Kosteuspitoisuuden ymmärtäminen on tärkeää puunsorvaajille

Lähde matkalle Wagner-mittareiden kanssa, joissa puun kosteuspitoisuuden tiedeestä tulee taiteilijan paras liittolainen kestävien ja kauniiden puusorvausten valmistuksessa.

Oletpa sitten kokenut puunsorvaaja tai vasta-alkaja puumaailmassa, puun kosteuspitoisuuden huolellisen mutta ratkaisevan tärkeän analyysin avulla pystyt luomaan kiehtovia ja kestäviä luomuksia.

Jokaisella sorvin pyöräytyksellä ymmärrät puun kuiskauksen ja reagoit sen kosteuspitoisuuteen tarkasti varmistaen, että luomuksesi kestävät halkeilua ja vääntymistä ja pysyvät ajattoman tyylikkäinä.

Sukellamme maailmaan, jossa kosteus, puu ja käsityötaito kietoutuvat yhteen muovaten paitsi puuta, myös sukupolvien ajan kestäviä tarinoita.

• Kosteuspitoisuuden ymmärtäminen
• MC:n hallinnan tärkeys
• RH ja tasapainokosteus
• Kosteusongelmat puun sorvauksessa
• Kuinka kaksinkertainen kääntäminen voi auttaa hallitsemaan kutistumista
• Kosteuspitoisuuden hallinta
• Puun kuivaus
• MC:n mittaaminen kosteusmittarilla

Onnistunut puunsorvaus, kuten kaikki puuntyöstö, vaatii puun kosteuspitoisuuden huolellista hallintaa. Kosteuspitoisuus on tärkeä tekijä puun toiminnassa sekä valmiin tuotteen kestävyydessä ja kauniissa ulkonäössä.

Kosteuspitoisuuden ymmärtäminen

Kaikki puu sisältää kosteutta. Puu on hygroskooppinen materiaali, mikä tarkoittaa, että se imee tai vapauttaa helposti kosteutta. Ympäröivän ilman kosteus määrää puun kosteuspitoisuuden (MC).

Suhteellinen kosteus (RH) mittaa ilman kosteutta. Se kuvaa sitä, kuinka paljon vettä ilmassa on verrattuna siihen, kuinka paljon se voisi sisältää vettä tietyssä lämpötilassa ja paineessa.

Kun suhteellinen kosteus (RH) kasvaa, puu imee kosteutta ilmasta, mikä aiheuttaa sen laajenemista. Kun suhteellinen kosteus laskee, puu vapauttaa kosteutta ilmaan, mikä aiheuttaa sen kutistumista.

MC on puukappaleen veden painon suhde puun painoon ilman vettä. Kaava on:

MC = (veden paino / kuivan puun paino) x 100

Esimerkiksi 10 paunan puupölkyllä ​​(mitattuna kuivana), joka sisältää 1 paunan vettä, on MC:

(1 / (10 – 1)) × 100 = 11.1 %

MC:n hallinnan tärkeys

Puu laajenee ja supistuu, kun sen kestomassa (MC) muuttuu. Jos MC:n annetaan siis laskea merkittävästi kappaleen sorvauksen jälkeen, puu voi kutistua, halkeilla tai vääntyä. Vääntyminen tapahtuu, koska puu kutistuu enemmän syiden suuntaan kuin poikkisuunnassa tai koska puu on epätasaisesti kuivattu.

Tämä tarkoittaa, että MC:n on pysyttävä noin 2 prosentin sisällä puutuotteiden valmistusprosessin ja koko tuotteen käytön ajan.

RH ja tasapainokosteus

Kuten aiemmin näimme, keskikosteus (MC) määräytyy ympäröivän ilman suhteellisen kosteuden mukaan. Suhteellisen kosteuden noustessa puu imee kosteutta. Suhteellisen kosteuden laskiessa puu vapauttaa kosteutta ilmaan. Kun suhteellinen kosteus on tasapainossa keskikosteuden kanssa, kosteuden vaihto pysähtyy. Tätä kutsutaan tasapainopisteeksi, ja puun keskikosteutta tässä pisteessä kutsutaan tasapainokosteudeksi (EMC).

Välttääksesi laajenemisen ja supistumisen aiheuttamat ongelmat, pidä puun sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC) lähellä sitä arvoa, jossa tuotetta käytetään.

Useimmissa Pohjois-Amerikan sisätiloissa keskimääräinen suhteellinen kosteus on 30–50 %, mikä vastaa 6–9 %:n sähkömagneettista yhteensopivuutta.

