Materiály

Pěstování a těžba dřeva

 Dnes pokrývá lesní kultura asi 1/3 plochy České republiky.  

Dříve používali dřevorubci ke kácení stromů sekery. Dřevo těžilo většinou v zimě, stahovalo se po sněhu koňskými potahy k řece a odtud se splavovalo k pilám. Šlo o práci velmi namáhavou a náročnou.

Dnes lesní dělníci používají motorové pily. Jimi stromy kácejí, odvětvují a krátí kulatinu. Dřevo se na pilu sváží traktory, terénními tahači nebo lanovkami. K těžbě dřeva se používají také plně automatizované mechanizmy.

Na pilách stoje kmeny odkorní, rozřežou je na díly určené délky a nařežou z kmenů prkna. Jak v lese tak na pile je práce s dřevem mechanizovaná.

 Pěstování dřeva

·         Šišky vybraných dospělých stromů se sbírají. Vybírají se z nich semena a sázejí se. Nechají se vyklíčit a vyrůstat ve sklenících. Dvouletý semenáč se vysazuje do školek. Přesazování se provádí sedmiřádkovým školkovacím strojem.

·         Za další dva roky se čtyřleté stromky ze školky vyjmou  rýhovacím zalesňovacím strojem se zasazují.

·         Po 20 až 50 letech se dospělé stromy těží.

 

Mechanická těžba dřeva

·         Dřevorubec nařízne motorovou pilou kmen stromu.

·         Vyřízne klín na tu stranu, kam má strom padat. Na opačné straně se kmen částečně prořízne.

·         Do částečného řezu se zasadí a napruží páčidlo.

·         Kmen se dořízne ze strany mezi klínem a páčidlem špičkou pily a padá na určenou stranu. Páčidlo vypadne.

·         Plochu řezu kmene dřevorubec zarovná a zasadí měřící pásmo.

·         Kmen začne odvětvovat. Odvětvený kmen rozřeže na části požadované délky odměřované samonavíjecím pásmem.

 

Těžba dřeva pomocí automatických mechanizmů

·         Provádí se terénním strojem dlouhým 4,5 metru. Má dvě mechanické ruce ovládané operátorem.

·         Mechanická ruka se vysune až do vzdálenosti 14 metrů, obejme kmen u kořenů a pevně ho sevře.

·         Ruka kmen podrží, usměrní jeho pád, popřípadě s ním zatřese, aby propadl mezi korunami stromů stojích kolem.

·         Z ruky se vysune řezová pily, která odřízne kmen z jedné strany z 90%. Z opačné strany zbytek přetne hydraulický břit.

·         Ruka pak zasune kmen do druhé přípravné vodorovné ruky. Ta kmen sevře a posouváním ho odvětvuje. Současně se měří délka a kmen se na požadované rozměry zkracuje. Zpracování kmenu trvá 40 sekund.

 

Řezání dřeva

Kvalitní dřevo se získává především z kmene stromu. Kmen můžeme rozříznout různými způsoby :

·         Řez čelní ( příčný ) – vedený kolmo k podélné ose kmenu. Vidíme kůru, lýko, mízní pletivo, dřevo a dřeň.

·         Řez osový ( podélný , středový ) – veden v podélné ose stromu. Vidíme dřeň  rovnoběžné uspořádaná vlákna.

·         Řez tečnový – vedený rovnoběžně s podélnou osou stromu, ale ne v ní. Vidíme kresbu dřeva.

Mízní pletivo vytváří na jaře širší buňky s tenkými stěnami, v létě poté užší buňky s tlustými stěnami. Tyto přírůstky se nazývají letokruhy. Jarní letokruh je světlejší a měkčí, letní je hustší, tvrdší a tmavší. Na příčném řezu kmenem vytvářejí letokruhy soustředné prstence, jejich počet udává stáří stromu.

