Pochopení obsahu vlhkosti je důležité pro soustružníky dřeva

Vydejte se na cestu s Wagner Meters, kde se věda o vlhkosti dřeva stává nejlepším spojencem umělce při výrobě odolných a krásných dřevěných soustruhů.

Ať už jste zkušený soustružník nebo nováček v objevování světa dřeva, zvládnutí pečlivých, ale klíčových aspektů obsahu vlhkosti ve dřevě vám umožní vytvářet výtvory, které zaujmou a vydrží.

S každým otočením soustruhu vnímejte šepot dřeva, které přesně reaguje na jeho vlhkost a zajišťuje, že vaše výtvory odolávají praskání a deformaci a zůstanou nadčasově elegantní.

Pojďme se ponořit do světa, kde se prolíná vlhkost, dřevo a řemeslné zpracování a utváří nejen dřevo, ale i příběhy, které přetrvávají po generace.

• Pochopení obsahu vlhkosti
• Důležitost kontroly MC
• Relativní vlhkost a rovnovážná vlhkost
• Problémy s vlhkostí při soustružení dřeva
• Jak může dvojité otočení pomoci omezit smrštění
• Kontrola obsahu vlhkosti
• Sušení dřeva
• Měření MC pomocí vlhkoměru

Úspěšné soustružení dřeva, stejně jako veškeré zpracování dřeva, vyžaduje pečlivé řízení vlhkosti dřeva. Vlhkost je důležitým faktorem ovlivňujícím, jak dřevo funguje, a také trvanlivost a trvalou krásu hotového výrobku.

Pochopení obsahu vlhkosti

Veškeré dřevo obsahuje vlhkost. Dřevo je hygroskopický materiál, což znamená, že snadno absorbuje nebo uvolňuje vlhkost. Vlhkost v okolním vzduchu určuje obsah vlhkosti (MC) dřeva.

Relativní vlhkost (RH) měří vlhkost vzduchu. Udává, kolik vody vzduch obsahuje v porovnání s tím, kolik by mohl pojmout při dané teplotě a tlaku.

S rostoucí relativní vlhkostí dřevo absorbuje vlhkost ze vzduchu, což způsobuje jeho roztahování. S klesající relativní vlhkostí dřevo uvolňuje vlhkost do vzduchu, což způsobuje jeho smršťování.

MC je poměr hmotnosti vody v kusu dřeva k hmotnosti dřeva bez vody. Vzorec je:

MC = (hmotnost vody / hmotnost suchého dřeva) x 100

Například dřevěný blok o hmotnosti 10 liber (měřeno po vysušení), obsahující 1 libru vody, má vlhkostní kapacitu:

(1 / (10 – 1)) x 100 = 11.1 %

Důležitost kontroly MC

Dřevo se roztahuje a smršťuje s tím, jak se mění jeho vlhkost. Pokud se tedy po soustružení kusu nechá vlhkost výrazně klesnout, může se dřevo smrštit, praskat nebo deformovat. K deformaci dochází, protože se dřevo smršťuje více ve směru vláken než napříč vlákny, nebo proto, že je dřevo nerovnoměrně vysušeno.

To znamená, že obsah vlhkosti musí být udržován stabilní v rozmezí přibližně 2 % během celého procesu výroby dřevěných výrobků a po celou dobu provozu výrobku.

Relativní vlhkost a rovnovážná vlhkost

Jak jsme již viděli, vlhkost vzduchu (MC) je určena relativní vlhkostí okolního vzduchu. S rostoucí relativní vlhkostí dřevo absorbuje vlhkost. S klesající relativní vlhkostí dřevo uvolňuje vlhkost do vzduchu. Když je relativní vlhkost v rovnováze s MC, výměna vlhkosti se zastaví. Tomu se říká rovnovážný bod a vlhkost dřeva v tomto bodě se nazývá rovnovážný obsah vlhkosti (EMC).

Abyste se vyhnuli problémům s roztahováním a smršťováním, udržujte dřevo na hodnotě EMC blízké hodnotě tam, kde bude výrobek použit.

Pro většinu vnitřních prostor v Severní Americe je průměrná relativní vlhkost 30 % až 50 %, což odpovídá elektromagnetické kompatibilitě 6 % až 9 %.

