A FA HAJLÍTÁSA A fa hajlítása a fa megmunkálásának egyik igen fontos módja. A hajlítás legfıbb elınye az anyagmegtakarítás, mivel az íves alkatrészek elıállításánál a kisebb keresztmetszeti méretek mellett nagyobb szilárdság érhetı el, mert hajlításkor nem vágjuk át a szála fa rostjait (09. ábra). a b 09. ábra. Főrészelt és hajlított íves alkatrész. a- főrészelt; b- hajlított alkatrész A legismertebb és legrégebbi hajlítási technika kialakítása Michael Thonet nevéhez főzıdik (180). A technika fejlıdésével azonban új hajlítási eljárásokat is kifejlesztettek. Ennek megfelelıen íves bútoralkatrészek öt módszerrel készíthetık: főrészeléssel, Thonet-féle hajlítással, nagyfrekvenciás melegítéses hajlítással, tömörítéses hajlítással és vékony lemezek (furnérok) hajlításával, illetve azok egyidejő ragasztásával. A hajlítási technológia az alábbi fıbb mőveletekre osztható: alkatrészek szabása hidrotermikus elıkezelés hajlítás szárítás pihentetés és alkatrészek mechanikai megmunkálása. 4.1. A HAJLÍTÁS ELMÉLETI ALAPJAI Ha egy farúdat hajlításnak vetnek alá, akkor a húzott oldal törésig bekövetkezı végsı megnyúlása (E h ) lényegesen kisebb, mint a nyomott homorú oldal nyomási rövidülése (E ny ). A túlzottan meghajlított rúdban a törés elıször a húzott oldalon következik be. Ennek oka, hogy a fa lényegesen nagyobb tömörítést képes elviselni, mint megnyúlást. A feszültségi-, és alakváltozási diagramot (húzásra és nyomásra) a 10. ábrán hasonlítjuk össze, amely jól szemlélteti, hogy a nyújthatóság mintegy 0 %-kal, az összenyomhatóság viszont 5-0-szorosára növekszik. σhúzó,n/mm T=0 0 C T=50 0 C 140 εh 10. ábra. Feszültségi és alakváltozási diagram % 5 Gızölt bükk, u=5% Gızöletlen bükk u=17% p=0,5 att t= 50 perc T= 50 0 C εny T= 0 0 C 60 0 rövidülés, εny 5 15 5 0 εny 0 0 60 σnyomó, N/mm εh 1 % nyúlás, εh A fa - hidegen is, de különösen melegen - jól hajlítható. Ennek az a magyarázata, hogy a fában a lignin amorf állapotban van jelen, és a cellulózrostokat úgy veszi körül, mint a beton a vasbetétet. A lignin a fızés, vagy a gızölés hatására plasztikussá válik, ami hajlításkor lehetıvé teszi a rostok elmozdulását.
A túlzottan meghajlított rúdban a törés elıször a húzott oldalon következik be. Ennek oka, hogy a fa lényegesen nagyobb tömörítést képes elviselni, mint megnyúlást. Ha egy tetszıleges szilárd test (jelen esetben egy tömörfa alkatrész) mely h vastagsággal rendelkezik, egy R sugarú sablonra hajlítunk (11. ábra), akkor benne a rugalmas alakváltozás hatására a külsı (domború) oldalon húzóerık, a belsı (homorú) oldalon pedig nyomóerık keletkeznek; közöttük a semleges zóna helyezkedik, l 1 =l 0 + l h ahol a normál feszültségek értéke nulla. nyomott oldal l 0 l =l 0 - l ny h α 11. ábra. Az alkatrész R méretváltozása hajlításkor l 1 =l 0 + l h - külsı (húzott) szál; l 0 - középsı (semleges) szál; l =l 0 - l ny - belsı (nyomott) szál, h- az