Vlastnosti a upotřebení dřeva

 

 

Základní vlastnosti a upotřebení některých dřev
Název	Barva		Tvrdost	Vlastnosti upotřebení
	Běli	Jádra
Smrk	bílá lesklá	se žlutohnědým nádechem	měkké	na natíraný nábytek a poddýžky
Jedle		žlutohnědý nádech bez lesku	měkké	bez pryskyřice, pod dýhy nevhodné
Borovice	žlutavě bílá	žlutočervenohnědá	měkké	na stavební práce truhlářské, nábytek
Topol	bílá	šedobílá	měkké	na poddýžky
Dub	žlutobílá	žlutohnědá	Tvrdé	na dýhy, nábytek, stavební a truhlářské práce
Buk		červenobílá, mírně nahnědlá	tvrdé	ohýbaný nábytek a jeho součásti
Jasan	žlutobílá	žlutobílá až světle hnědá	tvrdé	Na nábytek, sportovní nářadí
Švestka	červená	temně rudá	tvrdé	Dekorační předměty, dýmky

 

Nežádoucí vlastnosti dřeva

·         Sesychání – vlhkost čerstvého dřeva je veliká, proto je nutné nechat dřevo nejdříve vyschnout. Vysychání se provádí buď přirozeně nebo uměle. Při rychlém vysychání se dřevo bortí. Je-li vysychání prudké dřevo praská.

·         Bobtnání – dochází k němu na podzim nebo na jaře. Vzduch má totiž v tyto roční období větší vlhkost, kterou do sebe dřevo vstřebává. Tento proces trvá tak dlouho, dokud se vlhkost dřeva nevyrovná s vlhkostí okolního vzduchu. Při bobtnání se mění tvar i rozměry dřeva.

 

Zpracování dřeva na polotovary

 Vytěžené dřevo se na pilách zpracovává na tyto polotovary:

·         Trámy

·         Hranoly

·         Fošny

·         Prkna

·         Latě

·         Krajiny

 

 

Nejčastěji používané materiály ze dřeva

·         1. Řezivo ( podélně rozřezané kmeny stromů )

                   - hraněné – hranol ( plocha větší než 100 cm² )

                  – hranolek ( plocha 25 – 100 cm² )

                              – lať ( plocha 10 – 25 cm² )

                               – lišta ( plocha nejvýše 10 cm² )

                    - deskové – fošny ( tloušťka 38 – 100 mm )

         – prkna ( tloušťka menší než 38 mm )

·      2. Dýhy – velmi tenké listy dřeva. Dříve se používali proto, aby se šetřilo se vzácnými dřevy. Vyrábějí se řezáním , krájením nebo loupáním z výřezů kvalitního dřeva. Tloušťka 0,6 – 3,6 mm. Používají se jako vrchní dekorativní vrstva. Vyrábějí se z nich překližky a laťovky.

·         3. Překližky – vyrobeny z lichého počtu dýh , lepených na sebe tak , aby se vlákna křížila v pravém úhlu. Křížení vrstev umrtvuje pracování dřeva ( používají se u sesychání dřeva ). Při proražení hřebíkem je menší pravděpodobnost roztržení všech vrstev a hřebík drží pevněji. Používají se při výrobě nábytku.

·         4. Laťovky – mají vnitřní vrstvu sklíženou z latěk , povrch je překlížený dýhami. Laťovky třívrstvé nebo pětivrstvé (nábytek).

·         5. Aglomerované desky – k výrobě se používají odpady ze dřeva.

·         6. Pilinové desky – jsou vyrobeny lisováním pilin s přídavkem pojidla ( stavba chat ).

·         7. Třískové desky – jsou vyrobeny z třísek smíchaných se syntetickým lepidlem ( nábytek ).

·         8. Vláknité tvrdé desky ( sololit ) – vyrábějí se lisováním hmoty za tepla ( nábytek ).

Řezání

Jde o způsob třískového obrábění. Při řezání vzniká na obrobku pilový řez a odpadají piliny.

