При проектировании и изготовлении мебели необходимо учитывать свойства применяемых материалов, в первую оче­редь конструкционных и облицовочных, так как они являют­ся основой конструкции изделий и создают их внешний вид.

Древесина как конструкционный материал обладает мно­гими положительными свойствами. Это достаточно прочный и легкий материал. Коэффициент качества (отношение предела прочности к плотности) ее в некоторых случаях выше, чем металлов. Древесина хорошо работает при вибрационных на­грузках. Твердость древесины относительно высокая, что по­зволяет легко обрабатывать се на станках и придавать прак­тически любую форму. Пластичность древесины и возмож­ность изменения ее свойств при термо — и влагообработке по­зволяют обрабатывать данный материал методами гнутья, лу­щения, прессования.

Древесина обладает также свойством, обратным пластично­сти, — упругостью, т. е. возвращается к первоначальной форме и размерам после прекращения действия внешней силы. Она прочно удерживает металлические и другие крепления, хоро­шо склеивается.

При благоприятных условиях (например, в сухих отапли­ваемых помещениях) древесина может эксплуатироваться в течение многих десятков, а то и сотен лет. Она имеет высокие декоративные качества, при этом их можно целенаправленно менять различными способами: изменением направления разреза, прессованием, крашением, отделкой различными ла­кокрасочными материалами.

Наряду с положительными свойствами древесина имеет и ряд недостатков, которые необходимо учитывать при ее ис­пользовании.

Важное влияние на физико-механические свойства древе­сины оказывает ее волокнистое строение, которое обусловли­вает анизотропность свойств (от греч. anisos — неравный и thropos — свойство), т. е. резкое различие свойств в зависимо­сти от направления, особенно вдоль и поперек волокон. Так, прочность при растяжении, статическом изгибе и модуль уп­ругости в направлении поперек волокон примерно в 20 раз меньше соответствующих показателей вдоль волокон.

Необходимо учитывать способность древесины поглощать влагу, т. е. гигроскопичность.

К недостаткам древесины следует отнести ее биологиче­скую нестойкость во влажном состоянии, горючесть, наличие природных пороков, колебания физико-механических свойств в зависимости от возраста древесины, условий произрастания деревьев, действия повышенных или низких температур, раз­личных химических факторов и т. д.

При изготовлении изделий натуральная древесина исполь­зуется в виде пилопродукции, шпона строганого и лущеного.

Пиломатериалы и заготовки. Пиломатериалы листвен­ных пород (ГОСТ 2695) общего назначения изготовляют из древесины твердых и мягких пород: дуба, бука, ясеня, клена, граба, вяза, ильма, березы, ольхи, осины, липы, тополя и др.

По размерам поперечного сечения пиломатериалы разде­ляют на доски (ширина более удвоенной толщины) и бруски (ширина не более удвоенной толщины). Пиломатериалы счи­таются тонкими при толщине 32 мм и менее, толстыми при толщине 35 мм и более. По длине они делятся на короткие (0,5-0,9 м), средние (1-1,9 м) и длинные (2,0-6,5 м), по харак — теру обработки — на обрезные и необрезные.

Номинальные размеры по толщине и ширине установлены для пиломатериалов влажностью 20 %, при большой влажно­сти пиломатериалы должны иметь припуски на усушку по ГОСТ 6782. Влажность поставляемых пиломатериалов не дол­жна превышать 22 %, буковые пиломатериалы должны быть пропарены.

В зависимости от качества древесины и ее обработки изго­товляют пиломатериалы первого, второго и третьего сортов. Параметр шероховатости поверхности Rmmax не должен пре­вышать 1200 мкм (по ГОСТ 7016).

Пиломатериалы хвойных пород (ГОСТ 8486) изготовляют из древесины сосны, ели, пихты, лиственницы и т. п. Их делят на доски, бруски и брусья (брусья при толщине и ширине бо­лее 100 мм); на тонкие, до 32 мм включительно, и толстые, 40 мм и более; на обрезные и необрезные.

