Расширение и сжатие древесины

Одна из проблем, с которой сталкивается любой столяр, связана со склонностью древесины к деформации при изменении влажности и температуры. Со временем это может привести к возникновению трещин и ослаблению соединений. В этом разделе собраны советы, следуя которым можно справиться с подобными проблемами.

Почему необходимо использовать только сухую древесину?

При высыхании древесина дает усадку и меняет форму. Конечно, вам бы хотелось, чтобы такие изменения происходили до того, как вы начнете работать с этой древесиной. Свежеспиленное дерево очень тяжелое, и древесина некоторых сортов после сушки становится вдвое легче. Кроме того, сырая древесина сильнее подвержена гниению. С другой стороны, в столярном деле есть целое направление, сторонники которого делают мебель и другие вещи из сырого или невыдержанного дерева. Обычно эта мебель выдержана в деревенском стиле.

Одинаково ли сжимаются и расширяются деревянные изделия во всех направлениях?

Нет. Степень деформации варьируется от одного сорта к другому, но в общем случае древесина сжимается на 8-10% в тангенциальном направлении, на 4-5 % в радиальном и практически не сжимается в длину. Другими словами, поверхность доски с перпендикулярным (или близким к перпендикулярному) расположением древесных волокон сжимается сильнее всего. Из этого следует, что деревянные изделия различной формы будут деформироваться по-разному в зависимости от того, каким образом они вырезаны из бревна.

Для столешницы лучше брать радиально распиленные доски, потому что они более стабильны, чем распиленные тангенциально. Верно ли это?

Да. Благодаря ориентации древесных волокон такие доски будут меньше сжиматься и расширяться в поперечном направлении и меньше коробиться.

Насколько сильно может деформироваться древесина?

Пиломатериалы некоторых сортов, высушенные в сушильной камере, способны изменяться в ширину на 3 – 6 мм на 30 см. Может показаться, что это не так уж и много, однако для столешницы шириной 4 фута (122 см) такое изменение составляет целый дюйм (2,5 см) в зависимости от сезона.

Древесина сохнет поэтапно. Что это значит?

Представьте себе древесину как пучок бумажных соломинок для напитков, наполненных водой. Если удалить из соломинок воду, пучок сохранит свой размер. Это первый этап сушки. Если вы удалите влагу из самих соломинок, пучок начнет усыхать. Это второй этап. На первом этапе высыхает влага, удерживаемая стенками клеток, и влажность древесины снижается до 30 %. На втором этапе удаляется влага из самих клеток. Именно на этом этапе начинают происходить существенные изменения. Дерево усаживается и при усадке становится плотнее, тверже и прочнее.

Как долго следует сушить древесину, чтобы сжатие и расширение прекратились?

Древесина всегда в движении. Она постоянно стремится к достижению равновесного содержания влаги, то есть к состоянию, в котором влага не поглощается и не теряется. Равновесное содержание влаги зависит от относительной влажности воздуха. Итак, если только вы не храните древесину в контролируемых условиях, при неизменной температуре и влажности воздуха (даже музеям трудно поддерживать такие условия), равновесное содержание влаги постоянно меняется, и древесина реагирует на это сжатием и расширением.

Как изменяется равновесное содержание влаги в древесине?

В местах с сухим климатом или в сухие сезоны, когда относительная влажность воздуха опускается до 20 %, содержание влаги в древесине может достигать минимальной величины, около 4%. Во влажной местности, где влажность воздуха достигает 80-90%, равновесное содержание влаги в древесине доходит до 18%. Влажность древесины, высушенной в сушильной камере, обычно составляет 6-8%.

Совет: гигрометр из обрезков досок

На протяжении года влажность в мастерской и, следовательно, размеры досок, с которыми вы работаете, может существенно изменяться. Один из способов узнать, как компенсировать эти изменения, служит использование самодельного досочного гигрометра. Возьмите планки из наиболее часто используемого вами дерева шириной 12 дюймов (30 см), измерьте их ширину в самые влажные и самые сухие месяцы года и запишите результаты на каждой доске. Когда придет время использовать это дерево для точной работы, например подгонки вставной двери или выдвижного ящика, посмотрите на цифры, записанные на доске из такого же дерева, определите, насколько расширилась или сжалась доска, и поступайте соответствующим образом.

Как определить, достаточно ли высохла древесина, чтобы пустить ее в работу?

Лучший способ определить влажность – воспользоваться гигрометром. Эти приборы бывают двух типов. Гигрометры первого типа снабжены контактами, которые втыкают в древесину, чтобы измерить электрическое сопротивление; по величине сопротивления определяется содержание влаги. Гигрометры другого типа работают по несколько иному принципу и, как правило, дороже, однако не оставляют в древесине отверстий. Для древесины плотных пород, в которую трудно воткнуть щуп, они обычно дают более точные результаты. Цена гигрометра колеблется от 50 до 200 и более долларов.