Использование дерева твердых пород

Особенности материалов твёрдых пород дерева и сфера их применения

Когда речь заходит о твёрдых породах дерева, в первую очередь обычно вспоминают дуб и бук. Но в разных отраслях деятельности применяю и более твёрдую древесину. Такие материалы отличаются высокими ценами и в основном используются в производстве дорогой мебели, так как обладают долговечностью и отличными прочностными и декоративными характеристиками.

Как измеряется степень твёрдости древесины

Если взять в руки бруски одинаковых размеров, сделанных из сосны и из дуба, то сразу почувствуется разница в их весе. Плотная структура дуба наделяет материал более высоким удельным весом. Оставить вмятину на поверхности дубового изделия можно с помощью твёрдого острого предмета, сосновая же поверхность деформируется даже от нажатия ногтем.

Но степень твёрдости древесины определяется не по тактильным ощущениям, она имеет свои конкретные числовые показатели. За основу экспертных измерений берутся испытания, проводимые по методу Бринелля. С помощью этого метода определяется твёрдость не только древесины, но и других материалов. Суть испытания заключается в том, что в поверхность испытуемого материала с определённым усилием вдавливают стальной шарик. Затем соотносят диаметр оставленной круглой вмятины с прилагаемым усилием. Если же нужно определить твёрдость самой стали, то применяют шарик из более плотного карбида вольфрама.

В испытаниях с древесиной используют стальной шарик диаметром 10 мм, который вдавливают в материал с силой, соответствующей массе в 100 кг. В шкале Бринелля твёрдость древесины указывается в кгс/мм 2 .

От чего зависит степень твёрдости древесины

Нельзя сказать, что определённые климатические характеристики создают благоприятные условия для произрастания только лишь твёрдых пород дерева. В одном климатическом поясе растут и мягкий тополь, и строительная сосна, и дорогой твёрдый дуб. Плотная внутренняя структура образуется у тех пород дерева, что формируются в течение более продолжительного периода времени. Но условия произрастания тоже влияют на прочность древесины.

Твёрдость одной и той же породы дерева может зависеть от:

Молодая и более влажная древесина обладает меньшей плотностью.

В холодных условиях деревья растут медленней.

Постоянные ветровые нагрузки создают внутреннее напряжение в структуре волокон, что снижает стабильность геометрических форм.

Неодинаковой прочностью обладают и разные участки одного дерева. Плотность материала по наружной окружности спила выше, чем в сердцевине. Если рассмотреть конструкции из деревянных деталей, то изгибающим нагрузкам любая древесина лучше сопротивляется вдоль волокон, чем поперёк.

Достоинства и недостатки материалов твёрдых пород дерева

В сравнение с мягкой древесиной, достоинствами твёрдых пород дерева являются:

• высокая прочность и износостойкость;
• лучшие показатели по влагостойкости и устойчивости к гниению;
• долгий рост способствует образованию интересной структуры волокон, что добавляет материалу отличные декоративные свойства.

• Повышенная твёрдость материала хороша в изделиях, но в обработке такая древесина требует более частой заточки или замены режущей оснастки.
• Стоимость у дуба, бука, акации или палисандра намного выше, чем у простой строительной сосны.

Степень твёрдости некоторых пород дерева

Если кто-то считает, что самой твёрдой древесиной обладает дуб, то он сильно ошибается. По шкале Бринелля твёрдость дуба составляет 3,7-3,9 кгс/мм 2 , у акации этот показатель равен 7,1 кгс/мм 2

Прекрасными декоративными свойствами обладает древесина южноамериканской ятобы. По данным из разных источников её твёрдость составляет от 5,6 до 7,7 кгс/мм 2 .

В производстве паркета часто применяют такие породы дерева, о которых в России многие люди даже и не слышали:

А вы знаете, что гикори, которое росло в Северной Америке ещё до наступления ледникового периода теперь можно увидеть в Крыму и на Кавказе?

