Гибочное приспособление для термической обработки древесины

Преимущества и недостатки обжига пиломатериалов

Основное достоинство методики состоит в том, что она не требует нанесения пропиток, антисептиков, которые порой не являются экологически чистыми и могут содержать даже токсичные компоненты. Прочие преимущества обжига дерева:

• возможность проведения своими руками,
• отсутствие потребности в особых навыках, дорогостоящих инструментах,
• защита материала от ветра, влаги, плесени, микробов, насекомых, ультрафиолета,
• экономичность,
• придание пожаробезопасности (повторное возгорание почти невозможно),
• надежная профилактика гниения,
• обеспечение износостойкости, повышение срока службы.

К минусам можно отнести лишь трудоемкость процесса, который выполняется без наличия промышленного оборудования, ведь придется вручную обжечь каждую доску, затем зачистить и обработать ее. Тем не менее, неповторимая фактура, оригинальный вид и уникальные технические характеристики обожженного дерева нивелируют все возможные недостатки и повышают популярность технологии.

Термообработанная древесина — ВикиСтрой

В 1997 году на одном из деревообрабатывающих заводов Финляндии в г. Миккели внедрили новую технологию, которая получила название <�термообработка>. При данном технологическом процессе сушку ведут при температуре 150 — 230 градусов. Чем выше температура, тем больше потеря веса за счет испарения летучих соединений (иными словами, дерево становится легче). Чем больше потеря веса, тем меньше в древесине остается воды. В зависимости от условий термообработки и породы дерева остаточная влажность древесины на 40 — 60% меньше, чем у высушенной обычным способом.

Процесс термообработки обычно длится около 24 часов. Влажность древесины после термообработки уменьшается на 80 — 90%. Как следствие, существенно уменьшается ее теплоемкость: термообработанное дерево нагревается значительно слабее необработанного, приближаясь по этому показателю к абашу. Поверхность термообработанной древесины не пористая, а плотная, что значительно снижает способность дерева впитывать влагу из воздуха (на 30% — 90% в зависимости от температуры и времени сушки).

На практике это означает, что дерево способно отталкивать воду без дополнительной обработки специальными пропитками. При термической обработке разлагаются древесные сахара, являющиеся питательной средой для микроорганизмов, способствующих гниению дерева. Оно становится исключительно стойким к гниению, приближаясь по этому показателю к лиственнице, а, следовательно, и гигиеничным материалом.

Особо следует отметить, что хвойные породы дерева практически полностью теряют смолу, сохраняя замечательный аромат, усиливающийся при повышении влажности и температуры воздуха.

При термообработке древесина меняет цвет, приобретая красивый коричневый оттенок. Следует отметить, что изменение цвета — сквозное, что хорошо видно на срезе. Царапины на такой поверхности практически незаметны. Изменяя температуру термообработки можно добиваться желаемого оттенка древесины и/или степени устойчивости к условиям окружающей среды.

Где используется термообработанная древесина?

Благодаря красивому внешнему виду и уникальным свойствам термообработанной древесины ее можно использовать во многих областях, в том числе для внутренней отделки саун, для наружной обшивки строений, устройства полов, как паркетных, так и дощатых, изготовления садовой мебели, лодок, музыкальных инструментов и т.п.

С точки зрения планетарной экологии в качестве материала для полоков в сауне и бане термообработанная древесина (в том числе, хвойных пород) является достойной альтернативой традиционному абашу-самбо, которое растет только в экваториальных вечнозеленых, так называемых, <�дождевых> лесах — основном источнике кислорода в атмосфере Земли, которые невозможно восстановить.»

Что происходит с деревом при термообработке?

Смола высыхает или полностью испарается. Цвет становиться темным. Теплопроводность 0-30% Поверхностная прочность возрастает. Способность впитывать влагу уменьшается. Бактериостойкость увеличивается. Чувствительность к воздействию неблагопрятных условия окружающей среды уменьшается Склонность к деформации на 30-90% ниже по сравнени с необработанной. Балансовая влажность на 10-50% меньше по сравнению с необработанной. Меняется клеточная структура дерева, становясь такой, как если бы дерево сушили несколько сотен лет.

Инструмент для гибки металла: что это и как его выбрать?