В зависимости от качества древесины установлены пять сортов для досок и брусков (отборные, 1, 2, 3, 4-й) и четыре для брусьев. Основными сортообразующими пороками древесины являются виды, количество и размеры сучков, заболонные грибные окраски, пороки строения, трещины, червоточины, а также дефекты обработки — кривизна и покоробленность, не — параллельность пластей и кромок и др. Параметр шероховато­сти поверхности Rrnmax пиломатериалов 4-го сорта не должен превышать 1600 мкм, а остальных — 1200 мкм.

Абсолютная влажность пиломатериалов всех сортов, кроме 4-го, в период с 1 мая по 1 октября не должна превышать 22 ± 3 %. Влажность пиломатериалов 4-го сорта не нормиру­ется.

Пиломатериалы отборного сорта предназначены для ис­пользования в делом виде или для раскроя на крупные заго­товки для деталей, работающих при больших нагрузках.

Аналогично используются пиломатериалы 1-го сорта.

Пиломатериалы 2-го и 3-го сортов применяются в целом виде, раскраиваются на крупные заготовки массивных изде­лий или на мелкие более высокого качества.

Пиломатериалы 4-го сорта пригодны для изготовления неответственных, деталей и для раскроя на мелкие заготовки и тару.

Заготовками называют пиломатериалы, которые по разме­рам и качеству соответствуют изготовляемым деталям. Они должны иметь припуски на усушку и обработку. Централизо­ванное изготовление их на лесопильном предприятии и по­ставка потребителям имеют преимущества перед поставкой пиломатериалов (более рационально используется древесина, повышается производительность труда, уменьшаются транс­портные расходы и т. п.).

Заготовки хвойных пород (ГОСТ 9685) производят из дре­весины сосны, ели, пихты, кедра и лиственницы, лиственных пород (ГОСТ 7897) — из дуба, бука, ясеня, клена, граба, вяза, бе­резы, ольхи, осины, тополя и т. п.

По виду обработки заготовки подразделяют на пиленые и калиброванные, т. е. предварительно простроганные. После­дние могут иметь различный профиль. Заготовки из древес­ных хвойных пород могут быть также клееными по длине, ширине и толщине. Размеры заготовок по длине: хвойных пород 0,5-1 м, лиственных — 0,3-1 м с градацей 50 мм; при длине более 1м — с градацей 100 мм. Толщина заготовок из древесины хвойных пород 7-100 мм, лиственных — 10-75 мм; ширина соответственно 40-200 мм и 25-150 мм. При выборе размеров деталей мебели необходимо в основу принимать раз­меры стандартных заготовок.

Влажность пиленых заготовок из древесины хвойных по­род должна составлять не более 22 %; из древесины листвен­ных пород, а также клееных и калиброванных должна соот­ветствовать влажности деталей, для которых они предназначе­ны.

В зависимости от качества древесины и обработки различа­ют заготовки из древесины хвойных пород I, И, III и IV групп, а лиственных — 1-го, 2-го и 3-го сортов. Параметр шерохова­тости поверхности у пиленых заготовок не должен превышать 1200 мкм, у строганных — 500 мкм. Отклонения от парал­лельности пластей и кромок могут быть в пределах допускае­мых отклонений по толщине и ширине.

Сортименты, получаемые строганием и лущением. Шпон строганый (ГОСТ 2977) предназначен для облицовывания де­талей и сборочных единиц, изготовленных из малоценных по­род древесины, древесностружечных плит и фанеры, которые используются при изготовлении .мебели, отделке различных помещений, вагонов, судов и т. д. Облицовка создает более красивую структурную или декоративную поверхность, повы­шает прочность и формоустойчивость деталей, защищает пли­ты от внешних воздействий и препятствует выделению из них свободного формальдегида.

Для изготовления стандартного шпона используют древе­сину следующих пород: лиственных мелкорассеянно-сосудис — тых — бука, березы, граба, груши, клена, липы, ольхи, ореха, осины, тополя, ивы; кольцесосудистых —• бархатного дерева, вяза, дуба, ильма, карагача, каштана, ясеня; а также хвойных

— сосны и лиственницы.