alkatrész vastagsága; R - hajlítási sugár; α- hajlítási szög Ha a húzó-, és nyomófeszültségek azonos nagyságúak, akkor a semleges zóna az alkatrész középvonalával esik egybe. A húzott oldalra bütü-szorítókkal szilárdan felerısített húzószalag alkalmazásával a 1 semleges szál a húzott oldal felé tolható (1. ábra). bütüszorí-tóval 1- acél húzószalag; - állítható bütüszorító; - alkatrész 1. ábra. Acél húzószalag alkalmazása A rostokkal párhuzamos maximális nyomó (ε ny ) - és húzó (ε h ) alakváltozás, valamint a hajlítandó alkatrész geometriai méretei (h, R) között felírható a hibamentes hajlítás összefüggése: illetve, ha a húzószalag alkalmazásával a húzási megnyúlást kiküszöböljük: h R εny = 1 ε ny A száraz és hideg fa alacsony plasztikus tulajdonságokkal rendelkezik. Ha a faanyag nedvességtartalma alacsony W = 8 ± %, akkor normál hımérsékleten (t=0 o C) az alkatrész vastagsága és a hajlítási sugár közötti viszony: h R 1 1 80
Ebben az esetben, ha a hajlítandó alkatrész vastagsága h=0 mm, akkor a hibamentes hajlítás sugara (h/r = 1/80 viszony mellett) R = 1600 mm. Látható, hogy ez a módszer a bútoralkatrészek hajlításánál nem alkalmazható, az igen nagy hajlítási sugár miatt. A nedves fa W = 5-0 % nedvességtartalom mellett már jobban, de nem eléggé hajlítható. Ilyenkor a h/r viszony: h R 1 60 1 50 A fa maximális plaszticitása W = 5-0 % nedvességtartalom és t=70-80 o C hımérsékleten érhetı el. A h/r viszony: h R 1 0 1 0 Ebben az esetben, ha h=0 mm, akkor R=500 mm. Ilyen sugár alkalmazásának már reális lehetıségei vannak a bútoralkatrészek hajlításánál, acélszalag felhasználása nélkül. A hajlítási sugár további csökkentése (azonos rétegvastagság esetén) acélszalag alkalmazásával érhetı el. Ha az alkatrész nedvességtartalma W=5-0 %, hımérséklete t=70-80 o C és acélszalagot is alkalmaznak, akkor a h/r viszony: h R 1 4 1 10 A gyakorlati adatok szerint a h/r értéke: bükknél 1, 5 ; tölgynél 1 4 ; nyírnél 1 ; 5, 7 lucfenyınél 1 10 és erdeifenyınél 1 11. A hajlítási sugár és a h/r viszonyszám alakulását néhány fafajra vonatkoztatva (h=5,4 mm) a. táblázat mutatja. (Elıkezelés: C-s gızben).. táblázat Hajlító szalaggal Hajlító szalag nélkül Fafaj Hajlítási sugár R, cm h/r viszony (h=,54 cm) Hajlítási sugár R, cm h/r viszony (h=,54 cm) Lucfenyı 76, 0,0 - - Erdeifenyı 5,5 0,07 71, 0,06 Nyír 7,6 0,5 4,0 0,059 Tölgy 5,1 0,500,0 0,075 Kıris 6, 0,400 0,5 0,084 Akác,8 0,570 8,0 0,091 Bükk 10, 0,47 7,0 0,069 Szil 1,0,54 4 0,104 Mahagóni 0,5 0,084 71, 0,06 Eperfa 0,5 0,084 80, 0,01 A fentiek alapján megállapítható, hogy a faanyagok hajlíthatóságát az alábbi tényezık befolyásolják: a fafaj, a fa sőrősége, a fa szöveti szerkezete, a fa nedvességtartalma, a fa egészségi állapota és a fa elıkezelése. A fenti viszonyszámok ismerete a gyakorlatban nagymértékben segíti a hajlítási mód kiválasztását és a biztonságos hajlítási sugár meghatározását.