Hlavní části každé je kovový pilový list se zuby a rukojeť. Zuby pilového listu mají tvar trojúhelníku a pracují jako řada klínů za sebou – vnikají postupně do dřeva a vytvářejí pilový řez. Zuby pilového listu mohou mít různou velikost a tvar. Pro tvrdší dřeva je nutné zvolit drobné pilové zuby, pro měkkýší naopak větší pilové zuby. Pro řezání je také důležitý sklon jejich zubů. U pil na dřevo jsou zuby nakloněny proti směru pohybu pily.Aby nebyl pohyb pilového listu bržděn stěnami řezu jsou pilové zuby rozvedené ( rozeklané ) tak, že všechny liché zuby jsou vyhnuty na jednu stranu a všechny sudé zuby na stranu opačnou.

 

 

 

Druhy pil podle konstrukce :

- vsazené pili ( bez rámů ) – ocaska – všestranné využití. Používají se převážně k řezání rostlého dřeva

                                                                   v příčném i podélném směru, k řezání překližek, laťovek a

                                                                   aglomerovaných materiálů.

–  čepovka ( tenký list ) – využívají se při řezání kratších dílů z drobného řeziva a

                                          překližek. Mají tenký list a jemné ozubení. Po řezání 

                                          zanechávají čistý řez.

–  děrovka ( úzký list ) – mají úzký, na konci zúžený pilový list. Používají se pro

                                        řezání v těžko dostupných místech. Běžně se používají

                                                                                          pro vyřezávání větších děr nebo oblých zářezů.

- rámové pily ( výměnné pilové listy ) – mají výměnné pilové listy. Ty mají různou šířku a jemnost ozubení.

                                                                 Proto mají rámové pily univerzální použití.

- lupénkové pily ( vyřezávání v překližkách ) – vhodné pro řezání zakřivených a nepravidelných tvaru

                                                                            v překližkách, dýhách a sololitech.

 

Rašplování , pilování a broušení

Rašplováním, pilováním a broušení dokončujeme konečný tvar výrobku a odstraňujeme nerovnosti z povrchu výrobku. Dokončením těchto operací dosáhneme u výrobku přesných rozměrů a zkvalitníme jakost jeho povrchu.

Rašplování - jde o hrubé opracování povrchu. Podstatou je třískové obrábění, při kterém zuby – seky – rašple vnikají do obráběného materiálu a odebírají z něho třísky v podobě pilin. Nástrojem pro rašplování je rašple. Její pracovní část je tvořena hrubými zuby, které při odebírání pilin zanechávají na povrchu obráběného dřeva hrubé stopy – rýhy.

 

Tělo rašple je vyrobeno z velmi tvrdé oceli. Rukojeť je buď z plastických hmot nebo ze dřeva.

 

Pilování - jde o jemné opracování povrchu. Podstatou je třískové obrábění, při kterém zuby – seky – pilníku vnikají do obráběného materiálu a odebírají z něho třísky v podobě pilin. Nástrojem pro pilování je pilník. Jeho pracovní část je tvořena hrubými zuby, které při odebírání pilin zanechávají na povrchu obráběného dřeva jemné stopy – rýhy. Při výběru pilníku pro obrábění dřeva se řiďme především tím, jaký tvar a jakou hustotu mají jeho zuby – seky.

 

Broušení – jde o dokončují obrábění dřeva. Povrch výrobku se zbaví nejmenších nerovností a získává svou konečnou hladkost. Broušení je podstatě obdobou broušení. Řezné hrany při něm ale tvoří zrnka Tvrdých látek ostrými hranami,nalepená na papír nebo tkaninu. Při broušení se používají například papíry s brusnými zrny ze skla , nebo pazourku. Zrnitost brusného papíru se udává číslem. Čím je číslo větší , tím jsou zrna jemnější. Pro broušení dřeva se používá papír se zrnitostí 60 – 120.

