Справочник по деревообработке о производстве дверей

Раньше мебель была деревянной. Самыми распространёнными, массовыми изделиями можно считать “грубо сколоченные” табуретки. Но в процессе развития их производства росло мастерство мебельщиков, приводившее их к созданию изящных невесомых “венских” стульев. Современное поточно-массовое производство мебели из заменителей древесины почти приучило массового потребителя к тому, что столешница может быть сделана из опилок, оклеенных бумагой, а кромка и вовсе из пластмассы. А как же быть с тем, что можно назвать “чувственными свойствами”? Они ведь имеют непосредственное отношение к нашим чувствам осязания, зрения, слуха, обоняния, запаха и вкуса. Эти свойства включают цвет, запах, резонанс и т.д., и лишь отчасти могут быть объяснены и описаны в научных терминах. Например, несколько эмоциональное определение “тёплого” дерева является физической реальностью, дерево осязается, как тёплое, особенно по сравнению с металлом. Мы можем объяснить это научно, в терминах низкого коэффициента теплопроводности сухого дерева, но всё равно остаётся аура тепла, наводящая на мысль о его “дружественности”. Самая качественная и самая дорогая мебель всегда останется деревянной и всегда будет хранить тепло рук мастера, создавшего её. Специалистам давно известно значение проблемы влажности древесины и её влиянии на качество продукции. Теперь мы попробуем свести воедино эти две темы и посмотрим, как грамотные мебельщики, изготавливающие деревянные двери и дверцы, с незапамятных времён справляются с изменением размеров детали под влиянием изменения её влажности. Способы защиты деревянных деталей от перепадов влажности известны специалистам довольно давно – это “химическая стабилизация” древесины, т.е. пропитка их различными химическими веществами, такими как, например, метакрилат метила, фенолформальдегид или полиэтиленгликоль. Однако, методы эти трудоёмки, требуют значительных временных затрат и большого распространения не получили. В высококачественных изделиях эта проблема решается конструкционными методами. Многие предметы мебели и домашнего обихода прожили не одну сотню лет именно потому, что в их конструкцию была заложена возможность приспосабливания к естественным изменениям собственных размеров.

Конструкция из рамы и филёнчатых панелей являет собой пример того, как совмещаются функциональные требования к конструкции и эстетические требования к ней. Много веков назад мастера убедились в том, что добиться прямоугольной формы и поддерживать её в течение длительного времени можно использованием обрамления её продольными элементами конструкции, все размеры и углы которых тщательно выдержаны. Пространство между ними заполняется деревянной панелью, размер которой в направлении перпендикулярно волокну, без сомнения будет подвергаться изменениям в зависимости от времени года. Однако, если срезать края панели под углом (“на ус”) и вставить её в пазы рамы, панель получит возможность свободного перемещения при усушке и разбухании. Поскольку укос делается достаточно широким, глаз человека не замечает его перемещения, как это было бы, если бы панель плотно соединялась с пазом простым шипом. Эта базовая конструкция применяется во множестве вариантов, начиная от отделки стен панелями и архитектурной деревообработки, и заканчивая изготовлением мебели и дверей. Классический пример, известный всем – шестипанельная дверь. В классической конструкции панель традиционно закрепляется на раме только в центре верхнего и нижнего брусков, так что она равномерно двигается внутри пазов правого и левого брусков. Старые мастера, несомненно, интуитивно определяли необходимый зазор между краями панели и дном пазов. В наши дни, прежде, чем подобный навык появится, можно воспользоваться научной оценкой величины требуемого зазора в соответствии с формулой усушки:

dD = D S (dMC/fsp),

где: dD – изменение размера по причине усушки

D – первоначальный размер S – процент сжатия (он различается для древесины тангенциального и радиального распила; берём его из специальной таблицы) dMC - изменение содержания влаги (так как формула применима только к потере или набору деревом влаги ниже точки насыщения, значения влажности выше точки насыщения в расчёт не принимаются. К примеру, если влажность древесины была 86%, а затем она высохла до 9%, dMC рассчитывается, как от 0.28 до 0.09 и будет равна 0,21, поскольку между 86% и 28% усушки не происходит).fsp – точка насыщения

