Древесина является ценным природным материалом, который создан самой природой. Люди много столетий пользуются этим замечательным сырьем для стройки домов, создания мебели, декоративных предметов интерьера, а также применяют его в промышленных целях. По этим причинам грамотная обработка срубленного ствола представляет собой крайне важную задачу. Распиловка и строгание древесины - наиболее важные операции с деревом. В этой статье мы расскажем о том, что такое распиловка древесины и какие существуют типы пиления.

Распиловка бревна - это процесс превращения ценного природного сырья в пиломатериал. При пилении древесины различными методами можно получить различных размеров пиломатериал. Для получения качественной продукции нужно выбирать качественные, ровные бревна, не поврежденные вредителями.

Виды распила древесины

Качество конечного продукта зависит от большого числа факторов - сорта древесины и качества исходного сырья, профессионализма работников, правильной сушки. Однако есть еще один немаловажный аспект - это метод распила лесоматериалов.

Различают такие методы распила:

• тангенциальный
• радиальный
• рустикальный
• продольный
• поперечный.

Рустикальный - это распил, который выполняется под острым углом к направлению волокон. Такой метод применяется в изготовлении пиломатериала для рустикального напольного покрытия, которое можно назвать самым неоднородным и оригинальным по узору и оттенку.

В ходе тангенциального распила плоскость разреза пролегает по касательной к годичным слоям материала на определенном расстоянии от сердцевины. Поскольку волокна древесины, чаще всего, расположены в различных направлениях, то на поверхности получается естественный узор в форме причудливых "арок", "завитушек", "колец". Структура доски при таком варианте распила отличается неоднородностью, могут присутствовать древесные поры. По окончанию тангенциального распила доски отличаются повышенным коэффициентом усушки и разбухания. Также эта схема распиловки бревна дает возможность повысить коэффициент полезного выхода, что становится причиной снижения себестоимости конечного продукта.

Пиление заготовок из древесины радиальным методом осуществляется перпендикулярно годовым кольцам. Таким образом, получается однородная доска с наименьшими промежутками между годовыми слоями. При этом создается привлекательный рисунок, а также повышается прочность пиломатериала. Радиальные материалы характеризуются высокой сопротивляемостью деформации и износоустойчивость. Также такие доски имеют более низкие показатели усушки и разбухания в сравнении с пиломатериалами тангенциального распила. Поэтому готовые изделия, к примеру, паркетная доска, половая доска, блок-хаус, вагонка, практически не растрескиваются на лицевой части, а вот материалы тангенциальной распиловки подвержены таким явлениям. Клееный брус создают только из досок радиального и полурадиального распила, потому что механические и геометрические параметры находятся в прямой зависимости от сопротивления волокон. Данное сопротивление растет во время склеивания пластей с разнонаправленными годовыми кольцами под углом наклона не более 45°.

Из цельного бревна можно получить лишь 10-15% радиальных досок. Поэтому они имеют высокую стоимость. Самые лучшие показатели демонстрирует материал, имеющий угол между годичными слоями и плоскостью распила от 80 до 90 градусов.

Пиление древесины поперек волокон

Технология пиления древесины поперек волокон - это наиболее распространенный метод обработки лесоматериалов в столярном деле. Вместе с тем такое пиление можно назвать самым простым. Продольное пиление древесины требует намного больше усилий и определенных навыков.

Инструменты для поперечного распила лесоматериалов выбирают в зависимости от необходимой точности, объема работы и условий, имеющихся в каждой отдельно взятой мастерской. Можно воспользоваться:

• электрической дисковой пилой. Она делает аккуратные и быстрые пропилы. Для бытового использования отлично подойдет модель с мотором мощностью 1000 Вт и сечением диска 180 мм. Большая часть дисковых пил имеют в комплекте комбинированное лезвие, которое можно применять для реализации самых разных работ. Зубцы этого лезвия представляют что-то среднее между зубцами поперечной и продольной пил. Для долгой работы лучше взять лезвие, которое покрыто карбидом. Стоимость у него более высокая, но тупится в 10 раз дольше
• стуслом и шипорезной пилой. Они используются для чистовой обработки. Такими инструментами можно сделать наиболее точные пропилы
• циркулярной электропилой
• поперечной пилой. При покупке обратите внимание на то, что зубцы такого инструмента должны быть попеременно разведены влево и вправо от самого полотна. Они должны быть хорошо заточены и быть скошенной формы. Наиболее популярной можно назвать пилу с 10 зубьями на 25 мм полотна. При количестве зубьев 8, пила будет пилить быстрее, однако создавать грубые пропилы.