Общие сведения о гибочном инструменте При сгибании на листовой металл одновременно воздействует несколько сил, приложенных в различных точках и направленные в противоположном направлении. Внешняя сторона листа при этом растягивается и увеличивается в размерах, а нижняя наоборот должна сжиматься и уплотняться. Обеспечить такую деформацию, да еще и высокого качества должен гибочный инструмент.

При этом усилие, развиваемое инструментом, должно быть строго дозировано. Если оно недостаточно, то деформация может получиться упругой. В этом случае после прекращения усилия металл спружинит и разогнется обратно. Если же усилие окажется слишком большим или будет приложено в неправильном направлении, то сгибаемый металл может переломиться.

Поэтому, при изменении формы металла, на него действуют следующие деформации:

— Сжатие; — Растяжение;

Универсальный гибочный инструмент

может придавать металлу различную форму: сгибать под углами различной остроты, скручивать по продольной или поперечной оси. Другие разновидности гибочных приспособлений, такие какинструмент для завитков или для скручивания, позволяют решить более специализированные задачи.

На чём основана технология изготовления

Технология изготовления термодревесины заключается в постепенном нагреве её волокон до высокой температуры. Цель процесса — изменение молекулярной структуры и улучшение характеристик материала. Этот цикл состоит из нескольких этапов:

• Материал помещается в специальную камеру, где и происходит процесс термообработки и сушки дерева.
• Находясь в условиях атмосферного давления, заготовка разогревается до температуры 115°С. В результате происходи обильное выделение пара, наполняющего внутреннее пространство рабочей камеры. Постепенно он выдавливает из него весь воздух.
• Температура герметичного объёма наращивается до 150-190°С. Конкретная величина определяется исходя из сорта дерева и требуемой степени его обработки.
• В процессе термостатирования, в камере нагнетается установленное избыточное давление ы 2-4 Атм, которое поддерживается подключенным к системе вакуумным насосом и удерживается на протяжении 5-6 ч.
• По истечении необходимого промежутка времени, разряжение рабочей камеры сравнивается с атмосферным. Образовавшиеся на поверхности заготовки продукты внутреннего распада и конденсат испаряются естественным путём. За счёт этого не происходит повреждения заготовки и отсутствует горелый запах.

Подчеркиваю! Значения давления в рабочем объёме, температуры сушки и времени проведения цикла могут изменяться, я привел их в усреднённом варианте.

Термообработка дерева в домашних условиях

Чтобы создать термодревесину своими руками потребуется:

• Бак, который можно закрыть настолько плотно, что воздух туда не будет поступать.
• Обеспечить постоянный равномерный нагрев всей площади резервуара.
• Емкость с жидкостью, для создания термического пара внутри бака.
• Инструмент для размещения сырья.

Принцип работы: внутрь бака помещается кусок древесины, конструкция непрерывно подогревается чаще всего электрическим способом до температуры не ниже 135 градусов.

Еще один простой вариант для термообработки в домашних условиях небольших кусков древесины: прокипятить его в кастрюле 1,5 часа, завернуть в полотенце и дать просохнуть рядом с обогревателем. Этот способ актуален для тех, кто занимается резкой по дереву.

Термодревесина — материал экологически чистый. Не требует особого покрытия, используется как для внешней отделки помещения, так и для внутренней. На осадки и перепады температуры не реагирует. Прослужит своим хозяевам десятки лет, сохранив благородный внешний вид и защитные качества.

Классификация

Есть 3 способа термообработки материалов древесного происхождения. Отличаются они способом паровой обработки:

• Вышеупомянутый одноступенчатый, в котором поддерживается постоянное значение нагрузок. 
• Ещё одним способом является многоступенчатая термообработка. Здесь подразумевается периодическое изменение значение давления пара. Этот вариант ещё более качественный и способствует получению лучших защитных свойств. 
• Изготовление термодревесины высшего сорта осуществляется обработкой азотом (вместо пара). Продукция, полученная таким способом, отличается относится к высшей ценовой категории. 

Классификация реализуемой термообработанной древесины осуществляется следующим образом:

• Первый класс. Дерево выдерживается при температуре, не превышающей 190°С. Результат слабый, структура волокон слегка изменяет цвет.
• Второй класс. Рабочая температура равна 210°С. Показатели износостойкости и стойкости к возникновению процессов гниения возрастают. Становится более заметен тёмный оттенок.
• Третий класс. Термообработка древесины осуществляется при температуре до 240°С. Цвет становится тёмным, качественные характеристики материала поднимаются практически до максимального уровня.

