Muchos propietarios de casas privadas no están satisfechos con la forma tradicional de los techos y los tamaños estándar de los edificios. La madera ofrece posibilidades constructivas muy amplias, y una de ellas es la construcción de estructuras abovedadas mediante estructuras curvas, que permiten crear las formas constructivas más originales e inusuales utilizando superficies curvas. Además, la madera encolada doblada tiene muchas ventajas adicionales.
Áreas de aplicación de elementos de madera doblada en la construcción.
Este material se utiliza no solo en la construcción residencial, sino también en la construcción de edificios económicos e industriales.
La madera doblada amplía los horizontes en el diseño e implementación de estructuras, lo que le permite resolver las siguientes tareas:
- Una viga doblada le permite darse cuenta de la superposición de grandes distancias entre las paredes, ya que se hacen vigas, cerchas y otros tipos de estructuras para techos. Esto le permite construir almacenes, edificios para mantener animales en granjas grandes y otras estructuras que requieren un área grande;
- El árbol es resistente a diversos factores de impacto, por lo tanto, las estructuras de madera curvada encolada se utilizan para la construcción de almacenes;
¡Importante! Dado que la madera, impregnada con compuestos especiales, no se pudre ni se corroe en absoluto, se vuelve aún más confiable que el metal.
- Este material se usa en la construcción de invernaderos e invernaderos, ya que puede usarse para crear estructuras fuertes y estables de forma conveniente y área grande;
- La forma más común de aplicación: madera laminada doblada, un material para techos y cúpulas de formas inusuales;
- La madera encolada doblada permite construir pequeñas estructuras arquitectónicas: con un techo abovedado serán una excelente decoración para el sitio, se ven originales e inusuales.
La estructura abovedada del techo no solo es inusual y hermosa desde el punto de vista estético, sino que también es beneficiosa por otras razones. La nieve no se acumulará en dicho techo, se calienta muy ligeramente por el sol y no crea una gran carga en las paredes. No es casualidad que este tipo de techado se haya utilizado desde la antigüedad.
Producción de estructuras plegadas.
¿Cómo doblar la viga para que la madera no se agriete y el material en sí tome la forma geométrica necesaria? La fabricación de madera doblada se lleva a cabo en condiciones industriales, pero por otro lado, puede intentar hacer este trabajo con sus propias manos.
El doblado de la madera es un proceso tecnológico bastante complejo en el que la madera está expuesta a varios factores a la vez. Este trabajo requiere cierta habilidad y estricta adherencia a la tecnología, de lo contrario, el producto será muy frágil.
Por lo general, las maderas duras se utilizan para hacer moldes doblados, ya que son más dúctiles y fáciles de procesar. Como especies principales se utilizan robles, alisos, arces, fresnos, etc.
Las coníferas rara vez se usan para esto. La mayoría de los espacios en blanco doblados para muebles y otros productos están hechos de chapa de abedul, este material constituye aproximadamente el 60% de todos los espacios en blanco doblados y pegados. Una instrucción aproximada para doblar madera es la siguiente:
Fundamentos de la tecnología para la fabricación de elementos doblados
El tratamiento hidrotérmico, es decir, el efecto simultáneo del vapor y la alta temperatura, se convierte en la base para doblar la madera.
Tal procesamiento aumenta las propiedades plásticas de la madera, como resultado de lo cual adquiere una mayor flexibilidad y su forma se puede cambiar sin dañar la estructura misma del material.
La madera adquiere las capacidades plásticas más altas cuando su contenido de humedad alcanza el 30% y la temperatura en el núcleo de la pieza de trabajo es de 100 grados. No es fácil lograr tales indicadores en el hogar, especialmente porque la cocción al vapor debe ser larga. Una barra con una sección transversal de 3,5 cm debe vaporizarse durante al menos 1,5 horas para que sea flexible.
Esquema para la fabricación de madera doblada.
- La pieza de trabajo se coloca sobre el neumático y se sujeta con cuidado, después de lo cual se vaporiza durante el tiempo requerido. Los espacios en blanco se suministran con cortes cónicos o rectangulares especiales que permitirán que la madera se doble;
- El material preparado se dobla hasta lograr la curvatura requerida utilizando un neumático y una prensa;
- Todavía adherida al neumático, la pieza de trabajo se envía a la secadora, donde adquiere una humedad adecuada para los trabajos de construcción.
Como resultado, la pieza de trabajo adquiere el radio de curvatura deseado y puede usarse tanto para la construcción como para la fabricación de elementos de madera del interior. La madera encolada doblada se fabrica combinando dos procesos: las láminas se doblan y se pegan inmediatamente en un solo bloque.
