Puun taivuttaminen Wrightin tapaan

Mielessäni puuntyöstötekniikoissa on kolme luokittelua. On monia, jotka luokittelen ”hyödyllisiksi”, pienempi määrä, joita pidän ”välttämättöminä”, ja sitten hyvin harvat, jotka edustavat todellista läpimurtoa puuntyöstötekniikassa. Puun taivuttaminen kuuluu jälkimmäisiin.

Kyky muuttaa puun jyrsintäsuuntaa mielikuvituksemme mukaan säilyttäen samalla suoralle puupalalle ominaisen lujuuden antaa meille mahdollisuuden luoda jatkuvan käsivarren Windsor-tuolin tyylikkään kauneuden ja holvikaton inspiroivan laajuuden. Tutustuimme maailmaamme ensin purjelaivoissa, joiden rungot olivat taivutettua puuta, ja jätimme sen sitten lentokoneissa, joiden siivet olivat taivutettua puuta. Maailmamme olisi paljon vähemmän kaunis ja paljon vähemmän jännittävä ilman tätä yksinkertaista puuntyöstötekniikkaa.

Olen parhaillaan puuntyöstöprojektissa, jonka tarkoituksena on luoda hieman jännitystä, ja puun taivuttaminen on sen ytimessä. Olen mukana historiantutkijoiden ja lentäjien ryhmässä, joka on luomassa Wrightin veljesten kuutta kokeellista lentokonetta, alkaen heidän vuonna 1899 valmistuneesta pienoispurjelentokoneestaan ja päättyen vuonna 1905 valmistuneeseen Wright Flyer 3:een, ensimmäiseen käytännölliseen lentokoneeseen. Näiden alkeellisten lentokoneiden rungot ovat kokoelma taivutettuja puuosia – kylkilistoja, siipien päitä, tukia ja luistoja – jotka on nerokkaasti järjestetty niin, että ne tarttuvat tuuleen ja nostavat ihmisen ilmaan.

Todelliset nerot suosivat kylmätaivutusta

Kun useimmat meistä kuulevat sanat ”puun taivutus”, ajattelemme höyryn taivutusta. Puuta kuumennetaan lyhyesti matalapaineisessa höyryssä ligniinin (liiman kaltainen proteiini, joka pitää selluloosakuidut yhdessä) pehmentämiseksi. Kun puu on vielä kuumaa, se puristetaan taivutusmuottiin. Selluloosakuidut teleskooppivat mukautuakseen kaarevuuteen, ja ligniini jäähtyy pitääkseen ne paikoillaan. Tai melkein. Käytännössä kuidut eivät koskaan täysin mukautu, ja kun puu irrotetaan taivutusmuotista, siinä on paljon takaisinkytkentää – puu menettää osan kaarevuudestaan. Jos puuta ei ole kiinnitetty projektin muihin osiin siten, että kaarevuus säilyy, se voi jatkaa rentoutumistaan ja jousittua vielä enemmän. Tämä ongelma vaivasi Wrightin veljeksiä heidän tehdessään purjelentokokeilujaan – he laskivat kylkiluille tarkat kaarevuudet, jotta ne lentäisivät mahdollisimman tehokkaasti, mutta sitten kylkiluiden piti rentoutua ja menettää paljon kaarevuuttaan ennen kuin he saivat purjelentokoneensa ilmaan.

Tämän ongelman ratkaisemiseksi Wrightin veljekset luopuivat lopulta höyryn avulla tapahtuvasta taivutuksesta ja vaihtoivat sen varhaiseen kylmätekniikkaan. He järjestivät kylkiluiden osat lentäjiään varten taivutusmuotoon ja naulasivat ne sitten yhteen ruuveilla. He eivät voineet käyttää liimaa – liimat 100 vuotta sitten eivät olleet säänkestäviä. Kunnon sade ja siivet olisivat irronneet toisistaan.

Onneksi meillä on paljon suurempi ja luotettavampi liimavalikoima kuin Wrightien. Päätimme tehdä Wrightin liidinjäljennösten taivutetut puiset kylkiluut laminoimalla osat vedenkestävällä alifaattisella hartsiliimalla (keltaisella). Voit myös käyttää resorsinoli-, epoksi- tai polyuretaaniliimaa kaltaisessamme sovelluksessa. Jos projektisi ei altistu säälle, voit käyttää melkein mitä tahansa hyvää puuliimaa.

Kylmätaivutusta varten sahaa puutavara ensin uudelleen ohuiksi kaistaleiksi ja höylää se niin, että sen paksuus on tasainen. Liuskojen paksuus riippuu suurelta osin kaarevuussäteestä. Mitä kapeampi säde, sitä ohuemmat suikaleet. Käytän tätä taulukkoa lähtökohtana:

– 2″-4″ säde – 3/32″ paksuus

– 4″-8″ säde – 1/8″ paksuus

– 8″-12″ säde – 3/16″ paksuus

– 12″ säde tai sitä suurempi – 1/4″ paksuus

On muitakin huomioon otettavia tekijöitä: Puulaji, puun jyrkkyys (kun se kulkee listojen pintojen välissä), haluamasi lujuus ja sietämäsi takaiskun määrä. Mahdollisimman suuren lujuuden ja mahdollisimman pienen takaiskun saavuttamiseksi päätimme liimata kylkiluut 1/8″:n paksuisista listoista, vaikka kaarevuussäde ei ollut lähelläkään 8″:aa.

Sijoita listat päällekkäin niin kuin liimaat ne yhteen. Jos käytät liuskoja, jotka on kaikki sahattu uudelleen samasta laudasta, käännä joka toinen liuska päittäin, jotta jyrkkyys kääntyy. Levitä ohut liimakerros yhden liuskan pinnalle, aseta seuraava liuska sen päälle, levitä lisää liimaa ja toista. Jos laminoidaan suuri määrä liuskoja, kannattaa valita liima, jonka vaikutusaika on pidempi.

Ennen kuin liima kovettuu, laminoidut liuskat puristetaan taivutusmuottiin. Anna liiman jähmettyä koko kiinnitysaikansa ajan. Jos et ole varma kiinnitysajasta, odota kokonainen päivä, ennen kuin poistat kokoonpanon taivutusmuotista. Kun irrotat puristimet, syntyy jonkin verran takaisinkytkentää. Jos käyrä on kriittinen (kuten purjelentokoneen kylkiluiden kohdalla), tee taivutusmuotin käyriä hieman tiukemmiksi kompensoidaksesi sitä.