5.11. Painutatud puittoodete valmistamine

Painutatud mööbli valmistamine algas massiliselt 19. saj. keskel. Sellest ajast alates on selline mööbel laialt levinud, sest on elegantne, tugev ja odav. Kulub vähem puitu, on kerge. Painutatud detailid ühendatakse omavahel puidukruvidega, poltide ja metallühenditega. Saab transportida detailideks lahtivõetuna. Vähe purunev. Laialt on levinud painutatud toolid, diivanid, mis on lakitud või imiteeritud.

Praeguse tehnilise taseme juures võib kasutada kõiki puuliike. Kuid kõik ei paindu ühesuguselt hästi. Paremaks puuliigiks on pöök, mille puit on väga plastiline, kõrge mehaanilise tugevusega ja suhteliselt madala mahukaaluga. Hea on valgepöök, kuid veidi halvemate omadustega lehtpuudest on tamm, saar, vaher ja jalakas. Kask paindub halvemini.

Painutatud esemete valmistamise protsess koosneb järgmistest staadiumitest:

1. Juurdelõikus ja mehaaniline töötlemine; 2. Hüdrotermiline töötlemine; 3. Painutamine; 4. Kuivatamine; 5. Mehaaniline töötlemine; 6. Detaili viimistlemine; 7. Monteerimine; 8. Lõplik viimistlus.

Juurdelõikamine ja mehaaniline töötlemine. Detailid valmistatakse spetsiaalsetest liistudest, mis on saadud pakkude lõhestamise või laudade saagimisega. Lõhestatud liistud painduvad paremini kui saetud, sest nendes on vähem läbilõigatud kiudusid. Pakk lõhestatakse värskelt raiutult esialgu sektoriteks radiaalselt, pärast tangentsiaalsuunas. Maltspuidust liistud painduvad paremini kui lülipuidust. Läbilõigatud kiududega liistudel painutamisel tekivad kumerale poolele pinnud.

Liistudele vajaliku pikkuse võib anda ketassael, kusjuures esmajärjekorras tuleb lõigata pikemad detailid. Väiksemaid saab juurde lõigata defektide väljalõikamisel. Liiste soovitatakse saagida höövelsaega. Sel juhul langeb ära liistude edasine hööveldamine. Kui aga liistud on saetud harilikul viisil, tuleb neid mõlemalt poolt hööveldada.

Painutatud täispuidust mööblidetailid on ümara ristlõikega. Selliste saamiseks liistud töödeldakse tüübeldamispinkidel. Tüübeldamispingil on õõnes tööspindel, mis omab detaili jaoks mitut kaliibrit. Eendatakse rihveldatud valtside abil. Õõnsas tööspindlis toimub ümardamine. Väljatuleva detaili tarbeks on poolümara profiiliga valtsid. Ümara ristlõikega liistud painduvad paremini, sest väiksem kiudude arv avaldab vastupanu.

Pinkides võib korraga painutada 40-80 toorikut. Keeruka kujuga detailid painutatakse käsitsi. Parem on kuivatada perioodiliselt töötavates sundtsirkulatsiooniga kuivatites. Detailidele koos šablooniga peab olema tagatud ühtlane õhu juurdepääs. Läbiaurutamist, mida tehakse saematerjali kuivatamisel, siin ei tehta. Niiskusesisaldust tuleb vähendada kuni tehnoloogilise niiskuse sisaldamiseni. Kasutatakse pehmemaid kuivatusrežiime kui saematerjalide kuivatamisel.

5.12. Puidu pressimine

Puidu pressimine on üheks puidu mehaanilise töötlemise progressiivseks meetodiks. Pressimine põhineb puidu plastiliste omaduste ärakasutamisel. Puitu pressitakse keerulise kuju ja tiheduse saamiseks. Pressimist kasutatakse mööblitööstuses ja puidust värviliste metallide asendaja saamiseks masinatööstuses ja isolatsioonimaterjalide elektrotehnikatööstuses. Pressitud puit on kõrgemate füüsikalis-mehaaniliste näitajatega kui naturaalpuit. Pressimist iseloomustatakse kokkupressimise astmega, mida määratakse detaili mõõtude suhtega pressimiseelse ja -järgse vahel [23]. Pressimise aste arvutatakse valemiga  = (h_alg-h_lõpp) / h_alg; _o = (h_alg- h_lõpp) / h_lõpp ,

kus:  ja _o kokkusurutuse aste, määratud alg- või lõppmõõtudega; h_alg- mõõt enne pressimist; h_lõpp- mõõt pärast pressimist.