Kosteusongelmat puun sorvauksessa

Väärä MC-arvo voi aiheuttaa ongelmia puun sorvauksessa. Jos MC-arvo on liian korkea, puun kuidut ovat heikkoja, eikä puu käänny tasaisesti. Jos MC-arvo on liian matala, puu voi halkeilla tai lohkeilla.

Epätasainen kuivuminen voi myös aiheuttaa ongelmia. Liian nopeasti kuivatun puun MC-arvo voi olla keskellä korkeampi kuin pinnalla. Tämä aiheuttaa pinnan kutistumisen enemmän kuin keskellä ja aiheuttaa jännitystä puun sisään. Kun puuta käännetään, jännitys purkautuu ja puu vääntyy.

Puu voi myös kuivua epätasaisesti, koska kosteus vapautuu puun syiden reunasta nopeammin kuin syiden suuntaisesti.

Koska puu kutistuu syiden suuntaan enemmän kuin syiden suuntaan, liiallinen kutistuminen puun sorvauksen jälkeen voi aiheuttaa kappaleen vääntymisen.

Kuinka kaksinkertainen kääntäminen voi auttaa hallitsemaan kutistumista

Kaksinkertainen kääntäminen lyhentää aihion kuivumisaikaa, varmistaa tasaisen kääntämisen ja estää halkeamia ja vääntymistä kappaleen kääntämisen jälkeen.

Kuten nimestä voi päätellä, se on kaksivaiheinen prosessi. Ensin vihreä aihio käännetään, jotta suurin osa hukkamateriaalista poistetaan. Sitten kappaleen annetaan kuivua lisää aikaa. Kun suurin osa hukkamateriaalista on poistettu, kappale kuivuu paljon nopeammin kuin koko aihio.

Puun kuivuessa kappale vääristyy luonnostaan. Kun puu saavuttaa oikean keskipakoisuuden (MC), viimeinen sorvaus poistaa jäljellä olevan hukkamateriaalin ja antaa lopullisen muodon. Oikealla keskipakoisuudella kappale ei kutistu tai vääristy viimeisen sorvauksen jälkeen.

Kosteuspitoisuuden hallinta

Kosteudenhallinta alkaa jo kauan ennen sorvauksen aloittamista. Sorvaukseen soveltuvaa puuta on useita eri lähteitä, ja kosteudenkestävyys voi vaihdella suuresti valitsemastasi puulajista riippuen.

Monet puunsorvaajat aloittavat mielellään tuoreesta puusta. Tuore puu on vasta sahattu eikä sitä ole kuivattu. Tuoreen puun hyvä puoli on se, että voit valita kappaleen, jolla on enemmän persoonallisuutta kuin uunikuivatulla sahatavaralla, ja se voi olla edullista tai ilmaista.

Uunikuivaus käyttää lämpöä ja ilmankiertoa kuivumisprosessin nopeuttamiseksi. Uunikuiva puu kuivataan noin 8 %:n MC-arvoon, mikä tekee siitä sorvausvalmiin. Haittapuolena on sen suhteellisen kallis hinta.

Ilmakuiva puu on halvempaa kuin uunikuiva, mutta sen kovuusaste on yleensä vain noin 10–18 %. Tätä puuta on kuivattava lisää ennen lopullista sorvausta.

Puun kuivaus

Jos käytät puuta, jota ei ole kuivattu oikeaan 6–9 %:n kovuusasteeseen, sinun on kuivattava se itse. Tähän on useita tapoja. Ensinnäkin voit kuivata sen ilmassa suljetussa tilassa, jonka suhteellinen kosteus on 30–50 %. Tällä tavalla kuivaaminen voi kestää useita kuukausia, mutta se on edullista ja varmistaa hitaan ja tasaisen kuivumisen.

Voit myös kuivata sen itse tehdyllä uunilla. Jos sinulla on pieni suljettu tila, voit lämmittää sitä tavallisilla hehkulampuilla. Jotkut ihmiset ovat onnistuneet puun kuivaamisessa mikroaaltouunilla. Ongelmia voi kuitenkin ilmetä, jos sitä ei tehdä oikein tai liian nopeasti.

Puun syyt kuivuvat nopeammin kuin muu puu. Voit varmistaa tasaisemman kuivumisen suojaamalla syyt esimerkiksi Anchorsealilla.

Ilmainen lataus – Onko neula- vai neulaton kosteusmittari paras sinulle?