En definitiva, el material conserva todo lo positivo, a la vez que adquiere una forma especial. La tecnología le permite crear una amplia variedad de formas con diferentes radios de curvatura.
Si es necesario crear un elemento de madera curvo, lo más probable es que encuentre una serie de dificultades. Puede parecer más fácil aserrar el componente requerido en forma curva, pero en este caso las fibras de madera se cortarán y debilitarán la resistencia de la pieza. Además, durante la ejecución se obtiene un exceso de material bastante grande.
Etapas de trabajo para doblar el tablero en casa:
| Capacitación. Elegir el tipo correcto de madera y familiarizarse con los principios generales para trabajar con ella. | |
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Opciones para doblar madera. Calentamiento en caja de vapor, impregnación química, delaminación, propilo. |
La madera son fibras de celulosa unidas por lignina. La disposición de las fibras en línea recta afecta la flexibilidad del material de madera.
Consejo: solo se puede obtener un material de madera confiable y duradero para crear varios productos si la madera está bien seca. Sin embargo, cambiar la forma de una pieza de madera seca es un proceso bastante difícil, ya que la madera seca puede romperse fácilmente.
Habiendo estudiado la tecnología de doblar madera, incluidas sus principales propiedades físicas de la madera, lo que le permite cambiar su forma, es muy posible doblar un material de madera en casa.
Características de trabajar con madera.
La flexión de un material de madera va acompañada de su deformación, estiramiento de las capas exteriores y compresión de las interiores. Sucede que la fuerza de tracción conduce a la ruptura de las fibras exteriores. Esto se puede prevenir si se lleva a cabo un tratamiento hidrotermal previo.
Es posible doblar piezas en bruto de madera de madera encolada y madera maciza. Además, se utiliza chapa pelada y troceada para darle la forma necesaria. El más plástico es la madera dura. Que incluye hayas, abedules, carpes, fresnos, arces, robles, tilos, álamos y alisos. Los espacios en blanco doblados encolados se hacen mejor con chapa de abedul. Cabe señalar que en el volumen total de dichos espacios en blanco, aproximadamente el 60% cae sobre chapa de abedul.
De acuerdo con la tecnología de fabricación de la madera curvada, al vaporizar una pieza de trabajo, su capacidad de compresión aumenta significativamente, es decir, en un tercio, mientras que la posibilidad de estirarse aumenta solo en un pequeño porcentaje. Por lo tanto, ni siquiera puede pensar en doblar un árbol de más de 2 cm de grosor.
Cómo doblar una tabla en casa: calentar en una caja de vapor
Primero debe preparar una caja de vapor, que puede ser de bricolaje. Su tarea principal es sostener el árbol que necesita ser doblado. Debe tener un orificio para que escape el vapor. De lo contrario, bajo presión, puede ocurrir una explosión.
Este agujero debe estar en el fondo de la caja. Además, se debe proporcionar una tapa removible en la caja, a través de la cual será posible quitar la madera doblada después de que haya recibido la forma deseada. Para sujetar la pieza de madera doblada en la forma requerida, es necesario usar abrazaderas especiales. Se pueden hacer independientemente de la madera o comprarlos en una ferretería.
Varios restos redondos están hechos de madera. Se perforan agujeros en ellos, desplazados desde el centro. Después de eso, debe empujar los pernos a través de ellos y luego perforar otro a través de los lados para empujarlos con fuerza. Tales artesanías simples pueden servir perfectamente como clips.
Ahora puedes empezar a vaporizar el árbol. Para hacer esto, debe cerrar la pieza de madera en la caja de vapor y cuidar la fuente de calor. Por cada 2,5 cm de espesor del producto, el tiempo de cocción al vapor es de aproximadamente una hora. Después de que expire, el árbol se debe sacar de la caja y darle la forma deseada doblándolo. El proceso debe llevarse a cabo muy rápidamente y el doblado en sí debe ser suave y preciso.
Consejo: debido a los diversos grados de elasticidad, algunos tipos de madera se doblarán más fácilmente que otros. Los diferentes métodos requieren que se apliquen diferentes cantidades de fuerza.
Tan pronto como se logre el resultado deseado, la pieza de trabajo doblada debe fijarse en esta posición. Es posible sujetar un árbol durante el proceso de formación de su nueva forma, por lo que será mucho más fácil controlar el proceso.Cómo doblar una tabla en casa usando impregnación química
Dado que la lignina es responsable de la durabilidad de la madera, se deben destruir sus enlaces con las fibras. Esto se puede lograr químicamente y es bastante posible hacerlo en casa. El amoníaco es el más adecuado para tales fines. La pieza de trabajo se sumerge en una solución acuosa de amoníaco al 25%, lo que aumenta considerablemente su elasticidad. Por lo tanto, será posible doblarlo, torcerlo o exprimir cualquier forma de relieve bajo presión.