Vrtání

Jeho účelem je vytvářet ve dřevě díry válcovitého a kuželovitého tvaru. Jde o třískové obrábění , při kterém nástroj vniká do materiálu a břity své pracovní části jej odřezává.

Vrtat můžeme díry průchozí a neprůchozí.Průchozí díra vznikne tak, že provrtáme celou tloušťku materiálu. Neprůchozí ( slepé ) díry jsou vrtány jen do požadované hloubky.

Druhy vrtáků na dřevo :

·         Kopinatý vrták – pro vrtání Malých děr do tenkých materiálů. K vrtání využívá svidřík. Pracovní část dříku je tvořena oboustranným klínem.

·         Nebozez – pro předvrtání slepých kuželovitých děr pro spoje prováděné vruty.nebozezy se stopkou využívají k vrtání kolovrátek. Vrtáme-li hlubší díru, je občas nutný zpětným pohybem vrták vytáhnout a z dutiny odstranit třísky.

·         Špulíř -  pro vrtání větších děr, ale jen do malých hloubek. Při vrtání je veden vodícím hrotem ( 1 ). Krojidlo ( 2 ) vlákna přeřezává a břit (3 ) vybírá třísky na dně otvoru.Můžeme pomocí něho vrtat dřevo podél i napříč vláken.

·         Hadovitý vrták – pro vrtání přesných a hlubokých děr o větším průměru. Dřevo můžeme vrtat napříč i podél vláken. Princip vrtání jen stejný jako u špulíře. Udržení přesného průměru díry zaručuje fazetka ( 4 ). K vrtání využívá kolovrátek

·         Hvězdicový vrták – pro vrtání kuželových zahloubení pro hlavy vrutů nebo k e sražení hran válcových děr. K vrtání využívá kolovrátek.

·         Šroubovitý vrták – pro vrtání do tvrdších dřev. Může nahradit záhlubník. K vrtání využívá ruční vrtačku.

Základní pokyny při vrtání :

·         Střed vrtané díry si pečlivě označte tužkou.

·         Budete – li při vrtání používat vrták bez vodící břitu, označte si střed díry hlubičem.

·         Vrták musí být s vrtaným materiálem svírat úhel 90°.

·         Při použití špulířů nebo hadovitých vrtáků vrtejte průchozí díru nejdříve z jedné strany do takové hloubky, až špička vodícího hrotu projde materiálem. Dovrtání díry dokončete z druhé strany.

·         Vrtaný materiál si podložte dřevěnou podložkou, aby nedošlo k odštípnutí vláken na spodní hraně materiálu.

·         Dbejte na správné upnutí materiálu a správné upnutí vrtáku v upínací hlavě.

·         Nepoužívejte tupé nebo poškozené nástroje.

Spojování hřebíky a vruty

Spojování hřebíky

Součástky ze dřeva se nejsnáze a nejrychleji spojují pomocí hřebíků. Vzniká tak spoj nerozebíratelný. Kovové hřebíky jsou z oceli v různých druzích. Každý hřebík je charakterizován tvarem hlavy, dříku a špičky. Rozměry hřebíku se vyjadřují dvojčíslem ( 1,6 x 40 ). První číslo udává průměr dříku a druhé délku hřebíku.

Druhy hřebíků:

·         stavební s plochou hlavou

·         stavební se zapustnou hlavou

·         do krytiny

·         kolářský

·         čtyřhranný se zápustnou hlavou

·         zámečnický

·         čalounický

·         rákosník

·         bez hlavy

·         sponka

Podstatou hřebíkového spoje je tření mezi dřevem a zatlučeným hřebíkem. Aby se toto tření zvýšilo mají některé hřebíky pod hlavou rýhovaný dřík a ostrou špičku. Především záleží na hloubce zatlučení hřebíku a struktuře vláken kolem dříku. Při zatloukání hřebíku je nejvhodnější truhlářské kladivo, které má rovnou plosku, aby se hřebíky pod jeho údery neohýbali. Při zatloukání s kladivo drží na konci násady a úder se vede kolmo na hlavu hřebíku.