Основной продукцией лесопильного производства являются пиленые материалы. Неосновной – опилки и щепа, которые используются для изготовления древесно-стружечных плит, топливных паллет и т.д.

Виды материалов, изготавливаемых на пилораме

Если следовать «букве» ГОСТа 18288-77 к материалам, которые производят на пилораме, относят:

1) Пиломатериалы

Пиломатериалы – древесные заготовки с двумя плоскопараллельными пластями и определенными размерами, закрепленными в нормативах.

• Брусья – пиломатериалы, ширина и толщина которых больше 10 см, широко используются при строительстве домов, в качестве несущих конструкций, для внутренней и внешней отделки, изготовления лестниц, окон и т.д.
• Бруски – пиломатериалы, в которых ширина не превышает двойной толщины. По геометрическим параметрам выделяют бруски квадратные и прямоугольные. В зависимости от длины, эти пиломатериалы используют как лаги для пола, основы для обшивки стен, при строительстве беседок, бань и других малых архитектурных форм, в мебельном производстве.
• Доски – пиломатериал, в котором ширина превышает размер двойной толщины. В зависимости от наличия коры на боковых кромках, подразделяются на обрезные и необрезные. Обрезные доски более востребованы для изготовления мебели, окон, дверей, для различных отделочных работ – словом, там, где важны не только прочностные качества древесины, а и эстетические параметры. Необрезной материал стоит на порядок дешевле, поэтому покупается либо для самостоятельной переработки в обрезную доску для удешевления себестоимости продукции, либо используется в строительстве как подсобный материал (при обрешетке крыш, для изготовления настилов и т.д.).
• Шпалы – брусья установленного размера и формы, которые изготавливаются как опора для рельсов железной дороги;

2) Заготовки

Заготовки – обрезной пиломатериал с обзолом и кромками, которые опилены перпендикулярно пластям полностью или частично. К ним относят пластины (половинчатые срезы бревна) и четвертины;

3) Обапол

Обапол – материал с внутренней пропиленной и наружной непропиленной (либо только частично пропиленной) пластью. Дощатый обапол – с наполовину и больше пропиленной выпуклой частью, используется для производства штакетника заборного и при сооружении опалубки, строительных лесов, укрепления горных выработок;

4) Горбыль

Горбыль – крайние части бревна, остающиеся при распиловке. От обапола горбыль отличается тем, что для него не установлены определенные соотношения толщины, ширины и минимальных требований по длине. Чаще всего используется как экологичное топливо или для производства щепы.

Элементы пиломатериалов

Пласть – широкие продольные поверхности распиленного бревна и любая сторона у пиломатериала квадратного сечения. Внутренними считаются пласти наиболее близкие к ядру бревна, наружными – поверхности, удаленные от сердцевины.

Кромки – узкие поверхности, от способа обработки которых зависит разделение пиломатериалов на обрезные, частично обрезные и необрезные;

Ребро – пересечение смежных двух сторон у пиломатериала;

Торцы – поверхности, перпендикулярные по отношению к кромкам.

Классификация пиломатериалов по способу распиловки

В зависимости от расположения пластей к годичным слоям, пиломатериалы подразделяются на:

1) Изготовленные методом радиального распила

Радиальным называется распил, при котором разрез проходит сквозь сердцевину бревна, под прямым углом к кольцам. При этом поверхность пластей получается однородной по текстуре и цвету, а расстояния между годовыми кольцами – минимальны.

Доски, изготовленные методом радиального распила, имеют отличные показатели качества (коэффициент разбухания 0,2%, усушки – 0,19%). Поэтому радиальные пиломатериалы востребованы для изготовления паркета, бруса, вагонки, блок-хауса - у готовых изделий практически нет щелей, в сравнении с аналогичной продукцией тангенциального распила.

Пиломатериалы, изготовленные способом радиального распила наиболее прочные и дорогие. Они используются в строительстве, в производстве массивного щита и оконного бруса, Выход радиальной доски обычно невелик (30% — это уже хороший показатель), и зависит от способа, который будет выбран для раскроя бревна. Оптимальной схемой распила для получения радиальных и полурадиальных досок считают следующую.

2) Изготовленные способом тангенциальной распиловки

При тангенциальном распиле бревна, пила проходит по касательной к годичным слоям ствола, не затрагивая сердцевину дерева. Такие пиломатериалы имеют волнообразный рисунок, на котором четко видны узоры годовых колец и красивую древесную структуру.