A hajlított alkatrészek geometriai méretei közötti összefüggések a 1. ábra segítségével határozhatók meg. Í k Í b H/ H k m H b α/ h 1. ábra. A hajlított alkatrészek geometriai méretei közötti összefüggések R- a hajlítási sugár; H k - a belsı ív húrjának hossza; H b - a külsı ív húrjának hossza; h- az alkatrész vastagsága; m- a húrmagasság; α/- az ívhez tartozó központi szög fele; Í b - az alkatrész belsı ívhossza; Í k - az alkatrész külsı ívhossza. α/ R A hajlított alkatrészek geometriai méretei közötti összefüggések az alábbi képletekkel fejezhetık ki: H H b k H b + 4 m R Π arcsin R Π arcsin R = Í R (R + h) b = Ík = 8 m 180 180 4.. A FA HAJLÍTÁS ELİTTI HIDROTERMIKUS KEZELÉSE. Az elméleti számítások és a gyakorlati tapasztalatok szerint a legjobb hajlítási eredmények akkor érhetık el ha a faanyag nedvességtartalma a rosttelítettség pont közelében van (W = 5-5 %) és hımérséklete 70-80 0 C. (Az ennél magasabb nedvességtartalom káros, mivel a szabad víz - kitöltve a fa belsı üregeit - a hajlítás során helyenkénti hidraulikus nyomást okozhat, ami rostelválást okozhat). A fa hidrotermikus kezelése fızéssel, gızöléssel és nagyfrekvenciás melegítéssel valósítható meg. A fızés hátránya, hogy a víz a fa belsı üregeit kitölti, ami megnehezíti a fa melegedést és mechanikai hajlítási hibát okozhat; elszínezi a fát és megnöveli a hajlítás utáni szárítás idıszükségletét. A gızölés magas -, vagy alacsony nyomáson valósítható meg. A magas nyomású gızölés ( Bar; 10-140 0 C) Elınye a rövid gızölési idı, hátránya, hogy elszínezi a fát, illetve az alacsony nyomású gızöléshez viszonyítva magas a beruházási és üzemeltetési költsége. 4
Az alacsony nyomású (1, 1,5 Bar) telítet gız hımérséklete 10-105 0 C. A gızölés idıtartama az alábbi tényezıktıl függ: az alkatrész méreteitıl, a fa kezdeti hımérsékletétıl, nedvességtartalmától és a a gız nyomásától. A gızölés idıtartamának meghatározására célszerő az alábbi diagramot (14. ábra) használni. (A diagram W 0 % fanedvesség tartalomra, t 0 5 0 C kezdeti fahımérsékletre és p 1, 1,5 Bar gıznyomásra vonatkozik). Példa a diagram alkalmazására. Meghatározandó a hajlítás elıtti gızölés idıszükséglete, ha a gıznyomás p = 0. att., az alkatrész keresztmetszete 0 x 50 mm., az alkatrész nedvességtartalma W = 0 %, illetve hımérséklete t 0 = 5 %, az alkatrész közepén elérendı hımérséklet t = 80 0 C. h 0 Megoldás: Az alkatrész középvonalának távolsága = = 15mm. Ebbıl a pontból ( lásd a diagram vízszintes tengelyén) húzott függıleges-, illetve a függıleges tengely 80 0 C-s pontjából húzott vízszintes egyenes A metszéspontja a 10 perces idıgöbén található. Vagyis az adott mérető alkatrész felmelegedési ideje 10 perc. Amennyiben az alkatrész gızölés elıtti nedvességtartalma kevesebb, mint 5 % (W < 5 %), akkor minden további 1 % nedvességcsökkenés 5 perces gızölési-idı növekedést jelent! 110 Az alkatrész középvonalának hımérséklete,fok C 90 80 70 60 50 40 0 0 10 A 5 15 110 perc 90 80 70 60 50 40 0 0 10 5 14. ábra. A gızölési idı meghatározására szolgáló diagram A gızölési idı pontos meghatározása meglehetısen bonyolult, mivel több tényezıtıl függ (az alkatrész keresztmetszeti méretei-, kezdeti hımérséklete és nedvesség-tartalma; az alkal-mazott gız nyomásától és hımérsékletétıl, valamint az alkatrészeknek a gızölı hengerben való helyzetétıl). A gyakorlatban a gızölés tényleges idıszükségletét kísérleti úton célszerő meghatározni! ábrán mutatjuk be. 0 0 5 10 15 0 5 0 5 40 45 50 Az alkatrész közepvonalának távolsága a felülettıl, mm A gızöléshez alkalmazott gızölı berendezés (gızölı henger, vagy autokláv) elvi felépítését és az alkatrészek javasolt elhelyezését a 15. 1 A A-A 4 5 5 A
