Biegen von Holz nach Wright-Art

Meiner Meinung nach gibt es drei Klassifizierungen von Holzbearbeitungstechniken. Es gibt viele, die ich als „nützlich“ bezeichne, eine kleinere Anzahl, die ich für „unverzichtbar“ halte, und dann noch ein paar wenige, die einen echten Durchbruch in der Holzbearbeitungstechnik darstellen. Zu letzteren gehört das Biegen von Holz.

Die Fähigkeit, die Faserrichtung nach unseren Vorstellungen zu verändern und gleichzeitig die einem geraden Stück Holz innewohnende Festigkeit zu bewahren, ermöglicht es uns, die elegante Schönheit eines Windsor-Stuhls mit durchgehenden Armlehnen und den inspirierenden Schwung einer gewölbten Decke zu schaffen. Wir haben unsere Welt zuerst in Segelschiffen mit gebogenen Holzrümpfen erkundet und sie dann in Flugzeugen mit gebogenen Holzflügeln verlassen. Unsere Welt wäre viel weniger schön und viel weniger aufregend ohne diese einfache Holzbearbeitungstechnik.

Ich bin gerade mit einem Holzbearbeitungsprojekt beschäftigt, das ein wenig Aufregung schaffen soll, und das Biegen von Holz ist das Herzstück davon. Ich gehöre zu einer Gruppe von Historikern und Fliegern, die die sechs Versuchsflugzeuge der Gebrüder Wright nachbauen, angefangen mit ihrem Modellgleiter von 1899 bis hin zum Wright Flyer 3 von 1905, dem ersten praktischen Flugzeug. Die Rahmen dieser primitiven Flugzeuge sind eine Ansammlung von gebogenen Holzteilen – Rippen, Flügelenden, Verstrebungen und Kufen -, die auf geniale Weise so angeordnet sind, dass sie den Wind einfangen und einen Menschen in die Luft heben können.

Wahre Genies bevorzugen das Kaltbiegen

Wenn die meisten von uns die Worte „Holz biegen“ hören, denken wir an Dampfbiegen. Das Holz wird kurz in Niederdruckdampf erhitzt, um das Lignin (ein leimartiges Protein, das die Zellulosefasern zusammenhält) zu erweichen. Während das Holz noch heiß ist, wird es in eine Biegeform eingespannt. Die Zellulosefasern ziehen sich zusammen, um sich der Biegung anzupassen, und das Lignin kühlt ab, um sie an ihrem Platz zu halten. Oder fast. In der Praxis passen sich die Fasern nie ganz an, und wenn Sie das Holz aus der Biegeform nehmen, kommt es zu einer starken Rückfederung – das Holz verliert einen Teil seiner Krümmung. Wenn das Holz nicht so mit den anderen Teilen des Projekts verbunden ist, dass es die Krümmung beibehält, kann es sich weiter entspannen und noch mehr zurückfedern. Dieses Problem plagte die Gebrüder Wright bei ihren Segelflugexperimenten – sie berechneten präzise Kurven für die Rippen, um so effizient wie möglich fliegen zu können, und mussten dann feststellen, dass sich die Rippen entspannten und einen Großteil der Krümmung verloren, bevor sie ihre Segelflugzeuge in die Luft bringen konnten.

Um dieses Problem zu lösen, gaben sie schließlich das Dampfbiegen auf und verwendeten eine frühe Form des Kaltbiegens. Sie ordneten die Teile der Rippen für ihre Flieger in einer Biegeform an und nagelten sie dann mit Nägeln zusammen. Leim konnten sie nicht verwenden – die Klebstoffe waren vor 100 Jahren nicht wetterfest. Ein kräftiger Regen und die Flügel wären auseinandergefallen.

Glücklicherweise haben wir eine viel größere und zuverlässigere Auswahl an Klebstoffen zur Verfügung als die Wrights. Wir haben uns entschieden, die gebogenen Holzrippen unserer nachgebauten Wright-Flugzeuge mit einem wasserfesten aliphatischen Harz (gelb) zu verkleben. Sie könnten auch Resorcin-, Epoxid- oder Polyurethankleber für eine Anwendung wie die unsere verwenden. Wenn dein Projekt nicht der Witterung ausgesetzt wird, kannst du fast jeden guten Holzleim verwenden.

Um Holz kalt zu biegen, sägen Sie das Material zunächst in dünne Streifen und hobeln Sie es, damit die Dicke gleichmäßig ist. Die Dicke der Streifen hängt weitgehend vom Radius der Biegung ab. Je enger der Radius, desto dünner die Streifen. Ich verwende diese Tabelle als Ausgangspunkt:

– 2″ bis 4″ Radius – 3/32″ dick

– 4″ bis 8″ Radius – 1/8″ dick

– 8″ bis 12″ Radius – 3/16″ dick

– 12″ Radius oder größer – 1/4″ dick

Es gibt noch andere Faktoren zu berücksichtigen: Die Holzart, die Neigung der Maserung (wie sie zwischen den Seiten der Leisten verläuft), die gewünschte Festigkeit und das Maß an Rückfederung, das Sie tolerieren können. Um eine maximale Festigkeit und eine minimale Rückfederung zu erreichen, haben wir uns entschieden, die Rippen aus 1/8″ dicken Leisten zu verleimen, obwohl der Radius der Kurve bei weitem nicht 8″ beträgt.

Stapeln Sie die Leisten so, wie Sie sie zusammenleimen werden. Wenn du Leisten verwendest, die alle aus demselben Brett gesägt wurden, drehe jede zweite Leiste um, um die Faserrichtung umzukehren. Tragen Sie eine dünne Schicht Leim auf die Vorderseite einer Leiste auf, legen Sie die nächste Leiste darauf, tragen Sie mehr Leim auf und wiederholen Sie den Vorgang. Wenn Sie eine große Anzahl von Streifen laminieren, sollten Sie einen Klebstoff mit einer längeren Verarbeitungszeit wählen.

Bevor der Klebstoff aushärtet, klemmen Sie den laminierten Streifen in die Biegeform. Lassen Sie den Kleber über die gesamte Einspannzeit aushärten. Wenn Sie sich über die Einspannzeit nicht sicher sind, warten Sie einen ganzen Tag, bevor Sie die Baugruppe aus der Biegeform nehmen. Wenn Sie die Klammern lösen, kommt es zu einer leichten Rückfederung. Wenn die Kurve kritisch ist (wie bei unseren Segelflugzeugrippen), müssen Sie die Kurven in der Biegeform etwas enger machen, um dies auszugleichen.