Puun kuivausasteen määrittäminen vaa'an avulla

Puun kuivuessa ja lähestyessä sähkömagneettista kosteudenkestoaan (EMC), kuivuminen hidastuu ja lopulta pysähtyy. Voit havaita tämän punnitsemalla puuta. Tämä on tehtävä kontrolloidussa tilassa, jonka suhteellinen kosteus pysyy 30–50 %:ssa.

Punnitse puu tarkalla digitaalisella vaa'alla muutaman päivän välein ja kirjaa paino ylös, kunnes painonmenetys lakkaa. Kun puu on vakiintunut, sen keskipakoisuus on oikea ja se on valmis sorvattavaksi.

Vaa'an käyttäminen MC:n tarkkaan mittaamiseen

Voit mitata tarkan MC:n myös vaa'alla. Tämä on monimutkaisempi ja työläämpi prosessi, ja se vaatii erittäin tarkan vaa'an. Se vaatii myös uunin puun kuivaamiseen. Puu vapauttaa myrkyllisiä kemikaaleja kuivuessaan, joten uunin on oltava yksinomaan tätä tarkoitusta varten.

Sahaa ensin mitattavasta puusta pieni, noin 1 cm paksu kappale. Punnitse kappale unssin kymmenesosan tarkkuudella ja kirjaa tulos muistiin. Tätä kutsutaan "alkupainoksi".

Seuraavaksi kuivaa puupölkky uunissa noin 210–220 celsiusasteessa. Kuivaa sitä noin 24 tuntia. Punnitse sitten puu muutaman tunnin välein ja kirjaa paino ylös. Kun puu lakkaa menettämästä painoaan, se on kuiva.

Punnitse lohko ja kirjaa paino muistiin. Tämä on "uunikuiva paino". Käytä sitten kahta painoa MC:n laskemiseen:

MC = ((alkupaino – uunikuivapaino) x 100) / uunikuivapaino

MC:n mittaaminen kosteusmittarilla

Kosteusmittarilla mittaaminen on aikaa vievää ja työlästä. Kosteusmittarit voivat tehdä siitä nopeampaa ja kätevämpää.

On olemassa kahdenlaisia kosteusmittareita Saatavilla: tapilliset mittarit ja tapittomat mittarit.

Tappimittarit mittaavat puun kosteuden sähköistä vastusta MC:n mittaamiseen. Mittarissa on kaksi metallista tappia, jotka työnnetään puuhun haluttuun syvyyteen. Vastus mitataan tappien välistä. Mitä pienempi vastus, sitä suurempi MC.

Tappimittarit ovat herkkiä lämpötilalle, joten niissä on yleensä lämpötilan korjauskaavio. Ne ovat myös herkkiä puulajin kemialliselle koostumukselle, joten niissä on yleensä lajikohtainen asetus.

Puun syykuvion suunta vaikuttaa myös lukemaan, joten tapit on lyötävä oikeaan suuntaan.

Neulattomat mittarit lähettävät puun läpi sähkömagneettisen signaalin, joka mittaa puun dielektrisiä ominaisuuksia. Mittarin ottamiseksi aseta mittari tasaiselle puun pinnalle. Lukema on saatavilla sekunneissa. Mittarissa ei ole neuloja, jotka voisivat vahingoittaa puun pintaa. Neulojen hakkaamiseen puuhun ei kulu aikaa, joten neulaton mittari voi olla paljon nopeampi käyttää.

Tappittomat mittarit ovat herkkiä puun tiheydelle ja niissä on lajikohtainen asetus kompensoimaan sitä. Eri syvyyksissä mittaamiseen käytä hyvää tappitonta mittaria, jossa on valittavissa oleva syvyysasetus. Syiden suunta ei vaikuta lukemiin.

Puun kosteusmittarit

Puun kosteusmittarit ovat paljon nopeampia, helpompia ja luotettavampia kuin vaa'an käyttö MC:n mittaamiseen.

Tappittomilla mittareilla on seuraavat edut tappimittareihin verrattuna:

• Ne eivät vahingoita puun pintaa
• Ne eivät vaadi suuntaustappien käyttöä tai iskemistä
• Ei ole tappeja, jotka voisivat taipua tai katketa
• Lämpötila ja raesuunta eivät vaikuta niihin
• Ne ovat nopeampia ja helpompia käyttää

Eric Wagner

Eric on innoissaan voidessaan taistella kosteusongelmia vastaan, jotka aiheuttavat miljardien dollarien arvosta jätettä Yhdysvalloissa ja muualla maailmassa. Auttaa myös se, että hän nauttii vapaa-ajastaan ​​puuntöiden parissa ja tietää, että hänen projektinsa ovat ilman kosteusongelmia.

Päivitetty viimeksi 6. lokakuuta 2023