Специалистам давно известно значение проблемы влажности древесины и её влияние на качество продукции. Теперь мы попробуем свести воедино эти две темы и посмотрим, как грамотные столяра, изготавливающие двери и дверцы, с незапамятных времён справляются с изменением размеров детали под влиянием изменения её влажности.
Способы защиты деревянных деталей от перепадов влажности известны специалистам довольно давно. Это “химическая стабилизация” древесины, т. е. Пропитка их различными веществами, такими как, например, метакрилат метила, фенол-фармальдегид или полиэтилен гликоль.
Однако методы эти трудоёмки, требуют значительных временных затрат и большого распространения не получили. В высококачественных изделиях эта проблема решается конструкционными методами.
Многие предметы мебели и домашнего обихода прожили не одну сотню лет именно потому, что в их конструкцию была заложена возможность приспосабливаться к естественным изменениям собственных размеров и правильно определена влажность древесины.
Конструкция из рамы и филёнчатых панелей являет собой пример того, как совмещаются функциональные требования к конструкции и эстетические требования к ней. Много веков назад мастера убедились в том, что добиться прямоугольности формы и поддерживать её в течении длительного времени можно использованием обрамления её продольными элементами конструкции, все размеры и углы которых тщательно выдержаны.
Пространство между ними заполняется деревянной панелью, размер которой в направление перпендикулярно волокну, без сомнения, будет подвергаться изменениям в зависимости от времени года. Однако, если срезать края панели под углом (“на ус”) и вставить её в пазы рамы, панель получит возможность свободно перемещаться при усушке и разбухании. Поскольку укос делается достаточно широким, глаз человека не замечает его перемещения, как это было бы, если бы панель плотно соединялась с пазом простым шипом.
Эта базовая конструкция применяется во множестве вариантов, начиная от отделки стен панелями и архитектурной деревообработки, и заканчивая изготовлением мебели и дверей. Классический пример, известный всем шести панельная дверь.
В классической конструкции панель традиционно закрепляется на раме только в центре верхнего и нижнего брусков, так что она равномерно двигается внутри пазов правого и левого брусков. Старые мастера, несомненно, интуитивно определяли необходимый зазор между краями панели и дном пазов. В наши дни, прежде чем подобный навык появится, можно воспользоваться научной оценкой величины требуемого зазора в соответствии с формулой усушки: dD=DS(dMC/fsp), где dD- изменение размера по причине усушки, D- первоначальный размер, S- процент сжатия (он различается для древесины тангентального и радиального распила; берём его из специальной таблицы), dMC- изменение содержания влаги (так как формула применима только к потере или набору деревом влаги ниже точки насыщения, значения влажности выше точки насыщения в расчёт не принимаются. К примеру если влажность древесины была 86%, а затем она высохла до 9%, dMC рассчитывается как от 0,28 до 0,09 и будет равна 0,21, поскольку между 86% и 28% усушки не происходит), fsp- точка насыщения.
Рассмотрим в качестве примера сосновую дверь с филёнками шириной 450 мм. В подобных конструкциях слишком маленький зазор приведёт к катастрофическим последствиям, и нет ничего страшного если зазор будет чуть больше. Из справочной таблицы мы узнаём, что коэффициент сжатия для сосны S=6,1%. Ожидаемое максимальное содержание влаги 14%. Влажность древесины на данном этапе- 8%. Поскольку филёнка закреплена посередине, мы можем ожидать её симметричного поведения и подсчитать зазор для одной стороны: dD=225(0,061)(0,14-0,08)/0,28=2,94 мм, т. е., для расширения филёнки трёх миллиметрового зазора вполне хватит. Давайте теперь посмотрим, на сколько она сожмётся, если содержание влаги упадёт до 4%: dD=225(0,061)(0,08-0,04)/0,28=1,96 мм.
Так что размеры соединения должны позволять филёнке не только расширяться, но и сужаться. Кстати, окрашивать её детали рекомендуется по отдельности, а не в собранном виде- ведь тогда в сухую пору филёнка сожмётся и неокрашенная полоска станет видна.
Если неопытный столяр скопирует только внешний вид такой двери без правильных расчётов, то его могут ждать неприятности: плотно вогнанная панель в сухой период лета может треснуть пополам, а осенью, во время дождей, она разбухнув, может перекосить или даже сломать раму. Неправда ли, забавно, что стиль, первоначально выработанный для того, чтобы скомпенсировать изменения размеров деревянных деталей, сегодня копируются в дверях, выштампованных из металла или отлитых из пластика, а многие из нас даже не подозревают о его изначальном предназначении.
В значении, придаваемом дереву, важен и элемент человеческого участия. Дерево нашло своё применение потому, что это был самый подходящий, доступный и логичный материал для удовлетворения функциональных потребностей, но вместе с производственными навыками развивались и высокая степень художественного творчества и эстетическое восприятие. Тот факт, что по причине широко масштабности производства товары потеряли свою чувственность, является одной из причин того, почему настоящее дерево, особенно ручной работы, сохраняет свою ценность.