У тангенциальных досок коэффициент усушки и разбухания минимум в два раза превышает показатели радиального материала, поэтому стоимость их более доступна, а качество изделий – ниже. Для основных строительных элементов такие доски не применяются – древесина может деформироваться и изделие «поведет». Но, тем не менее, благодаря высоким эстетическим качествам и низкой цене, спрос на тангенциальную древесину высок – она используется для декоративной отделки мебели, дверей, строительных элементов.

Заинтересовали правила промышленного распила дерева, а также отличия и характеристики древесины различного способа распи ливания. Так что, кому интересно, - читайте. Знания пригодятся при покупке стройматериалов и строительстве дачного дома.

Существует радиальный распил, при котором плоскость разреза проходит через сердцевину ствола. Древесина таких досок довольно однородна по цвету и текстуре, межкольцевые размеры минимальны. Доски радиального распила-2 устойчивы к внешним воздействиям, практически не подвергаются деформации и обладают высокой износостойкостью. Доска радиального распила имеет коэффициент усушки = 0,19%, а коэффициент разбухания = 0,2%. Эти показатели у пиломатериалов радиального распила вдвое лучше, чем у доски тангенциального распила. У доски радиального распила процесс усушки и разбухания идет по ширине волокон - толщина доски, а у тангенциального расила по ширине доски, т.к. волокна у "тангенса" расположены по ширине. Соответственно, у доски пола, паркетной доски, имитации бруса, блок-хауса, вагонки - радиального распила - щелей практически нет по сравненю с аналогичными изделиями тангенциального распила. конструктивные особенности:

Поскольку выход досок радиального распила составляет 10 – 15% от общего объёма, стоимость их довольно высока. Схема распиловки для максимального получения доски радиального-2 и полурадиального распила-3.

Тангенциальным-1 называется распил, при котором плоскость разреза проходит на расстоянии от сердцевины, по касательной к годичному слою ствола. Такие доски имеют ярко выраженную текстуру и насыщенный волнообразный рисунок годовых колец. Доски тангенциального распила - 1 имеют более высокие коэффициенты усушки и разбухания, но более доступны по цене.

Радиальный распил-2 древесины - способ распила бревна, при котором все волокна в доске идут вдоль направления годовых колец. При радиальном распиле пиломатериал обладает наилучшими физико-механическими качествами. Прочность и твёрдость древесины при радиальном распиле выше, чем при тангенциальном.

Выход доски радиального распила-2 обычно невелик (не превышает 30%). На продольно-распиловочных станках UP-700 выход доски радиального распила достигает 60%. Такой высокий показатель достигается благодаря системе оптимизации распила. Выбирая среди критериевоптимизации максимальный выход доски радиального распила, условия радиальности и полурадиальности-3 распила, технолог определяет процент выхода радиальной доски.

Пороки древесины - это природные недостатки отдельных участков древесины, снижающие ее качество и ограничивающие ее использование.

Дефектами называют пороки древесины механического происхождения, возникающие в ней в процессе заготовки, транспортирования, сортировки, штабелевки и механической обработки.

Один из пороков древесины - наклон волокон - раньше называли косослоем. Как уже ясно из названия, данный дефект заключается в отклонении волокон от продольной оси ствола. Наклон волокон может быть как тангенциальным, так и радиальным.

Тяговая древесина характеризуется изменением строения в растянутой зоне стволов и сучьев, проявляющимся в резком увеличении ширины годичных слоев. Под действием света такие участки древесины окрашиваются в коричневый цвет. Как правило, тяговая древесина характерна для лиственных пород деревьев.

Свилеватость - извилистое или беспорядочное расположение волокон древесины. Встречается у всех древесных пород, чаще у лиственных.

Завиток - местное искривление годичных слоев около сучков или проростей. Бывает односторонний и сквозной, снижает прочность древесины. Те же "побочные эффекты" дают и глазки - следы неразвившихся в побег спящих почек. Их диаметр не превышает 5мм. Глазка бывают разбросанные и групповые, светлые и темные.

Кармашек - плотность внутри или между годичными слоями, заполненная смолой или камедями.

Сердцевина - узкая центральная часть ствола, состоящая из рыхлой ткани бурого или более светлого, чем у окружающей древесины, цвета. На торцах сортимента наблюдаются пятна около 5мм различной формы, на радиальной поверхности - в виде узкой полосы.

Смещенная сердцевина - эксцентричное расположение сердцевины, сопровождающееся свилеватостью.

Двойная сердцевина - наличие в сортименте 2 и более сердцевин с самостоятельными системами годичных слоев, окруженных с периферии одной общей системой.

Сухобокость - участок поверхности ствола, омертвевший в процессе роста дерева как результат повреждения.

Прорость - зарастающая или заросшая рана.