Рассмотрим в качестве примера сосновую дверь с филёнками шириной 450 мм. В подобных конструкциях слишком маленький зазор приведёт к катастрофическим последствиям, и нет ничего страшного, если зазор будет чуть больше. Из справочной таблицы мы узнаём, что коэффициент сжатия для сосны S = 6.1%. Ожидаемое максимальное содержание влаги 14%. Влажность древесины на данном этапе – 8%. Поскольку филёнка закреплена посередине, мы можем ожидать её симметричного поведения и подсчитать зазор для одной стороны:

dD = 225 (0.061) (0.14 – 0.08)/0.28 = 2.94 мм

т.е. для расширения филёнки трёхмиллиметрового зазора вполне хватит. Давайте теперь посмотрим, насколько она сожмётся, если содержание влаги упадёт до 4%:

dD = 225 (0.061) (0.08-0.04)/0.28 = 1,96 мм

Так что размеры соединения должны позволять филёнке не только расширяться, но и сужаться. Кстати, окрашивать её детали рекомендуется по отдельности, а не в собранном виде – ведь тогда в сухую пору филёнка сожмётся и неокрашенная полоска станет видна.

Если неопытный мебельщик скопирует только внешний вид такой двери без правильных расчётов, то его могут ждать неприятности – плотно вогнанная панель в сухой период лета может треснуть пополам, а осенью, во время дождей, она, разбухнув, может перекосить или даже сломать раму.

Не правда ли, забавно, что стиль, первоначально выработанный для того, чтобы скомпенсировать изменения размеров деревянных деталей, сегодня копируется в дверях, выштампованных из металла или отлитых из пластика, а многие из нас даже не подозревают о его изначальном предназначении?

В значении, придаваемом дереву, важен и элемент человеческого участия. Дерево нашло своё применение потому, что это был самый подходящий, доступный и логичный по применению материал для удовлетворения функциональных потребностей, но вместе с производственными навыками развивались и высокая степень художественного творчества и эстетическое восприятие. Тот факт, что по причине широкомасштабности производства, товары потеряли свою чувственность, является одной из причин того, почему настоящее дерево, особенно ручной работы, сохраняет свою ценность.

Известный американский специалист в области деревообработки, знаменитый резчик по дереву и человек, по-настоящему влюблённый в своё дело, профессор Брюс Ходли, в своей книге “Понимание дерева” приводит интересный пример. Это эксперимент, который он проводил с несколькими группами студентов, преподавая в Массачусетском Университете. В комнате для семинаров стоял длинный ореховый стол. Он имел приятные пропорции, слегка скруглённые края, к торцам его форма была уже, чем в середине. Он был мастерски изготовлен, его поверхность была покрыта тщательно подобранным красивым ореховым шпоном. По краю была пропущена массивная облицовка из цельного ореха, придававшая всему столу ощущение целостности.

Рассадив группу студентов вокруг стола, Ходли привлекает их внимание к его отличительным особенностям, от внешнего вида и дизайна, рисунка на поверхности и особенностям конструкции, до его общей важности и резонанса. Он спрашивает студентов, согласны ли они с его мнением, и они, как правило, с энтузиазмом соглашаются. Тогда Ходли говорит: “Если это такой действительно прекрасный стол, эстетически привлекательный и хорошо сделанный, то так ли это важно, из чего он сделан… Вы же все понимаете, что это пластик, не так ли?”

Выражение неподдельного шока на лице каждого студента показывает, что на самом деле это важно. Замешательство углубляется по мере того, как Ходли начинает расхваливать достижения современных технологий, которые позволяют в точности имитировать физические свойства материала, и фотографические методы, позволяющие в мельчайших деталях имитировать строение древесины.

Когда Ходли чувствует, что он добился своей цели, он признаётся в своей проделке и заверяет студентов в том, что стол на самом деле сделан из подлинного ореха. После кратковременного эмоционального смятения, студенты прощают его, когда понимают цель невинного обмана. Группа соглашается с тем, что “при прочих равных” (как пишут обычно учебники), разница между настоящим деревянным столом и синтетической подделкой действительно существует. В чём бы она ни заключалась, эта разница, в ней скрыта мистическая тайна дерева.

Пишите:sae@sae.kiev.ua