Подчеркиваю! Уточните у продавца, к какому классу относится интересующий вас материал. От этого зависит его стоимость и качество.

Что такое термодерево

Термодревесина — это, в первую очередь, декоративный материал, использующийся как для внутреннего интерьера, та к и для наружной обшивки стен домов, подшивки кровли, ограждений, различные элементов декора. Ввиду этого существует целый ряд способов обработки термодерева для придания ему определенного внешнего вида, а также (если речь идет о внешнем использовании) защиты от воздействия неблагоприятной внешней среды.

В процессе самой термообработки благодаря возможности выбора режима из одной и той же породы дерева можно получить термодерево различных оттенков — от светло-золотистого до темно коричневого или шоколадного. Тем дольше дерево подвергается воздействие температуры, те м оно темнее. Заказывая термодеревао, вы можете выбрать определенный оттенок — более светлый или темный, в зависимости от будущего интерьера или проекта дома. Наши специалисты вносят изменения в технологический процесс и в результате мы получаем на выходе древесину, которая оптимально подойдет для ваших дизайнерских задач.

Экологичность

5

Влагоустойчивость

4

Устойчивость к вредителям

5

Устойчивость к механическим повреждениям

4

Внешний вид

5

Суть производства термодревесины по большому счёту сводится к одному химическому процессу. Это термогидролиз древесины в условиях ограниченного доступа воздуха в атмосфере водяного пара в диапазоне температур 150-240°С. Разница в нюансах. Так, у французов получение термодревесины по технологии Bois Perdure сводится к циклу последовательных операций высокотемпературной сушки древесины естественной влажности, термомодификации и охлаждения древесины в камере в атмосфере водяных паров и газов, выделяющихся из древесины.

Избыток паровоздушных выбросов, образующихся при сушке и термомодификации древесины, утилизируется путём сжигания в газовой горелке. Другая французская технология Retification основана на использовании азота вместо водяного пара в качестве защитной среды. Причём сама термомодификация осуществляется при температуре 200-260°С. Процедура же длится в общей сложности 7-16 часов.

Использование термодревесины.

Особенностью изобретённой в Нидерландах технологии PLATO является многоступенчатая обработка «влага — тепло — давление», осуществляющаяся путём цикличного термогидролиза древесины при температурах 150—180°С и давлении до 1,6 МПа. В автоклаве проходят несколько ступеней обработки древесины.

Её сначала разогревают до температуры термомодификации, затем помещают в горячую воду 150-180°С под сильным давлением, после чего охлаждают, затем сушат. Уже сухую, её снова разогревают. И снова охлаждают. И длится всё это более 20 часов. А вот немцы, разработавшие технологию Oil Heat Treated, стали варить дерево в горячем масле(льняном,подсолнечном, рапсовом, талловом и других).

Принимая во внимание стоимость продукта, требуемого для обработки, о цене такой термодоски догадаться несложно. Финская технология изготовления термодревесины отличается тем, что термомодификация древесины осуществляется в защитной атмосфере водяного пара при температурах 185-212°С, где содержание кислорода снижено до 3,5%

Весь процесс разбит на пять этапов.

Сначала древесину разогревают в паровоздушной атмосфере при избыточном давлении. Непосредственно процесс термогидролиза осуществляется в паровоздушной атмосфере при небольшом избыточном давлении.

Что такое самшит

Как смастерить столярный верстак

Как сделать стол из эпоксидной смолы

Пропитка от влаги и гниения

На третьем этапе происходит охлаждение древесины в паровоздушной атмосфере при нормальном давлении до температуры 100°С. И далее кондиционирование древесины для доведения её влажности до заданных значений: от 4 до 6%. Последний этап: охлаждение материала до температуры 30-40°С. Причём спешка в этом деле неуместна.

По финской технологии общая продолжительность процесса при обработке предварительно высушенной древесины составляет около двух-трёх суток. Если же используют влажный материал, то цикл термомодификации увеличится соразмерно сроку сушки.

Термодревесина.

Печная оснастка

Cronite Klefisch GmbH Siemensstrasse 1 50354 Hurth Deutschland

Печная жаропрочная оснастка широко используется при термической и химико-термической обработки деталей в металлургии и машиностроении в термических печах с окислительной и защитной атмосферой. Обычно выделяют стандартную печную загрузочную оснастку из жаропрочных сплавов для таких производителей печных установок как Aichelin, ALD, IPSEN, Nabertherm, Schmetz, Solo, ECM и других, работающих прежде всего на машиностроительных и автомобилестроительных предприятиях, а так же специализированная печная загрузочная оснастка разрабатываемая специально для оптимизации загрузки мелко-серийных деталей для термической обработки.