Problémy s vlhkostí při soustružení dřeva

Nesprávná hmotnost kovu může způsobit problémy při soustružení dřeva. Pokud je hmotnost kovu příliš vysoká, dřevěná vlákna budou slabá a dřevo se nebude otáčet hladce. Pokud je hmotnost kovu příliš nízká, dřevo může praskat nebo se odštěpovat.

Nerovnoměrné sušení může také způsobit problémy. Dřevo, které bylo vysušeno příliš rychle, může mít vyšší vlhkostní součinitel uprostřed než na povrchu. To způsobuje, že se povrch smršťuje více než uprostřed a uvnitř dřeva vzniká napětí. Při otáčení dřeva se napětí uvolní a dřevo se zdeformuje.

Dřevo může také schnout nerovnoměrně, protože vlhkost se uvolňuje z čelních vláken rychleji než podél vláken.

Protože se dřevo smršťuje více napříč vlákny než podél nich, může přílišné smrštění po soustružení dřeva způsobit deformaci kusu.

Jak může dvojité otočení pomoci omezit smrštění

Dvojité otočení zkracuje dobu schnutí polotovaru, zajišťuje plynulé soustružení a zabraňuje prasklinám a deformaci po soustružení dílu.

Jak název napovídá, jedná se o dvoustupňový proces. Nejprve se zelený polotovar otočí, aby se odstranila většina odpadního materiálu. Poté se dílu nechá další čas na schnutí. Po odstranění většiny odpadního materiálu díl schne mnohem rychleji než celý polotovar.

Jak dřevo schne, díl se přirozeně deformuje. Jakmile dřevo dosáhne správné pevnosti v tahu, finální soustružení odstraní zbývající odpadní materiál a vytvoří konečný tvar. Se správnou pevností v tahu se díl po finálním soustružení nesmrští ani nedeformuje.

Kontrola obsahu vlhkosti

Regulace vlhkosti začíná dlouho předtím, než začnete soustružit. Existuje několik zdrojů dřeva pro soustružení a kombinovaná dřevovina se může značně lišit v závislosti na zvoleném typu.

Mnoho soustružníků raději začíná se syrovým dřevem. Surové dřevo je čerstvě řezané a nebylo sušené. Výhodou surového dřeva je, že si můžete vybrat kus s výraznějším charakterem než kus sušeného dřeva a může být levný nebo zdarma.

Sušení v peci využívá teplo a cirkulaci vzduchu k urychlení procesu sušení. Sušené dřevo se suší na vlhkostní obsah asi 8 %, což ho činí vhodným k soustružení. Nevýhodou je, že je relativně drahé.

Dřevo sušené na vzduchu je levnější než dřevo sušené v peci, ale obvykle se suší pouze na přibližně 10 % až 18 % obsahu vlhkosti. Před konečným soustružením budete muset toto dřevo dále sušit.

Sušení dřeva

Pokud používáte dřevo, které není vysušeno na správných 6 % až 9 % vlhkosti, budete si ho muset usušit sami. Existuje několik způsobů, jak to udělat. Za prvé, můžete ho usušit na vzduchu v uzavřeném prostoru s relativní vlhkostí 30 % až 50 %. Sušení tímto způsobem může trvat mnoho měsíců, ale je levné a zajišťuje pomalé a rovnoměrné schnutí.

Můžete ho také sušit v peci pomocí domácí pece. Pokud máte malý uzavřený prostor, můžete dřevo vytápět běžnými žárovkami. Někteří lidé měli úspěch se sušením dřeva v mikrovlnné troubě. Pokud se to však neprovede správně nebo příliš rychle, mohou nastat problémy.

Čelní vlákna schnou rychleji než zbytek dřeva. Rovnoměrnějšího schnutí můžete zajistit ochranou čelních vláken vrstvou produktu, jako je Anchorseal.

Stažení zdarma – Je pro vás nejlepší vlhkoměr s kolíkem nebo bez kolíku?

Použití stupnice k určení, kdy je dřevo suché

Jak dřevo schne a blíží se své hodnotě EMC, sušení se zpomaluje a nakonec se zastaví. Kdy k tomu dojde, poznáte jeho zvážením. Zvážení je třeba provést v kontrolovaném prostoru, kde udržujete relativní vlhkost 30 % až 50 %.

