Stolarska radionica

Srecna nova godina!

Savijanje drveta – upoznavanje

by Bojan on 4. novembra 2014.

1. – Uvod

Napravili ste nekoliko jednostavnih komada nameštaja u radionici i poželeli nešto izazovnije. Nešto što će od vas zahtevati više kreativnosti i stolarske veštine. Nešto po čemu ćete biti upamćeni. Da li ste se setili činjenice da daske mogu da se savijaju i da tako prave unikatne lukove i zavijutke?

Savijanje drvenog materijala nije tehnološka novatorija. Ono se sprovodi već vekovima (skoro) neizmenjenim postupcima. Daske za brodove ili burići su morale biti iskrivljeni na neki način. Noge na stolovima ili nasloni na stolicama u doba Luja XIV nisu baš uvek bili potpuno pravi.

2. – Metode savijanja

Koju ćete metodu upotrebiti zavisi od raspoloživog alata, sredstava, ali i od vrste materijala koji savijate i efekta koji želite da postignete. U tu svrhu se koristi nekoliko standardnih metoda za savijanje drvenih dasaka i pločastih drvenih materijala. U njih spadaju:

Bez obzira koji metod izaberete, uvek morate voditi računa da, zbog ujednačenih fizičko-hemijskih osobina, materijal koji savijate bude homogenog sastava i građe. To znači da, ukoliko se radi o drvenim komadima, godovi moraju biti pravilni, bez prekida i da drvo nema drugih vidljivih deformacija (čvorovi, džepovi sa smolom, pukotine…).

2.1. – Lepljenje tankih slojeva furnira

Ovaj postupak savijanja spada među najstarije. Sastoji se u tome da se tanki slojevi furnira (debljine 1-5 mm) postave u kalupe za savijanje, zalepe i, pod pritiskom stega, ostave da se osuše u zadatoj formi. Važna osobina ovakvog načina savijanja je što nema efekta “povratnog ispravljanja” tokom vremena.

Primer savijanja lepljenih slojeva furnira se može naći u mas-proizvodnji stolica kod kojih su noge i nasloni savijani ovim postupkom.

2.2. – Urezivanje kanala

Generalno, ovaj postupak se sastoji od urezivanja (najčešće cirkularom ili glodalicom) niza kanala sa unutrašnje strane materijala (ploče, daske) koji treba saviti. Debljina materijala, prečnik spoljne krivine (R) i količina izrezanih kanala stoje u direktnoj korelaciji. Pitanje je koliko rezova treba napraviti i kakvi oni treba da budu da bi se mogla formirati željena krivina. Neću vas zamarati matematikom nego ću dati aproksimativnu formulu koja će zadovoljiti najveći broj slučajeva:

Količina rezova = 1,75 x (debljina materijala koji se savija) / (debljina lista testere), odnosno
Ukupna širina rezova = 1,75 x (debljina materijala koji se savija).

U gornjoj formuli se nigde ne pominje prečnik spoljne krivine, R. Što je on manji i rastojanje između rezova treba da bude manje. Najbolje rezultate ćete dobiti ukoliko izabrane dimenzije probate na nekom otpadnom materijalu jednakih fizičkih i hemijskih karakteristika.

Rezovi trebaju da budu pravilno raspoređeni, sa jednakim međusobnim razmakom. Njihova dubina treba da bude otprilike do 1-2 mm manja od debljine materijala koji se savija. Kod debljih i krtijih materijala dubina reza ne bi trebalo de prelazi 2/3 ukupne njegove debljine. Ukoliko je potrebno napraviti oštru krivinu, možete se poslužiti malim trikom: “V” glodalom ili rendetom oborite ivice reza.

Kada se materijal savije urezivanjem kanala, potrebno je da obe strane ostanu glatke. Da bi to postigli, primenjujemo ili a) tehniku lepljenja dve ploče sa njihove unutrašnje strane (one u kojima su urezani kanali) ili b) lepljenje furnira, ili nekog drugog savitljivog materijala, sa unutrašnje strane u kojoj su urezani kanali. Pre nego što se pristupi lepljenju, napravi se kalup (od drvenih uspravnih šipki) koji će fiksirati savijenu formu dok se naneti lepak potpuno ne osuši. Kako lepak ispunjava napravljene kanale, ova metoda je njegov veliki potrošač, a dobijena kriva forma je izuzetno mehanički otporna i stabilna.

Tehnika urezivanja kanala se često koristi kod savijanja pločastih materijala, kao što su MDF ili šper, jer se kod njih ne mogu primenjivati druge tehnike bazirane na zagrevanju i uparavanju (videti kasnije u tekstu).


Prikaz spojenih komada MDF-a koji su savijeni
metodom “urezivanja kanala”.