Рак - углубление или вздутие на поверхности растущего дерева в результате деятельности грибов или бактерий.

Ложное ядро - темная, неравномерно окрашенная зона, граница которой не совпадает с годичными слоями, отделенная от заболони темной каймой.

Пятнистость древесины - окраска заболони лиственных пород в виде пятен и полос, близкая по цвету к окраске ядра.

Внутренняя заболонь - смежные годичные слои, расположенные в зоне ядра, окраска и свойства их близки к окраске и свойствам заболони.

Водослоем называют участки ядра или спелой древесины с повышенным содержанием воды.

Твердость древесины в первую очередь зависит от породы древесины, а также в большой степени от условий роста дерева, влажности и пр. В пределах одного вида разброс значений может быть весьма значительным. Обычно указываются средние относительные показатели твердости по Бринелю в процентах по отношению к дубу, относительная твердость дуба принимается за 100%.

Прочностью называется способность древесины сопротивляться разрушению под действием механических нагрузок. Она зависит от направления действующей нагрузки, породы дерева, плотности, влажности, наличия пороков и характеризуется пределом прочности - напряжением, при котором разрушается образец.
Различают основные виды действия сил: растяжение, сжатие, изгиб, скалывание.

Таким образом, при выборе материалов и изделий из древесины следует учитывать вышеуказанные характеристики и не приобретать продукцию с дефектами и пороками древесины. Как правило, некачественная древесина не используется для производства изделий, но только ваша бдительность поможет вам избежать покупки некачественной продукции, не соответствующей нормам и стандартам.

Ассортимент предлагаемых пиломатериалов достаточно широк, продукция деревообработки различается по качеству, стоимости, а так же по видам распила древесины. Давайте более подробно разберемся какие существуют виды распила древесины, а для этого прежде рассмотрим в общих чертах что из себя представляет непосредственно технология распила леса.

Распил леса

Первым делом, бревно распускается на ленточной или дисковой пилораме, превращаясь в лафет. Если пропилены все стороны, то на выходе будет обрезной материал, который делится на брус, мелкий брус и доску обрезную. Строганным патронажем называют вагонку, половую доску, наличники и плинтусы. К клееным изделиям относят, к примеру, мебельные щиты.

Существуют два основных виды распила дерева (бревна) на доски (пиломатериалы):

• радиальный;
• тангенциальный,

а также три дополнительных вида:

• смешанный;
• полурадиальный (рустикальный);
• центральный.

Виды среза доски

Радиальный распил – это распил, при котором ось разреза проходит через сердцевину бревна и, как следствие, линии годовых колец в сечении доски образуют угол 76 – 90 град. с ее пластями (две основные плоскости доски). Древесина досок радиального распила достаточно однородна по цвету и текстуре. Такие доски практически не деформируются при усушке и не разбухают от увлажнения, т.к. изменение размеров древесины происходит в основном по линии колец (поперек волокон), а у досок радиального распила они расположены по толщине. Пиломатериалы радиального распила имеют наиболее высокие эксплуатационные показатели по сравнению с пиломатериалами других видов распила.

Тангенциальный распил – это распил, который производится по касательным к линиям годовых кольцец ствола на некотором расстоянии от его сердцевины. Пласти таких досок имеют выраженную текстуру и яркий волнообразный рисунок годовых колец. У досок тангенциального распила коэффициенты усушки и разбухания от влаги в два раза больше, чем у досок радиального распила, что и обусловливает их значительные деформации при изменении влажностного состояния. По этой причине доски тангенциального распила менее предпочтительны для применения во влажных условиях, чем доски радиального распила.

Рустикальный (полурадиальный) и смешанный распилы – это распилы с признаками одновременно двух основных видов распила: радиального и тангенциального и, как следствие, имеют усредненные между ними показатели. У рустикального распила линии годовых колец имеют форму прямых линий, расположенных по углами 46 – 75 град. к пластям, а у смешанного распила эти линии меняются от прямых на краях (по ширине) доски до дугообразных в середине.

Центральный распил – это распил, произведенный прямо по центру ствола и включающий его сердцевину. Учитывая, что сердцевина ствола состоит из наименее прочной древесины, пиломатериалы центрального распила имеют самую неоднородную по прочности структуру из всех рассмотренных видов.

