготовления мебели из массива.
При производстве мебели, как и при выполнении строительно-отделочных работ с применением древесины, используется высушенный материал. Ввиду своей высокой влажности, свежесрубленная древесина не подходит для столярных работ.
Изделия из сырого дерева с течением времени теряют первоначальный вид, они коробятся и растрескиваются в результате усушки. Сырое дерево плохо поддается покрытию лакокрасочными материалами, быстро поражается насекомыми-вредителями и грибками. Поэтому перед тем как пускать материал в мебельное производство нужно снизить показатель влажности.
Влажностью называют отношение веса влаги, содержащейся в древесине, к массе полностью высушенного материала. Этот показатель выражается в процентах. Свежесрубленная древесина имеет влажность 60…90%, значение показателя зависит от месяца произведения рубки и изменяется в течение года у разных пород деревьев по-разному.
Для строительных работ достаточно просушить материал до уровня влажности 10…15%, а в мебельное производство должен идти материал, имеющий комнатную влажность — 8…10%.
Виды древесины для изготовления мебели
При выборе материала для тех или иных работ, мастера оценивают такие показатели, как твердость, стабильность, степень окисления (изменения цвета под воздействием УФ-лучей), стойкость к нагрузкам, выразительность текстуры.
Для каждой породы дерева, а нередко и для различных частей одного дерева, свойства могут быть разными. Все зависит от условий, в которых ему пришлось расти.
В России для производства мебельных модулей чаще всего используют дуб, бук, липу и клен. Древесина дуба высоко ценится из-за своей прочности и красивой текстуры. Мебель, изготовленная из нее, служит очень долго. Но этот материал сложен в обработке ввиду своей хрупкости. Для изготовления мебели лучше всего брать дуб, которому не менее 150 лет.
Бук имеет красивый цвет: светло-бурый с желтоватым или красноватым отливом, на нем ярко выражены годичные слои. Древесина бука твердая, прочная и тяжелая. Легко имитируется под красное дерево. Пропаренный материал очень гибок, поэтому идеален для изготовления гнутой мебели. Однако бук плохо режется и имеет низкую устойчивость к гниению.
Липа идеальна в обработке, ее древесина мягкая, легкая и прямослойная, легко режется. Поэтому часто используется для резных работ. Мебель из липы красива, но не рассчитана на большие нагрузки. Наилучшим применением этого материала в мебельном производстве считается изготовление декоративных элементов отделки. При сушке липа не трескается и не коробится.
Клен достаточно прочен и тверд, но при этом хорошо режется в любом направлении с сохранением четкости рисунка. Клен может конкурировать с липой в вопросах изготовления резных декоров. Мебельные модули из клена прочнее и тяжелее, чем из липы. Достоинствами этого материала являются также устойчивость к разбуханию и короблению.
Особенности сушки древесины для изготовления мебели
Следующим этапом после выбора и заготовки древесины является ее сушка. Чаще всего древесина сушится в виде пиломатериалов. Бруски и доски легче укладывать в штабель, чем круглые бревна, а процесс сушки проходит наиболее оптимально. Все существующие на сегодняшний день методы сушки принято делить на 2 класса:
- естественную сушку, которую можно провести в домашних условиях;
- искусственную сушку с применением специальных сушильных установок в промышленных условиях.
Рекомендации по естественной сушке дерева в домашних условиях
Чтобы высушить пиломатериалы естественным путем, их нужно уложить в штабель. Штабель следует расположить на опорах (50 см от грунта), а доски в нем переложить прокладками для обеспечения свободного движения воздуха (вентиляции). Обычно расстояние между прокладками составляет около 1,5 м, они размещаются над опорами штабеля по вертикали.
Если штабель будет располагаться на улице, нужно побеспокоиться о защите древесины от атмосферных осадков и солнечных лучей. Можно накрыть пиломатериалы рубероидом или шифером, оптимальный вариант — соорудить навес.
Для сушки древесины можно использовать хорошо вентилируемое помещение, например, чердак или сарай.
Совет:
Перед укладкой досок в штабель обязательно удалите оставшуюся на них кору. Она является благоприятной средой для жизнедеятельности насекомых-вредителей, которые могут повредить не только кору, но и твердые слои древесины.
Скорость сушки зависит от условий ее проведения. На улице в зимнее время материал почти не сохнет, тогда как летом (если оно теплое и сухое) 50-миллиметровые доски высыхают в течение месяца, бревна — в течение трех месяцев.
Для изготовления предметов мебели древесину, высушенную на улице, рекомендуется досушить в доме. Сразу вносить в теплое помещение сырой материал нежелательно, предварительная уличная сушка позволит снять внутренние напряжения и избежать растрескивания.
Если стоит задача быстрее получить готовый материал, подсушенные на улице доски можно досушить рядом с батареей центрального отопления, предварительно замяв молотком, заклеив или закрасив торцы заготовок. Если время терпит, можно расположить заготовки на шкафу или антресолях. При небольшой толщине досок такая просушка займет около трех недель. Зато риск появления трещин максимально сократится.
Искусственная сушка древесины для изготовления мебели
В промышленных условиях сушка пиломатериалов производится в специальных сушильных установках при определенном влажностном и температурном режиме. Условия сушки выбираются в зависимости от влажности исходного материала и требуемых показателей для конечного продукта.
На производствах используют разные типы искусственной сушки:
- камерную;
- контактную;
- вакуумную;
- в жидкой среде;
- в электрополе токов высокой частоты.
Выделяют следующие категории высушенной древесины:
- 1-ю высококачественную — для нужд машино- и приборостроения, создания музыкальных инструментов, лыж, авиационных деталей, моделей;
- 2-ю повышенного качества — для производства мебели;
- 3-ю среднего качества — для изготовления дверей, окон, фрезерованных деталей;
- 4-ю рядовую — для строительных нужд.
Выбирая готовый материал для производства мебели, убедитесь, что он имеет подходящую категорию. Использование хорошо высушенной древесины — залог красоты и долгого срока службы сделанной из нее мебели.