2.3. – Hemijski tretman

Suština ove metode je u tome da se materijal, koji treba da bude savijen, prethodno tretira nekom hemikalijom koja će ga učiniti mekšim i elastičnijim. Za ovu priliku se najčešće koriste hemijska jedinjenja na bazi amonijaka ili natrium-hidroksida. U uslovima malih radionica teško je obezbediti čitav tehnološki postupak koji je potreban za savijanje primenom amonijačnih jedinjenja (zagrevanje, uklanjanje agresivnog mirisa…), pa ću u ovom tekstu dati samo kratak opis postupka u kome se koriste alkalije.

2.4. – Omekšavanje materijala primenom NaOH

Natrijum-hidroksid (kaustična soda) je jeftina hemijska supstanca do koje možete doći u bilo kojoj radnji za “kućnu hemiju”. Za njenu primenu nisu potrebni nikakvi dodatni uslovi (pritisak, temperatura). Uvek se koristi u rastvorenom stanju, a jedino na šta treba da obratite izuzetnu pažnju je zaštita: upotreba gumenih rukavica i zaštitnih naočara je obavezna! Ukoliko soda dođe u dodir sa nekim delom tela, to mesto treba odmah isprati velikom količinom čiste vode. Jedini ograničavajući faktor za korišćenje ove metode je debljina materijala, koji treba saviti, a koja ne sme da pređe 20 mm.

Rastvor NaOH koji se koristi za omekšavanje drvenog materijala treba da bude koncentracije 10-15% masenih. To znači da se na 10-15 masenih delova sode (pakuje se u čvrstim granulama) doda 90-85 masenih delova vode.

Postupak omekšavanja i savijanja je krajnje jednostavan. Komad koji treba saviti se potopi u pripremljeni rastvor i ostavi da odstoji dok potpuno ne upije sodu svom svojom zapreminom (nekoliko sati). Kada se komad izvadi iz rastvora, treba ga dobro isprati običnom vodom i tek tada može da se pristupi postupku savijanja pomoću pripremljenog kalupa sa stegama. NaOH deluje na celulozna vlakna, koja su normalno skupljena i prava, tako što ih omekša i proširi i na taj način učini plastičnim i pogodnim za savijanje. Efekat elastičnosti je prisutan jedino ukoliko je koncentracija NaOH u drvenom komadu 5-10%, što znači da se savijanje ne mora vršiti žurno jer će elastičnost biti prisutna skoro za sve vreme sušenja natopljenog komada.

2.5. – Presovanje

Presovanje materijala, u cilju kasnijeg savijanja, je relativno novija metoda. Ideja je da se, pod pritiskom, uzdužni godovi ujednačeno usmere i na taj način, svojim pravilnim rasporedom, olakšaju kasnije savijanje. To se čini tako što se u specijalnim cilindričnim sudovima uzdužno položi materijal (vlažnosti oko 20%), fiksiraju mu se krajevi i na njega uzdužno deluje visokim pritiskom dok se ne sabije 10% od svoje prvobitne dimenzije (debljine). Tada se prekida sa delovanjem pritiska, a materijal se sam delimično isprvlja (do 95% od svojih prvobitnih dimenzija). Na ovaj način se dobija ujednačen smer godova. Savijanje se nastavlja postavljanjem materijala u kalupe i sušenjem. Nedostatak ovog metoda je što se, njegovim korišćenjem, trajno umanjuje mehanička otpornost tretiranog materijala.

2.6. – Hladno savijanje

Sasvijanje materijala nakon uparavanja ili kuvanja se naziva vruće savijanje. Ukoliko se on stavlja u kalupe i pritiska nakon hladnog kvašenja i omekšavanja, onda se radi o hladnom savijanju. Kod hladnog savijanja materijal je posebno osetljiv na prisustvo pukotina. Ovom metodom se mogu postići samo mala zakrivljenja.

2.7. – Grejanje (vruće savijanje)

Najčešće i najviše primenjivane metode za savijanje su nakon termičkog tretmana komada koji savijamo. Ukoliko je tretman interni (što se postiže stavljanjem manjih komada u mikrotalasne pećnice) dolazi do ravnomernog zagrevanja celokupne zapremine materijala koji treba saviti. Pod uticajem talasa velike frekvence, koji se poklapa sa unutrašnhjim oscilacijama molekula vode u obratku, vrlo brzo dolazi do oslobađanja unutrašnje energije, a samim tim i toplote. Zagrejani komad se, nakon tretmana zagrevanja, postavlja u kalupe i steže. Proces krivljenja traje sve dok se tretirani komad potpuno ne ohladi i osuši.

Koliko ćete dugo neki komad tretirati u mikrotalasnoj pećnici zavisi od mnogo faktora. U svakom slučaju, vreme se meri sekundama! Počnite sa periodom od 20-30 sekundi i polako ga povećavajte, u koracima od po 5-10 sekundi, dok ne postignete idealan odnos između zagrevanja, brzine hlađenja i efikasnosti savijanja.