Особенности основных видов распила

При тангенциальном распиле плоскость разреза проходит по касательной к годичным слоям дерева на некотором расстоянии от сердцевины. Так как волокна древесины, как правило, не имеют единого направления, они создают на поверхности доски естественные узоры в форме причудливых "арок", "завитушек", "колец". Текстура полученной доски тангенциального распила неоднородная, возможно наличие древесных пор. На некоторых из сухих досок после чистового строгания на поверхности могут образовываться расслоения. После тангенциального распила доски характеризуются более высокими коэффициентами усушки и разбухания, к тому же такая схема распиловки бревна позволяет увеличить коэффициент полезного выхода, что в свою очередь, приводит к снижению себестоимости доски.
Для радиального распила древесины плоскость распила располагается перпендикулярно годовым кольцам. При этом способе текстура доски получается довольно однородной с минимальным расстоянием между годовыми слоями. Это не только создает красивый рисунок, но и способствует повышению прочности пиломатериала.

Доски радиального распила отличаются хорошей устойчивостью к внешним воздействиям, имеют большую сопротивляемость деформации и износоустойчивость, чем доски тангенциального распила.

Коэффициенты усушки и разбухания пиломатериалов радиального распила равны соответственно 0,18% и 0,2%, что почти в два раза лучше, чем у пиломатериалов тангенциального распила. Причина этого явления заключается в том, что у досок радиального распила усушка и разбухание происходит по толщине материала, в отличие от досок тангенциального распила, у которых изменение размеров происходит по ширине доски. Этим объясняется тот факт, что у готовых изделий (паркетная доска, доска пола, блок-хаус, имитация бруса, вагонка) из пиломатериала радиального распила на лицевой поверхности почти не наблюдается щелей, что не исключается у изделий из пиломатериалов тангенциального распила. Для получения клееного бруса путем сращивания древесины без сучков используются заготовки и доски именно радиального и полурадиального распила, так как механические и геометрические характеристики бруса зависят от сопротивления волокон, возрастающего при склеивании пластей с разнонаправленными годовыми кольцами с углом наклона до 45°.

Средний коэффициент полезного выхода досок радиального распила составляет всего 10-15%. Этим объясняется их высокая себестоимость. К радиального распилу можно отнести ламели, у которых угол между годовыми кольцами и пластью составляет 60-90°. Если указанный угол находится в диапазоне 45-60°, такие доски относятся к полурадиальному распилу. Наилучшими эксплуатационными качествами обладает пиломатериал, у которого угол между годичными слоями и плоскостью распила составляет 80-90 градусов. С учетом досок полурадиального распила коэффициент полезного выхода может достигать 30%.

Обычно, при радиальной распиловке бревно изначально распиливают на четверти, а затем с каждой четверти отпиливают доски поочередно с двух пластей. Для распиловки бревна радиальным способом могут использоваться, например, продольно-распиловочные станки UP-700. Важное значение имеет микропроцессорная система управления и оптимизации UP-700, которая используется технологами для определения процента выхода доски радиального распила исходя из критериев оптимизации максимального выхода готовой продукции, а также условий радиальности и полурадиальности распила.

Сравнивая радиальный и тангенциальный виды распилов, можно сделать несколько выводов:

• Радиальные пиломатериалы обладают лучшими свойствами усушки и разбухания.
• Доски радиального распила имеют лучшие механические характеристики и стабильность геометрических размеров.
• Древесина досок радиального распила обладает равномерным оттенком и однородной текстурой, что придает особую декоративную ценность готовым изделиям из дерева.
• Благодаря своим характеристикам, радиальные доски находят более широкое применение, хотя и обладают более высокой ценой.

Основные размеры пиломатериалов

Существуют стандартные габариты пиломатериалов. Например, сечение бруса может быть 10х10, 10х15 или 15х15 см, а длина составляет 6 м. Отклонение от этих нормативов потребует оформления специального заказа, а также будет сопряжено с дополнительными финансовыми затратами. Наиболее дорогим является профилированный брус, изготавливаемый по самому высокому классу чистоты.

Доска обрезная может быть в толщину 2,5 см, 4 см или 5 см, в ширину 10 см, 15 см, а в длину составлять стандартные 6 м. Длина мелкого бруса, помимо типовой величины в 6 м, может быть равна также 3 м. Его сечение будет 4х4 см или 5х5 см. Побочным продуктом производства указанных пиломатериалов является горбыль, с одной стороны которого имеется пласть, а с противоположной – необработанная древесина.

Критерии выбора пиломатериалов

Перед тем как выбрать хорошие пиломатериалы, первым делом следует выяснить сорт предлагаемой древесины. Он может варьироваться от 4-го до 0-го в зависимости от числа сучков и их качества. Обязательно необходимо проверять длину пиломатериалов и размеры сечения. Если видны изгибы или поворотные деформации, то от покупки подобной продукции лучше воздержаться. Проверить ровность пиломатериалов можно, приложив натянутый шнурок.