Источник

Твердые породы древесины: сорта, свойства и применение

При выборе пиломатериалов для строительных работ, изготовления паркета, оконных блоков, мебели, лестниц и другой продукции необходимо учитывать механические свойства, такие как твёрдость, прочность, плотность, износостойкость. Правильный выбор гарантирует надёжность и долговечность изделия.

Особенности древесины твердых пород

Разные виды древесины различаются не только по внешнему виду, но и по технологическим свойствам. Эти параметры определяют сферу использования материала. Твёрдость – это степень способности древесины противостоять внедрению другого, более твёрдого тела. Именно это учитывается при определении твёрдости методом Бринелля. Металлический шарик с заданными характеристиками вдавливают в поверхность с установленным усилием, измеряют размер полученного отпечатка. Между показателями твердости и плотности материала существует тесная связь.

Плотность древесины зависит от нескольких факторов:

• условия произрастания, в холодных регионах растения растут медленнее, дерево становится твердым, плотным;
• возраст, чем старше дерево, тем оно плотнее;
• участок ствола;
• способ распила.

В зависимости от твёрдости выделяют мягкие (плотность менее 540 кг/м 3 ), твёрдые (плотность 540–740 кг/м 3 ) и очень твёрдые породы (плотность выше 740 кг/м 3 ).

В таблице приведены усредненные показатели

Порода	Твердость, кгс/мм²	Плотность, кг/м³
Акация	7,1	800
Береза	3,3	650
Бук	3,8	670
Вишня	3,6	610
Граб	3,5	750
Дуб	3,8	700
Клен	4,8	720
Лиственница	3,1	660
Падук	3,8	750
Черешня (вишня)	3,5	600
Ясень	4,1	700

Усредненные показатели плотности и твердости древесины разных пород.

К твердым породам древесины относят многие экзотические породы – амарант, афрормозию, балау, самшит, зебрано, ироко, кемпас и другие.

Плюсы и минусы твердой древесины

Твёрдые породы – незаменимый материал для изготовления долговечных изделий, многие из них служат не одну сотню лет. Материал имеет высокие эксплуатационные характеристики, можно изготавливать изделия, предназначенные для использования не только внутри помещения, но и на улице – садовой мебели, зон отдыха, детских уголков.

Преимущества древесины с высокой плотностью:

• отсутствие деформации, сохранение геометрической формы, несмотря на влияние климатических условий;
• прочность;
• сопротивление раскалыванию;
• устойчивость к гниению, поражению грибком, насекомыми-вредителями;
• долговечность;
• высокие теплосберегающие свойства;
• экологичность;
• технологичность, материал можно обрабатывать вручную и с помощью инструментов;
• износостойкость;
• декоративность.

Такие мебельные щиты — надежные, выдерживают значительные механические нагрузки. К недостаткам твердой древесины можно отнести высокую стоимость, но надежность и долговечность окупают затраты. Твёрдые породы древесины отличаются большим разнообразием. Это обусловило широкое применение в промышленности, строительстве, изготовлении предметов декора.

Применение пиломатериалов твердых пород

Области применения древесины твердых пород:

• строительство – изготовление деревянных фрезерованных деталей, напольных и настенных покрытий;
• вагоностроение, судостроение – отделка купе и кают;
• гидротехническое строительство, древесина дуба, например, устойчива к гниению;
• изготовление корпусной мебели – шкафов, стенок, столов, стульев, кухонных гарнитуров, детской мебели, а также каркасов для кроватей и кресел;
• шпон;
• столешницы;
• лестницы;
• корпуса столярных инструментов;
• оконные блоки;
• обувное производство – колодки для изготовления обуви;
• текстильное производство;
• спортивный инвентарь – лыжи, приклады ружей, бильярдные кии;
• изготовление мебельных щитов и древесностружечных плит;
• музыкальные инструменты;
• предметы декора.

Из экзотических пород дерева изготавливают элитную мебель, аксессуары, отделочные панели, шпон, шкатулки, статуэтки.

Источник