Ukoliko je tretman eksterni, zagrevanje materijala se postiže: direktnim delovanjem otvorenim plamenom, zagrevanjem grejnim pločama, kuvanjem i uparavanjem. Direktno delovanje otvorenim plamenom se primenjuje samo u izuzetnim slučajevima kada se želi, pored grejanja, postizanje i nekih estetskih ciljeva.

Zagrevanje grejnim pločama
Grejne ploče su u stvari kalupi koji se zagrevaju. Materijal se, dok su ploče kalupa hladne, postavlja i u njima steže. Kako se ploče zagrevaju, one prenose toplotu na obradak i na taj način ga trajno savijaju. Ova metoda se koristi i za ispravljanje iskrivljenih materijala.

Zagrevanje ukuvavanjem
Materijal, koji treba saviti, se stavlja u posude sa vodom koja se zagreva do kuvanja. Na taj način se toplota i vlaga prenose na materijal i on postaje mekši i elastičniji. Vruć obradak se vadi iz posuda za ukuvavanje i savija u presama i kalupima u kojima ostaje sve dok se potpuno ne osuši. Proces sušenja ide prilično sporo jer kod ukuvavanje velika količina vode dospeva u dubinu obratka.

Zagrevanje uparavanjem
Postupak zagrevanja uparavanjem je sličan postupku zagrevanja ukuvavanjem. Jedina razlika je u tome što kod uparavanja daleko manja količina vode biva upijena i, samim tim, proces sušenja je bitno skraćen.

Za uparavanje se koriste “komore” izrađene od: PVC buradi, PVC cevi, lima, vodootpornog špera… Ove komore se postavljaju skoro u horizontalni položaj (nagib 2-50), izdignute iznad zemlje oko na visinu od oko1,5 m. Na jednom kraju, na donjoj strani, se postavlja ulazna cev kroz koju se uvodi vodena para, dobijena zagrevanjem vode u kotlu ispod komore. Vodena para “natapa” obradak, i polako se kondenzuje i sliva na dno komore, odakle se odvodi kroz odlivnu cev, smeštenu na dnu suprotnog kraja komore. Potrebno vreme uparavanja zavisi od debljine obratka koji se savija i ono je oko 1 sat/cm debljine.

Ukoliko se uvodi para bez upotrebe kotla visokog pritiska, radi se o uparavanju pod niskim pritiskom. Ukoliko se za uparavanje koristi kotao visokog pritiska (kao onaj kod kućnog parnog grejanja) onda se radi o uparavanju pod visokim pritiskom (3-7 atmosfera). Zbog povišenog pritiska, postupak je u drugom slučaju bitno skraćen, a proces savijanja olakšan. Sa druge strane, ukoliko se uparavanje radi bez upotrebe kotla visokog pritiska, ceo postupak je bezbedniji.

3. – Krive površine bez savijanja

Do krivih površina se može doći i bez savijanja. Ukoliko želite da izbegnete urezivanje kanala, a želite da iskrivite medijapan, ruke su vam prilično vezane, a na raspolaganju nemate neku upotrebljivu metodu. U tom slučaju, jedini način da dođete do zakrivljenih površina je da se poslužite malim trikom. Na parčetu medijapana isecite potreban broj gradivnih komada, čijim ćete lepljenjem u slojevima dobiti željen oblik. Na kraju je finalni komad, dobijen lepljenjem slojeva, potrebno još samo fino prebrusiti i problem je rešen!

Do identičnih gradivnih komada, potrebnih za slojevito lepljenje, možete doći na dva načina: a) grubim rezanjem kontura i korišćenjem glodalice, šablona i kopirnog glodala za dobijanje krajnjih oblika i b) njihovim preciznim rezanjem na CNC mašinama.

4. – Zaključak
Ovim tekstom sam pokušao da vas upoznam sa najčešćim metodama koji se danas koriste za savijanje elemenata nameštaja. Svaka od njih krije svoje prednosti i mane. Pojedini stolari koriste neku svoju, magičnu, kombinaciju opisanih metoda i postupaka za dobijanje željenih rezultata. Pravila nema. Postoje samo opšti principi, a do rešenja koje će vama odgovarati možete doći samo strpljivim eksperimentisanjem i ličnim iskustvom.

Tekst napisao Slobodan Siridžanski (metabo)

 

One thought on “Savijanje drveta – upoznavanje

  1. Molim za pomoc.Imam fotelju od savijenog furnira cije su stranice pukle I treba napraviti nove.Ko savija po sablonu furniture I lepi ga u slojevima.Molim za kontakt.

     

Ostavite odgovor

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Neophodna polja su označena *