Toodud näitajad kokkupressimise astmetest on omavahel seotud suhtega

_o =  / (1-) ja  = _o / (1-_o)

Kuna pressimisel tooriku mass saadud detaili massist ei erine, siis pressimise aste võib olla määratud puidu tiheduse suhtega pärast ja enne pressimist.

 = (_lõpp-_alg) / _lõpp,

kus _lõpp ja _alg - lõpp- ja algtihedused

Kokkupressituse astet iseloomustatakse protsentides. Praktikas pressitakse kuni 40%. Puit allub pressimisele paremini põikikiudu, hüdrotermilisel töötlemisel suureneb tema plastilisus. Puit muutub kõige enam plastiliseks niiskuse juures 30% ja kõrgendatud temperatuuril kuni 180 ⁰C. Veelgi kõrgem temperatuur viib puitaine pürolüüsile. Kuju stabiliseerimine saavutatakse pressimisjärgse jahutamise ja kuivatamisega niiskuseni alla 12%. Pressimisel toimub rakkude deformatsioon. Selle juures täheldatakse kolme faasi. Algmomendil puit paikneb rakkude survedeformatsiooni elastsuse staadiumis , mis ligikaudu on võrdne 6%. Järgmises staadiumis rakkude õhukesed seinad purunevad ja saabub plastilise deformatsiooni staadium, kus  on 6 kuni 30%. Kolmandas faasis,  on 30-40%, purunevad paksud rakuseinad ja tihenevad rakkude tühemikud, mis deformeerusid teises faasis. Joonisel 50 on deformatsiooni sõltuvus puidu pressimise pingest. Pressimist eristatakse pingete suuna järgi: tasapinnaline, kontuurne ja mahuline(hüdrostaatiline). Joonisel 50 on näidatud puidu pressimise need viisid skemaatiliselt.

Deformatsiooni sõltuvus pressimisel pingetest analüütiliselt väljendatakse valemiga:

_pr = /E + (1/)(²/v), kus: _pr- pressimise deformatsioon, -pinge; E-elastsusmoodul; - puidu venivuse (sitkuse) koefitsient; v- koormamise kiirus.

Vaadeldes seda seost, võib märkida, et kokkusurumise aste suureneb pinge suurenemisega ja väheneb elastsusmooduli, sitkuse ja koormamiskiiruse suurenemisega. Kõige sagedamini kasutatakse tasapinnalist ja kontuuride pressimist. Tasapinnalist pressimist võib teha pressvormiga, mis piirab pressitava detaili kuju või ka ilma vormita. Vajalik jõud pressimiseks määratakse sõltuvalt detaili mõõtudest ja nõutud kokkupressimise astmest. Pressimisel ilma vormita pressimisjõud määratakse valemiga: P = bl_x , kus: p- pressimiseks vajalik jõud; b- detaili laius; l- detaili pikkus; _x- puidu vastupanu pressimisele, mis sõltub pressimise astmest ja puuliigist. Suurus _x määratakse empiirilise sõltuvuse järgi: _x = k exp m, kus k ja m on koefitsiendid, mis sõltuvad puuliigist (männil k = 1,6, m = 0,7; kuusel vastavalt 1,19 ja 0,07; haaval 0,45 ja 0,09);  = pressimise aste.

Kui pressimine toimub pressvormis, siis jõu arvutamisel tuleb arvestada täiendavat jõudu puidu hõõrdejõu ületamiseks kokkupuutel metalliga. Kontuursel pressimisel on vajalik arvestada jõudu pressimiseks ja jõudu pressitud detaili ümberasetamiseks vastuvõtjasse. Viimane määratakse kui hõõrdejõud, arvestades pressimise survejõudu ja hõõrdekoefitsienti.