Co to jest bonding zębów i jakie są jego etapy?

Ostatnio używam wyrażenia "finger-jointing", gdy mówię o tym, jak można "przedłużyć" kawałek drewna. Jest to często stosowana metoda, więc myślę, że należy powiedzieć o niej więcej. O innych połączeniach, takich jak jaskółczy ogon jest o wiele bardziej popularne, być może również dlatego, że jest bardziej spektakularne i szeroko stosowane przez tych, którzy uważają obróbkę drewna za sztukę. Ale łączenie palcami, choć stosowane do ważnych półproduktów, takich jak masywne panele oraz wiązki płytkowe, gdzie wymagania wytrzymałościowe są bardzo wysokie, nie jest tak szeroko promowana. Teraz jednak nadszedł jego czas.

Połączenia drewniane dzielą się na dwie szerokie kategorie: demontowalne i nie demontowalne. Nie sądzę, bym musiał określać, co każda z nich oznacza, nazwy są oczywiste. Każda kategoria ma różne sposoby wykonania połączenia. Łączenie na ząb należy do kategorii połączeń niedemontowalnych i jest uważane za najbardziej stabilne pod względem długości. To nie tylko dopasowanie dwóch kawałków obrobionego drewna, ale także klej, którego właściwości wpływają na wydajność połączenia. Kawałek drewna łączony na wczepy klinowe jest mocniejszy niż kawałek tego samego rozmiaru, ale w jednym kawałku, ponieważ naprężenia w drewnie są eliminowane. W rezultacie drewno nie skręca się ani nie wygina, a ryzyko pęknięć jest wyeliminowane, ponieważ słabe, wadliwe obszary zostały usunięte.

Powiedziałem, że jest to najbardziej stabilne i najmocniejsze połączenie wzdłużne. Ale dlaczego jest ono mocniejsze od tego wykonanego na płaskich końcach? Ponieważ, wraz z wprowadzeniem zębów łączących, metoda łączenia jest zupełnie inna niż w przypadku łączenia doczołowego:

• powierzchnia styku staje się znacznie większa,
• Łączenie nie odbywa się na końcu włókna, ale równolegle do niego.

Kawałki drewna, które mają zostać połączone, są obrabiane na końcach w celu utworzenia zygzakowatego profilu, który przywodzi na myśl zęby (lub palce, w języku angielskim znane jako "finger" joint). staw palca- finger joint). Zęby na obu końcach muszą być idealnie dopasowane, aby uzyskać wysokiej jakości połączenie. Jeśli jedna strona ma dłuższe zęby, klej nie będzie w stanie się utrzymać, ponieważ będą one naciskać na wgłębienie. Spowoduje to słabe połączenie, które może ulec uszkodzeniu. Jeśli zęby są krótsze, w linii kleju mogą pojawić się dziury lub większe nagromadzenie brzydko wyglądającego kleju.

Geometria złącza jest bardzo ważna i dlatego jest obecnie wykonywana za pomocą precyzyjnych narzędzi (frezów). Jest to dość trudne do wykonania ręcznie, odchylenie o jedną dziesiątą milimetra może spowodować uszkodzenie połączenia. Zęby mogą być dłuższe lub krótsze, grubsze lub cieńsze, w zależności od użytego frezu. Warto wiedzieć, że połączenie z dłuższymi zębami jest mocniejsze niż połączenie z krótszymi zębami, podobnie jak połączenie z większą liczbą cieńszych zębów jest mocniejsze niż połączenie z mniejszą liczbą grubszych zębów.

W fabrykach, w których produkowane są panele z litego drewna lub belki laminowane, łączenie kawałków drewna w długie elementy jest częścią procesu produkcyjnego. Dlatego też istnieją specjalne, czasami zautomatyzowane, linie, które to robią. Etapy takiego procesu wyglądają następująco:

• Wybór i przygotowanie materiału
• formowanie zębów
• nakładanie kleju
• wyrównanie i dociśnięcie końców elementów
• utwardzanie kleju

Wybór i przygotowanie materiału Obejmuje usuwanie wad drewna i prostowanie końców do frezowania. Przed tym etapem drewno jest suszone do wilgotności równowagi 10-14% w zależności od wymagań, po czym jest cięte do wymaganych wymiarów.

Formowanie zębów jest, jak już wspomniałem, najważniejszym etapem. Niewłaściwy wybór profilu wpływa negatywnie na wiązanie i wytrzymałość panelu lub belki. Długość zębów różni się w zależności od wymagań gotowego produktu, przy czym te dla belek są znacznie dłuższe niż te dla paneli. Zęby są wykonane z frezarki wysoka wydajność z bardzo wysoką dokładnością.

Nakładanie kleju można wykonać za pomocą różnych urządzeń. Można na przykład użyć aplikatora, który odtwarza profil główek. Klej jest na nim umieszczany, a następnie przepuszczany przez wyprofilowane główki, przenosząc w ten sposób klej na zęby. Stosowane są również urządzenia dyszowe podobne do pistoletów natryskowych. Gdy uformowana końcówka przechodzi przez dyszę, pewna ilość kleju jest uwalniana i osadzana na zębach. Niezależnie od metody, ilość kleju musi być bardzo dokładnie kontrolowana. Zbyt mała ilość spowoduje poluzowanie wiązania. Ilość kleju powinna być nieco większa niż ilość pokrywająca 2 końce, aby po ich złożeniu i dociśnięciu w celu dokładnego dopasowania nadmiar kleju wypłynął. W ten sposób będziesz mieć pewność, że linia kleju jest ciągła.

Kleje stosowane w przemyśle są zazwyczaj melaminowo-mocznikowe, farmaldehydowe lub rezorcynowe. Muszą one zapewniać bezpieczne i odporne na wilgoć wiązanie. Kleje te są utwardzane termicznie. Można również stosować PVA (polioctan winylu), klej utwardzany na zimno. PVA jest szeroko stosowany w małych fabrykach lub warsztatach.

Aby wykonać połączenie, pokryte klejem końce muszą być wyrównane i dociśnięte. Operacja ta jest bardzo ważna, ponieważ jeśli kawałki drewna nie są prawidłowo wyrównane, mogą powstać krzywe elementy. Ponadto, jeśli nacisk wywierany na nie w celu ich połączenia nie jest wystarczająco wysoki, wewnątrz linii kleju mogą pozostać puste miejsca, osłabiając w ten sposób wytrzymałość. Aby wyeliminować takie problemy maszyny specjalne.

Ostatnim etapem jest utwardzanie klejugorący lub zimny, w zależności od jego charakteru.

Połączenia palcowe można również wykonywać między kawałkami drewna różnych gatunków. Zmiana jednego koloru na inny jest naprawdę interesująca. Stosuje się je również do innych drewnianych przedmiotów, nie tylko boazerii (krzesła, stoły, meble, drzwi, okna). Jako ciekawostkę dodam, że w przeszłości używano ich do łączenia drewnianych elementów pierwszych samochodów. A i teraz w luksusowych samochodach nadal można spotkać drewniane elementy łączone na palce.

Linia kleju jest bardzo dyskretna i przezroczysta lub lekko brązowawa. Nie ma problemów z niezgodnością w wykończeniu, ponieważ panele lub belki mogą być barwione i lakierowane lub pokryte olejem. Materiały wykończeniowe powinny być dobierane w zależności od miejsca, w którym połączone produkty będą używane, wewnątrz lub na zewnątrz.