Мы уже писали об оборудовании для производства филёнчатых дверей (в частности, о станках американской фирмы «Юник», способных изготовить её за две минуты). Специалистам давно известно значение проблемы влажности древесины и её влиянии на качество продукции. Теперь мы попробуем свести воедино эти две темы и посмотрим, как грамотные мебельщики, изготавливающие деревянные двери и дверцы, 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 химическими веществами, такими как, например, метакрилат метила, фенолформальдегид или полиэтиленгликоль.
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 приспосабливания к естественным изменениям собственных размеров.
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 прямоугольной формы и поддерживать её в течение 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 направлении 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 свободного перемещения 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 – шестипанельная 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:
- изменение размера по причине усушки;
- D – первоначальный размер;
- S – процент сжатия (он различается для древесины тангенциального 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 трёхмиллиметрового зазора вполне хватит. Давайте теперь посмотрим, насколько 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 мебельщик 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.
Не правда ли, забавно, что стиль, первоначально выработанный для того, чтобы скомпенсировать изменения размеров деревянных деталей, сегодня копируется в дверях, выштампованных из металла или отлитых из пластика, а многие из нас даже не подозревают о его изначальном предназначении.