Pomocí přesné digitální váhy dřevo vážte každé několik dní a zaznamenávejte hmotnost, dokud nepřestane ztrácet na váze. Jakmile se dřevo stabilizuje, má správnou teplotu ohřevu a je připraveno k soustružení.

Použití stupnice k přesnému měření MC

Přesnou vlhkost vzduchu můžete také změřit pomocí váhy. Jedná se o složitější a zdlouhavější proces, který vyžaduje velmi přesnou váhu. Také vyžaduje pec pro sušení dřeva. Dřevo při sušení uvolňuje toxické chemikálie, takže pec musí být určena výhradně k tomuto účelu.

Nejprve si z dřeva, které chcete změřit, uřízněte malý blok o straně asi 1 cm. Zvažte blok s přesností na desetinu unce a zaznamenejte si hmotnost. Tomu se říká „počáteční hmotnost“.

Poté blok usušte v troubě při teplotě přibližně 210 až 220 stupňů Celsia. Sušení po dobu asi 24 hodin. Poté dřevo každých několik hodin zvažte a zaznamenejte si hmotnost. Jakmile dřevo přestane ztrácet na váze, je suché.

Zvažte blok a zaznamenejte hmotnost. Toto je „hmotnost suchá v troubě“. Poté použijte obě hmotnosti k výpočtu MC:

MC = ((počáteční hmotnost – hmotnost suchá v troubě) x 100) / hmotnost suchá v troubě

Měření MC pomocí vlhkoměru

Měření vlhkosti pomocí váhy je časově náročné a zdlouhavé. Vlhkoměry ho mohou urychlit a zpříjemnit.

K dispozici jsou dva typy vlhkoměry K dispozici: elektroměry s kolíkem a bezkolíkové elektroměry.

Kolíkové měřiče využívají k měření vlhkosti (MC) elektrický odpor vlhkosti ve dřevě. Měřič má dva kovové kolíky, které se zatlačí do dřeva do požadované hloubky. Odpor se měří mezi kolíky. Čím nižší odpor, tím vyšší MC.

Měřiče s kolíkovým uzávěrem jsou citlivé na teplotu, takže se obvykle dodávají s korekční tabulkou teploty. Jsou také citlivé na chemické složení druhu dřeva, takže je obvykle k dispozici nastavení druhu.

Orientace dřevěných vláken také ovlivňuje odečet, takže je třeba zatlouct kolíky ve správné orientaci.

Bezkolíkové měřiče vysílají skrz dřevo elektromagnetický signál, který měří dielektrické vlastnosti dřeva. Pro odečtení hodnoty umístíte měřič na rovný povrch dřeva. Odečet je k dispozici během několika sekund. Nejsou zde žádné kolíky, které by mohly poškodit povrch dřeva. Neztrácíte čas zatloukáním kolíků do dřeva, takže použití bezkolíkového měřiče může být mnohem rychlejší.

Bezkolíkové měřiče jsou citlivé na hustotu dřeva a dodávají se s nastavením druhu dřeva pro kompenzaci. Pro měření v různých hloubkách použijte dobrý bezkolíkový měřič s volitelným nastavením hloubky. Orientace vláken dřeva neovlivňuje naměřené hodnoty.

Měřiče vlhkosti dřeva

Měřiče vlhkosti dřeva jsou mnohem rychlejší, snazší a spolehlivější než použití váhy k měření MC.

Bezkolíkové elektroměry mají oproti kolíkovým elektroměrům tyto výhody:

• Nepoškozují dřevěný povrch
• Nevyžadují orientační a zarážecí kolíky
• Nejsou zde žádné kolíky, které by se daly ohnout nebo zlomit
• Nejsou ovlivněny teplotou ani orientací zrn
• Jsou rychlejší a snadněji se používají

Eric Wagner

Eric s nadšením bojuje s problémy s vlhkostí, které způsobují miliardy dolarů odpadu ve Spojených státech i ve zbytku světa. Pomáhá mu také to, že rád tráví svůj volný čas prací se dřevem a ví, že jeho projekty nebudou mít problémy s vlhkostí.

Naposledy aktualizováno 6. října 2023