Consejo: ¡debe prestar atención al hecho de que el amoníaco es peligroso! Por lo tanto, en el proceso de trabajar con él, debe cumplir estrictamente con todas las normas de seguridad. El remojo de la madera debe llevarse a cabo en un recipiente bien cerrado, que se encuentra en un área bien ventilada.
Cuanto más tiempo se sumerja la madera en una solución de amoníaco, más plástica se volverá más tarde. Después de remojar la pieza de trabajo y darle su nueva forma, debe dejarse con una forma curva similar. Esto es necesario no solo para fijar la forma, sino también para la evaporación del amoníaco. Sin embargo, debe dejar el árbol doblado en un área ventilada. Curiosamente, cuando el amoníaco se haya evaporado, las fibras de madera recuperarán la misma fuerza que antes, ¡permitiendo que la pieza de trabajo mantenga su forma!
Cómo doblar una tabla en casa: un método de capas
Primero, debe cosechar madera, que luego estará sujeta a flexión. Es imperativo que las tablas sean un poco más largas que la longitud de la pieza requerida. Esto se debe a que la curva doma las láminas. Antes de comenzar a cortar, deberá dibujar una línea diagonal con un lápiz. Esto debe hacerse por la parte inferior de la pieza, lo que permitirá, después de mover las láminas, mantener su secuencia.
Las tablas deben cortarse con un borde recto, y no con el lado derecho. Por lo tanto, se pueden juntar con el menor cambio. Sobre el molde se aplica la capa de corcho, que ayudará a evitar irregularidades en la forma de la sierra y permitirá realizar un plegado más uniforme. Además, el corcho mantendrá la forma de la deslaminación. Después de eso, se aplica pegamento en la parte superior de una de las láminas con un rodillo.
Lo mejor es usar un adhesivo de urea-formaldehído de dos partes. Tiene un alto nivel de adherencia, pero se seca durante mucho tiempo.
También puede usar resina epoxi, pero dicha composición será muy costosa y no todos pueden pagarla. La versión estándar de pegamento para madera en este caso no funcionará. Aunque seca rápido, es muy suave, lo que en este caso no es nada bienvenido.
El producto de madera doblada debe colocarse en el molde lo antes posible. Entonces, sobre una lámina untada con pegamento, se coloca otra. El proceso debe repetirse hasta que la pieza de trabajo doblada alcance el grosor deseado. Las tablas están unidas entre sí. Después de que el pegamento se haya secado por completo, debe acortarse a la longitud requerida.
Cómo doblar una tabla en casa: propil
La pieza de madera preparada debe ser aserrada. Los cortes se calculan para 2/3 del espesor de la pieza de trabajo. Deben estar ubicados en el interior de la curva. Debe tener mucho cuidado, ya que los cortes ásperos no pueden deformar fácilmente el árbol, sino romperlo por completo.
Consejo: La clave del éxito al cortar es mantener la distancia entre los cortes lo más uniforme posible. La opción ideal es de 1,25 cm.
Los cortes se hacen a través del patrón de madera. Luego, es necesario comprimir los bordes de la pieza de trabajo, lo que le permitirá conectar los espacios resultantes en uno. Una forma similar y obtiene una curva al final del trabajo. Después de eso se corrige.
En la mayoría de los casos, el lado exterior se trata con chapa, con menos frecuencia con laminado. Esta acción permite corregir la curvatura y ocultar casi cualquier defecto producido durante el proceso de fabricación. Los espacios en un árbol doblado se ocultan de manera muy simple: para esto, se mezclan aserrín y pegamento, después de lo cual los espacios se llenan con la mezcla.
Independientemente de la opción de plegado, después de sacar la pieza de trabajo del molde, el pliegue se relajará un poco. En vista de esto, debe hacerse un poco más grande para compensar posteriormente este efecto. El método de aserrado se usa cuando se dobla una esquina de metal o parte de una caja.
Entonces, usando tales recomendaciones, puede doblar el árbol con sus propias manos sin ningún problema especial.Las capas se lubrican cuidadosamente con pegamento, se colocan en una plantilla y se presionan. Nudos pegados doblados producidos a partir de chapas, de placas de madera dura y especies de coníferas, de madera contrachapada. En elementos de chapa curvados encolados, la dirección de las fibras en las capas de chapa puede ser perpendicular entre sí o la misma.
En la fabricación de unidades de perfil doblado con cortes longitudinales, es necesario tener en cuenta la dependencia del grosor de los elementos doblados del tipo de madera y el grosor de la parte doblada.