15. ábra. Gızölı berendezés elvi felépítése és az alkatrészek javasolt elhelyezése 1- gızölı tartály, - ajtó, - zár, 4- párabeeresztı csı, 5- kondenzvíz leeresztı csap, A A metszet- az alkatrészek javasolt elhelyezése 4.. A Thonet-hajlítás technikája Hajlításra az egyenes növéső, csomómentes, keskeny évgyőrős fák (bükk, kıris, szil, tölgy, akác, nyír, juhar, cseresznye, dió) a legalkalmasabbak. Hajlításnál igen fontos az évgyőrők elhelyezkedése (16. ábra). a b 16. ábra. Az évgyőrők elhelyezkedése hajlításnál a- ideális; b- megengedett eltérés α= 5-10 0 Álló évgyőrő fát nehezebb hajlítani, mert az ıszi pászta merev és nehezen hajlítható. A fa az évgyőrőre merıleges irányban ideálisan hajlítható, de az évgyőrők kis dılésszöge (5-10 ) még nem befolyásolja a hajlítás minıségét (16. ábra). A fa szálirányának a munkadarab éleivel párhuzamosnak kell lennie, mivel a hajlításnál fellépı feszültségek hatására a túlzott rosteltérés töréshez vezet. Maximálisan 7 -os rostelhajlás engedhetı meg (17. ábra). α 17. ábra. A megengedett rosteltérés mértéke α < 7 0 Hajlítás elıtt célszerő munkadarabok kereszt-metszeti megmunkálását elvégezni, mert hajlítás után a megmunkálás már nehezebb, és nem is mindig lehetséges. A hajlítandó darabokat pontos hosszra, végeiket derékszögben kell levágni, hogy az acélszalagon lévı sarokvas a bütüre jól illeszkedjen. A kézi hajlítás hajlító asztalon történik, amelyre a hajlító formát fogják fel (18. ábra). Kézzel hajlítják, pl. a széklábakat és egyéb kiskeresztmetszető alkatrészeket. Ha a hajlító forma széles, akkor egyszerre több alkatrészt lehet egymás mellett hajlítani. Az acélszalag szabad végein bütü szorítók vannak. 5 4 1 6 7 18. ábra. Kézi hajlítás 1- húzószalag merev végütközıvel; - alkatrész; - asztalhoz rögzített hajlító forma; 4- rögzítı kapocs; 5- feszítı kar; 6- szorító ék; 7- rögzített ütközı 6
A forma néha gızzel főthetı. Az alkatrész addig marad a gızzel főtött formán, amíg annyira kiszárad, hogy alakját már megtartja, így utólagos szárítás nem szükséges. Térgörbe alkatrész hajlításánál pl. szék háttámlák (19. ábra) az alkatrészre húzószalagot erısítenek, majd addig hajlítják a formán, míg a hajlítás síkja meg nem változik (1.fázis). 1.. 19. ábra. Térgörbe alkatrész hajlítása Ezután szorítókkal hozzáfogják a formához, majd a végleges formára (. fázis) hajlítják. Ezután az alkatrészt a formával együtt szárítják. Az intenzív szárítás után az alkatrészt leveszik a formáról és a tovább-megmunkálás elıtt a feszültségek kiegyenlítése miatt 10-14 napig klímahelyiségben pihentetik. Gépi hajlítással 0x0-x0 mm keresztmetszető alkatrészek is hajlíthatók. Horizontális (vízszintes) elrendezéső hajlító gépen (Thonet-féle) elsısorban zárt győrőket, pl. ülés- és asztalkávákat hajlíthatnak (0. ábra). 