Производство печной оснастки

Компания Safe Cronite является признанным лидером в Европе в производстве загрузочной печной оснастки и износостойких элементов из жаропрочной стали для высокотемпературных производств, металлургии, энергетики, автопрома и аэрокосмической отрасли. В активе компаний находится несколько производственных предприятий и исследовательских центров. Многолетний успешный опыт и применение последних инновации позволяет компании разрабатывать и производить широкий спектр индивидуальной оснастки для различных типов печей и видов деталей, подлежащих термической обработке.

При изготовлении печной оснастки используются различные производственные технологии:

Материалы для жаропрочной оснастки

Стандартная печная оснастка

Печная оснастка для шахтных печей

— Крестовины и сегменты (Ø500 — 3.000 мм); — Поддоны с колоннами (Ø420 — 2.000 мм); — Корзины для цементации (Ø 490 до 914 мм) ; — Оснастка для шахтных печей «прямоугольная» от 320×320 до 630×630 или «цилиндрическая» Ø430-800 мм — другие размеры по запросу

Печная оснастка для камерных и проходных печей

Специализированная печная оснастка

В случае необходимости создания специализированной печной оснастки высококвалифицированные конструкторы компании проработают наилучшее дизайнерское решение. Наша команда работает в программе 3D CAD, позволяющей имитировать механические напряжения в различных температурных режимах и в кратчайшие сроки с большой точностью проектировать модели изделий. Результатом оптимизации дизайнерского решения будет предложение материалов и конструкции печной оснастки с учётом работы в различных температурных режимах, а так же учётом особенностей технологического процесса и метода загрузки в печь.

Запасные части для печей

Компания SAFE CRONITE производит запасные части и комплектующие для промышленных печей из жаропрочных и жаростойких материалов включая жаропрочные подовые плиты, рейтеры и другие элементы конструкции печей работающих на высокой температуре.

Стадии обработки

Поскольку термически модифицированная древесина является наиболее экологически чистым продуктом деревообработки, то для всех операций используется только водяной пар. Регулируемыми параметрами являются температура, длительность и цикличность отдельных стадий техпроцесса.

Существует два класса продуктов из термообработанной древесины, которые различаются по своей термостабильности (Thermo-S) и по долговечности (Thermo-D). Существенными особенностями продуктов Thermo-S являются внешний вид и длительная прочность. Классифицированный в соответствии со стандартом EN 350-1 (шкала: от 1- очень прочный, до 5 — недолговечный). Древесина класса Thermo-Sзначительно более стойкая и относится к 3 классу сопротивления распаду, в то время, как определяющей характеристикой продукции Thermo-D является её биологическая устойчивость. Так, например, термически модифицированное изделие класса 1 может выдерживать контакт с землёй в течение примерно 25 лет (определяется количеством влаги в почве).

При производстве термодревесины применяют только тело, воду и водяной пар, без добавления химических реагентов. Процесс включает в себя:

• 1. Увеличение температуры для окончательной сушки исходного материала. Древесину нагревают, вначале примерно до 100 °С, а затем, с уже меньшей скоростью — до 130…140 °С. Содержание влаги в исходном материале значения не имеет, поскольку на данной фазе показатель влажности древесины будет уменьшаться примерно до нуля. Когда вся вода высвобождается, а процесс нагрева продолжается, состав полуфабриката претерпевает изменения, в основном, в составе гемицеллюлозы. Они начинаются уже с 150 ° C, а далее термомодификация только усиливается. Присутствующий водяной пар действует как защитный газ:поддерживает стабильность процесса под небольшим избыточным давлением, и замещает кислород внутри камеры.
• 2. Фактическая фаза термической модификации. Она происходит при 185…220 °C, в зависимости от желаемой степени модификации. Температура повышается до требуемого уровня и поддерживается постоянной на протяжении от 2 до 3 часов. Для сохранения кислорода в камере и воздействия на химические изменения в древесине в камеру впрыскивается пар.
• 3. Фаза охлаждения и восстановления. Характеризуется снижением температуры процесса из-за разбрызгивания воды. Здесь происходит восстановление влажности древесины до желаемого уровня, обычно около пяти процентов. Стабильность параметров конечного продукта очень высока.