 

Spojování vruty

Spojování pomocí vrutů poskytuje větší pevnost než spoj s hřebíky. Další výhodou je, že spoj je rozebíratelný. Vruty se vyrábí nejčastěji z oceli nebo z mosazi. Mají hlavu se zářezem pro šroubovák, válcový krček a závit. Označují se podobně jako hřebíky  ( 5x30 ).  Hlava vrtů je nejčastěji půlkulatá nebo zápustná.

K zašroubování a uvolnění vrutů používáme šroubovák. Správný šroubovák vybereme podle velikosti zářezu na hlavě vrutu. Šířka šroubováku má být stejná nebo nepatrně menší než je hlava vrutu. Jeho tloušťka se má rovnat šířce drážky. Je-li šroubovák volný poškozuje zářez vrutu.

Před zašroubováním vrutu je nutné vyvrtat pro vrut díru. Průměr díry by musí být menší, než je průměr dříku vrutu. Vrut poté drží pevně ve dřevě.

Lepení a čepování

Lepení

Lepení je jeden ze způsobů spojení dřeva. Vzniká tak spoje nerozebíratelný. Na pevnost má vliv správný výběr lepidla.

Podle původu rozeznáváme tato lepidla :

·         Lepidla živočišného původu – kostní, glutinová, kazeínová

·         Lepidla rostlinného původu – škrobová, dextrinová

·         Lepidla syntetická – vyrobená chemickou cestou.

Dnes se nejvíce používají syntetický lepidla v tekutém stavu. K lepení se používají přímo, bez zvláštních úprav a tuhnou při normálních teplotách.

Syntetická lepidla

·         disperzní – Herkules, Duvilax LS-50 , Dispercoll RTZ – používají se pouze pro lepení výrobků, které jsou určeny pro suché prostředí

·         dvousložková fenologická – Umakol B – odolná proti vodě povětrnostním vlivům , příprava dle přiloženého návodu

·         epoxidová - Lepox – ChS Epoxy 1200 - odolná proti vodě povětrnostním vlivům , příprava dle přiloženého návodu

 

Další skupinou používaných lepidel jsou klíhy. Jde o laciná lepidla, která mají původ v odpadních látkách živočišného původu.

Pozor – chránit pokožku , nejíst , nepít , umýt si ruce !!!

Základní pokyny pro lepení :

·         Před lepením upravte a očistěte plochy používané pro lepení.

·         Lepit můžete jen vysušené dřevo.

·         Lepidlo naneste souvisle a rovnoměrně. Řiďte se návodem od výrobce.

·         Lepidlo nanášejte na plochu štětcem, stěrkou nebo dřevěnou špachtlí.

·         U klihu dbejte na to, aby štětec nepřišel do styku s kovem ( klíh pak černá ).

·         Lepené součásti přiložte k sobe a slisujte na dobu, která je nezbytná pro ztvrdnutí lepidla.

·         Prostor ve kterém pracujte s lepidly, musí být dobře větraný.

·         Syntetická lepidla jsou hořlaviny, proto pracujte podle návodu výrobce a dodržujte bezpečnostní pravidla.

 

Čepování

Jde o rohové spojování hranolků, latí, prkének i dílců z tlustších překližek. Na jednom díle se vytvoří čep a na druhém rozpor. Před konečnou montáží nanášíme na styčné plochY lepidlo. Po vytvrzení lepidla vznikne spoj nerozebíratelný. Širší díly spojujeme pomocí dvojitých nebo i vícenásobných čepů ( sdružené čepy ). K vytvoří čepu a rozporu využijeme řezání a dlabání dřeva. U sdružených čepů musí být velikosti jednotlivých čepů a rozporů stejná. Stejně tak musí být stejná i vzdálenost mezi nimi. Tohoto dosáhneme při orýsování pomocí rejsku.

