Böjning av trä på Wrights sätt

I mitt sinne finns det tre klassificeringar av träbearbetningstekniker. Det finns många som jag klassificerar som ”användbara”, ett mindre antal som jag anser vara ”oumbärliga” och sedan ett mycket litet antal som utgör ett verkligt genombrott inom träbearbetningstekniken. Att böja trä är en av de sistnämnda.

Förmågan att ändra fiberriktningen som vår fantasi kräver samtidigt som vi bevarar styrkan i ett rakt trästycke gör det möjligt för oss att skapa den eleganta skönheten hos en Windsor-stol med genomgående arm och den inspirerande svängningen hos ett välvt tak. Vi utforskade först vår värld i segelfartyg med böjda träskrov och lämnade den sedan i flygplan med böjda trävingar. Vår värld skulle vara mycket mindre vacker och mycket mindre spännande utan denna enkla träbearbetningsteknik.

Jag är för närvarande engagerad i ett träbearbetningsprojekt som är utformat för att skapa lite spänning, och att böja trä är själva kärnan i det. Jag ingår i en grupp historiker och flygare som återskapar bröderna Wrights sex experimentflygplan, från deras modellglidare från 1899 till Wright Flyer 3 från 1905, det första praktiska flygplanet. Ramarna till dessa primitiva flygplan är en samling böjda trädelar – ribbor, vingändar, stöttor och skidor – genialt arrangerade för att fånga vinden och lyfta en människa upp i luften.

Sanna genier föredrar kallbockning

När de flesta av oss hör orden ”bockning av trä” tänker vi på ångbockning. Träet värms kortvarigt i ånga med lågt tryck för att mjuka upp ligninet (ett limliknande protein som håller ihop cellulosafibrerna). Medan träet fortfarande är varmt kläms det fast i en böjform. Cellulosafibrerna teleskoperar för att anpassa sig till kurvan, och ligninet svalnar för att hålla dem på plats. Eller nästan. I praktiken anpassar sig aldrig fibrerna helt och hållet, och när man tar bort träet från böjformen finns det en hel del återfjädring – träet förlorar en del av sin kurva. Om träet inte är fäst vid de andra delarna i projektet så att kurvan hålls kvar, kan det fortsätta att slappna av och det kommer att fjädras tillbaka ännu mer. Detta problem plågade bröderna Wright när de utförde sina glidarexperiment – de beräknade exakta kurvor för ribborna för att flyga så effektivt som möjligt, bara för att ribborna skulle slappna av och förlora en hel del krökning innan de kunde få sina glidare i luften.

För att lösa detta problem övergav de så småningom ångböjning till förmån för en tidig form av kallböjning. De arrangerade delarna av ribborna för sina glidare i en böjningsform och spikade sedan ihop dem med stag. De kunde inte använda lim – limmet för 100 år sedan var inte väderbeständigt. Ett rejält regn och vingarna skulle ha gått isär.

Turligtvis har vi ett mycket större och mer tillförlitligt urval av lim att välja mellan än Wrights. Vi bestämde oss för att göra de böjda träribborna på våra replikaer av Wright-segelflygplan genom att laminera delarna med ett vattenbeständigt lim av alifatisk harts (gult). Du skulle också kunna använda resorcinol-, epoxi- eller polyuretanlim för en tillämpning som vår. Om ditt projekt inte kommer att utsättas för väder och vind kan du använda nästan vilket bra trälim som helst.

För att kallboka virke sågar du först om ditt virke till tunna remsor och hyvlar det så att tjockleken blir jämn. Listernas tjocklek beror till stor del på böjningens radie. Ju snävare radie, desto tunnare remsor. Jag använder den här tabellen som utgångspunkt:

– 2″ till 4″ radie – 3/32″ tjock

– 4″ till 8″ radie – 1/8″ tjock

– 8″ till 12″ radie – 3/16″ tjock

– 12″ radie eller större – 1/4″ tjock

Det finns andra faktorer som man måste beakta: Det finns andra faktorer: träslaget, lutningen på fibern (som löper mellan remsornas ytor), den styrka du vill ha och hur mycket återfjädring du kan tolerera. För maximal styrka och minimal återfjädring bestämde vi oss för att limma ihop ribborna av 1/8″ tjocka remsor, även om radien på kurvan inte alls var i närheten av 8″.

Stapla remsorna på varandra på samma sätt som du kommer att limma ihop dem. Om du använder remsor som alla har sågats om från samma bräda, vänd varannan remsa sida mot sida för att vända på fiberriktningen. Bred ut ett tunt lager lim på en remsas framsida, lägg nästa remsa ovanpå den, bred ut mer lim och upprepa. Om du laminerar ett stort antal remsor kan du välja ett lim med förlängd arbetstid.

För att limmet ska stelna, kläm fast den laminerade remsan i böjformen. Låt limmet sätta sig under hela klämtiden. Om du inte är säker på klämtiden, vänta en hel dag innan du tar bort enheten från böjformen. När du släpper klämmarna kommer det att finnas en liten mängd fjädring. Om kurvan är kritisk (vilket den var för våra segelflygningsribbor) gör du kurvorna i böjformen något snävare för att kompensera.