1 6 4 5 0. ábra. Zárt görbe hajlítása vízszintes elrendezéső hajlító gépen 1- sablon, - acélszalag, - forgástengely, 4- rögzítı keret, 5- hajlítandó alkatrész, szorítógörgı A hajlítandó fa végét elvékonyítják, s bedugják a forma és a ráerısített szalag közé. A szalag másik végét bütü szorítóval erısítik a fához. A gép, az alkatrészt fém hajlító formára csévéli fel. A hajlító formát a gép függıleges tengely körül forgatja Vertikális gépen (Morris-féle) ) nagy keresztmetszető és olyan tárgyakat hajlítanak, melyek egyik oldalukon nyíltak, pl. nyílt üléskáva (1. ábra). A gép olyan alkatrészek hajlítására alkalmas, ahol a h/r viszony alapján acélszalag alkalmazása szükséges. Széles acélszalag (tálca) alkalmazásával egyszerre több alkatrész hajlítható. A 1 B 6 7 5 4 C 7
11. ábra. Hajlítás függıleges elrendezéső hajlító gépen A- a gép és az alkatrész helyzete hajlítás elıtt; B- a gép és az alkatrész helyzete hajlítás után; C- hajlított alkatrész; 1- hajlítókar, - hajlító sin, - állandó hajlító sablon, 4- rögzítı kapocs, 5- támasztó bak, 6- alkatrész, 7- acélszalag 4.4. AZ ALKATRÉSZEK HAJLÍTÁS UTÁNI SZÁRÍTÁSA Az alkatrészeket hajlítás után szárítani kell. A szárítást szárítókamarában célszerő végezni. Az egyszerre szárított alkatrészek vastagság-különbsége 10 mm -nél, a nedvességeltérésük pedig % -nál több nem lehet. A szárítás a sablonnal és acélszalaggal együtt történik. Az alkatrészeket 9 10 % nedvesség-tartalomra célszerő leszárítani. A szárítás után az alkatrészeket normál klímán (t=0 0 C ; relatív páratartalom = 60 65 %) pihentetni kell. A sablonok és acélszalagok, valamint az alkatrészek változó méretei miatt meglehetısen nehéz a pontos szárítási menetrendet megadni. Különösen nehéz ez a szárító kamara mőszaki paramétereinek ismerete nélkül. A gyakorlati tapasztalatok szerint konvekciós szárítókamara alkalmazásakor 1 napos szárítási idıvel kell számolni. (h = 8 mm anyagvastagság; t = 70 0 C kamarahımérséklet; t = 10 15 0 C pszihometrikus hımérséklet-különbség). 4.5. NAGYFREKVENCIÁS PRÉSEN TÖRTÉNİ HAJLÍTÁS A nagyfrekvenciás présen történı hajlítás (. ábra) jellegzetességei az alábbiakban foglalható össze: A prés olyan alkatrészek hajlítására alkalmas, ahol a h/r viszony alapján nincs szükség acélszalag alkalmazására. Az alkatrészeknek hajlítás elıtt W = 5 0 % nedvesség-tartalommal kell rendelkezni. Amennyiben az alkatrészek természetes nedvesség-tartalma eléri ezt az értéket, akkor nincs szükség gızölésre, mivel az alkatrészek optimális t = 70 80 0 C hımérséklete a présben 1 perc alatt biztosítható. A présen állandó sablonok alkalmazhatók, melyek forgácslapból, vagy rétegelt lemezbıl alakíthatók ki az alkatrészek méreteinek függvényében. alkatrész préslap negatív sablon pozitív sablon G préslap. ábra. Hajlítás nagyfrekvenciás présen G- nagyfrekvenciás generátor az elektródákkal Az alumínium elektródák a sablonokra vannak rögzítve. Az alumínium elektróda kizárja az alkatrész elszínezıdését. 8