Dřevoobráběcí stroje

Všechny základní dřevoobráběcí stroje pracují na principu třískového obrábění. Jejich vyšší produktivita je dána vyššími řeznými rychlostmi a vhodnou konstrukcí strojů.

 

Vrtačky

Slouží k vrtání otvorů. Hlavní pohyb u vrtání vykonává vrták ( otáčivý pohyb ), který je upnutý ve vřetenu vrtačky. Vedlejším pohybem je přísuv do materiálu.

Vrtačky se skládají z vřeteníku, pevné části a stolu. Vřeteník slouží k upínání nástrojů  a pro zpřevodování otáček. Pevná část je nosnou částí vrtačky. Je v ní umístěn pohon vrtačky a slouží jako záchyt kmitů. Je na ni připevněn vřeteník. Stůl slouží k upevňování obrobků. Většinou je vyroben napevno a nelze s ním pohybovat.

Rozdělení vrtaček :

·         Stolní vrtačka – vrtání otvorů do průměru 16mm. Malý počet otáčkových stupňů, ruční posuv vedlejšího pohybu. Obrábí se na ní malé součásti. Často se tři až čtyři stolní vrtačky upevněné na společném stolu užívají jako vrtačky řadové ( průměr 10, 12, 14, 16 ).

·         Sloupová vrtačka – vrtání do průměru 40mm. Větší počet otáčkových stupňů ( možnost řezání závitů ). Mechanický nebo ruční posuv vedlejšího pohybu. Obrábí se na ní malé až středně velké obrobky.

 

Kotoučová pila

Slouží k dělení matriálu. Používá se pro řezání podélné i příčné. Pracovním nástrojem je pilový kotouč, upnutý na hřídeli elektromotoru. Při podélném řezání vede pracovník materiál do řezu podél vodícího pravítka. Při příčném řezání používá přípravek, který je upnutý do pohyblivé části pracovního stolu.

Pásová pila

Slouží k dělení matriálu. Používá se pro řezání podélné i příčné, na vykružování a čepování. Pracovním nástrojem je nekonečný pilový pás ( 1 ), pohybující se na pásnicích ( 2 a 3 ). Dolní pásnice ( 2 ) je hnána klínovým řemenem od elektromotoru. Podle druhu pracovní operace volí pracovník vhodnou šířku pilového pásu. Pro přímé řezání je pás široký ( 20 mm až 40 mm ), pro vykružování úzký ( šířka až 4 mm ).

Vodorovná frézka srovnávací ( srovnávačka )

Používá se ke srovnání nerovných ploch, získávání žádané plochy, frézování úkosů a sražení hran. Pracovními nástroji jsou 2 až 4 nože, upnuté do nožové hřídele. Pracovník vede materiál podél vodícího pravítka proti ostří nožů, které odebírají třísky.Velikost třísky lze měnit polohou předního stolu.

Vodorovná frézka tloušťkovací ( tloušťkovačka )

Používá se k frézování dřeva na stejnou tloušťku. Pracovními nástroji jsou opět nože ( 2 až 6 ), upnuté do nožového hřídele, který je nad pracovním stolem. Vzdálenost ostří nožů od pracovního stole určuje tloušťku třísky.Posuv materiálu zajišťuje rýhovaný válec a odbírací hladký válec.

Svislá frézka profilová

Používá se pro frézování drážek, polodrážek a různých profilů. Poloha hřídele je svislá a hřídel je zakončen trnem. Pracovním nástrojem je fréza. Podle druhu operace upíná obsluha na trn požadovaný nástroj.

Univerzální dřevoobráběcí stroje

Jsou kombinací několika strojů. Nejčastěji jde o kombinaci kotoučové pily, srovnávací frézky, vrtačky a dlabačky.Jsou velmi vhodné pro menší prototypové a údržbářské dílny. Bávají řešeny také jako přenosné stroje.