Диаграмма последовательности процесса термического модифицирования древесины для разных её классов приведена на рис. 2.

Рисунок 2 – Последовательность этапов термомодифицирования древесины классов Thermo-S и Thermo-D

Содержание влаги в конечном продукте стабилизируется на уровне 4 процентов или чуть больше, а среднее значение тангенциального набухания и усадки для обработанной древесины класса Thermo-S составляет 6…8%,а для Thermo-D – 5…6%.

Наилучшим исходным материалом для производства термодревесины считается северная сосна и ель видов Pinus Sylvestris и Picea Abies. Эти виды хотя и отличаются медленным ростом, но зато характеризуются повышенными значениями исходной плотности.

«Загар» для разных пород деревьев

Регулируя время пребывания древесины в камере и температуру, можно добиваться различных оттенков. Что-то сродни загару на жарком солнышке. Равномерность цвета зависит от времени воздействия. Технология обработки корректируется и в зависимости от использования разных пород деревьев. Вот несколько особенно распространённых вариантов.

Сосна. Хвойная порода с ярко выраженной текстурой. Подвергается термообработке при температуре 214°С. Цвет после обработки — золотисто-коричневый. Такая доска чаще всего используется в интерьере (на потолках и стенах), экстерьере (на фасадах, в подшивке свесов кровли, при монтаже террас и настилов) и в парных.

Кедр. Хвойная порода с изысканной текстурой. Подвергается термообработке при температуре 214°С. Цвет — золотисто-коричневый. Идеальна для интерьеров (при отделке потолков, стен), экстерьеров (при подшивке свесов кровли), парных. Благодаря лёгкому весу рекомендована для фасадных конструкций.

Внимание! Опыт доказал, что нежелательно подвергать термообработке лиственницу, так как деревья с большим содержанием смол после подобного рода процедуры расслаиваются и растрескиваются, а также дуб, на древесине которого после термообработки появляются большое количество микротрещин. Прекрасной альтернативой станет ясень как более пластичная порода

А вот у клёна, бука, липы, граба, акации, ольхи и других экзотических пород никаких побочных эффектов после термообработки нет, но поскольку на эту древесину нет постоянного клиентского спроса, её берут в работу только под заказ.

Осина. Популярна как отделочный материал для парных, подходит для обшивки стен, потолков.

Берёза. В отличие от ясеня или бука является эконом-вариантом для внутренней или внешней обшивки стен, укладки пола. Термоберёза в тёмно-коричневом цвете придаст любому проекту эксклюзивность дорогих экзотических пород.

Бук. Твердолиственная порода с наименее выраженной текстурой. Из неё получается красивая террасная доска толщиной 25 или 40 мм в благородном цвете «тёмный махагон».

Ясень. Идеальный материал для термообработки по свойствам и эстетике. Его отличают яркая богатая текстура, однородность цвета, отсутствие скрытых и видимых дефектов (в отличие от дуба) за счёт большей эластичности породы. Это самый рекомендуемый материал на фасады, террасы, полы и прочее.

Преимущества термодревесины

После термообработки пиломатериал получает качества, которые существенно отличают его от необработанного дерева:

• Долгий срок эксплуатации. Деревянные волокна больше не способны впитывать влагу из-за новых физических свойств. Термомодификация древесины не дает материалу разбухнуть или потрескаться. Полисахариды в составе больше не присутствуют. А значит нет приманки для паразитов и насекомых. Эти факторы влияют на срок службы в положительную сторону.
• Высокий уровень пожаробезопасности. Термическая обработка делает волокнаплотными. Они содержат меньше кислорода, а значит, возгорание будет происходить гораздо медленнее, чем у обычного сырья.
• Внешне древесина выглядит дороже. Структура дерева выделяется сильнее, оттенок становится глубоким, насыщенным. Такими цветами обладает природная плотная структура ствола лиственницы, дуба.
• Физические свойства улучшаются. Материал больше не боится царапин, ударов. Сломать его не так просто, как было раньше.
• Обработка термодревесины химическими составами для сохранения целостности больше не требуется. Есть нюанс: пока ее свойства до конца не изучены, прошло мало времени. Рекомендуется наносить защитный состав на те части конструкции, которые будут находиться в земле (сваи, части фундамента и пр.).

Сфера применения деревянных изделий больше ничем не ограничивается.