A nagyfrekvenciás prés elınye, hogy az alkatrészek hajlítás utáni szárítása is a présben történik. A gyakorlati tapasztalatok alapján megközelítıleg az alábbi szárítási idıkkel lehet számolni: 0, 0, 40 mm anyagvastagság esetén 40, 60, 70 perc. A nagyfrekvenciás présben (5 40 mm anyagvastagság fölött) kombinált hajlítás is végrehajtható. Ez azt jelenti, hogy a hajlító gépen hajlított alkatrészeket - egynapos kamarás szárítás után - nagyfrekvenciás présbe helyezik, ahol utóhajlítják és véglegesen kiszárítják. A nagyfrekvenciás hajlítás igen nagy elınye, hogy az alkatrészek kiváló alaktartóssággal rendelkeznek. 4.6. TÖMÖRÍTÉSES HAJLÍTÁS A tömörített fa elınye többek között, hogy: környezetbarát módon - vegyi anyagok alkalmazása nélkül - állítható elı; hidegen tárolható és idıbeni korlátozás nélkül hajlítható; nagymértékő alakváltozásokat is elvisel, minden irányban hajlítható; az alakítás egyszerő eszközökkel végrehajtható és ezek használata könnyen elsajátítható. Az elıállítás és feldolgozás fázisai: a főrészárut megfelelı méretre szabják, melegítéssel lágyítják vegyi anyagok nélkül, majd tömörítı berendezésbe helyezik. A tömörítı gépben rostirányú zsugorítással a rostfalak harmonikaszerően győrıdnek, ezután a faanyag hajlítható. Az anyag száradás után a kívánt formában "megszilárdul". A tömörített fából készült termékek gyártásának mőveleti sorrendje az. ábrán követhetı. ϕ=0-5% 1 5 6 7 8 9 4 u=0-60% 10 11 Főrészüzem Tömörítı üzem 4 1 1 Asztalos üzem Raktár 15 16 ϕ=90% t=0 0 C 16 t=0 0 C 14 9
. ábra. A tömörített fából készült termékek gyártásának mőveleti sorrendje. 1- nyersanyag, - szabás, - tárolás, 4- faanyagvédelem, 5- gyalulás, 6- plasztifikálás, 7- tömörítés, 8- alkatrész-szabás, 9- hajlítás, 10- szárítás, 11- mechanikai megmunkálás, 1- szerelés, 1- felületkezelés, 14- végtermék, 15- fóliacsomagolás, 16- klímakamara Alkalmazható fafajok és azok tulajdonságai. A fa tömöríthetısége, hajlíthatósága a fa sejtszerkezetétıl függ, és így fafajonként változó. Eddig a következı fafajok bizonyultak tömörítéses hajlításra alkalmasnak: kıris, bükk, szil, juhar, tölgy és fekete dió. A szelvényen belül a szijács és geszt aránya a tömörítés minıségét nem befolyásolja, ez vonatkozik az évgyőrők elhelyezkedésére is. Döntı fontosságú a faanyag párhuzamos száliránya, és a minimális rostkifutás (< 7 0 ). Tömörítésre a 0-5 % nedvességtartalmú faanyag alkalmas. Plasztifikálás (lágyítás). Tömörítés elıtt a faanyagot gızöléssel, vagy nagyfrekvenciás erıtérrel melegíteni kell ( 70-90 0 c.). Gızzel történı melegítés esetén kb. 45 perc/5 mm gızölési idıvel kell számolni. Gızölést alkalmaznak az alacsony nedvességtartalmú (u< 0%) faanyag nedvesítésére is. A nagyfrekvenciás melegítés gyorsabb a gızölésnél (5-10 perc/5 mm) a generátor kapacitásától függıen. Tömörítés. A melegített alkatrészeket a tömörítı gépbe helyezik, majd rostirányban nagy nyomással tömörítik. A nyomás hatására a hossz 10-0 %-al csökken. Ezt az értéket a fafaj függvényében határozzák meg. A nyomás csökkenésével a faanyag visszarugózik (tömörítési foknak is nevezik). A maradandó hosszcsökkenés (az összenyomás nagyságától függıen) -10 %. Tömörítés közben az alkatrészeket oldalirányban meg kell támasztani, a nyomás hatására fellépı kihajlás megakadályozására. A tömörítı gépet számítógép vezérli, amely mőködés közben szabályozza a nyomást. A tömörítendı alkatrészek méretét/többszörös méretét a tömörítı gép befogadóképessége határozza meg. A Compwood Maskiner A/S standard tömörítı berendezéseinek befogadóképessége a. táblázatban található.. táblázat A berendezés Szélesség Magasság, Hossz,, mm mm mm Typ. 1 80 10 000 Typ. 10 10 000 Typ. 00 160 000 Tömörítés után a faanyag kisebb darabokra szabható, ill. kötegelt tömörítés is lehetséges. Több kisebb keresztmetszető alkatrészbıl a 4. ábra szerint kialakított köteg egyszerre is tömöríthetı. 10
