私たちの仕事では、曲がった木片を必要とすることがあります。 大きな木片と帯鋸を使って、この曲がった木片を切ることもできますが(無駄が多く、難しい)、木片を希望の形に曲げることもできます。 曲げ加工は、いくつかの基本的な手順と技術的条件を覚えれば、簡単にできます。 正しく行えば、曲げの失敗は10%以下(ほとんどは割れや裂け)であるはずです。

高温と湿気

木を折らずに曲げるには、木にかなりの弾力性があることが重要です。 木材を高温(180~212度F)で湿潤(含水率22~25%)にすることで、弾性を高めることができるのです。 一度乾燥させると木はもろくなり、このもろさはなかなか解消できません。

一度曲げた木は、曲げている圧力を取り除くとまっすぐになります。 そこで、一度曲げた木材は、曲げたまま乾燥させ、冷やす必要があります。

木材を望ましい状態にするために、蒸気の充満した部屋で木材を予熱するのが一般的です。 よく言われるのは、厚さ1インチにつき1時間半から1時間、蒸し風呂に入れるというものだ。

圧縮と張力

木材が湿っていて熱く、非常に柔軟な状態でも、カーブに曲げられると、半径方向外側の繊維が伸ばされ、つまり張力がかかる。 一方、半径方向内側の繊維は圧縮されています。 曲げる力が強ければ強いほど、その力は大きくなります。 引張や圧縮の力が大きくなりすぎて、木材の強度を超えてしまうと、破損に至る。 引張の場合、割れやヒビが入るので、おそらくその木材は不合格品ということになります。

引張力が大きくなりすぎないように、曲げる部分の両端を押すのが一般的な方法です。 この押す力、つまり圧縮力は、引張力を相殺することになります。 その結果、曲げ加工された部品全体が圧縮され、致命的な引張りによる故障を防ぐことができます。 曲げ半径が曲げ材の厚さの20倍以上あるような、わずかな曲げの場合、木材はこの穏やかな曲げにおけるわずかな張力に耐えるだけの強度があるので、多くの場合、端部の圧力をなくすことができる。

曲げ治具

この圧縮力を生み出すためにさまざまな装置や技術が用いられてきたが、最も一般的なのは、外半径に金属バンド、両端に金属ブロックを付けたものである。 このバンドは、曲げる前の木片にぴったりと(これが重要な条件です)はまるようになっています。 木材が曲げられると、半径の外側にあるバンドは自動的にきつくなり、半径の外側の木材に張力がかからないよう、適切な圧縮が行われるのです。

ちなみに、金属バンドによって全体が圧縮されるため、圧縮不良を起こすことがあります。

この後、乾燥するまでの間、曲げ治具をつけたままにすることがあります。

木材の要因

いくつかの木材の要因に注意することで、曲げ加工を助けることができる。 まず、木目は曲げる部分の側面と平行で、斜めにならないようにすることです。 木目の角度が20度でも、木の基本的な強度は半分になります。 昔は、曲げ木を製材する前に、まず丸太を割っていた。 木目に沿って割った後、割った部分と平行に製材するのだ。

節の周りでは木目の角度がかなり変わるので、節やその周りの木は避けます。

髄(木のちょうど中心部分)を持つ木は本当に弱いので、避けます。

次に、できれば木の年輪は端から端までではなく、内側から外側に向かって走るように(柾目)すること。

前述のように、水分の少ない窯変材は避けましょう。

表面粗さの大きいものを曲げようとするのは避けましょう。

曲げるときは、1分ほどかけてゆっくり曲げます。

最後に、必要以上に厚いベンドブランクを使わないことです。厚い木材は薄い木材よりも曲げにくいからです。 ハックベリー、ホワイトオーク、レッドオーク、マグノリア、ピーカン/ヒッコリー、ブラックウォールナット、ブナなどがあります。

乾燥

曲げた後は、木材乾燥窯ではなく、通常は温室(100度が普通ですが140度まで使われます)で乾燥させます。 乾燥はかなり早くできますが、早すぎると割れることがあります。 乾燥し過ぎると加工性が悪くなるので注意する。 また、乾燥が不十分だと、その後、完成した木材が動いてしまう可能性があります。

収縮のため、金属製の曲げ治具が緩み、簡単に外れることがよくあります。

オーク材の曲げ加工や鉄製曲げ治具を使用した場合、タンニン酸鉄の染みが発生しやすく、木材に深く入り込む可能性があります。 ストラップやブロックは非鉄のものに変え、スチーマーも非鉄のものが必要かもしれません

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