Важнейший декоративный показатель страганого шпона

— его текстура, которая связана с породой (анатомическим строением) и направлением среза древесины. В зависимости от текстуры шпон строганый делят на радиальный, нолуради — альный, тангенциальный и тангенциально-торцовой. Отличи­тельными особенностями каждого вида является расположе­ние годичных слоев и сердцевинных лучей. В радиальном шпоне годичные слои имеют вид прямых параллельных ли­ний; в тангенциальном —- вид конуса нарастания, а сердце­винные лучи — продольных или наклонных штрихов или ли­ний. В тангенциально-торцовом итоне, получаемом, как пра­вило, из наплывов годичные слои выглядят замкнутыми кри­выми линиями, а сердцевинные лучи — кривыми линиями или штрихами. Чем сложнее строение древесины и разнооб­разнее сочетание отдельных элементов, тем богаче ее текстура (рис. 3.1).

В зависимости от качества древесины и размеров по длине и ширине шпон строганый делят на первый и второй сорт. Основными сортообразующими пороками древесины являют­ся сучки, грибные поражения, химические окраски, поврежде­ния насекомыми, трещины, пороки строения, механические по­вреждения.

Шпон строганый изготавливают обрезным и прирезным. Размеры обрезного шпона устанавливаются стандартом, а при­
резного — ио согласованию с потребителем. Влажность шпона должна составлять 8^2%.

Для строганого шпона значение имеет толщина: с ее уменьшением сокращается расход дефицитного материала. Однако при небольшой толщине шпона усложняется его полу­чение, транспортирование и применение; при облицовывании
может произойти просачивание клея на лицевую поверхность. С учетом этого стандартом установлена следующая толщина выпускаемого шпона: 0,4, 0,6, 0,8 и 1,0 мм. Большая толщина (0,8 и 1,0 мм) принята для шпона из кольцесосудистых и хвойных пород, а меньшая, до 0,4 мм, — из рассеянно-сосудис­тых. Для всех значений толщины установлено предельное от­клонение ±0,05 мм.

Параметр шероховатости поверхностей RmIliax должен быть не более 200 мкм для дуба, ясеня, ильма, лиственницы, сосны и крупно-рассеянно-сосудистых пород; для древесины осталь­ных пород —- не более 100 мкм.

Шпон лущеный (ГОСТ 99) применяют для изготовления клееной слоистой древесины, древесных пластиков, гнуток­лееных деталей, для облицовывания древесностружечных плит и т. д. Текстура шпона лущеного, за редким исключе­нием, имеет невысокие декоративные свойства, поэтому в качестве облицовочного материла этот вид шпона применя­ется для внутренних, невидимых поверхностей изделия. Б соответствии со — стандартом его получают из древесины клена, ясеня, ильма, дуба, липы, осины, тополя, ели, пихты, кедра, лиственницы, но чаще всего из древесины березы и ольхи.

Лущеный шпон изготовляют длиной 800-1300 мм, шири­ной 150-700 мм с градацией 50 мм, толщиной 0,35, 0,55, 0,75, 0,95, 1,15 мм, а также длиной 1300-2500 мм, шириной 700- 250 мм с градацией 100 мм и толщиной 1,5-4,0 мм с града­цией 0,25 мм. В зависимости от качества древесины, ее обра­ботки и назначения лущеный шпон подразделяют на восемь сортов: А, АБ, В, ВВ, С, 1,2, 3. Основные сортообразующие поро­ки те же, что и шпона строганого. Шпон первых пяти сортов используется для наружных слоев фанеры, последних трех — только для внутренних. Влажность шпона должна составлять 8 ± 2 %; Rmmax — не более 320 мкм для лиственных пород и 500 мкм — для хвойных.

Древесина для изготовления плетеных изделий. Произ­водство плетеных изделий, особенно дачной и балконной мебе­ли, различных корзин, ваз, сувенирных и декоративных пред­метов, достаточно распространено. Основным сырьем для та­ких изделий является древесина ивовых пород, в первую оче­редь кустарниковых. Используют 1-4-летнюю иву осенне — зимней заготовки в виде прутьев диаметром 11-40 мм. Для плетения употребляют однолетние прутья с зелено-желтой или желтой корой, на палки идут 2-4-летние прутья с зелено­коричневой корой.