4. ábra. Tömörítés kötegben, a tömörítı berendezés méreteinek függvényében A bútoripar, amely jelenleg a tömörített faanyag legjelentısebb felhasználója, rendszerint tömörítı berendezés kapacitásánál kisebb keresztmetszető alkatrészeket használ, ezért lehet elınyös a kötegelt" tömörítés. Ilyenkor a kötegbe azonos fafajú és lehetıleg azonos mérető darabok kerüljenek. Tárolás a tömörítés után. Tömörítés után a faanyag hajlítható. Ha a hajlítást késıbb végzik, az alkatrészeket úgy kell tárolni, hogy a nedvességtartalom ne csökkenjen 5 % alá. Hőtıben való tárolás, vagy fóliába csomagolás megakadályozza a tömörített fa kiszáradását. Tárolási módtól függıen akár 6 hónapig is hajlítható marad a tömörített faanyag. A hajlítás. A tömörítés ellenére kis hajlítási sugár esetén - elıfordul, hogy a húzott zónában rostszakadás lép fel. A belsı íven a faanyag nagyobb deformációkat is képes elviselni, szemmel látható győrıdések nélkül. Hajlításnál az alkatrészben fellépı húzó- és nyomófeszültségeket húzószalaggal lehet befolyásolni. A szalagot hajlítás elıtt a hajlítandó ív külsı oldalára helyezik fix, vagy állítható bütü szorító segítségével A szalag megakadályozza a külsı ív túlzott megnyúlását. A hajlítási sugár. Sok tényezı befolyásolja, hogy milyen mértékben hajlítható a tömörített fa (fafaj, anyagminıség, alkatrészméret, tömörítési fok, a hajlításnál alkalmazott sablon és szerszám. Annak ellenére, hogy a faanyag tömörítés során plasztikussá válik, a nagyobb keresztmetszetek hajlításához jelentıs erık szükségesek. Vékony lécek kézzel is alakíthatók, de általában sablonok, szorító-berendezések, szerszámok szükségesek a formára történı hajlításhoz. A sablonban rögzített alkatrész a szárítás során a kívánt formában megszilárdul. Az 5.-8. számú ábrák (grafikonok) bükk és kıris minimális hajlítási sugarát mutatják. A diagramok 0%-os tömörítési fokra és kb. 5% maradandó hosszcsökkenésre vonatkoznak. Szil, cseresznye, dió, juhar esetében a kırishez; tölgynél pedig a bükkhöz készült ábrák használhatók. Figyelembe kell venni, hogy húzószalag alkalmazása befolyásolja a megadott hajlítási sugarakat. A grafikonról leolvasható hajlítási sugarak a belsı ívre vonatkoznak, így egyben a sablon görbületi sugarai is. A sraffozott terület felsı vonala jelenti azt a határt, ameddig az egyes anyagvastagságokat húzószalag nélkül lehet hajlítani. A vonalkázott részen belüli területen húzószalagot kell használni. A legkisebb ívek hajlítását állítható húzószalaggal lehet végezni. 400 Legkisebb hajlítási sugár, mm 50 00 50 00 150 50 Húzószalag nélkül Húzószalaggal Állítható végponttal Fix végponttal 0 0 4 8 6 40 44 48 Anyagvastagság, mm 11