Al aumentar el radio de curvatura de la placa, se reduce la distancia entre los cortes, como se puede observar en la figura anterior. Es decir, el ancho del corte depende directamente del radio de curvatura de la placa y del número de cortes.
Ahora considere los aspectos teóricos de la flexión.
Las piezas curvas de madera maciza se pueden producir de dos formas fundamentales:
cortar piezas de trabajo curvas y dar una forma curva a una barra recta doblándola sobre una plantilla.Ambos métodos se usan en la práctica y tienen sus ventajas y desventajas.
Aserradura espacios en blanco curvos es una tecnología simple y no requiere equipo especial. Sin embargo, al aserrar, las fibras de madera se cortan inevitablemente, y esto debilita tanto la resistencia que las piezas de gran curvatura y un contorno cerrado tienen que ensamblarse a partir de varios elementos mediante encolado. En superficies curvas, se obtienen superficies semi-finales y finales de cortes y, en relación con esto, empeoran las condiciones para el procesamiento en fresadoras y el acabado. Además, al cortar se obtiene una gran cantidad de una gran cantidad de residuos. La fabricación de piezas curvas por doblado requiere un proceso tecnológico y un equipo más complejo en comparación con el aserrado. Sin embargo, al doblar, la resistencia de las piezas se conserva por completo e incluso en algunos casos aumenta; las superficies de los extremos no se crean en sus caras, y los modos de procesamiento posterior de las partes dobladas no difieren de los modos de procesamiento de las partes rectas.
Plegado de elemento
un- la naturaleza de la deformación de la pieza de trabajo durante la flexión;
6
- doblar una pieza de trabajo con un neumático de acuerdo con una plantilla:
1 - plantilla; 2 - muescas; 3 - rodillo de presión; 4 - neumático
Cuando la pieza de trabajo se dobla dentro de los límites de las deformaciones elásticas, surgen tensiones normales a la sección transversal: tensiones de tracción en el lado convexo y tensiones de compresión en el lado cóncavo. Entre las zonas de tracción y compresión existe una capa neutra, en la que las tensiones normales son pequeñas. Dado que el valor de los esfuerzos normales varía a lo largo de la sección transversal, surgen esfuerzos cortantes que tienden a desplazar algunas capas de la pieza con respecto a otras. Dado que este desplazamiento es imposible, la flexión va acompañada de estiramiento del material en el lado convexo de la pieza y compresión en el lado cóncavo.
La magnitud de las deformaciones de tracción y compresión resultantes depende del espesor de la barra y del radio de flexión. Supongamos que una barra rectangular se dobla a lo largo de un arco de círculo y que las deformaciones en la barra son directamente proporcionales a los esfuerzos, y la capa neutra está en el medio de la barra.
Indicar el espesor de la barra. H, su longitud inicial a través de bajo, radio de curvatura a lo largo de la línea neutra a través de R(Fig. 60, a). La longitud de la barra a lo largo de la línea neutral durante la flexión permanecerá sin cambios y es igual a bajo = pag
R( j /180)
, (84) donde p es el número Pi(3, 14...), j - ángulo de plegado en grados.
La capa exterior estirada recibirá un alargamiento D L (delta L). La longitud total de la parte estirada de la barra se determina a partir de la expresión Lo+ D L= pag (D+H/2) j /180
(85)
Restando la ecuación anterior de esta ecuación, obtenemos el alargamiento absoluto
D L= pag (H/2)( j /180).
(86)
Extensión relativa tu será igual a D L/Bajo=H/2R, es decir. alargamiento de flexión D Ll/Lo depende de la relación entre el espesor de la barra y el radio de la curva; cuanto más grande, más gruesa es la barra H y cuanto menor sea el radio de curvatura R. Una relación similar para la cantidad de compresión relativa en flexión se puede obtener de manera similar.
Supongamos que alrededor del patrón R" barra doblada con longitud inicial bajo y al mismo tiempo se logran las máximas deformaciones a compresión y tracción. denotar a través de mi comprimir el valor de la deformación por compresión permisible de la madera a lo largo de las fibras, y a través de mi el valor de la tensión de tracción permisible a lo largo de las fibras crece, podemos escribir la relación para el lado estirado
L = Lo(1 + Erast)= pag (D"+H) j /180
(87)
De aquí R" + H = / pag ( j /180)
.
Para el lado comprimido (cóncavo) habrá L 2 = Lo (1 - Eczh) = p R"(j/180)
o R" = /
pag ( j /180
). (88)
Restando la segunda de la primera expresión, obtenemos
H = )