5. ábra. Téglalap keresztmetszető, tömörített bükk hideg hajlítása 400 Legkisebb hajlítási sugár, mm 50 00 50 00 150 50 Húzószalag nélkül Fix végponttal Húzó-szalaggal Állítható végponttal 0 0 4 8 6 40 44 48 Anyagvastagság, mm 6. ábra. Kör keresztmetszető, tömörített bükk hideg hajlítása Legkisebb hajlítási sugár, mm 400 50 00 50 00 150 50 0 Húzószalag nélkül Fix végponttal Húzószalaggal Állítható végponttal 0 4 8 6 40 44 48 Anyagvastagság, mm 7. ábra. Téglalap keresztmetszető, tömörített kıris hideg hajlítása 1
Legkisebb hajlítási sugár, mm 400 50 00 50 00 150 50 Húzószalag nélkül Húzószalaggal Fix végponttal 0 0 4 8 6 40 44 48 Anyagvastagság, mm 8. ábra. Téglalap keresztmetszető, tömörített kıris hideg hajlítása Nagy hajlítási sugaraknál nem szükséges húzószalagokat használni, az alkatrészt egyszerően a formára hajtják, végeit szorítókkal rögzítik. Az alábbi általános szabályok állapíthatók meg (4. táblázat): 4. táblázat Keresztmetszet Legkisebb hajlítási sugár Bükk Kıris Téglalap 10 x vastagság - 50 mm 6 x vastagság Kör 7 x átmérı + 0 mm 11 x átmérı - mm A hajlítási ív görbületi sugarának csökkenésével nı a külsı íven a rostszakadás veszélye. Ennek elkerülésére húzószalagot használnak. Általános elv a húzószalaggal hajlítható legkisebb sugár meghatározására: Téglalap-, kör keresztmetszet: Bükk, kıris Legkisebb hajlítási sugár = x vastagság / átmérı Az 5. táblázat adatai a 0 % tömörítési fokú, 5 % maradandó rövidüléső és a hajlítás után magas hımérsékleten (60-70 C) szárított faanyag jellemzıinek változásai a tömörítés nélküli faanyaghoz viszonyítva. 5. táblázat Jellemzık Eltérés, % Fizikai Sőrőség +5 Nedvességtartalom 0 Mechanikai Hajlítószilárdság -10 Húzószilárdság -10 Nyomószilárdság -10 Nyírószilárdság -10 1
Keménység -15 Ütıszilárdság +0 Csavarállóság -10 Nedvességfüggı Méretváltozás nedvességváltozás 0 hatására A tömörítéssel hajlított fa alkalmazási lehetıségei (9. ábra): sportszer, térplasztika, játék, lépcsıkorlát, karfa, élléc, szék, heverı, kézmőipari termék, ablakráma stb. AJÁNLOTT IRODALOM Becske Ö. (1980): Faipari készülékek, Mőszaki Könyvkiadó, Budapest Guhdo. (1987): Szerszámkatalógus, Wermelskirchen Lugosi A. (1967): Faipari Kézikönyv, Mőszaki Könyvkiadó, Budapes Lugosi A. (1987): Faipari szerszámok és gépek kézikönyve, Mőszaki Könyvkiadó, Budapes Mihajlov, V.N. (1964):Tehnológija mehanícseszkoj abrabótki dreveszínü, Lesznaja promüslennoszty, Moszkva Orbay P.-né (1999): Mőszaki elıkészítés, a mőszaki dokumentációs rendszer és tervezésének alapjai a bútoriparban, Egyetemi jegyzet, Soproni Egyetem, Sopron Siebert W. Roland K. (1974): Bútorgyártás, Mőszaki Könyvkiadó, Budapest Sitkei Gy. (1994): A faipari mőveletek elmélete, Mezıgazdasági Szaktudás Kiadó, Bp Szabó D. (196): Faipari Kézikönyv, Mőszaki Könyvkiadó, Budapest Szabó I. (1977): Bútor-, ajtó-, ablakgyártástan, Egyetemi jegyzet, Erdészeti és Faipari Egyetem, Sopron Tóth S. (1986): Korszerő irányzatok a faipari gépek konstrukcióknál, Faipar, 7, 15-17 Tóth S. (1999): A fa hajlítása, a hajlított bútorok. Az ötlettıl a megvalósúlásig a XIX. és XX. században. Faipar, 4, -5 Vlaszov, G.D. Kulikov, V.A. Rodionov, Sz. V. (1967): Tehnológia derevoobrabátüvájuscsih proizvodsztv, Lesznaja promüslennoszty, Moszkva Zemiar J. (197): Technológia vyroby nábytku a ostatnych vyrobkov, Skola Lesnícka a Drevárska, Zvolen 14